CN103354450A - 射频信号地回路隔离器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有阻隔直流和低频信号，通过射频信号地隔离器。一种射频信号地回路隔离器，包括相互连接的第一同轴连接器和第二同轴连接器，第一同轴连接器和第二同轴连接器均包括一屏蔽层和一绝缘子及一内导体，内导体可以是芯针或卡簧，第一同轴连接器的绝缘子与第二同轴连接器的屏蔽层相接的端面上设有安装孔，在安装孔内安装有电容C₁，电容C₁的一端与第一同轴连接器的屏蔽层相接，电容C₁的另一端通过导电件与第二同轴连接器的屏蔽层相接。本发明提供了一种结构简单，装配工序简单，生产效率高，成本低的射频信号地回路隔离器；解决了现有技术中存在的隔离器的结构复杂，装配工序复杂，要求的精度高，生产效率低，成本偏高的技术问题。

Description

射频信号地回路隔离器

技术领域

本发明涉及一种电子零件，尤其涉及一种具有阻隔直流和低频信号，通过射频信号地隔离器。

背景技术

有线电视网络将家家户户的机顶盒或者电视机通过电缆连接在一起，各个用户之间，用户与有线电视传输设备之间，可能存在地电位的不一致，会在电缆中产生地回路环流，造成电缆发热，设备损坏，严重时可能造成火灾。

使用射频信号地回路隔离器（以下简称隔离器），可切断接地回路电流，防止事故发生。此类隔离器通常由2个同轴连接器及数个电容实现，两个同轴连接器的地之间由电容连接。数百至数千pF的电容对48MHz-950MHz有线电视信号 呈低阻抗，但对直流和低频，尤其是50Hz或60Hz的信号呈高阻抗，防止交流电网电位差在有线电视电缆网络中产生地回路电流。

通常只需要将有线电视电缆的屏蔽层隔离即可防止地回路电流产生。因此隔离器只在屏蔽层串入电容。隔离屏蔽层，芯线是直通的，此类隔离器一般称为单隔离器。

为确保更好的安全效果，也可在芯线上串入电容，于是芯线与屏蔽层都是隔离的，称为双隔离器。

芯线的隔离只需要一个电容，屏蔽层的隔离相对复杂。为得到低的插入损耗，2个同轴连接器屏蔽层间的隔离，需要多个电容，通常是4个，还需要一个电路板将电容、2个同轴连接器焊接在一起。为得到更好的高频性能和屏蔽效果，有些隔离器使用环形电容，通过专门设计的带有小外径的螺纹的同轴连接器和绝缘垫片将2个同轴连接器连接。

采用线路板焊接的方案，同轴连接器插头在电路板上的焊接，存在工艺上的难度。与小型电子零件相比，同轴连接器是大块金属材料，非标准封装，并且热容量大，散热快，温升慢，在线路板上的焊接无法由机器自动完成，目前的产品普遍使用人工焊接，生产效率低，人工费用偏高。并且，还需要一个屏蔽壳将电路板屏蔽起来，屏蔽壳与其中一个同轴连接器之间需要电气绝缘。整体结构复杂。

采用环形电容的方案，是将其中一个设有螺纹的连接器经过绝缘垫片、环形电容、螺母与另一个同轴连接器连接固定。这种方案免除了焊接工序，简化了装配工序。但是环形电容成本却是普通瓷片电容的10到20倍。

随着机顶盒和电视机成本的下降，对隔离器的成本也提出更苛刻的要求。前述隔离器中屏蔽层隔离的方案，无论是多个电容加电路板的方案，还是环形电容的方案，不是生产效率低，就是成本偏高。

发明内容

本发明提供了一种结构简单，装配工序简单，生产效率高，成本低的射频信号地回路隔离器；解决了现有技术中存在的隔离器的结构复杂，装配工序复杂，要求的精度高，生产效率低，成本偏高的技术问题。

本发明的上述技术问题是通过下述技术方案解决的：一种射频信号地回路隔离器，包括相互连接的第一同轴连接器和第二同轴连接器，第一同轴连接器和第二同轴连接器均包括一屏蔽层和一绝缘子及一内导体，内导体可以是芯针或卡簧，其特征在于：所述的第一同轴连接器的绝缘子与第二同轴连接器的屏蔽层相接的端面上设有安装孔，在安装孔内安装有电容C₁，电容C₁的一端与第一同轴连接器的屏蔽层相接，电容C₁的另一端通过导电件与第二同轴连接器的屏蔽层相接。两个同轴连接器在结构上牢固连接，在电气上绝缘。在绝缘子上开设多个安装孔，在安装孔内放入贴片电容，贴片电容的两端分别与第一同轴连接器的屏蔽层和第二同轴连接器的屏蔽层相接，由此实现两个同轴连接器屏蔽层之间的电容耦合。这种结构不需要多个电容和电路板装配的人工焊接工序，也不需要单独的屏蔽罩和环形电容。只需要通过第一同轴连接器的绝缘子上的开设的安装孔内的电容就可以实现单隔离器。实现了低成本、高装配效率，并且具有良好的高频性能。1个电容的高频效果较差，因此选择2个以上的电容既能满足电气性能要求，又具有较低成本，可以同时使用几种不同容量和不同材质的电容，以兼顾低频和高频性能。小容量电容具有更好的高频性能，但是电容量小增加了低频插入损耗，与大容量电容配合可以实现高频低频兼顾。

导电件可以是导电片，导电环，导电塑料，导电PVC等导电部件。作为一种优选，所述的导电件为具有弹性的导电橡胶，导电橡胶的一端与电容C₁相接，导电橡胶的另一端与第二同轴连接器的屏蔽层相接。利用导电橡胶作为导电元件，因为导电橡胶具有弹性，避免了刚性接触可能导致的电容C₁的碎裂。

作为另一种优选，所述的导电件为金属簧片，金属簧片包括一环形的本体，在环形本体上设有若干弧形的接触片，在第一同轴连接器的绝缘子的端面设有与弧形接触片对应的凹槽，安装孔位于凹槽的一侧。金属簧片稳定性好，通过在第一同轴连接器端面上设置的凹槽，可以让金属簧片在凹槽内具备一定的伸缩空间，从而提高稳定性和电接触可靠性。

隔离器可以是单隔离器，也可以制作成双隔离器，作为优选，所述的芯针和卡簧通过电路板连接，在电路板上焊接有电容C₂。在芯针和卡簧之间经电路板焊上电容C₂，实现双隔离。

作为优选，所述的安装孔均匀布置在第一同轴连接器的绝缘子的环形端面上，安装孔的数量为2~12个。安装孔均布，结构稳定，方便布置，根据不同的需要在不同的安装孔内安装不同容量的电容。

作为优选，所述的第一同轴连接器的屏蔽层和绝缘子过盈配合，第二同轴连接器的屏蔽层与第一同轴连接器的绝缘子过盈配合。两个同轴连接器相互嵌套配合，也得到了良好的屏蔽效果。并且装配效率高。

芯针和卡簧的位置可以根据不同的连接头和不同的外接装置而进行调配，作为一种优选，所述的第一同轴连接器内设有芯针，在第一同轴连接器的屏蔽层的内圆周表面设有螺纹，所述的第二同轴连接器内设有与芯针相连的卡簧，在第二同轴连接器的屏蔽层外圆周表面设有螺纹。做成螺纹形式，形成F头连接器，可以普遍的使用在机顶盒上。装拆结构简单方便。

作为另一种优选，所述的第一同轴连接器内设有卡簧，第一同轴连接器的屏蔽层的一端设有一环形的凸沿，在第一同轴连接器内安装有插接卡簧，插接卡簧的一端抵接在第一同轴连接器的屏蔽层的环形凸沿上，插接卡簧的另一端抵接在第一同轴连接器的绝缘子的端面上，第二同轴连接器的芯针与第一同轴连接器内的卡簧相接，第二同轴连接器的屏蔽层中部设有环形挡圈，第二同轴连接器的绝缘子抵接在环形挡圈上。利用插接卡簧实现与外部结构的连接，形成电视直插母头。同时将第二同轴连接器设计成电视直插公头， 于是形成用于电视机上的采用9.5mmTV直插连接器的隔离器。

作为更优选，在第二同轴连接器外连接有与第二同轴连接器垂直的外接头，外接头包括相互连接的外接头屏蔽层和外接头绝缘子，外接头屏蔽层与第二同轴连接器的屏蔽层相接，第二同轴连接器的芯针与外接头内的芯针相接。形成“L”型电视隔离器，第二同轴连接器与外接头通过过盈配合形式连接，外接头形成一个公头。

更进一步的，在外接头的屏蔽层设有引脚，引脚焊接在线路板上，外接头内的芯针穿过线路板，焊接在线路板上。就形成一个线路板安装的隔离器。

因此，本发明的射频信号地回路隔离器具备下述优点：结构简单，成本低，高频性能良好，高频低频兼顾，全屏蔽，装配工序简单。

附图说明

图1是本发明的射频信号地回路隔离器的第一种示意图。

图2是图1内的第一同轴连接器的端面示意图。

图3是本发明的射频信号地回路隔离器的第二种示意图。

图4是图3内的第一同轴连接器的绝缘子第一种端面示意图。

图5是图3内的第一同轴连接器的绝缘子第二种端面示意图。

图6是本发明的射频信号地回路隔离器的第三种示意图。

图7是图6内的金属簧片示意图。

图8是图6内的第一同轴连接器的绝缘子端面示意图。

图9是本发明的射频信号地回路隔离器的第四种示意图。

图10是本发明的射频信号地回路隔离器的第五种示意图。

图11是本发明的射频信号地回路隔离器的第六种示意图。

具体实施方式

 下面通过实施例，并结合附图，对发明的技术方案作进一步具体的说明。

 实施例1：

如图1所示，一种射频信号地回路隔离器，包括第一同轴连接器1和第二同轴连接器2，第一同轴连接器1和第二同轴连接器2均是由绝缘子和屏蔽层及内导体（芯针或卡簧）构成。第一同轴连接器的屏蔽层4和第一同轴连接器的绝缘子5过盈配合。第一同轴连接器的绝缘子5位于第一同轴连接器的屏蔽层4内，在第一同轴连接器的绝缘子5的端部开设有一通孔，在通孔内插接有芯针3。在第一同轴连接器的绝缘子5的内壁过盈配合有第二同轴连接器的屏蔽层6，第二同轴连接器的屏蔽层6的另一端有一环形止挡，在第二同轴连接器的屏蔽层6内安装有第二同轴连接器的绝缘子7，第二同轴连接器的绝缘子7的一端抵接在环形止挡上，在第二同轴连接器的绝缘子7内安装有卡簧8，卡簧8与芯针3相接。

如图2所示，在第一同轴连接器的绝缘子5 端面均匀分布有2个安装孔24，在每个安装孔24内安装有电容C₁9，电容C₁9的一端与第一同轴连接器的屏蔽层4相接，电容C₁9的另一端抵接有弹性的导电橡胶10，导电橡胶10的另一端与第二同轴连接器的屏蔽层6相接触，于是在第一同轴连接器的屏蔽层4和第二同轴连接器的屏蔽层6之间有了足够大的电容，此电容对需要传输的射频信号呈低阻抗，对电网低频信号呈高阻抗，起到隔离的作用。

当然，第一同轴连接器的绝缘子端面的安装孔24也不仅限于2个，可以为3个或者4个或者更多，根据需要的要求，可以同时使用几种不同容量和不同材质的电容，以兼顾低频和高频性能。

实施例2：

如图3所示，与实施例1不同的是，在第一同轴连接器的芯针3和卡簧相接的电路板11上通过电容C₂12连接，形成双隔离器。

如果有线电视机顶盒和电视机等的高频头输入端串有一个电容，将此电容改用额定耐压值高的电容，可取大于500V，起到芯线高压隔离的作用，则外接的隔离器只需要用单隔离器，可以把图3中的电容12省掉，芯针3和卡簧8可以直接连接。进一步降低成本，简化工序。

如图4所示，在第一同轴连接器的绝缘子5的端面均布有3个安装孔24，在每个安装孔24内安装有电容C₁9。

当然，也可以如图5所示，在第一同轴连接器的绝缘子5端面均布有4个安装孔24，在每个安装孔内安装有电容C₁9。其余与实施例1相同。

实施例3：

如图6所示，与实施例1不同的是，将电容C₁9与第二同轴连接器的屏蔽层之间的导电橡胶换成金属簧片13。同时，在第一同轴连接器的屏蔽层4的内圆周表面车有内螺纹23，在第二同轴连接器的屏蔽层6的外圆周表面车有外螺纹23，形成机顶盒上普遍使用的F头连接器。

如图7和8所示，金属簧片13包括与第一同轴连接器的绝缘子的端面等大的环形的本体25，在环形本体25上有四个弧形的接触片26，在第一同轴连接器的绝缘子5的端面开设有与弧形接触片对应的凹槽27，安装孔24位于凹槽27的一侧。其余与实施例1相同。

实施例4：

如图9所示，与实施例2不同的是，第一同轴连接器的屏蔽层4的自由端有一环形的凸沿，第一同轴连接器的绝缘子5开设有通孔，在通孔内穿接有连接卡簧16，第一同轴连接器的屏蔽层4和第一同轴连接器的绝缘子5是过盈配合，在第一同轴连接器的屏蔽层4的环形的凸沿和第一同轴连接器的绝缘子的端面之间安装有一插接卡簧18。第二同轴连接器的屏蔽层6的中部有一环形挡圈，环形挡圈的外径大于第二同轴连接器的屏蔽层的外径，环形挡圈的内径小于第二同轴连接器的屏蔽层的内径，环形挡圈位于第二同轴连接器的屏蔽层6外的部分与第一同轴连接器的屏蔽层通过电容C₁和导电橡胶相连，第二同轴连接器的绝缘子7为圆环状，其端部抵接在环形挡圈位于第二同轴连接器的屏蔽层内的部分。在第二同轴连接器的绝缘子7上开设通孔，在通孔内穿接有连接芯针17，连接卡簧16和连接芯针17通过电路板连接，在电路板上焊接有电容C₂。通过上述结构形成一个用在电视机上的隔离器，通常采用9.5mmTV直插连接器。第一同轴连接器的屏蔽层4和第二同轴连接器的屏蔽层6的尺寸按9.5mmTV直插连接器的要求设计。其余与实施例2相同。

实施例5：

如图10所示，与实施例4不同的是，在第二同轴连接器外接有一垂直的连接器公头22，连接器公头22是由公头屏蔽层19、公头绝缘子21和公头芯针20构成。公头屏蔽层19与第二同轴连接器的屏蔽层6过盈配合。公头22与第二同轴连接器呈90°布置，形成一“L”型电视隔离器结构。公头芯针20与第二同轴连接器内的连接芯针17连接。其余与实施例4相同。

实施例6：

如图11所示，与实施例5不同的是，可以将实施例5内的公头22的公头芯针20的直径减小，公头屏蔽层19插头部分做成4个引脚，就成为一个线路板安装的隔离器，可以直接焊接在线路板25上，使用F头连接器的隔离器也可以将其中一个连接器，通常是公头部分，改为线路板安装的引脚，就可以把隔离器直接焊接在线路板上。也可以将此类隔离器看成是带隔离功能的插座。    

Claims (10)

1.一种射频信号地回路隔离器，包括相互连接的第一同轴连接器和第二同轴连接器，第一同轴连接器和第二同轴连接器均包括一屏蔽层和一绝缘子及一内导体，内导体可以是芯针或卡簧，其特征在于：所述的第一同轴连接器的绝缘子与第二同轴连接器的屏蔽层相接的端面上设有安装孔，在安装孔内安装有电容C₁，电容C₁的一端与第一同轴连接器的屏蔽层相接，电容C₁的另一端通过导电件与第二同轴连接器的屏蔽层相接。

2.根据权利要求1所述的射频信号地回路隔离器，其特征在于：所述的导电件为具有弹性的导电橡胶，导电橡胶的一端与电容C₁相接，导电橡胶的另一端与第二同轴连接器的屏蔽层相接。

3.根据权利要求1所述的射频信号地回路隔离器，其特征在于：所述的导电件为金属簧片，金属簧片包括一环形的本体，在环形本体上设有若干弧形的接触片，在第一同轴连接器的绝缘子的端面设有与弧形接触片对应的凹槽，安装孔位于凹槽的一侧。

4.根据权利要求1或2或3所述的射频信号地回路隔离器，其特征在于：所述的芯针和卡簧通过电路板连接，在电路板上焊接有电容C₂。

5.根据权利要求1或2或3所述的射频信号地回路隔离器，其特征在于：所述的安装孔均匀布置在第一同轴连接器的绝缘子的环形端面上，安装孔的数量为2~12个。

6.根据权利要求1或2或3所述的射频信号地回路隔离器，其特征在于：所述的第一同轴连接器的屏蔽层和绝缘子过盈配合，第二同轴连接器的屏蔽层与第一同轴连接器的绝缘子过盈配合。

7.根据权利要求1或2或3所述的射频信号地回路隔离器，其特征在于：所述的第一同轴连接器内设有芯针，在第一同轴连接器的屏蔽层的内圆周表面设有螺纹，所述的第二同轴连接器内设有与芯针相连的卡簧，在第二同轴连接器的屏蔽层外圆周表面设有螺纹。

8.根据权利要求1或2或3所述的射频信号地回路隔离器，其特征在于：所述的第一同轴连接器内设有卡簧，第一同轴连接器的屏蔽层的一端设有一环形的凸沿，在第一同轴连接器内安装有插接卡簧，插接卡簧的一端抵接在第一同轴连接器的屏蔽层的环形凸沿上，插接卡簧的另一端抵接在第一同轴连接器的绝缘子的端面上，第二同轴连接器的芯针与第一同轴连接器内的卡簧相接，第二同轴连接器的屏蔽层中部设有环形挡圈，第二同轴连接器的绝缘子抵接在环形挡圈上。

9.根据权利要求8所述的射频信号地回路隔离器，其特征在于：在第二同轴连接器外连接有与第二同轴连接器垂直的外接头，外接头包括相互连接的外接头屏蔽层和外接头绝缘子，外接头屏蔽层与第二同轴连接器的屏蔽层相接，第二同轴连接器的芯针与外接头内的芯针相接。

10.根据权利要求9所述的射频信号地回路隔离器，其特征在于：在外接头的屏蔽层设有引脚，引脚焊接在线路板上，外接头内的芯针穿过线路板，焊接在线路板上。

Images