CN109038130A - 一种射频同轴连接器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种射频同轴连接器，包括插座和转接器，转接器的插头外导体呈现倒喇叭口状，以此保证在极限偏差的时候插座和转接器的插头连接器还能提供足够的正压力，另外转接器的插头端口后部的小凸台，在径向极限偏移时，保证插座和转接器的插头的具有一定的自动回整能力，确保插头不被破坏；其次转接器的插头内导体与插座的内导体存在足够的间隙，以保证插头的内导体收口后，在径向极限偏移时，插头的内导体不会损坏，从而导致电接触不可靠或者无电接触。本发明的射频同轴连接器与现有的技术相比可以允许更大的径向和轴向偏移量。

Description

一种射频同轴连接器

技术领域

本发明属于电连接器领域，涉及一种射频同轴连接器。

背景技术

射频同轴连接器可以用于滤波器与滤波器、滤波器与天线、天线与天线、电路板与电路板、电路板与射频模块和射频模块与射频模块之间的互联。在这些应用场合，客户对射频同轴连接器的应用趋势是两个被连接的元件之间的相对位置公差越来越大，容差性越大，制造就越容易，成本就越低，竞争力越大。

目前有几种PCB电路板与PCB电路板的互连技术允许电路板与电路板之间的轴向与径向的偏移，其中最原始的一种技术是标准自插式互连技术，如1.0/2.3、SMC和MCX，具有与电路板互连的插座和插头，如图1所示，这些射频连接器的内导体和外导体都具有一种插针和插孔的互配连接方式。该连接方式允许有限的轴向长度偏移和径向角度偏移。由于内外导体的弹性插孔和插头所能给予的轴向与径向的偏移量非常小，这是的在同一块电路板上安置的射频同轴连接器不会超过三对。为了解决这个问题，第二类电路板互连技术使用了一种叫转接器的中间连接器件，市场上主要的产品有MMBX、SMP系列产品等，转接器可以相对于固定在电路板上的插座有微小的转动，从而允许一定量的径向角度的偏移，该偏移距离等于L*sin(a)，L为转接器的长度，a为转接器的径向偏移角度。如图2所示，MMBX的轴向偏移长度和径向偏移角度分别是±0.7mm和±4.5°，而SMP的轴向偏移长度和径向偏移角度分别为±0.3mm和±4°。

另外，为了保证轴向距离H在最小公差时连接的偏移角度要足够大，内导体的插针和插孔之间的互配距离必须尽量小，或者插针与为收口的插孔的间隙配合尽量大，这样内导体在角度偏移时不会产生过应力，从而导致破环内导体，造成电信号传输不稳定，或者无电性号。但是这样就限制了连接器适用的电路板间距H的轴向偏移长度的提高。

发明内容

要解决的技术问题：本发明的目的是克服现有技术中的上述问题，并提供一种可以允许较大的径向偏移角度的同时，又具备较大的轴向偏移长度，同时又具有良好的射频电气性能的射频同轴连接器。

技术方案：射频同轴连接器，包括插座和转接器，所述插座包括第一外导体、第一内导体和绝缘子，转接器上的插头可以插入插座内，转接器包括第二外导体和第二内导体，并分别与插座的第一外导体和第一内导体互相接触形成连接，所述转接器的插头内的第二外导体在接触时呈现为倒喇叭口状，第二外导体上设凸台，第二内导体为棒槌状。

优选的，所述插座第一外导体中心孔中设有一电气和机械的共同停止面。

优选的，所述插座的后端设有绝缘子，绝缘子填充在插座第一外导体和第一内导体之间，其机械停止面与第一外导体的电气和机械的共同停止面的前端面平齐。

优选的，所述第一外导体内孔直径φK=φ3.80-φ4.20mm，第一外导体内孔深度J=2.50-3.50mm，电气和机械的共同停止面内孔直径φB=φ2.10-φ2.70mm，电气和机械的共同停止面的宽度F=0.2-0.7mm，第二内导体直径φA=φ0.40-φ0.80mm，第二外导体内径φC=φ2.45-φ2.85mm，第二外导体上凸台直径φE=φ3.30-φ3.90mm，第二内导体后端直径φD=φ0.95-φ1.35mm，第二内导体前端直径φG=φ1.10-φ1.70mm。

优选的，所述第一外导体内孔直径φK=φ4.00mm，第二外导体内孔深度J=3.00mm，电气和机械共同停止面的内孔直径φB=φ2.40mm，电气和机械的共同停止面的宽度F=0.45mm，第一内导体直径φA=φ0.60mm，第二外导体内径φC=φ2.65mm，第二外导体上凸台直径φE=φ3.60mm，第二内导体后端直径φD=φ1.15mm，第二内导体前端直径φG=φ1.40mm。

有益效果：本发明的优点在于，由于将转接器的插头的外导体内孔设计成倒喇叭状，形成一个低阻，内导体前端上的棒槌状的凸台，同时形成一个低阻，这样在插头和插座的接合区域形成不同的阻抗区域；当插头和插座间距具有很大的轴向公差的时候，在连接器的互连界面处会出现较大的空气间隙，从而形成高阻抗区域；而倒喇叭状区域形成低阻抗区域，这样高阻抗区域与低阻抗区域可以形成阻抗互补，从而降低高阻抗区域对射频同轴连接器电气性能的不良影响，提高了产品的电气与射频性能。插头的棒槌状内导体的内孔远大于与之互连的插座的内导体外径，这样就算转接器在径向角度偏移较大时，也不至于对内导体产生过大的应力，从而导致破坏内导体，造成电信号传输不稳定，或者无电性号。插头第二外导体上的凸台，其功能为：插座与转接器在径向偏移角度超过本发明所能承受的最大角度时，提前与插座的第一外导体接触，自动校正一定的角度，避免造成损坏。因此，本发明的射频同轴连接器的技术与现有的技术相比可以允许更大的轴向偏移量（≥1.5mm），减少连接界面处空气间隙引起的阻抗不匹配的量，在频率范围从0到10GHz内具有良好的射频电气性能；同时拥有更大的径向偏移角度（±6°）。配合插座电气和机械停止面的设计，是电气和接卸停止面区域也形成一个低阻抗区域，这样可以更好的提供对高阻抗区域互补的效果。

附图说明

图1是本发明的射频同轴连接器的结构示意图。

图2是本发明中插头内导体的结构示意图。

图3是本发明的射频同轴连接器中不同的阻抗区域分布示意图。

图4是本发明的射频同轴连接器电路板与电路板之间连接的结构示意图。

图5是本发明的射频同轴连接器的插座和转接器互连的结构示意图。

图中：插座1、第一外导体11、第一内导体12、绝缘子13、电气和机械的共同停止面14、转接器2、插头20、第二外导体21、插头的外导体的凸台22、第二内导体23、插头的第二外导体的前端24、插头的第二外导体的中间部位25、第二内导体的前端26、第二内导体的内孔27。

具体实施方式

如图1所示，本发明射频同轴连接器包括插座1和转接器2，所述插座1包括第一外导体11、第一内导体12和绝缘子13，转接器2上的插头20可以插入插座1内，转接器2也包括第二外导体21和第二内导体23并分别与插座的第一外导体11和第一内导体12互相接触，形成连接。

转接器的插头20的第二外导体21在接触时呈现为倒喇叭口状，如图5所示，其第二外导体21的前端24直径要比中间部位25要小，这个倒喇叭口呈现为低阻抗区域（如图3中的Y+Z所示区域）；插头处第二外导体21上的凸台22（如图4所示），其功能为：插座1与转接器2在径向偏移角度超过本发明所能承受的最大角度时，提前与插座的第一外导体11接触，自动校正一定的角度，避免造成损坏。

转接器的插头20的第二内导体23呈现棒槌状，如图2所示，第二内导体的前端26直径要比第二内导体23其余部位的直径都要粗，这个区域呈现为低阻区域。（如图3中Y所示区域）转接器的插头20的第二内导体23的内孔27的直径要远大于第一内导体12的直径，在转接器在径向角度偏移较大时，也不至于对内导体产生过大的应力，从而导致破坏内导体，造成电信号传输不稳定，或者无电性号。

第一外导体11孔内设有一电气和机械的共同停止面14。当转接器的插头20插入插座1内时，如果第二外导体21与电气和机械的共同停止面14的前端面不能紧密贴合，那么在电气和机械共同停止面14与插头20的第二外导体21之间就会形成一个空气间隙，该空气间隙就形成影响射频同轴连接器电性能的高阻抗区域（如图3中X所示），而喇叭口状的第二外导体21和棒槌状的第二内导体23所在的区域形成一个低阻抗区域（如图3中的Y+Z所示），这样一个高阻抗区域X与两个低阻抗区域Y、Z相邻，形成互补，从而降低互连的阻抗不匹配，提高互连的电性能。

插座后部设有绝缘子13，绝缘子13填充在第一外导体11与第一内导体12之间，其前端面与电气和机械的共同停止面14的前端面平齐，这样在第一外导体11和第一内导体12之间的部分形成一个标准阻抗区域（如图3中的V所示），在电气和机械的共同停止面14的内孔和第一内导体12之间的部分形成一个低阻抗区域（如图3中的W所示），该低阻抗区域W也与高阻抗区域X相邻，也可以经一步形成阻抗互补，提供互连的电性能。也就是说，当互连的插座与转接器的轴向偏差很大时，因互连界面处的空气间隙形成的高阻抗区域X可以很好的被与之相邻的低阻抗区域Y、Z和W所补偿抵消，从而提高阻抗匹配，在允许较大轴向偏离量的情况下，提高射频同轴连接器的互联电性能。

Claims (5)

1.一种射频同轴连接器，包括插座（1）和转接器（2），所述插座（1）包括第一外导体（11）、第一内导体（12）和绝缘子（13），转接器（2）上的插头（20）可以插入插座（1）内，转接器（2）包括第二外导体（21）和第二内导体（23），并分别与插座的第一外导体（11）和第一内导体（12）互相接触形成连接，其特征在于：所述转接器的插头（20）内的第二外导体（21）在接触时呈现为倒喇叭口状，第二外导体（21）上设凸台（22），第二内导体（23）为棒槌状。

2.根据权利要求1所述的射频同轴连接器，其特征在于，所述插座第一外导体（11）中心孔中设有一电气和机械的共同停止面（14）。

3.根据权利要求1所述的射频同轴连接器，其特征在于，所述插座（1）的后端设有绝缘子（13），绝缘子（13）填充在插座第一外导体（11）和第一内导体（12）之间，其机械停止面与第一外导体（11）的电气和机械的共同停止面（14）的前端面平齐。

4.根据权利要求1所述的射频同轴连接器，其特征在于，所述第一外导体（11）内孔直径φK=φ3.80-φ4.20mm，第一外导体（11）内孔深度J=2.50-3.50mm，电气和机械的共同停止面（14）内孔直径φB=φ2.10-φ2.70mm，电气和机械的共同停止面（14）的宽度F=0.2-0.7mm，第二内导体（23）直径φA=φ0.40-φ0.80mm，第二外导体（21）内径φC=φ2.45-φ2.85mm，第二外导体（21）上凸台直径φE=φ3.30-φ3.90mm，第二内导体（23）后端直径φD=φ0.95-φ1.35mm，第二内导体（23）前端直径φG=φ1.10-φ1.70mm。

5.根据权利要求1所述的射频同轴连接器，其特征在于，所述第一外导体（11）内孔直径φK=φ4.00mm，第二外导体（21）内孔深度J=3.00mm，电气和机械共同停止面（14）的内孔直径φB=φ2.40mm，电气和机械的共同停止面（14）的宽度F=0.45mm，第一内导体（12）直径φA=φ0.60mm，第二外导体（21）内径φC=φ2.65mm，第二外导体（21）上凸台（22）直径φE=φ3.60mm，第二内导体（23）后端直径φD=φ1.15mm，第二内导体（23）前端直径φG=φ1.40mm。