CN109638500A - 连接器快速插拔结构 - Google Patents
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Abstract
本发明的连接器快速插拔结构，母头外导体与公头外导体插接配合时后端撑开弹性卡圈，弹性卡圈进入母头外导体外圆周面上的限位卡槽内，弹性卡圈后端的直角限位面与母头外导体限位卡槽、公头外导体圆环形凹槽的后侧面配合限位，不能退出；拆卸时拉住解锁套沿着限位凸台外表面向后移动，环形内圈边缘沿内锥面撑开弹性卡圈退出母头外导体的限位卡槽，母头外导体前移退出即可拆卸；体积小重量轻，安装快捷，连接操作方便，同轴度好，能够快速挺拔，提高工作效率，使用频段、互调和功率指标都满足5G通信使用要求。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域用于C5G型射频同轴连接器的一种连接器快速插拔结构。
背景技术
传统射频连接器安装时通过螺套旋转拉紧外导体实现机械连接，安装连接操作不方便，拆装效率低；现阶段电信领域5G通信使用频段已发展推广至6GHz，而传统射频连接器不能同时满足体积小、集成度高、功率适中、高频段和低互调的使用要求，部分产品虽然使用频段能达到使用要求，但是互调和功率指标存在应用缺陷，有些产品互调指标能够达到使用要求但其使用频率又比较低；例如现有技术中的4310、7/16、N型连接器能够满足部分要求，但在体积、集成度方面存在缺陷，尺寸最小的N型连接器配合螺纹甚至达到了16mm；小尺寸连接器例如SMA、SMB等存在功率太小、互调指标稳定性差的问题；因而传统连接器不能满足5G通信的使用要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种能够快速挺拔，提高工作效率，使用频段、互调和功率指标都满足5G通信使用要求的连接器快速插拔结构。
本发明的连接器快速插拔结构，包括公头连接器、母头连接器，公头连接器的外导体插入至母头连接器的母头外导体内部安装连接，公头外导体外圆周面上设置有向外凸起的限位凸台，母头外导体后端面与限位凸台配合限位；其特征在于：公头外导体外部限位凸台的前端面外圈设置有沿轴向向前延伸的翻边，翻边内侧表面设置有圆环形凹槽，圆环形凹槽内设置有弹性卡圈，弹性卡圈内侧面前段为内锥面，弹性卡圈与内锥面相应的外侧面轴向中部设置有径向凹陷，使得弹性卡圈构成有缺口的能够弹性变化的卡环结构；母头外导体外圆周面上靠近插接端的位置也设置有圆环形凹槽构成限位卡槽，母头外导体插接套装于公头外导体外部时弹性卡圈能够同时进入母头外导体的限位卡槽内；
公头外导体的限位凸台外部设置有解锁套，解锁套覆盖套装在限位凸台外部并能够沿限位凸台外表面前后移动，解锁套前段具有向内翻折的卷边构成环形内圈，环形内圈边缘沿着限位凸台的前端与母头外导体之间间隙伸入至弹性卡圈内部，解锁套沿着限位凸台外表面向后移动时环形内圈沿弹性卡圈的内锥面撑开弹性卡圈退出母头外导体的限位卡槽，使得母头外导体能够拆卸；
所述公头外导体内孔前段嵌装有导电环，导电环前段为伸出至公头外导体外部、能够与母头外导体内孔插接配合导通的弹性部分，弹性部分外表面靠近前端的位置设置有能够保证接触的凸起部分；
所述导电环为圆筒形套状结构，导电环壁部前段设置有若干自前端面沿轴向向中部延伸的开口槽，使得导电环前段构成能够收缩或膨胀的弹性爪套结构；
所述凸起部分截面为圆弧形；
所述母头外导体与公头外导体前段配合的内孔设置有第一导向内锥面，母头外导体后端面与限位凸台前端面配合限位，第一导向内锥面与公头外导体外圆周面之间设置有密封圈；
所述母头外导体与导电环的弹性部分配合的内孔设置有第二导向内锥面；
所述公头外导体内部的内导体壁部设置有自内导体前端面沿轴向向中部延伸的开口槽，使得内导体前段构成能够收缩或膨胀的弹性结构；
所述解锁套外表面设置有滚花防滑纹。
本发明的连接器快速插拔结构，母头外导体与公头外导体插接配合时通过母外导体插接端沿弹性卡圈前端内锥面推进，挤压撑开弹性卡圈后使得弹性卡圈能够扩大至套装于母头外导体外部，母头外导体继续推进后弹性卡圈进入母头外导体外圆周面上的限位卡槽内，弹性卡圈后端的直角限位面与母头外导体限位卡槽、公头外导体圆环形凹槽的后侧面配合限位，不能退出；拆卸时拉住解锁套沿着限位凸台外表面向后移动，环形内圈边缘沿着限位凸台的前端与母头外导体之间间隙伸入至弹性卡圈内部，并沿弹性卡圈的内锥面撑开弹性卡圈退出母头外导体的限位卡槽，母头外导体沿公头外导体前移退出即可拆卸；体积小重量轻，安装快捷，连接操作方便，同轴度好，能够快速挺拔，提高工作效率，使用频段、互调和功率指标都满足5G通信使用要求；内外导体界面接触压力高，接触导通稳定可靠，反射系数和插入损耗小，交调失真低，抗冲击振动性能好，外导体接触界面密封可靠；特性阻抗为50Ω，公头外导体内径为5mm，理论最大使用频率可达26GHz，功率高，频段高，能够适应5G通信的低互调要求；减少了铜导体的原材料消耗，降低了成本，集成化效果好。
附图说明
图1是本发明实施例连接器快速插拔结构安装连接结构示意图；
图2是本发明实施例连接器快速插拔结构安装连接后插接配合部位利用空气作为介质的结构示意图；
图3是本发明实施例连接器快速插拔结构后拉解锁结构示意图；
图4是本发明实施例连接器快速插拔结构的母头外导体结构示意图；
图5是本发明实施例连接器快速插拔结构的公头外导体结构示意图；
图6是本发明实施例连接器快速插拔结构结构母头外导体偏心插入公头外导体时结构示意图；
图7是本发明实施例连接器快速插拔结构母头外导体插入公头外导体内部并导正后结构示意图。
具体实施方式
如图所示，一种连接器快速插拔结构，包括公头连接器、母头连接器，公头连接器的外导体插入至母头连接器的母头外导体内部安装连接，公头外导体3外圆周面上设置有向外凸起的限位凸台，母头外导体1后端面与限位凸台配合限位；公头外导体3外部限位凸台的前端面外圈设置有沿轴向向前延伸的翻边，翻边内侧表面设置有圆环形凹槽，圆环形凹槽内设置有弹性卡圈4，弹性卡圈4内侧面前段为内锥面，弹性卡圈4与内锥面相应的外侧面轴向中部设置有径向凹陷，使得弹性卡圈4构成有缺口的能够弹性变化的卡环结构；母头外导体1外圆周面上靠近插接端的位置也设置有圆环形凹槽构成限位卡槽12，母头外导体1插接套装于公头外导体3外部时弹性卡圈4能够同时进入母头外导体1的限位卡槽12内；母头外导体与公头外导体插接配合时通过母外导体插接端沿弹性卡圈前端内锥面推进，挤压撑开弹性卡圈后使得弹性卡圈能够扩大至套装于母头外导体外部，母头外导体继续推进后弹性卡圈4进入母头外导体外圆周面上的限位卡槽12内，弹性卡圈4后端的直角限位面与母头外导体限位卡槽12、公头外导体圆环形凹槽的后侧面配合限位，不能退出。
公头外导体3的限位凸台外部设置有解锁套2，解锁套2覆盖套装在限位凸台外部并能够沿限位凸台外表面前后移动，解锁套2前段具有向内翻折的卷边构成环形内圈，环形内圈边缘沿着限位凸台的前端与母头外导体1之间间隙伸入至弹性卡圈4内部，解锁套2沿着限位凸台外表面向后移动时环形内圈沿弹性卡圈4的内锥面撑开弹性卡圈4退出母头外导体1的限位卡槽12，使得母头外导体1能够拆卸；拆卸时拉住解锁套沿着限位凸台外表面向后移动，环形内圈边缘沿着限位凸台的前端与母头外导体之间间隙伸入至弹性卡圈内部，并沿弹性卡圈的内锥面撑开弹性卡圈退出母头外导体的限位卡槽，母头外导体沿公头外导体前移退出即可拆卸。
公头外导体1内孔前段嵌装有导电环31，导电环31前段为伸出至公头外导体外部、能够与母头外导体内孔插接配合导通的弹性部分，弹性部分外表面靠近前端的位置设置有能够保证接触的凸起部分32；凸起部分截面为圆弧形，进一步减少插接阻力，提高插接配合效率和导电接触可靠性。
导电环31为圆筒形套状结构，导电环31壁部前段设置有若干自前端面沿轴向向中部延伸的开口槽33，使得导电环31前段构成能够收缩或膨胀的弹性爪套结构；母头外导体与公头外导体插接配合时导电环31前段的弹性部分被挤压形成弹性收缩，插接阻力小，不会磨擦损坏导体接触面。
导电环31的弹性部分伸出至公头外导体3外部的轴向长度小于公头外导体3前端面至母头外导体1内部插接孔底面11之间距离，使得导电环31前端面与母头外导体1内部插接孔底面11之间具有一段距离，构成空气介质300，插接配合定位方便，微波信号传输效果好。
母头外导体1内孔与导电环31配合插接的插接孔，即第二台阶孔20底端面11构成电气基准面100，公头外导体3外部限位凸台前端面为与母头外导体1的第一台阶孔10后端面配合限位的机械基准面200，母头外导体的第三台阶孔30用于微波信号传输。
母头外导体1与公头外导体3前段配合的内孔设置有第一导向内锥面14，母头外导体1后端面与限位凸台前端面配合限位，第一导向内锥面14与公头外导体外圆周面之间设置有密封圈5；密封圈5能够提高密封防水性能，同时弹性卡圈4也能够密封在外导体与限位凸台之间，进一步确保密封防水性能，
母头外导体1与导电环的弹性部分配合的内孔设置有第二导向内锥面13；母头外导体与公头外导体通过第一导向内锥面13导向插接后通过第二导向内锥面14导正，进一步提高插接配合便利性。
公头外导体3内部的内导体壁部设置有自内导体前端面沿轴向向中部延伸的开口槽34，使得内导体前段构成能够收缩或膨胀的弹性结构；母头外导体内部的插针与内导体插接配合操作方便，稳定可靠。
解锁套2外表面设置有滚花防滑纹，后拉解锁套解锁拆卸母头外导体时操作方便，不会打滑。
本发明的连接器快速插拔结构，母头外导体与公头外导体插接配合时通过母外导体插接端沿弹性卡圈前端内锥面推进，挤压撑开弹性卡圈后使得弹性卡圈能够扩大至套装于母头外导体外部，母头外导体继续推进后弹性卡圈进入母头外导体外圆周面上的限位卡槽内，弹性卡圈后端的直角限位面与母头外导体限位卡槽、公头外导体圆环形凹槽的后侧面配合限位，不能退出；拆卸时拉住解锁套沿着限位凸台外表面向后移动，环形内圈边缘沿着限位凸台的前端与母头外导体之间间隙伸入至弹性卡圈内部，并沿弹性卡圈的内锥面撑开弹性卡圈退出母头外导体的限位卡槽，母头外导体沿公头外导体前移退出即可拆卸；体积小重量轻，安装快捷，连接操作方便，同轴度好，能够快速挺拔，提高工作效率，使用频段、互调和功率指标都满足5G通信使用要求；内外导体界面接触压力高，接触导通稳定可靠，反射系数和插入损耗小，交调失真低，抗冲击振动性能好，外导体接触界面密封可靠；特性阻抗为50Ω，公头外导体内径为5mm，理论最大使用频率可达26GHz，功率高，频段高，能够适应5G通信的低互调要求；减少了铜导体的原材料消耗，降低了成本，集成化效果好。
具体技术方案：
本发明涉及一种通信领域，特别涉及具有体积小重量轻、中等功率，低互调低反射，抗冲击振动、安装快速等优点的C5G型射频同轴连接器。
射频连接器是微波传输系统中的重要连接与分断元器件，所连接的射频电路形式主要有无线通信设备内部各功能模块之间、天线与收发射模块之间、各种射频同轴电缆之间、微带电路和印制电路等的连接；在电信领域，随着基站射频单元和天线正朝着小型化的方向发展，这便需要与之相匹配的小体积、功率高，低互调，频段高射频连接器。如现在的5G通信使用频段已经提高到6GHz，原些传统型号连接器使用频段能达到但是互调和功率指标确有所欠缺，互调指标达到的使用频率又比较低。新型的4310连接器体积上又比较大。
同时满足体积小，集成度高，中功率，高频段和低互调要求的连接器型号不多
现有4310，7/16，N型连接器满足部分要求，但是体积和集成度都较差，体积最小的N型连接器配合螺纹还达到16mm。
体积小的连接器例如SMA，SMB等功率又太小，互调指标稳定性也比较差。
综上所诉现型号连接器还无法满足全部要求。
本发明所要解决的问题是克服现有产品技术的不足之处，所以在这个基础上针对5G通信研发出新款CQ5G 型射频同轴连接器，其特性阻抗为 50Ω，外导体内径为5mm，理论最大使用频率可达26GHz,其与现有的射频同轴连接器相比，具有体积小重量轻、安装快捷的优点，而且还具有更高的同轴度和内外导体界面的接触压力，更低的反射系数和插入损耗，更低的交调失
真，更高的抗冲击振动的特性，以及更可靠的外导体接触界面密封性。
实施特点：
1.快速插拔结合方式，将机械基准面与电气基准面作了分离设计（即机械基准面与电气基准面不重合）；同时，将插座外导体接触头或者插头外导体接触头，即导电环作开槽的设计；以实现外导体间的侧面接触，使信号电流由侧面导通。这样增强接触的可靠性防止震动等不良影响提高指标的稳定性。
2.外导体内径设计为5mm，内导体插合处采用1.5mm,界面部分用空气作为介质，利用同轴线传输理论计算使用频率可达理论上26GHz。实现外导体内径5mm值下功率最大值。
3.插针连接器采用外螺纹M10X0.75，螺纹口部有一凹槽，外导体内径采用3台阶设计，第1台阶10即位于插口端内径最大处的台阶具有导向作用，用于与母头插合时对内外弹性件起导正作用，第2台阶是公母头外导体侧面弹性紧密结合，第3台阶用于微波信号传输。
4.插孔连接器使用弹性卡圈，插合插针连接器时锁止插针连接器，解锁时后拉解锁套，利用解锁套的环形内圈沿弹性卡圈内锥面的导向将弹性卡圈撑开，使得插针插孔连接器分离拆卸；内外导体采用弹性材料开槽处理，第2台阶作用于插针连接器第1台阶，起导正作用，防止插孔连接器内外导体偏心插坏，根部设有一密封圈起防水作用。
本发明取得的有益效果：
有效的减少连接器体积，减少铜使用量，为集成化做好基础，使得CQ5G连接器能高度的集成化。还大大的增加了连接器的各种指标为5G通信提供连接器。
Claims (9)
1.一种连接器快速插拔结构，包括公头连接器、母头连接器，公头连接器的外导体插入至母头连接器的母头外导体内部安装连接，公头外导体外圆周面上设置有向外凸起的限位凸台，母头外导体后端面与限位凸台配合限位；其特征在于：公头外导体外部限位凸台的前端面外圈设置有沿轴向向前延伸的翻边，翻边内侧表面设置有圆环形凹槽，圆环形凹槽内设置有弹性卡圈，弹性卡圈内侧面前段为内锥面，弹性卡圈与内锥面相应的外侧面轴向中部设置有径向凹陷，使得弹性卡圈构成有缺口的能够弹性变化的卡环结构；母头外导体外圆周面上靠近插接端的位置也设置有圆环形凹槽构成限位卡槽，母头外导体插接套装于公头外导体外部时弹性卡圈能够同时进入母头外导体的限位卡槽内。
2.根据权利要求1所述连接器快速插拔结构，其特征在于：公头外导体的限位凸台外部设置有解锁套，解锁套覆盖套装在限位凸台外部并能够沿限位凸台外表面前后移动，解锁套前段具有向内翻折的卷边构成环形内圈，环形内圈边缘沿着限位凸台的前端与母头外导体之间间隙伸入至弹性卡圈内部，解锁套沿着限位凸台外表面向后移动时环形内圈沿弹性卡圈的内锥面撑开弹性卡圈退出母头外导体的限位卡槽，使得母头外导体能够拆卸。
3.根据权利要求1所述连接器快速插拔结构，其特征在于：所述公头外导体内孔前段嵌装有导电环，导电环前段为伸出至公头外导体外部、能够与母头外导体内孔插接配合导通的弹性部分，弹性部分外表面靠近前端的位置设置有能够保证接触的凸起部分。
4.根据权利要求3所述连接器快速插拔结构，其特征在于：所述导电环为圆筒形套状结构，导电环壁部前段设置有若干自前端面沿轴向向中部延伸的开口槽，使得导电环前段构成能够收缩或膨胀的弹性爪套结构。
5.根据权利要求3所述连接器快速插拔结构，其特征在于：所述凸起部分截面为圆弧形。
6.根据权利要求1所述连接器快速插拔结构，其特征在于：所述母头外导体与公头外导体前段配合的内孔设置有第一导向内锥面，母头外导体后端面与限位凸台前端面配合限位，第一导向内锥面与公头外导体外圆周面之间设置有密封圈。
7.根据权利要求3所述连接器快速插拔结构，其特征在于：所述母头外导体与导电环的弹性部分配合的内孔设置有第二导向内锥面。
8.根据权利要求1所述连接器快速插拔结构，其特征在于：所述公头外导体内部的内导体壁部设置有自内导体前端面沿轴向向中部延伸的开口槽，使得内导体前段构成能够收缩或膨胀的弹性结构。
9.根据权利要求2所述连接器快速插拔结构，其特征在于：所述解锁套外表面设置有滚花防滑纹。
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