CN104810698A - 一种板间射频同轴连接器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种板间射频同轴连接器，包括插座和转接器，插座与转接器嵌套配合；转接器包括第二外导体、第二中心导体和第二绝缘体，第二绝缘体为剖面为T型的绝缘轴；第二外导体、绝缘轴和第二中心导体由外到内依次同轴设置；绝缘轴的顶端面与第一绝缘体相对；第二外导体的内侧壁和T型的绝缘轴的外侧壁之间形成环型间隙；绝缘轴的顶端面到轴肩处的距离A在4～4.5mm之间；绝缘轴的顶端面到轴肩处的外径C在1.85～1.9mm之间。本发明能够允许被连接器件存在更大的轴向偏移量，还能保证被连接器具备更好、更稳定的射频电气性能，实现二者的兼容。

Description

一种板间射频同轴连接器

技术领域

本发明涉及一种连接器领域，具体说的是一种板间射频同轴连接器。

背景技术

板间射频同轴连接器，即板对板射频同轴连接器，用于电路板之间、电路板对射频模块或射频模块之间的互连。通常由转接器和分别连接至转接器两端的插头构成，插头上的内外导体分别与转接器上的内外导体互相对接，实现两者之间的同轴电气连接，连接时，连接器其中一段的内部轴向上会产生一定的空气间隙，空气间隙会使板间射频同轴连接器内部阻抗变大，导致阻抗不匹配，影响电压驻波比，即直接影响电气性能；而随着连接器越来越广泛的使用，连接器与客户器件的适配能力也必须相应提升。因此，如何提升板对板同轴连接器的电气性能，以及连接器所允许的轴向和径向偏移量，一直是业内不断追求和改进的方向。

专利申请号为200810040848.1的申请文件公开了一种射频同轴连接器，如图1所示，包括插座和转接器，转接器的插头内设有一哑铃型第一绝缘体，第一绝缘体填充在转接器的外导体和中心导体之间，哑铃型第一绝缘体的中间部位比两端部要细，从而第一绝缘体的中间部位与转接器的外导体之间形成一环型的空隙。

上述的射频同轴连接器所允许的最大轴向偏移量为2.4mm，所具备的电气性能有限。在实际应用场景中，还是会对客户器件的使用条件产生限制，导致无法适配，不利于推广使用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种板间射频同轴连接器，实现提高所允许的轴向偏移量，同时具备更稳定的电气性能。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种板间射频同轴连接器，包括插座和转接器，所述插座与所述转接器嵌套配合；

所述插座包括第一外导体、第一中心导体和第一绝缘体；所述第一中心导体同轴设置在所述第一外导体内部，所述第一绝缘体填充设置在所述第一外导体与第一中心导体之间；

所述转接器包括第二外导体、第二中心导体和第二绝缘体，所述第二绝缘体为剖面为T型的绝缘轴；所述第二外导体、绝缘轴和第二中心导体由外到内依次同轴设置；所述绝缘轴的顶端面与所述第一绝缘体相对；

所述第二外导体的内侧壁和所述T型的绝缘轴的外侧壁之间形成环型间隙；

所述绝缘轴的顶端面到轴肩处的距离A在4～4.5mm之间；

所述绝缘轴的顶端面到轴肩处的外径C在1.85～1.9mm之间。

本发明的有益效果在于：本发明通过将转接器内填充设置在第二外导体与第二中心导体之间的第二绝缘体设计为T型绝缘轴，从而在T型的绝缘轴与第二外导体之间形成一低阻抗区域，互补被连接器件产生的高阻抗区域；当被连接的器件间距具有较大的轴向公差时，将在与转接器的接触面产生较大的空气间隙，从而在接触面形成一高阻抗区域；而在转接器内部，T型绝缘轴的外侧壁将与第二外导体内侧壁之间形成一环型间隙，绝缘轴距离A和外径C的范围大小决定了所形成的环型间隙，以及绝缘轴的底端将共同形成一低阻抗区域，这一低阻抗区域比哑铃型的第二绝缘体构成的低阻抗区域更大；通过低阻抗区域与高阻抗区域之间的阻抗互补，从而降低连接处的高阻抗区域对被连接器件造成的性能影响。本发明相较哑铃型的第二绝缘体，能够被连接器件存在更大的轴向偏移量；在克服了被连接器件存在的较大轴向公差的同时，又能实现被连接器件产品电气性能和射频性能的提升。

附图说明

图1为现有技术的板间射频同轴连接器中哑铃型转接器绝缘体的结构示意图；

图2为本发明一具体实施方式一种板间射频同轴连接器的结构示意图；

图3为本发明一具体实施方式T型的绝缘轴的结构示意图。

标号说明：

1、插座；2、转接器；

11、第一外导体；12、第一中心导体；13、第一绝缘体；

21、第二外导体；22、第二中心导体；23、第二绝缘体；24、绝缘轴；

25、环型间隙。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

本发明最关键的构思在于：通过转接器内，在T型的绝缘轴与第二外导体之间形成一低阻抗区域，互补被连接器件产生的高阻抗区域，实现兼容存在更大轴向偏移量的被连接器件，同时提高连接器件的电气性能。

请参照图1至图3；

如图2和3所示，本发明提供一种板间射频同轴连接器，包括插座1和转接器2，所述插座1与所述转接器2嵌套配合；

所述插座1包括第一外导体11、第一中心导体12和第一绝缘体13；所述第一中心导体12同轴设置在所述第一外导体11内部，所述第一绝缘体13填充设置在所述第一外导体11与第一中心导体12之间；

所述转接器2包括第二外导体21、第二中心导体22和第二绝缘体23，所述第二绝缘体23为剖面为T型的绝缘轴24；所述第二外导体21、绝缘轴24和第二中心导体22由外到内依次同轴设置；所述绝缘轴24的顶端面与所述第一绝缘体13相对；

所述第二外导体21的内侧壁和所述T型的绝缘轴24的外侧壁之间形成环型间隙25；

所述绝缘轴24的顶端面到轴肩处的距离A在4～4.5mm之间；

所述绝缘轴24的顶端面到轴肩处的外径C在1.85～1.9mm之间。

由上述描述可知，距离A的取值决定了所述T型绝缘轴24的长度大小；而外径C的取值范围决定了所述T型绝缘轴24的外侧壁与第二外导体21的内侧壁所形成的环型间隙25的宽度大小，由距离A和外径C共同决定了所述T型绝缘轴24与所述第二外导体21之间形成的环型间隙25的空间大小；确定了所述环型间隙25所形成的低阻抗区域所产生的阻抗值；距离A在4～4.5mm之间和外径C的取值范围在1.85～1.9mm之间，能够使所述环型间隙25产生最佳的低阻抗范围值，在这一范围内，能够灵活的适配不同轴向偏移量的被连连接器件，使阻抗互补状态达到最佳，最大限度的减少连接界面处由偏移量导致的空气间隙所引起的阻抗不匹配因素。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：本发明T型的第二绝缘体23相较于哑铃型的第二绝缘体23，能够在转接器2内形成更大区域的低阻抗区域，从而最大限度的降低转接器2与被连接器件的互连界面所形成的高阻抗区域。因此，本发明的板间射频同轴连接器相比现有技术，能够允许被连接器件存在更大的轴向偏移量；最大允许存在2.6mm的轴向偏移量，而哑铃型第二绝缘体23的板件射频同轴连接器最大只允许存在2.4mm的轴向偏移量，虽然二者只有0.2mm的差距，但是对于被连接器件而言，这0.2mm的轴向偏移量便足够显著提升其电气性能，使器件的频率范围从0～6GHz具备更好、更稳定的电气性能。

具体的，本发明的板间射频同轴连接器中转接器2内第二绝缘体23为T型的绝缘轴24的设置，相较于现有技术哑铃型绝缘体的设置，二者的电气性能对比如下表1所示：

表1

通过表1的对比可知，本发明的T性绝缘轴24相较与现有技术哑铃型的绝缘体，能够允许被连接器件存在更大的轴向偏差；且在轴向偏差增大的情况下，被连接器件的电气性能更好、更稳定。

因此，采用本发明的板间射频同轴连接器作为器件之间的连接件；对客户而言，被连接器件的使用条件更加宽松，使用环境范围也更大；能够更好的满足客户的需求，实现更好的推广使用。

进一步的，所述绝缘轴24的底端面到轴肩处的距离B在0.8～1.3mm之间。

进一步的，所述绝缘轴24的底端面到轴肩处的外径D在3～3.1mm之间。

由上述描述可知，距离B和外径D的取值范围决定了在转接器2内部，所述T型绝缘轴24的底端所形成的低阻抗区域；距离B在0.8～1.3mm之间和外径D在3～3.1mm范围内，将能够最大限度的增大所产生的低阻抗区域，实现更好的与被连接器件配合，以及使器件具备更好的电气性能。

进一步的，所述绝缘轴24与所述第二外导体21过盈配合；

所述第一绝缘体13与所述第一外导体11过盈配合。

由上述描述可知，在转接器2内，T型的绝缘轴24与第二外导体21过盈配合，以及在插座1内，第一绝缘体13与第一外导体11过盈配合，能够增大绝缘轴24底端所形成的低阻抗区域，以及插座1内形成的低阻抗区域；为插座1、被连接器件和转接器2之间的连接配合提供更好的接合性能，保证器件具备稳定的电气性能。

表2

由表2可知，当绝缘轴24的顶端面到轴肩处的距离A在4～4.5mm范围内、顶端面到轴肩处的外径C在1.85～1.9mm范围内时，所述板间射频同轴连接器能够允许被连接器件存在相较现有技术更大的轴向偏差，达到±1.25mm；与此同时，当所述绝缘轴24的底端面到轴肩处的距离B在0.8～1.3mm范围内，以及底端面到轴肩处的外径D在3～3.1mm内时，将可实现被连接器存在±1.3的轴向偏差；同时，上述取值范围内得到的板间射频同轴连接器还能降低所产生的电压驻波比，显著提高连接器件的电气性能。

相反的，当绝缘轴24的参数距离A和外径C不在本发明的取值范围内时，所得到的板间射频同轴连接器所能允许的最大轴向偏差和连接后器件所能达到的电气性能与现有技术差别不大；而当参数距离B和外径D也同时在本发明的取值范围内时，所得到的板间射频同轴连接器所能允许的最大轴向偏差和所能实现的电气性能更加的不理想。

综上所示，当T型绝缘轴24的顶端面到轴肩处的距离A在4～4.5mm之间；顶端面到轴肩处的外径C在1.85～1.9mm之间；底端面到轴肩处的距离B在0.8～1.3mm之间；绝缘轴24的底端面到轴肩处的外径D在3～3.1mm之间所得到的板间射频同轴连接器不管是在所能允许的轴向偏差，还是连接器件后的被连接器件所达到的射频电气性能都将得到显著的提高。

请参照图2，本发明的实施例一为：

提供一种板间射频同轴连接器，包括插座1和转接器2，所述插座1与所述转接器2嵌套配合；

所述插座1包括第一外导体11、第一中心导体12和第一绝缘体13；所述第一中心导体12同轴设置在所述第一外导体11内部，所述第一绝缘体13填充设置在所述第一外导体11与第一中心导体12之间；优选所述第一绝缘体13与所述第二外导体21过盈配合；

所述转接器2包括第二外导体21、第二中心导体22和第二绝缘体23，所述第二绝缘体23为剖面为T型的绝缘轴24；所述第二外导体21、绝缘轴24和第二中心导体22由外到内依次同轴设置，所述绝缘轴24与所述第二外导体21过盈配合；所述绝缘轴24的顶端面与所述第一绝缘体13相对；

所述第二外导体21的内侧壁和所述T型的绝缘轴24的外侧壁之间形成环型间隙25；

优选所述绝缘轴24的顶端面到轴肩处的距离A为4.15mm；所述绝缘轴24的底端面到轴肩处的距离B为1.1mm；所述绝缘轴24的顶端面到轴肩处的外径C为1.87mm；所述绝缘轴24的底端面到轴肩处的外径D为3.05mm。

通过表2的数值对比可知，A、B、C、D为上述优选值时，轴向偏差和电压驻波比能达到最佳值。

上述T型绝缘轴24的结构参数的设定，能够使所述转接器2在与被连接器件连接的时候，将被连接器形成的高阻抗区域与转接器2内部形成的低阻抗区域达到最佳的互补状态；进一步的，使被连接器件与板件射频同轴连接器之间具备最佳的阻抗匹配性能；从而获得较好的接合性能，同时提高器件的射频电气性能。

综上所述，本发明提供的一种板间射频同轴连接器，能够允许被连接器件存在更大的轴向偏移量，最大可达到2.6mm，实现更好的适配各种被连接器，满足更多客户的需求；同时，还能保证被连接器具备更好、更稳定的射频电气性能，实现二者的兼容。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (4)

1.一种板间射频同轴连接器，其特征在于：包括插座和转接器，所述插座与所述转接器嵌套配合；

所述插座包括第一外导体、第一中心导体和第一绝缘体；所述第一中心导体同轴设置在所述第一外导体内部，所述第一绝缘体填充设置在所述第一外导体与第一中心导体之间；

所述转接器包括第二外导体、第二中心导体和第二绝缘体，所述第二绝缘体为剖面为T型的绝缘轴；所述第二外导体、绝缘轴和第二中心导体由外到内依次同轴设置；所述绝缘轴的顶端面与所述第一绝缘体相对；

所述第二外导体的内侧壁和所述T型的绝缘轴的外侧壁之间形成环型间隙；

所述绝缘轴的顶端面到轴肩处的距离A在4～4.5mm之间；

所述绝缘轴的顶端面到轴肩处的外径C在1.85～1.9mm之间。

2.根据权利要求1所述的一种板间射频同轴连接器，其特征在于：

所述绝缘轴的底端面到轴肩处的距离B在0.8～1.3mm之间。

3.根据权利要求1所述的一种板间射频同轴连接器，其特征在于：

所述绝缘轴的底端面到轴肩处的外径D在3～3.1mm之间。

4.根据权利要求1所述的一种板间射频同轴连接器，其特征在于：

所述绝缘轴与所述第二外导体过盈配合；

所述第一绝缘体与所述第一外导体过盈配合。