CN109728461B - 同轴阳连接器、同轴阴连接器以及包括它们的组件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及同轴阳连接器、同轴阴连接器以及包括它们的组件。阳连接器包括：内接触体；具有多个弹性指状部和位于弹性指状部的径向外侧的肩部的单体式外主体；设置在内接触体和外主体之间使得外主体与内接触体同轴的介电间隔件；和至少部分地覆盖在外主体上的联接螺母。阴连接器包括：具有与阳连接器的内接触体的弹性指状部配合的多个弹性指状部的内接触体；在一端处具有内表面和接触表面的外主体，接触表面接触阳连接器的外主体的肩部；和设置在内接触体和外主体之间使得外主体与内接触体同轴的介电间隔件，间隔件构造成使得在间隔件的外表面与外主体的内表面之间存在间隙。阳连接器的外主体的弹性指状部接触外主体的内表面并且向其施加径向压力。

Description

同轴阳连接器、同轴阴连接器以及包括它们的组件
技术领域
本发明总体涉及电缆连接器，并且更特别地涉及用于电缆的同轴连接器。更具体地，本发明涉及同轴阳连接器、同轴阴连接器以及包括它们的组件。
背景技术
同轴电缆通常用于RF通信系统。典型的同轴电缆包括内导体、外导体、分隔内导体和外导体的电介质层以及覆盖在外导体上的护套。可以应用同轴电缆连接器来终止同轴电缆，例如，在需要高精度和高可靠性的通信系统中。
同轴连接器接口提供(a)由承载所需连接器接口的连接器终止的电缆和(b)安装在设备或其它电缆上的具有配合的连接器接口的相应连接器之间的连接/断开功能。通常，一个连接器将包括连接到内导体的内接触体(诸如，销或柱)以及连接到外导体的外导体连接器主体；它们与第二连接器的配合套筒(用于内导体的销或柱)和另一个外导体连接器主体相配合。同轴连接器接口通常使用带螺纹的联接螺母或其它保持器，当联接螺母(由连接器之一捕获)螺纹连接到另一个连接器上时，其将连接器接口对拉入牢固的机电接合中。
无源互调失真(PIM)是电气干扰/信号传输劣化的一种形式，其可能在较不对称的互连的情况下和/或机电互连随时间推移而漂移或劣化时发生。互连可能由于机械应力、振动、热循环和/或材料劣化而漂移。PIM可以是重要的互连质量特性，因为由单个低质量互连产生的PIM可能降低整个RF系统的电气性能。因此，通常期望的是通过连接器设计来降低PIM。
由IEC(46F/243/NP)正在考虑中的新提议的4.3/10接口(以下称为4.3/10接口)被认为表现出优异的电气性能和改进(更容易)的配合。4.3/10接口包括以下特性：(a)分开的电气和机械基准平面；和(b)外导体的径向(电)接触，使得不需要轴向压缩来获得高法向力。该结构被认为的益处包括：
增加的机械稳定性，因为机械基准平面现在位于RF路径之外；
非底部的电气基准平面(因为在径向方向上接触)-因此，法向(径向)力与所施加的联接螺母扭矩无关；
联接螺母扭矩减小；
PIM性能的改善，因为外接触径向力与所施加的联接螺母扭矩无关；和
若干连接器的同轴(gang)配合，因为电气基准平面可以浮动(轴向)。因此，从连接器到连接器的公差叠加应该没有影响。
可以期望的是提供附加版本的连接器，其满足4.3/10接口标准，并且还解决其它性能问题，如降低PIM。
发明内容
作为第一方面，本发明的实施例涉及一种同轴阳连接器，包括：内接触体，该内接触体构造成与配合的同轴阴连接器的内接触体的弹性指状部相配合；单体式的外主体，该外主体具有构造成与配合的同轴阴连接器的外主体相配合的多个弹性指状部，该外主体包括位于弹性指状部的径向外侧的肩部，该肩部构造成提供用于配合的同轴阴连接器的外主体的接触表面；介电间隔件，该介电间隔件设置在内接触体和外主体之间，使得外主体与内接触体同轴；和联接螺母，该联接螺母至少部分地覆盖在外导体主体上。
作为第二方面，本发明的实施例涉及一种同轴阴连接器，包括：内接触体，该内接触体具有构造成与同轴阳连接器的内接触体的弹性指状部相配合的多个弹性指状部；外主体，该外主体在一端处具有内表面和接触表面，该接触表面构造成接触配合的同轴阳连接器的外主体的肩部；和介电间隔件，该介电间隔件设置在内接触体和外主体之间，使得外主体与内接触体同轴，该介电间隔件构造成使得在介电间隔件的外表面与外主体的内表面之间存在间隙，该间隙构造成接收配合的同轴阳连接器的外主体的弹性指状部。
作为第三方面，本发明的实施例涉及一种包括同轴阳连接器和同轴阴连接器的组件。同轴阳连接器包括：内接触体；外主体，该外主体具有多个弹性指状部和位于弹性指状部的径向外侧的肩部；介电间隔件，该介电间隔件设置在内接触体和外主体之间，使得外导体主体与内接触体同轴；和联接螺母，该联接螺母至少部分地覆盖在外导体主体上。同轴阴连接器包括：内接触体，该内接触体具有与同轴阳连接器的内接触体的弹性指状部相配合的多个弹性指状部；外主体，该外主体在一端处具有内表面和接触表面，该接触表面接触同轴阳连接器的外主体的肩部；和介电间隔件，该介电间隔件设置在内接触体和外主体之间，使得外导体主体与内接触体同轴，该介电间隔件构造成使得在介电间隔件的外表面与外主体的内表面之间存在间隙。同轴阳连接器的外主体的弹性指状部接触外主体的内表面并且向其施加径向压力。
附图说明
图1是根据本发明的实施例的阳连接器的透视图。
图2是图1的阳连接器的剖视图。
图3是根据本发明的实施例的阴连接器的透视图。
图4是图3的阴连接器的剖视图。
图5是图1的阳连接器与图3的阴连接器相配合的剖视图。
图6是图5的相配合的连接器的机械接触平面的局部放大剖视图。
图7是图5的相配合的连接器的电气接触平面的局部放大剖视图。
具体实施方式
参考附图描述本发明，在附图中示出了本发明的某些实施例。然而，本发明可以以许多不同的形式实施，并且不应被解释为限于本文所描绘和描述的实施例；相反，提供这些实施例，使得本公开将是彻底和完整的，并且将向本领域技术人员充分地传达本发明的范围。还将理解，本文公开的实施例可以以任何方式和/或组合来组合以提供许多另外的实施例。
除非另有定义，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普通技术人员通常理解的相同的含义。在上述描述中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而不旨在限制本发明。如本公开所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”也旨在包括复数形式，除非上下文另有明确指示。还将理解，当元件(例如，装置、电路等)被称为“连接”或“联接”到另一元件时，其可以直接连接或联接到另一元件或者可能存在中间元件。相反，当元件被称为“直接连接”或“直接联接”到另一元件时，不存在中间元件。
现在参考附图，图1和2中示出了以附图标记10宽泛表示的阳连接器。阳连接器10包括具有斜切的末端12a的内接触体12、(通常是单体的)外主体14、介电间隔件16和联接螺母20。如图2所示，介电间隔件16围绕内接触体12的一端。尽管本文未示出同轴电缆，但是本领域技术人员将理解，内接触体12(电流地或电容地)电联接到电缆的内导体，并且外主体14类似地电联接到电缆的外导体。如本文所使用的，如果连接器的部件更远离电缆，则其位于另一部件的“前方”，并且如果连接器的部件更靠近电缆，则其位于另一部件的“后方”。
外主体14的主套筒15围绕抵接外主体14的肩部17的介电间隔件16。主套筒15的在肩部17前方的外表面中具有凹部25。在外主体14的前端处，多个弹性指状部22大致平行于内接触体12向前延伸。弹性指状部22稍微渐张，以朝向其自由端变宽，从而形成稍微倾斜的外表面24。
密封垫圈30抵接外主体14的位于弹性指状部22后方的肩部32。卡环28位于凹部25和联接螺母20的内表面中的凹部31中，从而将联接螺母20与外主体14保持在一起。螺纹26也位于联接螺母20的在凹部25前方的内表面上。
现在参考图3和4，其中示出了配合的阴连接器40。阴连接器40包括内接触体42，该内接触体在其前端处具有弹性指状部42a。具有阶梯状前端的介电间隔件50围绕内接触体42。外主体44围绕介电间隔件50。虽然本文未示出同轴电缆，但是本领域技术人员将理解，内接触体42(电流地或电容地)电联接到电缆的内导体，并且外主体44类似地电联接到电缆的外导体。
外主体44包括从其内表面径向向内延伸的凸缘48。凸缘48的后边缘抵接介电间隔件50的较大“台阶”。外主体44在其前端处包括肩部45，并且还包括位于肩部45的径向外侧的接触表面47。外主体44还包括在其外表面上的螺纹46。
在介电间隔件50的较窄“台阶”和外主体44的内表面之间存在间隙54。介电间隔件50还在较窄“台阶”上具有斜切的前边缘52。
现在参考图5，通过将阳连接器10的内接触体12的末端12a插入阴连接器40的内接触体42的弹性指状部42a中来实现阳连接器10和阴连接器40的配合。弹性指状部42a在末端12a上施加径向压力。此外，阳连接器10的外主体14的弹性指状部22插入阴连接器40的介电间隔件50和外主体44的内表面之间的间隙54中。外主体44的倾斜的内表面49和介电间隔件50的斜切的前边缘52均有助于弹性指状部22移动到间隙54中。弹性指状部22的外径通常大于外主体44的内径，结果是弹性指状部22的外表面24与外主体44的内表面接触并且向其施加径向压力。这种接触建立了在4.3/10标准中标识的“电气基准平面”(见图7)。在一些情况下，介电间隔件50将保持与弹性指状部22的内表面接触并且向其提供径向支撑。由于弹性指状部22被迫向外主体44的内表面施加相对高的径向压力，因此预期的是相配合的连接器10、40的PIM性能应该非常好。
相配合的连接器10、40通过将联接螺母20旋转到外主体44上而联接，其中，联接螺母20的螺纹26与外主体44的螺纹46相互啮合。值得注意的是，当阴连接器40的外主体44的接触表面47与阳连接器10的外主体14的肩部32轴向接触时，完成阳连接器10和阴连接器40的配合。这种接触防止连接器10、40之间的进一步相对轴向移动，并且建立了在4.3/10标准中标识的“机械基准平面”(见图6)。因此，根据4.3/10标准的要求，电气和机械基准平面是分开的。如图7所示，弹性指状部22的端部不与外主体44的凸缘48接触。
如图6所示，肩部45和垫圈30之间的相互作用可以为相配合的连接器10、40提供防水密封。
外主体14、44由导电材料形成。在一些实施例中，出于成本原因，外主体14可以由黄铜(例如，36000黄铜)形成；使用具有集成的弹性指状部22的单件式外主体14使得可以使用这种低成本材料。
介电间隔件16、50由介电材料形成，通常为聚合材料。因为介电间隔件50将时常接触外主体14的弹性指状部22，所以介电间隔件50可以由具有相对高硬度的聚合材料形成，诸如，PTFE。
以上是对本发明的说明，而不应被解释为对本发明的限制。虽然已经描述了本发明的示例性实施例，但是本领域技术人员将容易地理解，在不实质上脱离本发明的新颖教导和优点的情况下，在示例性实施例中可以进行许多修改。因此，所有这些修改旨在被包括在如权利要求中所限定的本发明的范围内。本发明由所附权利要求限定，其中包括权利要求的等同形式。

Claims (22)

1.一种同轴阳连接器，包括：
内接触体，该内接触体构造成与配合的同轴阴连接器的内接触体的弹性指状部相配合；
单体式的外主体，该外主体具有多个弹性指状部，所述多个弹性指状部构造成插入所述同轴阴连接器的介电间隔件和外主体的内表面之间的间隙中，使得所述多个弹性指状部与所述同轴阴连接器的外主体的内表面相配合，并且接合所述同轴阴连接器的所述介电间隔件的外表面，从而向同轴阴连接器的外主体的内表面施加径向压力，该单体式的外主体包括位于弹性指状部的径向外侧的肩部，该肩部构造成提供用于配合的同轴阴连接器的外主体的接触表面；
介电间隔件，该介电间隔件设置在同轴阳连接器的内接触体和外主体之间，使得外主体与内接触体同轴；和
联接螺母，该联接螺母至少部分地覆盖在外主体上。
2.根据权利要求1所述的同轴阳连接器，其中，同轴阳连接器的弹性指状部具有相对的固定端和自由端，其中，自由端径向向外张开。
3.根据权利要求1所述的同轴阳连接器，其中，同轴阳连接器的弹性指状部相对于固定端在自由端附近具有增加的厚度。
4.根据权利要求1所述的同轴阳连接器，其中，同轴阳连接器的外主体包括凹部，联接螺母包括凹部，并且卡环位于同轴阳连接器的外主体的凹部和联接螺母的凹部中。
5.根据权利要求1所述的同轴阳连接器，还包括抵接同轴阳连接器的外主体的肩部的垫圈。
6.根据权利要求1所述的同轴阳连接器，其中，联接螺母包括内螺纹。
7.一种同轴阴连接器，包括：
内接触体，该内接触体具有构造成与同轴阳连接器的内接触体相配合的多个弹性指状部；
外主体，该外主体在一端处具有内表面和接触表面，该接触表面构造成接触配合的同轴阳连接器的外主体的肩部；和
介电间隔件，该介电间隔件设置在内接触体和外主体之间，使得外主体与内接触体同轴，该介电间隔件构造成使得在介电间隔件的外表面与外主体的内表面之间存在间隙，该间隙构造成接收配合的同轴阳连接器的外主体的弹性指状部，使得同轴阳连接器的外主体的弹性指状部接合同轴阴连接器的介电间隔件的外表面，并且与同轴阴连接器的外主体的内表面相配合，从而向同轴阴连接器的外主体的内表面施加径向压力。
8.根据权利要求7所述的同轴阴连接器，其中，同轴阴连接器的外主体具有径向向内的凸缘，该凸缘限定间隙的封闭端。
9.根据权利要求7所述的同轴阴连接器，其中，同轴阴连接器的外主体具有倾斜的内表面。
10.根据权利要求7所述的同轴阴连接器，其中，同轴阴连接器的外主体包括在接触表面的径向内侧的肩部。
11.根据权利要求7所述的同轴阴连接器，其中，同轴阴连接器的介电间隔件具有与间隙相邻的斜切边缘。
12.根据权利要求7所述的同轴阴连接器，其中，同轴阴连接器的外主体包括外螺纹。
13.一种包括同轴阳连接器和同轴阴连接器的组件，其中，同轴阳连接器包括：
内接触体；
外主体，该外主体具有多个弹性指状部和位于弹性指状部的径向外侧的肩部；
介电间隔件，该介电间隔件设置在内接触体和外主体之间，使得外主体与内接触体同轴；和
联接螺母，该联接螺母至少部分地覆盖在外主体上；
其中，同轴阴连接器包括：
内接触体，该内接触体具有与同轴阳连接器的内接触体相配合的多个弹性指状部；
外主体，该外主体在一端处具有内表面和接触表面，该接触表面轴向接触同轴阳连接器的外主体的肩部；和
介电间隔件，该介电间隔件设置在内接触体和外主体之间，使得外主体与内接触体同轴，该介电间隔件构造成使得在介电间隔件的外表面与外主体的内表面之间存在间隙，
其中，同轴阳连接器的外主体的弹性指状部接合同轴阴连接器的介电间隔件的外表面，并且与同轴阴连接器的外主体的内表面相配合，从而向同轴阴连接器的外主体的内表面施加径向压力。
14.根据权利要求13所述的组件，其中，同轴阳连接器的外主体的弹性指状部具有相对的固定端和自由端，其中，自由端径向向外张开。
15.根据权利要求13所述的组件，其中，同轴阳连接器的外主体的弹性指状部相对于固定端在自由端附近具有增加的厚度。
16.根据权利要求13所述的组件，其中，同轴阳连接器的外主体包括凹部，联接螺母包括凹部，并且卡环位于同轴阳连接器的外主体的凹部和联接螺母的凹部中。
17.根据权利要求13所述的组件，还包括抵接同轴阳连接器的外主体的肩部的垫圈，其中，同轴阴连接器的外主体包括接合垫圈的在接触表面的径向内侧的肩部。
18.根据权利要求13所述的组件，其中，联接螺母包括内螺纹，并且同轴阴连接器的外主体包括与联接螺母的内螺纹相互啮合的外螺纹。
19.根据权利要求13所述的组件，其中，同轴阴连接器的外主体具有径向向内的凸缘，该凸缘限定间隙的封闭端。
20.根据权利要求13所述的组件，其中，同轴阴连接器的外主体具有倾斜的内表面。
21.根据权利要求13所述的组件，其中，同轴阴连接器的介电间隔件具有与间隙相邻的斜切边缘。
22.根据权利要求13所述的组件，其中，同轴阳连接器的外主体的弹性指状部接触同轴阴连接器的介电间隔件。
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