CN104103982A - 一种带自保护装置的超小型推入式宽带射频同轴连接器 - Google Patents

一种带自保护装置的超小型推入式宽带射频同轴连接器 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种带自保护装置的超小型推入式宽带射频同轴连接器，所述连接器界面采用SMPM推入浮动式界面，信号传输通路采用外导体内径为1.85mm的特性阻抗为50欧的同轴传输线。所述连接器的适用频率DC～67GHz。采用上述方案，工作时，所述连接器的SMPM界面推进被插入界面，所述保护套在推进的过程中与所述被插入界面的外端面接触，进而压缩所述弹簧，所述弹簧的弹力保证所述保护套与所述外端面紧密接触，形成密闭的空间，起到电磁屏蔽和防尘作用。所述弹簧和所述保护套的保护功能，能独立完成，不需要外加附属设施，并且可以对所述射频同轴连接器的两端同时进行保护。

Description

一种带自保护装置的超小型推入式宽带射频同轴连接器
技术领域
本发明属于宽带射频同轴连接器技术领域，尤其涉及的是一种带自保护装置的超小型推入式宽带射频同轴连接器。
背景技术
射频连接器是完成各种射频信号转接、能量传递的重要功能元件，也是电子装备的基础元件。1930年出现的UHF连接器是最早的射频连接器。到了二次世界大战期间，随着雷达、电台和微波通信的发展，产生了N、C、BNC、TNC等中型系列。1958年后出现了SMA、SMB、SMC等小型化产品，1964年美国制定了军用标准MIL-C-39012《射频同轴连接器总规范》，从此射频连接器开始向标准化、系列化、通用化方向发展。
国内从20世纪60年代开始队射频连接器进行研究设计，并在80年代初，射频连接器的设计开始与国际标准对接。2000年以后，射频连接器呈现小型化、高频率、低驻波、低损耗发展趋势。
目前，射频连接器按照连接形式分为：螺纹连接、推入自锁、推入浮动、卡口等四种形式，其中推入浮动式连接器根据界面形状尺寸又分为：SMP、SMPM、SBMA、BMA、TMA等，其中SMPM界面尺寸最小，理论使用频率最高到67GHz，但由于结构上的缺陷，一般使用在40GHz以下。
现有SMPM射频同轴连接器是推入浮动式连接器中界面尺寸最小的连接器，适用于板间连接，使用频率可高达67GHz，这个频率下的电磁波的波长只有4.5mm，很小的缝隙就能造成信号泄漏。由于推入式界面的外导体均采用裂口槽的形式，沿圆周均布6个宽度为0.15mm的裂槽，不是完整闭合的屏蔽体，容易受到外界电磁场的干扰，传输的电磁信号也易泄漏出去，造成电气指标的恶化，在高频阶段的影响尤为严重。另外，裂口槽的存在也导致灰尘等一些有害物质进入到连接界面内，导致可靠性的降低。
在模块化密集安装的场合，有限空间内排列众多的SMPM射频连接器，如果不能解决连接器的屏蔽问题，信号相互串扰，将直接导致模块功能的失效。
因此，现有技术存在缺陷，需要改进。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种带自保护装置的超小型推入式宽带射频同轴连接器。
本发明的技术方案如下：
一种带自保护装置的超小型推入式宽带射频同轴连接器，其中，端口内导体穿过介质支撑与中间内导体进行螺纹连接，所述介质支撑安装在中间外导体中，左右被所述中间外导体和端口外导体的台阶限制，所述端口外导体与所述中间外导体之间采用过盈配合连接，弹簧围绕在所述中间外导体与保护套之间，所述保护套的台阶被所述弹簧和所述端口外导体顶住，运动时限制压缩所述弹簧向中间移动。
所述的带自保护装置的超小型推入式宽带射频同轴连接器，其中，所述介质支撑用于保证所述中间内导体、所述中间外导体装配后的同轴度。
所述的带自保护装置的超小型推入式宽带射频同轴连接器，其中，所述弹簧围绕在所述中间外导体与所述保护套之间，工作时，所述保护套在推进的过程中压缩所述弹簧，所述弹簧的弹力保证所述保护套与外端面紧密接触，起到电磁屏蔽和防尘作用。
所述的带自保护装置的超小型推入式宽带射频同轴连接器，其中，所述端口内导体和所述中间内导体，材料为铍青铜且表面镀层从内到外依次为镀镍镀金。
所述的带自保护装置的超小型推入式宽带射频同轴连接器，其中，所述镀镍厚度为3um；所述镀金厚度1.27um。
所述的带自保护装置的超小型推入式宽带射频同轴连接器，其中，所述端口内导体经过时效强化处理后，硬度达到HV390-410。
所述的带自保护装置的超小型推入式宽带射频同轴连接器，其中，所述中间内导体直径0.804mm；所述端口内导体直径0.65mm。
所述的带自保护装置的超小型推入式宽带射频同轴连接器，其中，所述介质支撑的材料为交联聚苯乙烯，所述介质支撑的材料的介电常数2.55；将所述介质支撑与空气的交界端面上将所述介质支撑切削掉预定部分，形成环形凹槽，用于高抗补偿。
所述的带自保护装置的超小型推入式宽带射频同轴连接器，其中，所述弹簧为直径0.2mm的弹簧钢丝绕制而成，设置在最大压缩时，所述弹簧产生的弹力小于所述连接器的插拔力，以保证所述连接器的正常工作。
所述的带自保护装置的超小型推入式宽带射频同轴连接器，其中，所述保护套的材料为不锈钢且表面进行钝化处理。
所述的带自保护装置的超小型推入式宽带射频同轴连接器，其中，当所述保护套与外端面接触时，随着推入力增加，所述保护套受所述推入力移动，所述弹簧压缩给所述保护套一个对所述外端面的压力，使所述保护套紧贴在所述外端面上，从而产生一个完全闭合的屏蔽空间，用于电磁屏蔽和防尘。
采用上述方案，工作时，所述连接器的SMPM界面推进被插入界面，所述保护套在推进的过程中与所述被插入界面的外端面接触，进而压缩所述弹簧，所述弹簧的弹力保证所述保护套与所述外端面紧密接触，形成密闭的空间，起到电磁屏蔽和防尘作用。所述弹簧和所述保护套的保护功能，能独立完成，不需要外加附属设施，并且可以对所述射频同轴连接器的两端同时进行保护。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明外形结构示意图。
图3为本发明射频连接器推入之前示意图。
图4为本发明介质支撑示意图。
图5为图4中A-A剖面图。
图中：1为端口内导体，2为端口外导体，3为保护套，4为介质支撑，5为中间外导体，6为弹簧，7为中间内导体。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例，对本发明进行详细说明。
实施例1
本发明是提出以下技术方案实现的：负载的界面尺寸采用SMPM阴头界面(美军标MIL-STD-348A中SMPM female interface)。
内导体分为三部分：两个端口内导体、中间内导体，材料均采用铍青铜，表面镀金，其中端口内导体经过时效强化处理后，硬度达到HV390-410，目的是增加端口裂槽的弹性和耐磨性。中间内导体直径0.804mm，端口连接部位内导体直径0.65mm。内导体之间通过S0.6x0.15的螺纹连接，左右两个介质支撑将内导体固定在外导体内，不仅可以保证装配的同轴度，而且可以提高内导体的抗负荷能力；
外导体分为三部分：两个端口外导体，中间外导体，材料均采用铍青铜，这样避免了因材料的热胀系数不同而产生配合失效的情况，表面均进行镀金。中间外导体的内径为1.85mm，端口连接的外导体内径为1.5mm。端口外导体经时效强化处理后，硬度达到HV390-410，目的是增加端口裂槽的弹性和耐磨性。两个端口外导体采用过盈配合的形式，固定在中间外导体上。
保护装置由前、后保护套和弹簧组成，弹簧围绕在中间外导体上，两端顶住前后保护套，保护套被端口外导体挡住。弹簧为直径0.2mm的弹簧钢丝绕制而成，即使在最大压缩时，其产生的弹力也远小于SMPM连接器的插拔力，这样弹簧在工作时，不会对射频连接器的正常工作产生影响。保护套的材料采用不锈钢。
当射频连接器与对应的接头连接时，在推入到正确位置之前，保护套会与接头的外端面接触，随着继续的推入，保护套受力移动，弹簧压缩给保护套提供一个对外端面的压力，使保护套与外端面紧贴在一起，从而产生一个完全闭合的屏蔽空间，以起到电磁屏蔽和防尘等作用。
所有内导体、外导体的材料均为铍青铜，有裂口槽的内导体和外导体，进行时效强化处理，处理后表面硬度在HV390～410之间。表面镀层从内到外依次为镀镍，厚度3um，然后镀金，厚度1.27um。
介质支撑材料为交联聚苯乙烯。
保护套材料为不锈钢，表面进行钝化处理。
弹簧材料为直径0.2mm弹簧钢丝，绕制后去应力退火。
在如图1所示，端口内导体1穿过介质支撑4与中间内导体7进行螺纹连接。介质支撑4安装在中间外导体5中，左右被中间外导体5和端口外导体2的台阶限制。端口外导体2与中间外导体5之间采用过盈配合连接。弹簧6围绕在中间外导体5与保护套3之间。保护套3的台阶被弹簧6和端口外导体2顶住，运动时只能压缩弹簧6向中间移动。
如图2所示，安装后的带自保护装置的超小型推入式宽带射频同轴连接器，长度为15mm，最大直径只有4.35mm。
如图3所示，当射频连接器与对应的接头连接时，在推入到正确位置之前，保护套会与接头的外端面接触，随着继续的推入，保护套受力移动，弹簧压缩给保护套提供一个对外端面的压力，使保护套与外端面紧贴在一起，从而产生一个完全闭合的屏蔽空间，以起到电磁屏蔽和防尘等作用。
如图4、图5所示介质支撑材料选用交联聚苯乙烯，其介电常数2.55，为了消除介质引入带来的影响，在介质支撑与空气的交界端面上将介质切削掉一部分，形成环形凹槽，其原来是引入一个附加电感来抵消不连续电容的影响，起到高抗补偿作用。
本发明的保护装置可以对射频连接器的两端同时进行屏蔽和保护。且保护装置与射频连接器合成一体。当推入式宽带射频同轴连接器工作时，保护装置即开始工作，不需要外界附加机构。保护装置工作时，对接触面施加的压力远小于SMPM连接器的插拔力，这样弹簧在工作时，不会对射频连接器的正常工作产生影响。
实施例2
在上述实施例的基础上，本发明进一步提供一种带自保护装置的超小型推入式宽带射频同轴连接器，其中，端口内导体穿过介质支撑与中间内导体进行螺纹连接，所述介质支撑安装在中间外导体中，左右被所述中间外导体和端口外导体的台阶限制，所述端口外导体与所述中间外导体之间采用过盈配合连接，弹簧围绕在所述中间外导体与保护套之间，所述保护套的台阶被所述弹簧和所述端口外导体顶住，运动时限制压缩所述弹簧向中间移动。
上述中，所述介质支撑用于保证所述中间内导体、所述中间外导体装配后的同轴度。
上述中，所述弹簧围绕在所述中间外导体与所述保护套之间，工作时，所述保护套在推进的过程中压缩所述弹簧，所述弹簧的弹力保证所述保护套与外端面紧密接触，起到电磁屏蔽和防尘作用。
所述的带自保护装置的超小型推入式宽带射频同轴连接器，其中，所述端口内导体和所述中间内导体，材料为铍青铜且表面镀层从内到外依次为镀镍镀金。
优选的，所述镀镍厚度为3um；所述镀金厚度1.27um。
优选的，所述端口内导体经过时效强化处理后，硬度达到HV390-410。所述的带自保护装置的超小型推入式宽带射频同轴连接器，其中，所述中间内导体直径0.804mm；所述端口内导体直径0.65mm。
优选的，所述介质支撑的材料为交联聚苯乙烯，所述介质支撑的材料的介电常数2.55；将所述介质支撑与空气的交界端面上将所述介质支撑切削掉预定部分，形成环形凹槽，用于高抗补偿。
优选的，所述弹簧为直径0.2mm的弹簧钢丝绕制而成，设置在最大压缩时，所述弹簧产生的弹力小于所述连接器的插拔力，以保证所述连接器的正常工作。
优选的，所述保护套的材料为不锈钢且表面进行钝化处理。
上述中，当所述保护套与外端面接触时，随着推入力增加，所述保护套受所述推入力移动，所述弹簧压缩给所述保护套一个对所述外端面的压力，使所述保护套与所述外端面紧贴在一起，从而产生一个完全闭合的屏蔽空间，用于电磁屏蔽和防尘。
采用上述方案，工作时，所述连接器的SMPM界面推进被插入界面，所述保护套在推进的过程中与所述被插入界面的外端面接触，进而压缩所述弹簧，所述弹簧的弹力保证所述保护套与所述外端面紧密接触，形成密闭的空间，起到电磁屏蔽和防尘作用。所述弹簧和所述保护套的保护功能，能独立完成，不需要外加附属设施，并且可以对所述射频同轴连接器的两端同时进行保护。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种带自保护装置的超小型推入式宽带射频同轴连接器，其特征在于，所述连接器界面采用SMPM推入浮动式界面，信号传输通路采用外导体内径为1.85mm的特性阻抗为50欧的同轴传输线；端口内导体穿过介质支撑与中间内导体进行螺纹连接，所述介质支撑安装在中间外导体中，左右被所述中间外导体和端口外导体的台阶限制，所述端口外导体与所述中间外导体之间采用过盈配合连接，弹簧围绕在所述中间外导体与保护套之间，所述保护套的台阶被所述弹簧和所述端口外导体顶住，运动时限制压缩所述弹簧向中间移动。
2.如权利要求1所述的带自保护装置的超小型推入式宽带射频同轴连接器，其特征在于，所述介质支撑用于保证所述中间内导体、所述中间外导体装配后的同轴度。
3.如权利要求1所述的带自保护装置的超小型推入式宽带射频同轴连接器，其特征在于，所述端口内导体和所述中间内导体，材料为铍青铜且表面镀层从内到外依次为镀镍镀金。
4.如权利要求3所述的带自保护装置的超小型推入式宽带射频同轴连接器，其特征在于，所述端口内导体经过时效强化处理后，硬度达到HV390-410。
5.如权利要求1所述的带自保护装置的超小型推入式宽带射频同轴连接器，其特征在于，所述介质支撑的材料为交联聚苯乙烯，所述介质支撑的材料的介电常数2.55；将所述介质支撑与空气的交界端面上将所述介质支撑切削掉预定部分，形成环形凹槽，用于高抗补偿。
6.如权利要求1所述的带自保护装置的超小型推入式宽带射频同轴连接器，其特征在于，所述弹簧为直径0.2mm的弹簧钢丝绕制而成，设置在最大压缩时，所述弹簧产生的弹力小于所述连接器的插拔力，以保证所述连接器的正常工作。
7.如权利要求1所述的带自保护装置的超小型推入式宽带射频同轴连接器，其特征在于，所述保护套的材料为不锈钢且表面进行钝化处理。
8.如权利要求1所述的带自保护装置的超小型推入式宽带射频同轴连接器，其特征在于，当所述保护套与外端面接触时，随着推入力增加，所述保护套受所述推入力移动，所述弹簧压缩给所述保护套一个对所述外端面的压力，使所述保护套紧贴在所述外端面上，从而产生一个完全闭合的屏蔽空间，用于电磁屏蔽和防尘。
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