CN102870288A - 数字小信号及rf微波同轴超小型推进式差分对系统 - Google Patents

Abstract

差分对系统包括推进式高频差分互连及推进式高频差分连接器。系统允许使用用于待同轴且径向对准的两个电导体的键固系统来盲插两个组件。

Description

数字小信号及RF微波同轴超小型推进式差分对系统

相关申请案的交叉参考

本申请案为2011年3月10日申请的第PCT/US11/27897号国际申请案的延续，所述申请案请求2010年3月29日申请的第61/318,558号美国申请案的优先权的权利，所述两个申请案都以引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明大体上涉及一种数字小信号及RF微波频率同轴差分对连接器互连及包括推进式接口的连接器。

背景技术

在数字小信号及RF微波频率同轴连接器的技术领域中，存在在无需外部耦接机制（例如，拼合式键固介电组件）的帮助下可啮合的连接器接口设计的子集。这些互连系统在业内被称为双轴TNC’s和BNC’s，使用双轴差分对互连将同轴电缆及模块附接到另一物件（例如具有末端的器具或接点上的相应的连接器）或适用于啮合连接器的端口。

通常现有差分对连接器使用耦接系统，所述耦接系统包括具有弹簧夹的母端口和相应的公端口，所述公端口经配置以使用开槽的或带螺纹的耦接螺母来收纳母连接器。然而，当面对系统中的两个电导体时，耦接螺母的使用变得不切实际。

因此，提供整合到连接器的流线型、具有成本竞争力的推进型自对准互连锁定系统会是一个优势，所述连接器使用在使用期间仍正向插配的工具提供简易安装和移除。提供互连系统以减小大得多的互连在市场上所占据的占据面积也会是有利的。

发明内容

在一个方面，推进式高频差分互连包括管状主体，所述管状主体具有中心开口、第一端和第二端，第一端和第二端被分割成复数个分割部分，复数个分割部分径向向外偏移以啮合并保持相应的连接器，第一端和第二端中的每一端处的复数个分割部分的至少一个分割部分径向向外偏移超出复数个分割部分中的其它分割部分，以向相应的连接器提供键；及介电构件，所述介电构件安置在管状主体的中心开口中，介电构件具有两个开口在所述介电构件中以收纳两个电导体；及电导体，所述电导体安置在介电构件中的两个开口中的每一开口中。

在一些实施方式中，径向向外偏移超出复数个分割部分中其它分割部分的在第一端和第二端中的每一端处的复数个分割部分中的至少一个分割部分包含复数个分割部分中的两个分割部分。

在一些实施方式中，介电构件中的两个开口和复数个分割部分中的至少一个分割部分位于单一平面上。

在另一方面，推进式高频差分连接器包括：外部主体，所述外部主体具有外表面、内表面、前端和后端，内表面定义在前端与后端之间延伸的开口，内表面具有从前端延伸到中部的狭槽；介电构件，所述介电构件插入外部主体的后端处的开口中，介电构件具有两个开口在所述介电构件中；两个电触头，所述电触头安置在介电构件中的开口中，电触头向前端延伸并超过介电构件的前端；及介电隔片，所述介电隔片啮合外部主体的外表面外的两个电触头。

在又一方面，推进式高频差分对系统包括：推进式高频差分互连，互连包括：管状主体，所述管状主体具有中心开口、第一端和第二端，第一端和第二端被分割成复数个分割部分，复数个分割部分径向向外偏移以啮合并保持相应的连接器，第一端和第二端中的每一端处的复数个分割部分的至少一个分割部分径向向外偏移超出复数个分割部分中的其它分割部分，以向相应的连接器提供键；介电构件，所述介电构件安置在管状主体的中心开口中，介电构件具有两个开口在所述介电构件中以收纳两个电导体；及电导体，所述电导体安置在介电构件中的两个开口中的每一开口中；及推进式高频差分连接器，所述连接器包括：外部主体，所述外部主体具有外表面、内表面、前端和后端，内表面定义在前端与后端之间延伸的开口，内表面具有从前端延伸到中部的狭槽；介电构件，所述介电构件插入外部主体的后端处的开口中，介电构件具有两个开口在所述介电构件中；两个电触头，所述电触头安置在介电构件中的开口中，电触头从后端向前端延伸并超过介电构件的前端，电触头从开口径向向外延伸到外表面外；及介电隔片，所述介电隔片啮合外部主体的外表面外的两个电触头。

因此，本文公开简单连接器，所述简单连接器可由少量组件容易地制造。连接器优选地以低机械啮合和脱离力形成可靠的电气RF微波连接。此外，本文中所公开的连接器提供高达40GHz的改进的电气性能。

在随后的具体实施方式中将陈述本发明的其它特征和优点，且对于本领域技术人员而言，根据所述描述，额外的特征和优点将部分地显而易见，或通过实践本文中（包括随后的具体实施方式、权利要求书和附图中）所描述的发明而了解其它特征和特点。

应了解，上述一般描述和以下详细描述均呈现本发明的实施方式，并且意欲为理解所请求的本发明的本质和特性而提供概述或框架。包括附图以提供对本发明的进一步理解，且附图并入本说明书中并构成本说明书的一部分。图式图示本发明的各种实施方式，且与描述一同用于解释本发明的原理和操作。

附图说明

图1为根据本发明的差分互连和连接器的一个实施方式的横截面图；

图2为图1的差分互连的透视图；

图3为图1的差分互连的俯视图；

图4为图1的差分互连的前视图；

图5为图1的差分互连的横截面图；

图6为图1的连接器中的一个连接器的透视图；

图7为图6的连接器的俯视图；

图8为图6的连接器的前视图；

图9为图6的连接器的横截面图；

图10为图1的连接器中的另一个连接器的透视图；

图11为图10的连接器的前视图；

图12为图10的连接器的横截面图；

图13为图10的连接器的俯视图；

图14为根据本发明的图6中的连接器的替代实施方式的透视图；及

图15为根据本发明的图10中的连接器的替代实施方式的透视图。

具体实施方式

现将详细参考本发明的优选实施方式，在附图中说明所述优选实施方式的实例。在可能的情况下，贯穿图式，将使用相同元件符号指示相同或类似部分。

参考图1到图13，连接器总成100包括差分互连102、第一连接器104和第二连接器106。通常来说，连接器总成100允许连接，且尤其允许盲插第一连接器104和第二连接器106。如从图中可见（也如上所述），连接器总成100提供啮合和脱离差分对互连的快捷方式，所述差分对互连使用推进式技术。

现转向图2到图5，差分互连102包括管状主体110，所述差分互连102为推进式高频差分互连。管状主体110具有在任一端112、114处的复数个分割部分116。复数个分割部分116通常为指型部分以啮合第一连接器104和第二连接器106。如在图1中可见，优选地径向向外偏移的复数个分割部分116啮合连接器104、106的内部部分以保持连接器104、106与差分互连102的物理和电气啮合。每一端112、114处的复数个分割部分116中的两个分割部分118进一步径向向外偏移以便余下复数个分割部分116中的其它部分。两个分割部分118向下文更详细描述的第一连接器104和第二连接器106提供键固特征。尽管在每一端112、114处图示有六个分割部分116，但可存在任意数目的分隔部分116且仍在本发明的范围内。管状主体110优选地由金属材料（例如铍铜）制成，且管状主体110电镀有耐蚀的传导材料（例如金）。

介电构件130也包括在差分互连102中，所述介电构件130处于管状主体110的中心部分中。介电构件130具有两个开口132、134以收纳两个电导体140、142。如在图5中最佳图示，两个电导体140、142具有母配置。然而，如下文所述，电导体140、142也可具有公配置。

介电构件130的两个开口132、134位于同一平面A上作为两个分割部分118。参见图4。此情况允许连接器104、106与差分互连102的盲插，如下文所论述。

现转向图6到图9，将详细地论述第一连接器104。第一连接器104具有外部主体202，外部主体202具有外表面204和内表面206。外部主体202具有前端208和后端210，且外部主体202的配置通常为圆柱形的。内表面206定义在前端208与后端210之间延伸的开口212。开口212通过在中间部分216处的径向向内定向的突出214分成前部212a和后部212b，后部212b具有介电构件218插入在所述后部212b中。

介电构件218具有两个开口220、222以收纳两个电导体224、226。如在图8中最佳图示，电触头224、226从后端210延伸穿过介电构件214并进入开口212的前部212a中。两个电触头224、226在后端处210转约90度的弯，并伸出外部主体202的外表面204外。参见图6和图7。介电隔片228环绕外部主体202的外表面204外的电触头224、226以将电触头224、226与外部主体202隔离。介电隔片228优选地为介电构件218的延伸，但可能为隔离两个电触头224、226的独立隔片。如果介电隔片228为介电构件218的延伸，那么介电构件218为具有整体鞋形的模塑元件或加工元件。

第一连接器104的外部主体202具有内表面206中的两个狭槽230、232（或凹槽或其它相应结构），所述两个狭槽230、232从前端208延伸到中部216，两个分割部分118与所述两个狭槽230、232对准。狭槽230、232配置为在差分互连102与第一连接器104对准并连接到第一连接器104时啮合差分互连102的两个分割部分118并允许差分互连102的两个分割部分118插入狭槽230、232中。因此，两个分割部分118提供用于在正确的方向上将第一连接器104插入到差分互连102上的键固系统，并且两个分割部分118消除拔除差分互连102上的电触头224、226的可能性。此外，两个分割部分118允许电触头224、226与差分互连102中的电导体140、142轴向旋转对准。虽然图示为两个分割部分118和两个狭槽230、232，但也可能只具有一个分割部分118和一或两个狭槽230、232以提供如上所述的键固特征。

现将结合图10到图12描述第二连接器106。第二连接器106具有外部主体302，所述外部主体302具有外表面304和内表面306。第二连接器106具有前端308、后端310，且第二连接器106的配置大体上为圆柱形的。内表面306定义在前端308与后端310之间延伸的开口312。开口312通过在中间部分316处的径向向内定向的突出314分成前部312a和后部312b，后部312b具有介电构件318插入所述后部312b中。介电构件318具有两个开口320、322以收纳两个电触头324、326。电触头324、326延伸超过后端310并延伸到前部312a中。电触头324、326还具有绝缘体330、332以进一步隔离电触头324、326且还提供用于将第二连接器106插入到盲板（未图示）中的对准机构。

第一连接器106的外部主体302具有内表面306中的两个狭槽330、332（或凹槽或其它相应结构），所述两个狭槽330、332从前端308延伸到中部316，两个分割部分118与所述两个狭槽330、332对准。与第一连接器104一样，两个分割部分118具有键的功能以确保第二连接器106的正确定位，以使得第二连接器106中的电触头和差分互连102适当地对准。当连接器106安装到差分互连102中时，复数个分割部分116啮合内表面306。

在图14中图示第一连接器104a的替代实施方式。第一连接器104a具有外部主体202a，外部主体202a具有外表面204a和内表面206a。外部主体202a具有前端208a和后端210a，且外部主体202a的配置通常为圆柱形的。内表面206a定义在前端208a与后端210a之间延伸的开口212a。第一连接器104a也具有两个电触头224a、226a。第一连接器104a的外部主体202a具有两个狭槽230a、232a，所述两个狭槽230a、232a延伸穿过外部主体202a并在内表面206与外表面204a之间延伸以啮合分割部分118。如上所述，代替两个狭槽230a、232a，可能仅存在一个狭槽并且仍在本发明的范围内。

同样，结合图15描述，第二连接器106a具有外部主体302a，所述外部主体302a具有外表面304a和内表面306a。内表面306a定义在前端308a与后端310a之间延伸的开口312a。第一连接器106a的外部主体302a具有两个狭槽330a、332a，所述两个狭槽330a、332a延伸穿过外部主体302a并在内表面306a与外表面304a之间延伸以啮合两个分割部分118。同样，代替两个狭槽330a、332a，可能仅存在一个狭槽并且仍在本发明的范围内。

本领域技术人员将显而易见的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下可对本发明进行各种修改和变化。因此，只要本发明的修改和变化属于随附权利要求书和权利要求书的等效物的范围内，本发明意欲涵盖此发明的修改和变化。

Claims (17)

1.一种推进式高频差分互连，所述互连包含：

管状主体，所述管状主体具有中心开口、第一端和第二端，所述第一端和所述第二端分割成复数个分割部分，所述复数个分割部分径向向外偏移以啮合且保持相应的连接器，所述第一端和所述第二端中的每一端处的所述复数个分割部分的至少一个分割部分径向向外偏移超出所述复数个分割部分中的其它分割部分，以向所述相应的连接器提供键；

介电构件，所述介电构件安置在所述管状主体的所述中心开口中，所述介电构件具有两个开口在所述介电构件中以收纳两个电导体；及

电导体，所述电导体安置在所述介电构件中的所述两个开口中的每一开口中。

2.如权利要求1所述的推进式高频差分互连，其中径向向外偏移超出所述复数个分割部分中其它分割部分的在所述第一端和所述第二端中的每一端处的所述复数个分割部分中的所述至少一个分割部分包含所述复数个分割部分中的两个分割部分。

3.如权利要求1所述的推进式高频差分互连，其中所述介电构件中的所述两个开口和所述复数个分割部分中的所述至少一个分割部分位于单一平面上。

4.如权利要求1所述的推进式高频差分互连，其中所述两个导体在连接时具有在所述导体之间的合成的100Ω的阻抗。

5.如权利要求1所述的推进式高频差分互连，其中所述两个导体具有母配置。

6.一种推进式高频差分连接器，所述连接器包含：

外部主体，所述外部主体具有外表面、内表面、前端和后端，所述内表面定义在所述前端与所述后端之间延伸的开口，所述内表面具有从所述前端延伸到中部的狭槽；

介电构件，所述介电构件插入所述外部主体的所述后端处的所述开口中，所述介电构件具有两个开口在所述介电构件中；

两个电触头，所述电触头安置在所述介电构件的所述开口中，所述电触头朝所述前端延伸并延伸超过介电构件的前端；及

介电隔片，所述介电隔片啮合所述外部主体的所述外表面外的所述两个电触头。

7.如权利要求6所述的推进式高频差分连接器，其中所述内表面具有两个狭槽，所述两个狭槽从所述前端延伸到所述中部并且处于所述开口的相对侧上。

8.如权利要求6所述的推进式高频差分连接器，其中所述两个电触头和所述狭槽位于单一平面上。

9.如权利要求6所述的推进式高频差分连接器，其中所述外部主体的所述前端处的所述内表面具有倒角以帮助啮合所述连接器套管。

10.如权利要求6所述的推进式高频差分连接器，其中所述电触头邻近所述外部主体的所述后端转过约90度的角，并且所述电触头从所述开口向外径向地延伸到所述外表面外。

11.如权利要求6所述的推进式高频差分连接器，其中所述触头具有公配置。

12.如权利要求6所述的推进式高频差分连接器，其中所述触头具有母配置。

13.如权利要求6所述的推进式高频差分连接器，其中所述外表面的横截面大体上为圆形的。

14.如权利要求6所述的推进式高频差分连接器，其中所述狭槽从所述内表面延伸穿过所述外部主体到达所述外表面。

15.如权利要求6所述的推进式高频差分连接器，其中所述介电隔片和所述介电构件为整体元件。

16.一种推进式高频差分对互连系统，所述互连系统包含：

推进式高频差分互连，所述互连包含：

管状主体，所述管状主体具有中心开口、第一端和第二端，所述第一端和所述第二端分割成复数个分割部分，所述复数个分割部分径向向外偏移以啮合且保持相应的连接器，所述第一端和所述第二端中的每一端处的所述复数个分割部分的至少一个分割部分径向向外偏移超出所述复数个分割部分中的其它分割部分，以向所述相应的连接器提供键；

介电构件，所述介电构件安置在所述管状主体的所述中心开口中，所述介电构件具有两个开口在所述介电构件中以收纳两个电导体；及

电导体，所述电导体安置在所述介电构件中的所述两个开口中的每一开口中；及

推进式高频差分连接器，所述连接器包含：

外部主体，所述外部主体具有外表面、内表面、前端和后端，所述内表面定义在所述前端与所述后端之间延伸的开口，所述内表面具有从所述前端延伸到中部的狭槽；

介电构件，所述介电构件插入所述外部主体的所述后端处的所述开口中，所述介电构件具有两个开口在所述介电构件中；

两个电触头，所述两个电触头安置在所述介电构件中的所述开口中，所述电触头从所述后端朝所述前端延伸并延伸超过介电构件的前端，所述电触头从所述开口径向向外延伸到所述外表面外；及

介电隔片，所述介电隔片啮合所述外部主体的所述外表面外的所述两个电触头。

17.如权利要求16所述的推进式高频差分对系统，其中所述介电隔片和所述介电构件为整体元件。

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