CN103392266A - 高频同轴连接器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高频同轴连接器（1），其具有第一和第二连接器部件（2、3）。所述第一连接器部件（2）包括一个外导体（5）和一个内导体（4），所述内导体（4）相对所述外导体通过一个绝缘体（6）支撑，并设置在所述绝缘体（6）的孔（11）中。所述内导体（4）包括一个端部部件（8），该端部部件（8）导电并可操作地连接到一个连接套筒（10）。所述连接套筒（10）通过第一操作连接装置（12、13）机械地可操作地连接到所述绝缘体（6），使得连接套筒（10）相对于内导体（4）可倾斜。通过一个向第二连接器部件（3）的活动连接，使得一个轴向位移成为可能。

Description

高频同轴连接器

技术领域

根据独立权利要求的前序部分，本发明涉及一种高频同轴连接器，特别是一种用于高频同轴连接器的同轴连接器部件。

背景技术

用于印刷电路板的操作连接的各种高频同轴连接器在现有技术中是已知的。

吉尔伯特工程有限公司(Gilbert Engineering Co.)于1988年提交了US4,925,403。公开了一种同轴连接器，该同轴连接器由两个连接器部件和位于两者之间的过渡件组成。所有三个连接器部件具有一个比较复杂的同轴设计。该连接器以这样一种方式设计，一定的横向偏移可以得到补偿。由于这种设计，在轴向方向上没有补偿。过渡件可拆卸地卡入到所述第一和第二连接器部件。

奥托·邓克尔有限公司(Otto Dunkel GmbH)于1997年提交了EP0793299。它公开了一种同轴连接器，用于在位于彼此平行的印刷电路板中延伸的印刷导体的相互连接。该连接器同样包括两个连接器部件和一个可被卡入到所述连接器部件的过渡件。据指出，由于连接器部件的绝缘体具有规格一致的设计，其相比先有技术产生显著的简化。

雷迪埃公司(Radiall SA)于1998年提交了US5,980,290。它同样涉及到一种同轴连接器。该连接器由两个同轴配置的连接器部件组成，其能够在横向方向上补偿一定的错位。所述连接器部件具有一个相对复杂、成本高昂的设计。

雷迪埃公司(Radiall SA)于2000年提交了EP1028490。它公开了一种由一个部件组成的同轴连接器，其被焊接到被连接的印刷电路板。虽然该连接器具有简单的设计，但是它在安装后是不可拆卸的。

本申请人于2000年提交了WO00/52788。它公开了一种同轴连接器，其具有两个连接器部件和一个位于两者之间的过渡件。该同轴连接器可补偿径向和轴向偏差。连接器部件和过渡件通过卡扣连接连接在一起。球面促成了这种必要的形式。

罗森伯格(Rosenberger)于2001年提交了EP1207592。它公开了一种具有两个连接器部件和一个位于两者之间的过渡件的同轴连接器，同样具有同轴设计。所述过渡件允许在轴向和径向方向上的一定的补偿。该连接器具有相对复杂的设计。

雅迪(Harting)于2002年提交了US2002111057。在一个实施例中，它公开了一种多芯连接器，其具有两个连接器部件，但是，其中没有一个同轴设计。其中一个连接器部件具有多个用于连接导线的套筒。所述套筒在横向方向上在一定程度上是可移动的，并且由外部壳体支撑。该连接器不适合用于传输高频。

泰科(Tyco)于2002年提出了US2003060069。它公开了一种同轴连接器，用于在两个平行的印刷电路板上的印刷导体的操作连接。该连接器仅由一个连接器部件组成，该连接器部件具有弹性安装的连接装置，该装置直接连接到一个印刷电路板的印刷导体。由于点状连接，能够传输小功率。

此外，适用于补偿一定偏差的同轴连接器在以下公布中是已知的：US2004038586A、US2007026698A、US2007251808A、US2006194465A、US2007004276A、CN2879475Y、US2008057782A、US2009149086A和CN101459304A。所有这些连接器都有一个较为复杂的设计。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种连接器，通过该连接器，在印刷电路板（PCB）上的多个分散点之间的高频插入式连接，例如，一个与其平行的模块的正面，可以被很容易并廉价地制造。本发明的再一个目的是提供一种能够为位置的不精确提供补偿的连接器。

这个目的由独立权利要求中限定的同轴连接器部件实现，特别是所述高频同轴连接器。

在一个实施例中，高频同轴连接器包括一个第一同轴连接器部件和一个可操作地连接于此的第二连接器部件。第一连接器部件被以这样的方式配置，它可以被集成到一个壳体（模块）的前板。对于第一连接器部件，例如，一个接触针（第二连接器部件）通过焊接固定在印刷电路板的一个相应位置处。所述接触针可被固定到印刷电路板的表面上，或着例如，穿过一个孔插入到印刷电路板上，然后焊接。在一个实施例中，第一插入式连接器具有一个绝缘体，一个针形的内导体，和一个连接到内导体的连接套筒。该连接套筒在后端具有凸缘，所述凸缘在安装状态下支撑在绝缘体的槽中。

在印刷电路板一侧上的内导体针的端部被以这样的方式配置，它允许在一个确定区域以一定的横向偏移接触轴衬。在印刷电路板一侧上的内导体在其端部有利地具有一个球形的端部区域，其在安装状态下伸入到轴衬并以导电的方式沿内表面与之接触。根据要求，端部区域也可以使用其它形状。例如，对于一个具有非球形的形状的端部表面，通过在偏转过程中以可控的方式变形弹性连接套筒，回复力可以产生。

例如，绝缘体、内导体针和轴衬可以通过压入而固定，作为前板中的一个预装配模块。所述前板可以被用作连接器的外导体。一个导电性的电磁干扰（EMI）密封被有利地用作前板和印刷电路板之间的高频屏蔽。在一个实施例中，该屏蔽以悬出(overhanging)的方式被嵌入到所述前板中。所述EMI密封连接印刷电路板的块(mass)。在可操作地连接的状态下，所述屏蔽作为前板和印刷电路板之间的距离的函数，被在轴向方向上压缩。

现有技术中已知的方法通常是基于一插入式连接器对，其具有通过一个同轴配置的过渡件可操作地连接到彼此的第一和第二连接器部件。所述连接器部件以及过渡件具有一个同轴的设计，其往往是复杂的，因此比较昂贵。现有技术中已知的其他连接器在没有足够的HF屏蔽或没有足够的公差补偿下接触印刷电路板。根据本发明的连接器没有这些缺点，并且被限制到最少的组件。

在一个实施例中，所述同轴连接器包括一个具有一个外导体和一个内导体的第一同轴连接器部件，所述内导体通过绝缘体相对于外导体支撑。所述内导体位于绝缘体中的开口中，并具有一个以导电的方式可操作地连接到一个具有导电性设计的连接套筒的端部部件。该连接套筒通过第一操作连接装置机械地可操作地连接到所述绝缘体。所述机械地可操作连接被以这样一种方式配置，连接套筒可以在横向方向上倾斜一个角度α。在轴向方向上（垂直于相对布置的印刷电路板）的长度补偿成为可能，例如，通过操作连接到一个下文所述的第二、针形连接器部件。

第一连接器部件可以具有一个球形的端部部件，该端部部件在安装状态下与连接套筒的内表面啮合。操作连接装置可以由一个设置在连接套筒上的增厚区域和一个位于绝缘体的开口内部的凹槽组成，所述加厚区域在安装状态下啮合于其中。所述加厚区域和凹槽有利地以这样一种方式配置，连接套筒在横向方向上可以是以一定的角度倾斜的，即偏转角。当加厚区域位于端部部件的上方时，由于在这种方式下可能的倾斜角不会受到负面限制，可取得良好的结果。必要时，连接套筒可以具有使边缘区域具有弹性的狭缝，以使连接套筒可以卡入。

在一个实施例中，所述连接套筒具有一个指向向内的突起，该突起具有一个圆锥形的导向面，该导向面通向一个适用于容纳针状第二连接器部件的连接口。所述外导体可以具有一个接触表面，该接触表面可被用于将印刷导体接触到印刷电路板上。可替换地或附加地，外导体可以被可操作地连接到一个导电性的密封，该密封用于将印刷导体接触到印刷电路板上。本发明的连接器提供了良好的高频屏蔽，并且同时允许在轴向和径向方向上补偿位置误差。在一个实施例中，同轴连接器适用于桥接印刷电路板（PCB）和设备前板之间的9mm的距离，可以补偿可达1mm的轴向偏移量和可达0.5mm的径向偏移量。通过适当的配置，其他区域是可能的。本发明的连接器特别适用于一种廉价的高频组件在印刷电路板上的“浮动”连接。它通常只需要将一个简单的内导体针焊接到印刷电路板。即使当将要连接的元件之间存在几何偏差时，高频屏蔽也可以最佳的确保。在一个应用领域中，在一个移动无线基站中，过滤器处于与双工器的印刷电路板的直接的可操作连接。

附图说明

参考以下附图，对本发明的示例性实施例进行说明，显示如下：

图1示出本发明的同轴连接器的第一实施例的斜上方透视图；

图2示出图1中的同轴连接器的分解示意图；

图3示出在安装状态下的图1中的同轴连接器；

图4示出图1中的同轴连接器的侧视图；

图5示出同轴连接器沿图4中的剖面线AA的截面图；

图6示出本发明的同轴连接器的第二实施例的侧视图；

图7示出同轴连接器沿图6中的剖面线BB的截面图。

具体实施方式

图1示出了本发明的同轴连接器1的第一实施例的斜上方透视图。图2示出了同一同轴连接器1的分解示意图。图3示出了在安装状态下的同轴连接器1。图4示出了同轴连接器1的侧视图，图5示出了同轴连接器1沿剖面线AA的截面图。图6示出了本发明的同轴连接器1的第二实施例的侧视图，图7示出了同轴连接器1沿剖面线BB的截面图。在各个实施例中，相应区域设置有相同的参考标号。

图1和图2示出了同轴连接器1的局部剖视图，以提供同轴连接器1的内部的更好的可见性。

同轴连接器1由一个第一连接器部件2和一个第二连接器部件3组成。所述第一连接器部2固定到一个外壳，例如，或者被集成到外壳。根据应用领域，所述第一连接器部件2也可以被以这样一种方式配置，它可以被固定到一个印刷电路板上。

第一连接器部件2具有一个内导体4、一个外导体5和一个绝缘体6。所述绝缘体6用于相对于外导体5支撑和定位内导体4（局部剖视图中示出）。内导体4被从上方（z方向）压入到绝缘体6中，直到到达一个止块。在所示附图中，绝缘体6从下方被压入到外导体5中。如果必要，其他类型的紧固和其他结构是可能的。在图1至图5所示的实施例中，外导体5是仅示意性地示出的更大装置的壳体18的一部分。外导体5有一个突起设计。外导体突出穿过位于印刷电路板14上的屏蔽21中的开口22。如图3所示，外导体5也可以被设计成一个单独的部件，适用于与壳体和/或印刷电路板的可操作的连接，例如通过压入或焊接。

在本案中，密封（EMI密封）7被固定到印刷电路板侧上的外导体5的下端。密封7由导电材料制成，并在外导体5和印刷电路板14（未更详细地示出）的印刷导体之间形成一个导电的可操作连接。如果有必要，密封7可以由用一个相对较小的接触力就能够形成一个良好的导电性连接的可变形材料制作。另一个优点是，所述密封允许不受外部影响的内部屏蔽。根据应用领域，外导体5也可以被引入与印刷电路板14的印刷导体的直接的可操作连接。

内导体4具有一个端部部件8，该端部部件8具有一个端部表面9，所述端部表面9在本案中是球形的，在安装状态下与连接套筒10啮合，并且与其导电接触。根据应用领域，端部表面9也可以具有非球形表面的配置，其前提是横向移动不会受到不利影响。

绝缘体6具有一个轴向通孔11，连接套筒10位于其中。孔11有一个切口12（周向凹槽），位于连接套筒10的后端部的径向向外突出的加厚区域13啮合于其中。周向凹槽12和加厚区域13一起形成了第一操作连接装置。在所示实施例中，切口12位于球形端部表面9的中心25的上方，从而实现了一个固定的机械连接和良好的最大偏转角。孔11以漏斗状的方式朝向下端变宽，如图5中所示，从而使连接套筒10在横向方向上以偏转角α偏转。在所示实施例中，孔11被以这样一种方式配置，其在最大偏转期间，横向支撑连接套筒10。凸缘13和切口12被以这样一种方式设计，他们抵消连接套筒10的无意的倾斜。

在可操作地连接的状态（参见图1、图3和图5），所述连接套筒10与接触针3（第二连接器部件）啮合，所述接触针3被固定到一个通过焊接，例如（根据图5的变型）或者插入和钎焊（根据图1至图3的变型），相对位于壳体18的印刷电路板14上。在所示实施例中，连接套筒10具有一个向内的突起15，突起15下端形成接触开口16，漏斗形导向面17位于接触开口16前部。在可操作地连接状态中，接触针3与接触面16啮合并与其形成导电连接。导向面17，也具有一定的横向位移，有助于相对接触针3将连接套筒10引入正确位置。连接套筒10布置使其沿接触针3可位移，使得轴向长度补偿（z方向）是可能的。最大可能的轴向长度补偿是确定的，除其他因素外，由接触针的长度和连接套筒10的配置决定。

为了允许加厚区域13卡入到连接套筒10的后端部的周向凹槽12，连接套筒10具有第一狭缝23，当被卡入时，确保所述后端部可弹性变形。所述连接套筒10在前端具有第二狭缝24，确保连接套筒10的前端在接触开口16的区域可弹性扩大，以使接触针3可插入到其中。

内导体4、外导体5和连接套筒10优选制造为由金属制成的旋转部件（回转部件）。

原则上，根据图6和图7的实施例具有与根据图1至图5的实施例相同的设计。在此提供相应记载的一般性描述。在根据图7的截面图中可以清楚的看出，在第二实施例中，存在两个EMI密封7，可操作地通过外导体套筒26将外导体5连接到印刷电路板。在所示实施例中，这两个EMI密封7和外导体套筒26粘接到印刷电路板14，并当第一连接器部件被拆下时，仍然保留在其上。如果有必要，其它的分离是可能的。例如，上部的密封7和外导体套筒24可以保留在所述第一连接器部件2上。在另一个实施例中，当第一连接器部件2从所述第二连接器部件3脱离时，两个密封7和外导体套筒26可以保留在第一连接器部件2上。绝缘体6由安装架27被固定在外导体5中，安装架27在本案例中是环形的。

另一个区别是，绝缘体6有一个较短的设计。连接套筒10在横向方向上可偏转一个偏转角α。连接套筒10在最大偏转过程中由漏斗形孔11的侧壁横向支撑。所示的连接器1被以这样一种方式配置，在第一和第二连接器部件2、3之间的横向位移（径向方向，在xy平面内）高达0.6mm，并且在轴向方向（z方向），为1mm，可以很容易地补偿。

[参考符号清单]

α偏转角（倾斜角度）          14印刷电路板

1同轴连接器                   15突起

2第一连接器部件               16接触开口

3第二连接器部件，接触针       17导向面

4内导体                       18壳体（装置）

5外导体                       19内表面（连接套筒）

6绝缘体                       20接触表面

7密封（EMI密封）              21屏蔽

8端部部件                     22开口

9端部表面（球形端部表面）     23第一狭缝

10连接套筒                    24第二狭缝

11孔                          25中央球形端面

12周向凹槽（切口）            26外导体套筒

13径向突出的加厚区域          27环形安装架

Claims (11)

1.一种同轴连接器部件（2）具有一个外导体（5），和一个内导体（4），所述内导体（4）相对所述外导体通过一个绝缘体（6）支撑并位于所述绝缘体（6）的孔（11）中，所述内导体（4）具有一个以导电的方式可操作地连接到一个连接套筒（10）的端部部件（8），所述连接套筒（10）通过第一操作连接装置（12、13）被机械地可操作地连接到所述绝缘体（6），使得所述连接套筒（10）相对于所述内导体（4）倾斜一个倾斜角α。

2.如权利要求1所述的同轴连接器部件（2），其特征在于：所述端部部件（8）是球形的，并且在安装状态下，与连接套筒（10）的内表面（19）配合。

3.如前述权利要求之一所述的同轴连接器部件（2），其特征在于：所述第一操作连接装置（12、13）由一个设置在所述连接套筒（10）上的加厚区域（13）和一个位于所述绝缘体中的孔（11）内部的凹槽（12）形成，所述加厚区域（13）在安装状态下啮合于所述凹槽（12）中。

4.如权利要求3所述的同轴连接器部件（2），其特征在于：所述加厚区域（13）在轴向方向（z）上位于端部部件（8）的中心的上方。

5.如前述权利要求之一所述的同轴连接器部件（2），其特征在于：所述绝缘体（6）中的孔（11）被以这样一种方式配置，所述连接套筒（10）由孔（11）的内壁以一个最大倾斜角α横向支撑。

6.如前述权利要求之一所述的同轴连接器部件（2），其特征在于：所述连接套筒（10）具有一个向内的突起（15），该突起（15）形成一个接触开口（16），并具有一个适合于容纳一个针状第二连接器部件（3）的锥形导向面（17）。

7.如前述权利要求之一所述的同轴连接器部件（2），其特征在于：所述外导体（5）具有一个接触表面，用于接触一个印刷电路板上的印刷导体。

8.如前述权利要求之一所述的同轴连接器部件（2），其特征在于：所述外导体（5）可操作地连接到一个导电性的密封（7），所述密封（7）用于接触一个印刷电路板（14）上的印刷导体。

9.一种同轴连接器（1）具有一个如前述权利要求之一所述的第一连接器部件（2），和一个适合于可操作连接到所述第一连接器部件的第二连接器部件（3）。

10.如权利要求9所述的同轴连接器，其特征在于：所述第二连接器部件（3）具有一种针形设计。

11.如权利要求10所述的同轴连接器，其特征在于：所述第二连接器部件（3）与接触开口（16）啮合，并在轴向方向（z）上相对于所述接触开口（16）可位移。

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