CN107851939B - 用于同轴电缆和连接器的介电隔离件 - Google Patents

用于同轴电缆和连接器的介电隔离件 Download PDF

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Abstract

用于同轴连接器的介电隔离件包括：窄环；附接到所述窄环的宽环，所述宽环和窄环共有一纵向轴线；位于所述宽环内的多个柱，所述多个柱中的每一个大致平行于所述纵向轴线延伸；位于所述窄环内的多个孔，所述多个孔中的每一个大致平行于所述纵向轴线延伸并与对应的柱对准。所述柱中的每一个安装在将所述柱与其对应的孔分隔开的易折断部段处。

Description

用于同轴电缆和连接器的介电隔离件
相关申请
本申请要求2015年8月6日提交的美国临时专利申请No.62/201,729的权益和优先权，该申请的公开由此全部包含在本文中。
技术领域
本发明总体上涉及电缆连接器，更具体地涉及用于电缆的同轴连接器。
背景技术
同轴电缆一般用于RF通信系统。典型的同轴电缆包括内导体、外导体、分隔开内导体和外导体的介电层和覆盖外导体的护套。同轴电缆连接器可应用于例如在需要高水平的精确度和可靠性的通信系统中端接同轴电缆。
同轴连接器界面提供与承受期望的连接器界面的连接器端接的电缆和具有安装在装置或另一光缆上的配合连接器界面的对应连接器之间的连接/断开功能。一个连接器一般将包括诸如连接到同轴电缆的内导体的销或柱的结构和连接到同轴电缆的外导体的外导体主体；这些结构与配合套筒(用于内导体的销或柱)和第二连接器的另一外导体主体配合。同轴连接器界面常常使用螺纹联接螺母或其他保持件，当联接螺母(被连接器之一捕获)拧紧到另一连接器上时该螺母或其他保持件将连接器界面对引导为牢固的机电接合。销/柱和外导体主体一般由一或多个介电隔离件分隔开。
发明内容
作为第一方面，本发明的实施例涉及用于同轴连接器的介电隔离件，包括：窄环；宽环，所述宽环附接到所述窄环；所述宽环和窄环共有一纵向轴线；位于所述宽环中的多个柱，所述多个柱中的每一个大致平行于所述纵向轴线延伸；位于所述窄环内的多个孔，所述多个孔中的每一个大致平行于所述纵向轴线延伸并与对应的柱对准。所述柱中的每一个安装在将所述柱与其对应的孔分隔开的易折断部段。
作为第二方面，本发明的实施例涉及在外导体主体中插入介电隔离件的方法，包括以下步骤：
(a)提供介电隔离件，包括：窄环；宽环，附接到所述窄环，所述宽环和窄环共有一纵向轴线；多个柱，位于所述宽环内，所述柱中的每一个大致平行于所述纵向轴线延伸；和所述窄环内的多个孔，所述多个孔中的每一个大致平行于所述纵向轴线延伸并与对应的柱对准；其中所述柱中的每一个都安装在将所述柱与其对应的孔分隔开的易折断部段；
(b)提供具有内腔体的外导体主体；
(c)将所述柱与推动工具接合；以及
(d)用所述推动工具沿所述纵向轴线推动所述柱以将所述介电隔离件推进到所述外导体主体的腔体中。
作为第三方面，本发明的实施例涉及一种组合，包括用于同轴连接器的外主体和用于同轴连接器的介电隔离件。所述介电隔离件包括：窄环；宽环，所述宽环附接到所述窄环，所述宽环和窄环共有一纵向轴线；和位于所述窄环内的多个孔，所述多个孔中的每一个大致平行于所述纵向轴线延伸并与对应的柱对准。
附图说明
图1是常规同轴连接器的部分截面图，该连接器具有现有的第一配置的介电隔离件。
图2是常规同轴连接器的部分截面图，该连接器具有现有的第二配置的介电隔离件。
图3是图1中的同轴连接器的分解截面图，示出使用推动工具将介电隔离件插入同轴连接器的外导体主体。
图4是根据本发明的实施例的用于同轴连接器的介电隔离件的正视透视图。
图5是图4中的介电隔离件的后视透视图。
图6是图4中的介电隔离件的透视截面图。
图7是利用第一推动工具插入第一同轴连接器的外导体主体的图4中的介电隔离件的截面图。
图8是利用第二推动工具插入第二同轴连接器的外导体主体的图4中的介电隔离件的截面图。
具体实施方式
参照附图描述本发明，附图中显示本发明的某些实施例。不过，本发明可以多种不同形式实现且不应被认为受限于本文中绘制和描述的实施例；反之，提供这些实施例使得本公开是彻底而完整的，并将完全将本发明的范围传达给本领域技术人员。还将理解本文公开的实施例可以任何方式和/或组合结合以提供许多额外的实施例。
除非另有限定，本公开中使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域的技术人员通常所理解的相同的含义。上文的描述中使用的术语仅出于描述具体的实施例的目的而不意在成为本发明的限制。如本公开所使用的，单数形式“一”、“一个”和“所述”意在同样包括复数形式，除非上下文另外明确指出。还将理解当元件(例如，装置、线路等)被提到“连接”或“联接”到另一元件时，它可被直接连接或联接到其他元件或存在中间元件。相比之下，当元件被提到“直接连接”或“直接联接”到另一元件时，不存在中间元件。
现参照附图，两个传统同轴连接器显示在图1和图2中并被分别以110和210表示。连接器110、210包括：相应的外导体主体112、212，内触头114、214和介电隔离件116、216。介电隔离件116、216中的每一个包括较窄环118、218，该较窄环与较宽环120、220合并，凸缘122、222围绕较宽环120、220的自由端部，表面126、226在较窄环118、218的内径和较宽环120、220的内径之间延伸且肩部127、227位于较窄118、218和较宽环120、220之间。如通过比较图1和图2可见的，外导体主体112、212的内表面十分相似，使得较窄环118、218和较宽环120、220具有相同的外径。不过，内触头114与214不同，尤其是在与同轴电缆的内导体接合的区域115、215处。结果是，介电隔离件116、216在这些区域(且尤其是较宽环120、220的内径)处的尺寸不同以适应内触头114、214和外导体主体112、212在这些位置处的物理尺寸和电学性质(尤其是阻抗)的差异。更具体地说，应确定介电隔离件116、216的尺寸使得在这一区域存在大约50欧姆的阻抗。
现参照图3，示出外导体主体112中的介电隔离件116的组件。隔离件116与外导体主体112对准，推动工具125被用于对隔离件116施加力以紧密配合在外导体主体112的腔体内。就位后，在制造工艺的后续步骤中，采用外导体主体112的组件117和隔离件116。类似的工艺被用于将介电隔离件216插入外导体主体212中。
可用于连接器110、210中的任一个的介电隔离件显示在图4-6中并总体上标记为16。隔离件16具有许多与隔离件116相同的特征：它包括与较宽环20合并的较窄环18，凸缘22围绕较宽环20的自由端部，表面26位于较窄环18的内径和较宽环20的内径之间。不过，隔离件16还包括在较宽环22内远离肩部26延伸的纵向延伸的多个柱24。此外，纵向延伸的多个孔28形成在较窄环18中。孔28中的每一个都与柱24中的一个同轴，且被细的易折断部段30与其对应的柱分隔开。
隔离件16一般由介电材料诸如聚合物材料形成。一种示例性材料为聚醚酰亚胺(可从沙特基础工业公司购得商标为)。在一些实施例中，期望选择一种具有介于2.0与5.0之间且一般高于2.5的介电常数的材料。
现参照图7，隔离件16可通过利用推动工具25以与上文描述的相同的方式插入连接器210的外导体主体212。推动工具25的外径配合在由柱24限定的环内且推动工具25的端部压靠表面26，使技术人员能够将隔离件16压入外导体主体212中的位置。
现参照图8，隔离件16还可与外导体主体212一同使用。使用具有宽于由柱24限定的环的但窄于较宽环22的内径的外径的推动工具25’。推动工具25’被定位为接触柱24的端部。推动工具25’被用于将隔离件16压入外导体主体212中的位置。一旦隔离件16抵靠外导体主体212“触底”，施加于具有推动工具25’的柱24的持续的压力引起将柱24与它们对应的孔28分隔开的易折断部段30折断。来自推动工具25’的压力和/或重力作用于每个柱24以进入并穿过其对应的孔28；柱24可通过振动、搅拌或类似操作从孔28移除，或者它们可仅通过孔28下落。一旦柱24被从孔28移除，隔离件16在外导体主体212中就位。
本领域技术人员将理解柱24可以是实际上任何横截面形状(例如，圆形、方形、椭圆、矩形、三角形或类似形状)的投影，且可能在数量上与所显示的不同(相应地，孔28的数量也会不同)。此外，柱24可安装在与肩部26共面的易折断部段30上，或可安装在略微从肩部26偏离的易折断部段30上，使得易折断部段30更易于被推动工具折断。此外，示出柱24短于较宽环20，但在一些实施例中柱24可延伸到与较宽环20等长或长于较宽环20。
此外，应选择柱24和孔28的尺寸和位置、较窄环和较宽环20、22的尺寸以为连接器110、210提供期望的阻抗。在一个实施例中，柱24(数量为12)的横截面为圆形并具有约0.060英寸的直径，较窄环18具有0.122英寸的内径和0.135英寸的厚度，较宽环20具有0.423英寸的内径和0.060英寸的厚度，隔离件16由具有约3.1的介电常数的PEI形成。这一设置在(a)介电隔离件16以完整的形式与外导体主体212和内触头214一同使用且(b)介电隔离件16移除柱24后与外导体主体112和内触头114一同使用时可产生约50欧姆的阻抗。尺寸和/或材料的其他变化对本领域技术人员将是显然的。
上文是对本发明的说明且不被认为限制本发明。尽管已经描述了本发明的示例性实施例，本领域技术人员将易于理解在示例性实施例中可能存在许多调整而实质上不背离本发明的创新教导和优势。相应地，所有此类调整意在包含在权利要求限定的本发明的范围内。本发明由下文的权利要求限定，权利要求的等价物将包含在其中。

Claims (17)

1.一种用于同轴连接器的介电隔离件，包括：
窄环；
宽环，所述宽环附接到所述窄环，所述宽环和所述窄环共有一纵向轴线；
位于所述宽环中的多个柱，所述柱中的每一个大致平行于所述纵向轴线延伸；
位于所述窄环中的多个孔，所述多个孔中的每一个大致平行于所述纵向轴线延伸并与对应的柱对准；
其中，所述柱中的每一个安装在将所述柱与其对应的孔分隔开的易折断部段上。
2.根据权利要求1所述的介电隔离件，其中，所述柱限定具有位于所述纵向轴线上的中心的环。
3.根据权利要求1所述的介电隔离件，所述介电隔离件通过注塑成型形成。
4.根据权利要求1所述的介电隔离件，所述介电隔离件由聚合物材料形成。
5.根据权利要求1所述的介电隔离件，所述介电隔离件与同轴连接器的外导体主体组合。
6.根据权利要求1所述的介电隔离件，其中，所述介电隔离件由具有介于2.0和5.0之间的介电常数的材料形成。
7.一种将介电隔离件插入外导体主体中的方法，该方法包括以下步骤：
(a)提供介电隔离件，包括：
窄环；
宽环，所述宽环附接到所述窄环，所述宽环和窄环共有一纵向轴线；
位于所述宽环中的多个柱，所述柱中的每一个大致平行于所述纵向轴线延伸；
位于所述窄环中的多个孔，所述多个孔中的每一个大致平行于所述纵向轴线延伸并与对应的柱对准；
其中，所述柱中的每一个安装在将所述柱与其对应的孔分隔开的易折断部段上；
(b)提供外导体主体，所述外导体主体具有内部腔体；
(c)使所述柱与推动工具接合；以及
(d)用所述推动工具沿所述纵向轴线推动所述柱以将所述介电隔离件推进到所述外导体主体的所述内部腔体中。
8.根据权利要求7所述的方法，进一步包括用足够的力推动所述柱的步骤，使得所述易折断部段断裂且所述柱行进进入并穿过所述孔。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，步骤(d)包括用足够的力推动所述柱以折断所述易折断部段的步骤。
10.根据权利要求7所述的方法，其中，所述柱限定具有位于所述纵向轴线上的中心的环。
11.根据权利要求7所述的方法，其中，所述介电隔离件通过注塑成型形成。
12.根据权利要求7所述的方法，其中，所述介电隔离件由聚合物材料形成。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述材料具有介于2.0和5.0之间的介电常数。
14.一种同轴连接器，包括：
用于同轴连接器的外主体；和
用于同轴连接器的介电隔离件，所述介电隔离件包括：
窄环；
宽环，所述宽环附接到所述窄环，所述宽环和窄环共有一纵向轴线；和
位于所述窄环中的多个孔，所述多个孔中的每一个大致平行于所述纵向轴线延伸并与对应的柱对准。
15.根据权利要求14所述的同轴连接器，其中，所述介电隔离件进一步包括位于所述宽环中的多个柱，所述多个柱中的每一个大致平行于所述纵向轴线延伸。
16.根据权利要求15所述的同轴连接器，其中，所述柱中的每一个安装在将所述柱与其对应的孔分隔开的易折断部段上。
17.根据权利要求14所述的同轴连接器，其中，所述介电隔离件由具有介于2.0和5.0之间的介电常数的材料形成。
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