CN103827985A - 同轴线缆带状化接头 - Google Patents

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布鲁斯·马西斯
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Abstract

本文公开了一种用于对一束同轴线缆中的各个同轴线缆进行识别的系统和方法。该系统包括同轴线缆接头，该同轴线缆接头被配置用于接纳一个或更多个同轴线缆，并且仅与每个线缆的第一端部上的传导屏蔽件建立导电接触。该系统还包括电测试器，该电测试器电连接至同轴线缆接头，使得该电测试器被配置成通过每个线缆的传导屏蔽件传递信号。该电测试器包括测试探针，被配置成选择性地连接至每个线缆的第二端部。该测试探针被配置成识别特定线缆的连接至测试探针的第二端部是否与预定线缆的位于同轴线缆接头内的第一端部相对应。

Description

同轴线缆带状化接头
技术领域
本发明涉及一种用于使同轴线缆带状化的接头以及一种组装同轴线缆并使同轴线缆带状化的方法。
背景技术
如通过引用并入本文的美国专利No.6,580,034中所描述的，某些高要求的应用需要使多导线线缆组件小型化。为了避免在需要大量传导件的情况下产生的不希望的大型线缆，使用非常细小的传导件。具有屏蔽件的同轴导线通常用于传导件以限制电噪声和电干扰。在同轴导线中，中央传导件被绝缘护套封装，该绝缘护套被传导屏蔽编织层围绕，并且传导屏蔽编织层被外套封装。一束这种导线被传导编织屏蔽件和外部保护护套围绕（参见专利’034的图4）。
某些需要很多不同的传导件的应用更期望线缆非常柔韧、柔软或“松软”。在诸如用于连接至医疗超声换能器的线缆的应用中，即便是具有中等抗挠性的硬线缆也会使超声成像困难。然而，通过以保护的方式给线缆加护套的常规方法，导线束可能不希望地坚硬。
将具有大量传导件的线缆组件与其他部件进行组装可能比较耗时且比较昂贵。当使用了线缆束中的各个导线时，可能不容易识别线缆束的第一端部上的哪个导线端部对应于线缆束的第二端部处的所选择的导线，从而需要冗长的持续测试。通常，线缆束的第一端部处的导线端部连接至连接件或印刷线路板上的各个焊盘，第一端部处的屏蔽件连接至连接件或印刷电路板上的共同接地焊盘，并且连接件或电路板连接至一次一个地激励每个导线的测试设备，使得装配者可以将所识别的导线端部连接至第二连接件或电路板上的合适的连接部。
然而，由于屏蔽件在线缆束的第一端部处连接至同一接地焊盘，因此在多于一个的中央传导件在线缆的第二端部处短路至传导屏蔽件的情况下可能会发生错误识别。通过将同轴线缆切至指定长度的行为（其压碎线缆端部，使得中央传导件和传导屏蔽件的绞股可以发生接触），中央传导件经常短路至其自身的屏蔽件。清除短路和/或重新终接线缆是耗时的并且可能会损坏同轴线缆。
本文中公开的装置使得能够在同轴线缆被终接和联合在一起之前利用各个屏蔽件进行识别。
发明内容
根据本发明的一方面，提供了一种用于同轴线缆组件的接头。该同轴线缆组件包括：第一容纳部分，被配置用于接纳多个同轴线缆；第二容纳部分，用于与第一容纳部分配合以捕获由第一容纳部分接纳的多个同轴线缆；以及被安装至第一容纳部分或第二容纳部分的多个接触部，其各自被配置成在使第一容纳部分与第二容纳部分配合时刺穿外套并接触相应同轴线缆的传导屏蔽件。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于对一束同轴线缆中的各个同轴线缆进行识别的系统。该系统包括：同轴线缆接头，被配置用于接纳一个或更多个同轴线缆，并与每个线缆的第一端部上的传导屏蔽件建立导电接触；以及电测试器，其电连接至同轴线缆接头，使得电测试器被配置成选择性地通过每个线缆的传导屏蔽件传递信号。电测试器包括测试探针，该测试探针被配置成选择性地连接至每个线缆的第二端部。电测试器被配置成识别特定线缆的连接至测试探针的第二端部是否与该线缆的被电测试器施加了信号的第一端部相对应。
根据本发明的又一方面，提供了一种用于对一束同轴线缆中的各个同轴线缆进行识别的方法，该方法包括以下步骤：（a）将多个同轴线缆的第一端部安装在同轴线缆接头的相应的槽中；（b）在线缆与同轴线缆接头之间建立导电接触；（c）将同轴线缆接头电连接至电测试器；（d）借助于电测试器，通过该束同轴线缆的预定线缆的安装至同轴线缆接头的第一端部传递信号；（e）将电测试器的测试探针连接至该束同轴线缆的每个线缆的第二端部；以及（f）识别线缆束的特定线缆的连接至测试探针的第二端部是否与借助于电测试器来通过其传递信号的预定线缆相对应。
附图说明
图1A为根据本发明的一方面的同轴线缆识别系统的示意图。
图1B描绘了根据本发明的另一方面的同轴线缆组件。
图2A至图2F描绘了根据本发明的一个示例实施方式的同轴带状化接头的立体图、正视图、俯视平面图、仰视平面图、侧视图以及分解图。
图2G为图2B的接头的沿着线2G-2G截取的截面图。
图2H描绘了根据本发明的另一示例实施方式的另一同轴带状化接头的分解图。
图3描绘了根据本发明的再一方面的用于识别一束同轴线缆中的各个同轴线缆的过程的示意图。
图4描绘了根据本发明的又一方面的用于识别一束同轴线缆中的各个同轴线缆组的过程的示意图。
具体实施方式
现在参照图1A和图3，图1A描绘了用于识别一束同轴线缆中的各个同轴线缆的系统的示意图，而图3描绘了一种识别一束同轴线缆中的各个同轴线缆的方法。图1A中的系统10包括八个离散同轴线缆12A至12H（统称为线缆12或单独称作线缆12）的束、两个线缆带状化接头14（1）和14（2）、机械连接且电连接至接头14的插头16、通过一系列导线20电连接至插头16的多通道电测试器18。
接头14（1）和接头14（2）在结构与功能上是等价的。接头14（2）在图1A中被示出为与线缆12分离。参照图2A至图2G进行更加详细地描述接头14。系统10提供了一种利用接头14和多通道电测试器18来识别线缆12的快速且方便的方式。
根据本发明的一个示例实施方式，电测试器18为多通道连续性测试器。然而，电测试器18可以不同于所示出和描述的电测试器。例如，电测试器18可以为万用表或伏特表。电测试器18可以具有任意数量的通道，包括单通道。电测试器18可以被配置成传递并测量例如每个线缆12上的电阻、电容、电压、信号频率、信号波形或信号幅值。
下文中描述的是一种利用系统10来识别该束同轴线缆中的各个同轴线缆12的示例方法。应当理解，该方法不限于任何特定的步骤或步骤的序列，并且其可以不同于下文中所示出和描述的方法。
根据该示例方法，在步骤100，接头14（1）被机械连接且电连接至插头16，使得接头14（1）的通道A至通道H分别连接至插头16的通道A至通道H。尽管未示出，但是插头16可以具有分别与接头14（1）的插口或插脚接合的插脚或插口，以实现连接。
在步骤102，插头16通过一系列导线20电连接至电测试器18，使得插头16的通道A至通道H电连接至电测试器18的通道A至通道H。
在步骤104，每个线缆12的第一端部（例如线缆12A的端部12（A）（1））固定地定位在接头14（1）的相应的通道端口A至通道端口H。线缆12不以任何特定的顺序连接至接头14（1）。在将每个线缆定位在接头14（1）中的情况下，接头14（1）电连接至线缆12的传导屏蔽件。更具体地，如参照图2A至图2G更加详细地描述的，接头14（1）具有十六个接触部，其各自定位在接头14（1）的相应的通道端口A至通道端口H内。每个接触部与固定地定位在接头14（1）内的相应线缆12相关联。接头14（1）的每个接触部使相应的线缆12的外套移位或者刺穿相应的线缆12的外套，并接触相应的线缆12的传导屏蔽件。接头14（1）的接触部彼此电绝缘。
借助于线缆12、接头14（1）、插头16、电测试器18以及导线20的互连，线缆12A电连接至电测试器18的通道A，线缆12B电连接至电测试器18的通道B，等等。
在步骤106，电测试器18通过连接至接头14（1）的一个预定线缆12的屏蔽件传递信号。
在步骤108，电测试器18的测试探针22（例如鳄鱼夹）随后以手动的方式一次一个地耦合至线缆12的第二端部（例如线缆12A的端部12（A）（2）），直到测试探针22耦合至在步骤106处接收由电测试器18发送的信号的预定线缆。应当理解，测试探针22不以任何特定的顺序耦合至线缆12，并且测试探针22一次连接至一个线缆。
在步骤110，电测试器18告知操作者耦合至测试探针22的线缆端部是在步骤106处接收由电测试器18发送的信号的预定线缆。电测试器18被配置成基于例如通过线缆传递的电阻、电容、电压、信号频率、信号波形或信号幅值进行该确定。应当理解，一旦电测试器18电连接至预定线缆的两个端部，则回路完成并且由电测试器18触发提示。例如，如果由电测试器18将信号施加至线缆端部12（A）（1），则一旦操作者将测试探针22耦合至线缆端部12（A）（2），电测试器18将提示操作者所耦合的线缆为线缆12A。操作者随后知道线缆束中的哪个线缆12A至12H被耦合至测试探针22。
为了提示操作者，电测试器18包括用于提示特定线缆12的两个端部电耦合至电测试器18从而形成回路的装置（在电测试器18上标记为A至H）。用于提示的装置例如可以是能以光的形式看到的和/或能以蜂鸣器的形式听到的。
在步骤112，操作者基于接头14（1）中的预定线缆的第一端部的已知位置，将所识别出的线缆12的第二端部插入到另一接头14（2）上的适当的通道端口A至H中。例如，一旦线缆12A的线缆端部12（A）（2）被识别为线缆12A，则操作者将线缆12A的线缆端部12（A）（2）插入到接头14（2）的通道端口A中。或者，如果需要的话，操作者可以将线缆12A的线缆端部12（A）（2）插入到接头14（2）的通道端口H中以使接头14（1）和接头14（2）反向布线。重复该过程（如通过图3中的从步骤112至步骤106的反向箭头所指示的），直到线缆束的所有八个线缆12A至12H被识别出并且被定位在另一接头14（2）中。
在步骤114，一旦所有线缆12的第二端部已被定位在另一接头14（2）上的其相应的通道端口A至通道端口H中，则操作者关闭接头14（2）以固定线缆12A至12H在接头14（2）中的位置。在步骤116，插头16与接头14（1）断开连接，线缆组件安装在固定装置（未示出）中，并且线缆的端部被焊接在一起，如图1B中的项26所示。焊接线缆的端部使线缆12A至12H相对于彼此的位置永久地固定。如图1B中所示，留下的是包括两个接头14（1）和14（2）以及离散线缆12的线缆组件24。
在步骤117，线缆组件24被作为子组件封装并提供给终端用户。一旦被接收，则终端用户执行步骤118，这将在下文中进行描述。步骤117为该示例过程的可选步骤。
在步骤118，接头14（1）和接头14（2）从线缆组件24移除，并且线缆的端部被剥皮以暴露每个线缆12的传导件和屏蔽。随后，线缆组件的两个端部（在没有接头14的情况下）被终端用户安装至一个或更多个电路板，或作为子组件被封装并提供给终端用户。
图1B的线缆组件24包括单组线缆，即线缆12A至12H。如果线缆组件包括多组线缆，则在识别每组线缆的各个线缆之前先识别线缆组。为了识别不同的线缆组，可以在产生线缆时，例如利用颜色编码的线缆、以带颜色的带或线缠绕线缆组、或错开线缆组，来简单地区分传导件组。如果在布线时已经将同轴线缆分组，则识别过程可以直接进行到图3的步骤100。然而，如下文中所述，如果在生成线缆时线缆组未被识别，则需要额外的步骤。
图4描绘了根据本发明的又一方面的用于对一束同轴线缆中的各个同轴线缆组进行识别的过程的示意性框图。应当理解，与图1A的线缆束不同，参照图4描述的线缆束会包括多于八个的线缆。
在步骤120，八个单独的同轴线缆12A至12H被从线缆束随机选择，并且这些线缆12A至12H的第一端部设置在接头14（1）中。所选择的线缆12A至12H代表第一组线缆。
在步骤121处，如之前所描述的，接头14（1）随后被机械联接并电连接至插头16，并且插头16电连接至电测试器18。步骤121可以发生在或者步骤120之前或之后。
在步骤122，电测试器18通过连接至接头14（1）的第一组线缆的线缆12A至12H中的每个线缆的屏蔽件传递信号。在步骤123，电测试器18的测试探针22（例如鳄鱼夹）以手动的方式一次一个地随机耦合至线缆束中的线缆的第二端部。在步骤124，电测试器18提示操作者耦合至测试探针22的特定线缆是否属于第一线缆组12A至2H。电测试器18被配置成基于例如通过线缆传递的电阻、电容、电压、信号频率、信号波形或信号幅值进行该确定。一旦被识别为属于第一线缆组，则第一组的各个线缆与线缆束的其余线缆分开，并被标记以将第一组与其余组区分。
如通过步骤123至步骤120的反向箭头所指示的，对所有的线缆组重复该过程，直到操作者已经将线缆束的每个线缆分配至线缆组。随后，该过程返回至图3的步骤104，并且图3的过程如先前所描述地继续，使得每个线缆组的每个线缆的第二端部定位在接头14的适当的通道端口A至H中。应当理解，每个线缆组需要两个接头，因此第一线缆组使用接头14（1）和14（2），而第二线缆组使用不同的两个接头14（未示出）。
在不背离本发明的范围和精神的情况下，可以对系统10进行修改。例如，插头16、电测试器18和导线20可以为预组装的单元。
另外，插头16和导线20为系统的可选部件。例如，根据本发明的另一示例实施方式，接头14直接连接至多通道电测试器18（例如通过插脚和插口），并且插头16和导线20被省去。根据本发明的又一示例实施方式，导线20直接连接至接头14和电测试器18两者，并且插头16被省去。
束中的线缆的数量可以根据特定应用而变化。接头14的数量也可以变化。例如，两个八位置接头14可以用于容置十六个线缆。应当理解，线缆不限于同轴线缆，并且可以为适用于任何特定应用的任何线缆。
图2A至图2F描绘了根据本发明的一个示例实施方式的同轴线缆带状化接头50的立体图、正视图、俯视平面图、仰视平面图、侧视图以及分解图。图2G为图2B的接头50的沿着线2G-2G截取的截面图。除了接头50容置十六个线缆而接头14容置八个线缆以外，接头50类似于参照图1A和图1B描述的接头14。
接头50总体上包括顶部容纳部分52，顶部容纳部分52以可释放的方式安装至底部容纳部分54。通过顶部部分52上的与形成在底部容纳部分上的凹部55接合的夹件53，容纳部分52和54以可释放的方式配合在一起。在接头50的配合状态下，在限定在接头50的相应容纳部分52和54上的半圆形切口之间限定了一系列的十六个凹部或槽58（见图2B）。凹部58的尺寸被设置成容置具有38AWG至46AWG的线规范围的线缆（未示出）。
一系列接触部56被定位在通过接头50的容纳部分54的厚度而限定的凹部60中。接头50包括十六个接触部56，即每个凹部58一个接触部56。如图2B中最佳地示出的，每个接触部56的锐利端部延伸到接头50的其相应的凹部58中一定距离，该距离足以刺穿外套并接触定位在相应凹部58中的线缆的传导屏蔽件。
为了将线缆组装到接头50中，线缆首先定位在接头的容纳部分54的半圆形通道中。容纳部分52通过将夹件53卡扣到相应凹部55中而配合至容纳部分54。通过将容纳部分52和容纳部分54配合在一起，每个接触部刺穿外套并与定位在相应的凹部58中的线缆的传导屏蔽件接触。由于接触部56彼此电绝缘，因此线缆也彼此电绝缘。
尽管在图2A至图2G中未示出，接头50的凹部60的尺寸被设置成接纳类似于图1A的插头16的插头上的接触部。在将插头上的接触部插入接头50的凹部60的情况下，在插头与接头50的各个通道之间建立了电接触。接触部56可以不同于所示出和描述的接触部。例如，接触部56可以在端部上包括与其锐利端部相对的插口，用于接纳插头的接触部。
如上所指出的，接触部56可以不同于所示出和描述的接触部。图2H描绘了另一同轴线缆带状化接头50的分解图，同轴线缆带状化接头50包括不同于图2A至图2F的同轴线缆带状化接头50的接触部。除了接触部外，同轴线缆带状化接头50和150大致相同。同轴线缆带状化接头150的接触部156为刀片式接触部，每个接触部156包括用于使相应电缆12的外套移位或者刺穿相应线缆12的外套的锐利V状边缘。
尽管本文中已经示出并描述了本发明的优选实施方式，然而应当理解，这种实施方式仅以示例的方式提供。在不背离本发明的精神的情况下，本领域的技术人员可以想到多种变体、变型以及替代方案。因此，所附权利要求意在覆盖落入本发明的精神和范围内的所有这种变体。

Claims (18)

1.一种用于同轴线缆组件的接头，包括：
第一容纳部分，被配置用于接纳多个同轴线缆；
第二容纳部分，用于与所述第一容纳部分配合以捕获由所述第一容纳部分接纳的所述多个同轴线缆；以及
多个接触部，其被安装至所述第一容纳部分或者所述第二容纳部分，所述多个接触部各自被构造成在使所述第一容纳部分与所述第二容纳部分配合的情况下刺穿外套并与相应同轴线缆的传导屏蔽件接触。
2.根据权利要求1所述的接头，还包括被形成在所述第一容纳部分中的槽，所述同轴线缆至少部分地定位于所述槽中。
3.根据权利要求1所述的接头，还包括被形成在所述第二容纳部分中的槽，所述同轴线缆至少部分地定位于所述槽中。
4.根据权利要求1所述的接头，其中，每个接触部为刀片或者插脚，所述刀片或所述插脚分别具有用于使所述外套移位或者刺穿所述外套并与相应同轴线缆的所述传导屏蔽件接触的锐利边缘或尖端。
5.根据权利要求4所述的接头，其中，每个接触部包括与所述锐利边缘或尖端相对的表面或者插口，用于电耦合连接件。
6.根据权利要求1所述的接头，其中，所述第一容纳部分或者所述第二容纳部分包括夹件，并且所述第一容纳部分或所述第二容纳部分中的另一者包括用于与所述夹件配合的凹部，以将所述容纳部分配合在一起。
7.一种用于对一束同轴线缆中的各个同轴线缆进行识别的系统，所述系统包括：
同轴线缆接头，被配置用于接纳一个或更多个同轴线缆，并与每个线缆的第一端部上的传导屏蔽件建立导电接触；以及
电测试器，其电连接至所述同轴线缆接头，使得所述电测试器被配置成选择性地通过每个线缆的所述传导屏蔽件传递信号，
所述电测试器包括测试探针，所述测试探针被配置成选择性地连接至每个线缆的第二端部，其中，所述电测试器被配置成识别特定线缆的连接至所述测试探针的所述第二端部是否与所述线缆的被所述电测试器施加了信号的所述第一端部相对应。
8.根据权利要求7所述的系统，还包括安装至所述同轴线缆接头的同轴线缆。
9.根据权利要求7所述的系统，还包括附加的同轴线缆接头，其被配置用于接纳每个同轴线缆的所述第二端部。
10.根据权利要求7所述的系统，还包括连接件，其使所述同轴线缆接头和所述电测试器互连。
11.一种用于对一束同轴线缆中的各个同轴线缆进行识别的方法，所述方法包括以下步骤：
（a）将多个同轴线缆的第一端部安装在同轴线缆接头的相应的槽中；
（b）在所述线缆与所述同轴线缆接头之间建立导电接触；
（c）将所述同轴线缆接头电连接至电测试器；
（d）借助于所述电测试器，通过该束同轴线缆的预定线缆的安装至所述同轴线缆接头的第一端部传递信号；
（e）将所述电测试器的测试探针连接至该束同轴线缆的每个线缆的第二端部；以及
（f）识别所述线缆束的特定线缆的连接至所述测试探针的所述第二端部是否与借助于所述电测试器通过其传递所述信号的所述预定线缆相对应。
12.根据权利要求11所述的方法，还包括如下步骤：
（g）将所述预定线缆的所述第二端部安装在另一同轴线缆接头的槽中。
13.根据权利要求12所述的方法，还包括以下步骤：重复步骤（d）至步骤（f），直到所述另一同轴线缆接头的每个槽均被同轴线缆占用。
14.根据权利要求13所述的方法，还包括以下步骤：将所述线缆焊接在一起，以保持所述同轴线缆的顺序。
15.根据权利要求12所述的方法，其中，步骤（c）还包括：使所述线缆彼此电绝缘。
16.根据权利要求12所述的方法，其中，在步骤（c）之后并且在步骤（d）之前，所述方法还包括以下步骤：
（c1）通过被安装至所述同轴线缆接头的每个线缆传递信号。
17.根据权利要求16所述的方法，还包括以下步骤：
（c2）识别特定线缆的连接至所述测试探针的所述第二端部是否与通过其传递所述信号的所述线缆相对应；以及
（c3）重复步骤（c2），直到安装至所述同轴线缆接头的所有所述线缆均已被识别。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述步骤（d）至所述步骤（f）的所述线缆束包括在步骤（c3）处识别的所述线缆。
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