CN102570216A - 射频模块 - Google Patents

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Abstract

一种RF模块(12),其包括具有限定连接器腔室(200)的壁的壳体(26)。这些壁包括后壁(204),其具有多个贯穿其中的开口(210)。该连接器腔室与该后壁相对开口以接收电连接器(20)。RF连接器(30)被接收在该连接器腔室内。该RF连接器端接于相应的电缆(32)。该RF连接器延伸穿过相应的开口并被弹性地装载在该连接器腔室中,以使得该RF连接器可在该连接器腔室内浮动。应力释放特征(310)从该壳体(26)的后壁后方延伸并且具有多个容腔(326),该容腔配置为接收从该RF连接器延伸的相应电缆。

Description

射频模块
技术领域
本文的主题大体上涉及电连接器组件,更具体地涉及射频模块。
背景技术
由于其良好的电气特性,同轴电缆及连接器在互连电子设备和外围系统方面越来越广泛地使用。典型地,一个连接器在设备的输入/输出接口处安装到电子设备的电路板,并延伸穿过该设备的外部壳体以与同轴电缆连接器连接。这些连接器包括同轴设置在外部导体中的内部导体,绝缘材料将该内部导体与外部导体隔离。
使用同轴电缆连接器的典型应用是射频(RF)应用,其具有设计用于在UHF和/或VHF范围中的射频下工作的RF连接器。RF连接器典型地配合同轴电缆使用,并被设计为保持该同轴设计所提供的屏蔽。RF连接器典型地被设计用于通过使用具有短触头长度的触头来使连接点处的传输线阻抗的改变最小化。这些连接器具有短的配合距离,并且特别地,当在单个插孔中使用多个连接器时,典型地包括预压缩弹簧以保证这些连接器向前推压并且这些触头接合。
已知的具有弹簧的RF连接器并不是没有缺点。例如,已知的连接器使得沿着连接器的轴向方向压缩,从而促使其触头朝着配合触头运动。然而,在配合过程中,该连接器的触头轴线之间会不能合适地相互对齐。弹簧因此会在不希望的方向上推动该触头,从而会损坏该触头。此外,当这些同轴电缆连接到连接器后面的其他元件时,电缆易于在不同的方向上拉动RF连接器,从而使得RF连接器的配合端在壳体内翘起或转动。如果翘起的足够多的话,RF连接器将会不能够合适地与配合连接器配合和/或可能会对触头造成一定的损坏。
因此,要解决的问题是需要一种可以有效的成本和可靠的方式来制造的连接器组件。仍需要一种可以安全和可靠的方式配合的连接器组件。
发明内容
上述问题的解决方案是通过一种具有壳体的RF模块提供的,所述壳体具有限定连接器腔室的壁。这些壁包括后壁,其具有多个贯穿其中的开口。该连接器腔室与该后壁相面对开口以接收电连接器。RF连接器被接收在该连接器腔室内。RF连接器端接于相应的电缆。RF连接器延伸穿过相应的开口并被弹性地装载在连接器腔室内,以使得RF连接器可在连接器腔室内浮动。应力释放特征从壳体的后壁后方延伸并且具有多个配置为接收从RF连接器延伸出的相应电缆的容腔。
附图说明
图1示出了根据示例性实施例而形成的包括RF模块和电连接器组件的电连接器系统;
图2是与图1所示的系统一起使用的RF连接器的透视图;
图3是图2所示的RF连接器的剖视图;
图4是图1所示的系统的部分剖视图,其示出了准备用于配合的RF模块和电连接器组件;
图5是连接器系统的部分剖视图,其示出了处于配合位置的RF模块和电连接器组件;
图6是与图1所示的系统一起使用的RF模块的后部透视图;
图7是图6所示的RF模块的一部分的前部透视图;
图8是图6所示的RF模块的一部分的后部透视图。
具体实施方式
在一个实施例中,RF模块设置有壳体,该壳体具有限定连接器腔室的壁。这些壁包括后壁,该后壁具有多个贯穿其中的开口。该连接器腔室与该后壁相对开口以接收电连接器。RF连接器被接收在连接器腔室内。RF连接器端接于相应的电缆。RF连接器延伸穿过相应的开口并被弹性装载到连接器腔室内,以使得RF连接器能够在连接器腔室内浮动。应力释放特征从壳体延伸到后壁后部,并且具有多个配置为接收从RF连接器延伸出的相应电缆的容腔。
在另一个实施例中,RF模块设置为包括壳体,该壳体具有限定连接器腔室的壁。这些壁包括后壁,该后壁具有多个贯穿其中的开口。这些开口配置为将相应的RF连接器接收于其中,并使得RF连接器的一些部分接收在连接器腔室内以及使得RF连接器的一些部分布置在后壁的后部。连接器腔室与该后壁相对开口,以接收配置为与由壳体保持的RF连接器配合的电连接器组件。应力释放特征从壳体的后壁后方延伸,并具有多个配置为接收从相应RF连接器延伸出的电缆的容腔。
在进一步的实施例中,电连接器系统设置为具有包括壳体的RF模块,其中该壳体具有限定连接器腔室的壁。这些壁包括后壁,该后壁具有多个贯穿其中的开口。连接器腔室与该后壁相对开口以接收电连接器。RF连接器被接收在该连接器腔室内并端接于相应的电缆。RF连接器延伸穿过相应的开口并被弹性装载在连接器腔室内,以使得RF连接器可在连接器腔室内浮动。应力释放特征从壳体的后壁后方延伸,并具有多个配置为接收从RF连接器延伸出的相应电缆的容腔。电连接器系统也包括电连接器组件,其具有保持多个电连接器的壳体。每个电连接器具有保持中心触头的外壳。电连接器组件被耦接到RF模块,从而使得电连接器与相应的RF连接器相配合。
图1示出了根据示例性实施例形成的包括RF模块12和电连接器组件14的电连接器系统10。图1示出了RF模块12和电连接器组件14两者的正面透视图,其中该RF模块12和电连接器组件14被配置为沿着图1中所示的虚线配合在一起。在示例性实施例中,电连接器组件14限定与母板16相连接的母板组件。RF模块12限定与子板17相连接的子板组件。
电连接器组件14包括壳体18和保持在壳体18中的多个电连接器20。可使用任意数量的电连接器20,这取决于具体的应用场合。在示出的实施例中,7个电连接器20被设置成两排。电连接器20电缆安装到各个同轴电缆22(如图4所示)。可替换地,电连接器20可端接于母板16。壳体18包括限定用于接收RF模块12的插座的配合腔室24。
在示例性实施例中,RF模块12限定可接收在配合腔室24中的插头。RF模块12包括壳体26和保持在壳体26中的多个RF连接器30。RF连接器30电缆安装到各个同轴电缆32(如图4所示)。RF模块12和电连接器组件14彼此配合,从而使得电连接器20与RF连接器30配合。在可替换的实施例中,RF模块12和电连接器组件14两者均为板安装,或者可替换地,RF模块12和电连接器组件14中的一个是电缆安装,同时另一个是板安装。
图2是一个RF连接器30的透视图。RF连接器30包括沿着中心纵向轴线42在配合端44和电缆端46之间延伸的外壳40。外壳40限定外壳腔室48。RF连接器30包括保持在外壳腔室48内的中心触头50。在示例性实施例中,绝缘主体52(如图3所示)设置在外壳40与触头50之间。在示例性实施例中,外壳40由导电材料形成,如金属材料,以及绝缘主体52将触头50与外壳40电隔离开来。RF连接器30包括同轴地包围外壳40一部分的弹簧54。RF连接器30包括保持垫圈56,其用于将弹簧54相对于外壳40保持就位。
外壳40为圆柱形。凸缘60径向地从外壳40向外延伸。凸缘60靠近电缆端部46布置。在示出的实施例中,凸缘60与配合端44具有一定的距离布置。凸缘60包括面向前的表面64和面向后的表面66。表面64、66基本上垂直于纵向轴线42。
外壳40在配合端44处为圆锥状或阶梯状,从而使得在配合端44处的外壳直径67小于沿着外壳40其它部分的直径。外壳40包括位于第三肩部72前部的末端部分74。当RF连接器30与电连接器20(如图1所示)配合时,末端部分74被接收在电连接器20内。在示例性实施例中,末端部分74包括由间隙78分隔开的多个部分76。该多个部分76彼此之间可相互移动,从而使得该多个部分76可朝着彼此弯曲,以减小末端部分74的直径从而用于与电连接器20相配合。当配合时,该多个部分76的弯曲可使得与电连接器20之间形成摩擦接合。
垫圈56包括环形主体100,该主体100具有径向内部表面102和径向外部表面104。垫圈56包括面向前的表面106和后部接合表面108。
弹簧54具有在前端122与后端124之间延伸的螺旋缠绕主体120。后端124面对凸缘60的面向前的表面64。弹簧54在配合端44上装载并且同轴地包围外壳40的一部分。弹簧54具有比外壳直径67更大一些的弹簧直径。弹簧54被轴向地压缩。
在装配过程中,保持垫圈56被装载到外壳40的配合端44上,并将弹簧54相对于外壳40保持就位。垫圈56的后部接合表面108接合弹簧54的前端122。可选地,垫圈56可至少部分地压缩弹簧54,从而使得弹簧相对于垫圈56而偏置。
图3是RF连接器30的剖视图。在示出的实施例中,外壳40包括前部外壳130和后部外壳132。后部外壳132的鼻部134被接收在前部外壳130的护罩136中。绝缘主体52被保持在外壳腔室48中。例如,绝缘主体52的前端138在靠近配合端44处接合前部外壳130的唇部140。绝缘主体52的后端142接合后部外壳132的前部表面144。绝缘主体52被后部外壳132收纳在前部外壳130内。
触头50被绝缘主体52保持在外壳腔室48中。触头50包括配合端150和端接端152。配合端150配置为与电连接器20的中心触头154(如图4所示)配合。配合端150靠近外壳40的配合端44设置。端接端152配置为被端接到电缆,如同轴电缆的中心导体(未示出)。后部外壳132配置为机械地和/或电气地连接到电缆,如连接到电缆编织带,电缆绝缘体和/或电缆护套。
图4是连接器系统10的部分剖视图,其中示出了位于未配合位置的RF模块12和电连接器组件14。RF模块12包括壳体26和多个RF连接器30。壳体26包括多个限定连接器腔室200的壁。壳体26在配合端202与壳体26的后侧上的后壁204之间延伸。这些壁中的一部分限定分隔开相邻连接器腔室的内部壁206。可选地,连接器腔室200可以是圆柱形。在示出的实施例中,壳体26被接收在作为子板组件的一部分的底架208中。可选地,多个RF模块12可被耦接在底架208中。这些RF模块12可彼此相同,或者可替换地,不同类型的RF模块或其它类型的模块可被保持在底架208中。
后壁204包括多个开口210,穿过该开口可提供到达连接器腔室200的通道。RF连接器30延伸穿过开口210进入到连接器腔室200内。在示例性实施例中,外壳40的一部分设置在壳体26之外(例如,在后壁204后面或之后),以及外壳40的一部分设置在连接器腔室200的内侧。后壁204包括第一和第二侧212、214,并且第一侧212面对壳体26的后部和外侧以及第二侧214向前并进入连接器腔室200中。在示例性实施例中,RF连接器30被接收在连接器腔室200内,从而使得凸缘60的面向前的表面64面对和/或接合后壁204的第一侧212。凸缘60限定抵靠后壁204的制动件,其限制RF连接器30相对于壳体26的向前运动。弹簧54接合后壁204的第二侧214。在示例性实施例中,弹簧54抵靠着后壁204偏置,以相对于后壁204来布置RF连接器30。从而,后壁204被设置在弹簧54与凸缘60之间。
电连接器组件14包括壳体18和多个电连接器20。壳体18和电连接器20被安装到母板16。电连接器20延伸穿过母板16中的开口并被连接到同轴电缆22。壳体18包括具有限定配合腔室24的壁的主壳体220。主壳体220被耦接到母板16,如使用紧固件(未示出)。
壳体18包括插入件222和与插入件222分隔开并接合到插入件222的组合件224。电连接器20通过插入件222和组合件224被保持作为一个子组件,该子组件被接合到主壳体220。例如,该子组件被设置在主壳体220上的开口中并通过紧固件(未示出)被固定到主壳体220。电连接器20从组合件224至少部分地延伸到配合腔室24中。
每个电连接器20包括外壳230、被接收在外壳230中的绝缘主体232以及由绝缘主体232所保持的一个触头154。绝缘主体232将触头154与外壳230电气地隔离开来。外壳230包括具有开口238的配合端236,其中该开口在配合过程中接收RF连接器30。外壳230包括端接端240,其端接到同轴电缆22。电连接器20沿着纵轴242延伸。在配合过程中,每个RF连接器30的纵轴42基本上与相应电连接器20的纵轴242对齐。
触头154包括配合端260和端接到同轴电缆22的中心导体的安装端262。可替换地,安装端262可通过压合销而端接到母板16,如针眼形销。安装端262被牢固地耦接到插入件222。配合端260被组合件224牢固地保持。配合端260延伸超过组合件224,以与RF连接器30相配合。
图5是连接器系统10的部分剖视图,其中示出了位于配合位置的RF模块12和电连接器组件14。在配合过程中,RF模块12在装载方向上被装载到配合腔室24中,如图5中的箭头A所示。可选地,RF模块12被装载到配合腔室24中,直到壳体26的配合端202接合主壳体220。
随着RF模块12与电连接器组件14的配合,RF连接器30与电连接器20相配合。在配合位置,RF连接器30的末端部分74被接收在电连接器20的开口238中。可选地,末端部分74的多个部分76(如图2所示)可向内弯曲,以装入开口238中。末端部分74可弹性地保持在开口238中。在配合位置,触头50接合并且电连接到触头154。在示例性实施例中,外壳40接合并电连接到外壳230。
在配合过程中,弹簧54使得RF连接器30可在连接器腔室200内浮动,从而使得RF连接器30可以相对于壳体26重新定位。这样的浮动或重新定位可使得RF连接器30能够与电连接器20合适地配合。例如,弹簧54可被压缩,从而使得配合端44相对于后壁204的相对位置随着RF连接器30与电连接器20的配合而发生变化。组合件224保持电连接器20的侧向位置,从而将电连接器20保持在与RF连接器30配合的位置。组合件224阻止电连接器20的翘起或转动并保持电连接器20沿着纵轴242延伸。
在示例性实施例中,弹簧54可压缩或弯曲,以使得RF连接器30能够在纵向方向上沿着纵轴42轴向地重新定位,如图5中的箭头B所示。当RF连接器30与电连接器20相配合时,配合端44与后壁204之间的距离可变短。例如,当末端部分74接合电连接器20时,弹簧54会被压缩以及RF连接器30可凹入到连接器腔室200内。当RF连接器30凹入到连接器腔室200内时,凸缘60运动远离后壁204。当弹簧54被压缩时,与弹簧54未被压缩或者弹簧54仅被较少地压缩时相比,弹簧54朝着垫圈56施加相对较大的偏置力。该偏置力被施加到偏置方向上,该偏置方向可基本上沿着纵轴42朝向电连接器20。通过促动RF连接器30基本上朝着电连接器20,弹簧54可保持触头50与配合触头154之间的可靠连接。
除了RF连接器30的轴向重新定位之外,或者可替换地,RF连接器30可在与纵轴42横切的方向上重新定位。例如,RF连接器30可在基本上相对于纵轴42垂直的径向方向上移动。可选地,后壁204中的开口210可具有比外壳直径67更大一些的直径,从而使得外壳40在非轴向方向(例如,在基本上朝着开口210的一部分的方向上)上可在开口内移动。在示例性实施例中,除了RF连接器30的径向重新定位之外,或者可替换地,RF连接器30可通过枢转RF连接器30而重新定位,从而使得纵轴42不平行于连接器腔室200的中心轴线。这样的径向重新定位和/或枢转可使得RF连接器30能够在配合过程中与电连接器20对齐。组合件224刚性地将电连接器20相对于主壳体220,基本上平行于连接器腔室200的中心轴线,保持就位。组合件224阻止电连接器20的翘起和/或浮动。
在示例性实施例中,RF连接器30可至少在两个非平行的方向上在连接器腔室200内浮动。例如,RF连接器30可在轴向,也被称作为Z方向,浮动。RF连接器30可在第一横向方向和/或第二横向方向上浮动,如一般被称作为X和/或Y方向的方向,它们均垂直于Z方向。RF连接器30可在X-Y-Z方向的任意组合方向上浮动。RF连接器30可被枢转,从而使得配合端44在横向方向X和/或Y中的至少一个上移动。RF连接器30的浮动可合适地将RF连接器30相对于电连接器20对齐。可选地,该浮动可由配合过程中RF连接器30与电连接器20的接合而引起。
这里所提供的RF模块12的示例性实施例因此可通过有效的成本和可靠的方式来进行制造。RF模块12可通过可靠的方式与电连接器组件14相配合。RF连接器30可移动地被接收在连接器腔室200内,以合适地与电连接器20相配合。在示例性实施例中,RF连接器30包括弹簧54,其使得RF连接器30可在多个方向上或者沿着不同运动范围而在连接器腔室200内浮动。通过在RF连接器30的外部设置弹簧54以及利用垫圈56来将弹簧54保持抵靠后壁204,来使RF连接器30的组装简化。
图6是RF模块12的后部透视图。RF模块12被安装到插入件300内,并且使得RF模块12的一部分从插入件300向前延伸。底架208使用紧固件302被固定到插入件300。底架208也使用紧固件304被安装到子板17。衬垫306被设置在底架208与插入件300之间。
壳体26被装载到底架208内。壳体26支撑RF连接器30(如图2所示)。壳体26还支撑从RF连接器30延伸的同轴电缆32。在示例性实施例中,RF模块12包括支撑电缆32的应力释放特征310。应力释放特征310将电缆32笔直地保持在RF连接器30的后面。应力释放特征310保证电缆32的末端部分312沿着纵轴314保持为笔直,其中该末端部分312为电缆32的位于应力释放特征310与RF连接器30之间的部分。应力释放特征310为RF连接器30与同轴电缆32之间的连接提供应力释放。同轴电缆32的位于应力释放特征310下游的那些部分可在一个或多个方向上弯曲、布线或者操作和拉动,但是应力释放特征310保证同轴电缆32的末端部分312沿着纵轴314延伸。从而,RF连接器30不会由同轴电缆32引起的任何横向应力而在壳体26中转动或翘起。
应力释放特征310包括底部320和帽部322。帽部322使用紧固件324耦接到底部320。在可替换实施例中,也可以使用其他的固定装置。底部320被定位在壳体26的后壁204(如图4所示)的后部。底部320包括接收同轴电缆32的容腔326。帽部322被固定到底部320,以将同轴电缆32收纳于其间。在示例性实施例中,应力释放特征310使用紧固件328被耦接到子板17。
图7是壳体26和应力释放特征310的前部透视图。连接器腔室200延伸穿过壳体26。应力释放特征310从壳体26延伸。在示例性实施例中,应力释放特征310包括从后壁204向后延伸的一对臂330。底部520被设置在臂330的远端处。臂330包括从那里向下延伸的定位销332。定位销332配置为被接收在子板17(如图1所示)的相应开口中。可选地,定位销332可包括用于将应力释放特征310固定到子板17的挤压肋。臂330包括接收紧固件328的开口334,其将应力释放特征310固定到子板17。
连接器腔室200被设置为上排和下排。可设置任意数量的连接器腔室200。在示出的实施例中,共设置有7个连接器腔室200,其中4个连接器腔室200位于上排以及3个连接器腔室200位于下排。连接器腔室200交错布置在一起,以使得连接器腔室200之间间隔更加紧凑。
底部320与后壁204分隔开距离336。在底部320与后壁204之间限定一间隔338。同轴电缆32(如图6所示)延伸穿过间隔338。应力释放特征310在笔直取向上保持同轴电缆32穿过间隔338。底部320包括以与连接器容腔200的布置方式互补的方式布置的容腔326。在示例性实施例中,容腔326被设置成上排和下排。容腔326的数量与连接器腔室200的数量以及被保持在连接器腔室200中的RF连接器30的数量对应。容腔326基本上与对应的连接器腔室200对齐。在示出的实施例中,4个容腔326被设置在上排中,以及3个容腔326被设置在下排中。
在示例性实施例中,容腔326具有弯曲的底部。容腔326具有实质上等于要被接收在容腔326中的同轴电缆32的曲率半径的曲率半径。每个容腔326在底部320的顶部340处开口。位于下排中的容腔326具有基本垂直的侧壁342,其从顶部340向下延伸到弯曲底部中。同轴电缆32被从上部装载到容腔326中。位于下排中的容腔326从顶部340比位于上排中的容腔326延伸更大的深度。
图8是RF模块12的一部分的后部透视图,其示出了壳体26以及装载到壳体26中的RF连接器30,以及从RF连接器30延伸穿过应力释放特征310的同轴电缆32。帽部322被耦接到底部320。帽部322和底部320协同工作,从而俘获同轴电缆32并防止同轴电缆32的延伸穿过应力释放特征310的部分横向移动(例如,侧向运动、上下运动等)。同轴电缆32的末端部分312沿着纵轴314保持。即使同轴电缆32的位于应力释放特征310后面的这些部分在横向方向上被拉动时,位于间隔338内的末端部分312仍沿着纵轴314保持与RF连接器30对齐。
帽部322包括底部350。通道352形成在底部350中并与上排中的容腔326对齐。通道352接收上排中的同轴电缆32。通道352具有与同轴电缆32的曲率半径相对应的曲率半径。当帽部322耦接到底部320时,通道352与上排中的容腔326对齐以形成圆柱形的接收相应的同轴电缆32的开口。
帽部322包括从底部350延伸的多个延伸部354。延伸部354被接收在下排中的容腔326中。延伸部354沿着下排中容腔326的竖直侧部从底部350向下延伸。延伸部354的底部包括通道356,其接收下排中的同轴电缆32。
在示例性实施例中,帽部322使用紧固件324而被固定到底部320。当紧固件324拧紧时,同轴电缆32可在底部320和帽部322之间被夹紧。同轴电缆32可至少部分地被压缩,从而使得同轴电缆32通过干涉接合被保持在容腔326和通道352、356中。可选地,同轴电缆32可沿着纵轴在容腔326内在底部320与帽部322之间纵向移动。应力释放特征310将同轴电缆32保持为与RF连接器30共线,以阻止RF连接器30相对于壳体26的不希望的翘起或转动。

Claims (8)

1.一种射频模块(12),包括:
具有限定连接器腔室(200)的壁的壳体(26),所述壁包括后壁(204),该后壁具有多个贯穿其中的开口(210),该连接器腔室与该后壁相对开口以接收电连接器(20);
接收在该连接器腔室内的射频连接器(30),该射频连接器端接于相应的电缆(32),该射频连接器延伸穿过相应的开口,该射频连接器被弹性地装载在该连接器腔室中,以使得该射频连接器可在该连接器腔室内浮动;以及
从该壳体(26)的后壁后方延伸的应力释放特征(310),该应力释放特征(310)具有多个容腔(326),该多个容腔配置为接收从该射频连接器延伸的相应的电缆。
2.根据权利要求1的射频模块(12),其中该容腔(326)与相应的开口(210)对齐。
3.根据权利要求1的射频模块(12),其中该开口(210)被设置成多排,该容腔(326)在该应力释放特征(310)的顶部(340)开口,该容腔被设置在距离该应力释放特征的顶部不同深度的多排中。
4.根据权利要求1的射频模块(12),其中该应力释放特征(310)与该壳体(26)一体形成。
5.根据权利要求1的射频模块(12),其中该应力释放特征(310)包括从该后壁(204)向后延伸的臂(330),该应力释放特征包括在该臂的远端的底部(320),该容腔(326)被形成在该底部中。
6.根据权利要求1的射频模块(12),其中该应力释放特征(310)包括与该后壁(204)分隔开来的底部(320),该容腔(326)形成在该底部中并在该底部的顶部(340)处开口,该应力释放特征(310)具有与该底部(320)的顶部分开设置并耦接到该底部(320)的顶部的帽部(322),该帽部与该底部协作以将电缆(32)收纳在它们之间。
7.根据权利要求1的射频模块(12),其中该容腔(326)沿着纵轴(314)在该开口(210)的后面对齐,该应力释放特征(310)沿着该纵轴(314)保持该电缆(32),从而使得该射频连接器(30)沿着该纵轴取向。
8.根据权利要求1的射频模块(12),其中每个射频连接器(30)包括外壳(40)和保持在该外壳中的中心触头(50),该射频连接器具有配合端(44)和与该配合端相对的电缆端(46),该电缆端端接到该电缆(32),该外壳具有靠近该电缆端的凸缘(60),该凸缘位于该后壁(204)的后方,该射频连接器具有周向地围绕该外壳(40)的弹簧(54),该弹簧(54)接合位于该连接器腔室(200)内部的后壁(204)。
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