CN110112525A - 一种内导体可沿轴向前后位移调节的连接器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种内导体可沿轴向前后位移调节的连接器，包括旋转外导体、法兰外导体、锁紧螺套、调节内导体、调节介质，通过法兰外导体和锁紧螺套在旋转外导体外进行相对位置的锁紧固定和拆卸，可实现对调节内导体的伸出长度。与现有技术相比，本发明的一种内导体可沿轴向前后位移调节的连接器，可在安装后从外部进行调节，使得内导体在波导腔体内部进行轴向位移，实现伸入长度的调节变化，不需要反复拆装，一次装配即可，提高调试效率且可使产品电气指标最优化。
Description
技术领域
本发明涉及一种内导体可沿轴向前后位移调节的连接器，属于射频微波技术领域。
背景技术
在射频微波领域的信号传输，我们除了无线信号的传输不需要传输线以外，大部分场景还是需要传输线来进行信号传导，其中同轴线和波导管广泛用来传输微波射频能量。市面上应用最为广泛的波导管是矩形波导管，通信最常用的同轴线是50Ω的同轴电缆组件，这两种传输线在大小尺寸和材质以及传输特性上有巨大的差异。但是由于其应用的广泛性，我们的经常会遇到需要将两种传输线互连的场合，这是我们就需要一个同轴波导转换器。同轴波导转换器在各种雷达系统、精密制导系统以及测试设备中都扮演着不可或缺的角色。同轴线和波导各自传输时带宽比较宽，相连后带宽取决于转换器，也就是取决于同轴波导特性阻抗的匹配。同轴波导转接器的典型外观及结构如图1所示。
波导转同轴转接器中由同轴端口连接器的内导体伸入预先在的波导腔体上加工出的矩形腔体内，伸入腔体部分的内导体形成一个小的辐射天线，在波导中激励出TE10模式的电磁波，并通过预先设计好的理论尺寸A进行匹配，保证电气指标满足要求。由于加工装配存在公差，实际产品的电气指标往往会和理论设计值存在一定偏差，需要通过调整相关尺寸来进行调谐，其中同轴端连接器内导体顶端到波导内腔壁的距离A是调谐指标的关键尺寸。目前调节该A尺寸的有几种方法：
1.预先做各种长度的连接器内导体尺寸，分别装配出内导体长度不同的连接器，使得连接器和波导腔体安装后形成多种的A尺寸，然后通过更换不同连接器来形成不同的A尺寸，达到调节指标的目的。
2.在装配调试过程中直接修磨连接器内导体顶端，通过逐步修磨内导体顶端来改变连接器内导体长度尺寸，从而形成不同的A尺寸，达到调节指标的目的。
如上现有调节尺寸A以调谐指标的方法均存在不足：
1.需要设计加工多个尺寸的内导体且装配为不同内导体长度的成品备用，浪费资源，成本提高。并且在整个波导转同轴产品装配调试过程中需要反复拆装同轴连接器以观察A尺寸及测试结果曲线的关系，最终选择整体指标最优的连接器来装配。该过程非常麻烦，浪费大量调试时间，且预先设置好的有限的不同内导体尺寸的同轴连接器不一定可以满足指标或使指标做到最优状态，于产品性能指标不利。
2.在调试过程中直接修磨同轴连接器内导体顶端的方法也需要反复修磨至不同尺寸后装配测试，且为保证达到较优的电气指标每次修磨尺寸不得过大，往往一次0.1mm进行修磨，过程繁琐，浪费大量时间。同时修磨过的连接器内导体端面往往往往会出现倾斜不平等问题，造成产品电气指标异常。而且修磨过的内导体顶端镀层被破坏，对产品电气指标及使用寿命均有一定程度的影响。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种内导体轴向尺寸可前后位移调节的同轴连接器，可在安装后从外部进行调节，使得内导体在腔体内部进行轴向位移，实现A尺寸的调节变化，不需要反复拆装，一次装配即可，提高调试效率且可使产品电气指标最优化。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种内导体可沿轴向前后位移调节的连接器，包括旋转外导体、法兰外导体、锁紧螺套、调节内导体、调节介质；所述旋转外导体为管体结构，其中一端上沿轴向开设有螺旋槽，旋转外导体的管体外壁具有凸缘，所述法兰外导体分为法兰盘和螺纹管，法兰盘位于螺纹管端部，法兰盘一侧的螺纹管端部轴向布置有卡槽；所述锁紧螺套分为螺套部和压紧凸台，压紧凸台位于螺套部的端部，螺套部与螺纹管螺纹配合；所述螺纹管位于凸缘一侧，卡槽与螺旋槽位于螺纹管的同侧，所述压紧凸台位于凸缘另一侧；所述调节内导体与调节介质固定连接，调节内导体贯穿调节介质的中心，调节内导体位于调节介质一侧的部分为插针，位于调节介质另一侧的部分为内导体，所述调节介质上具有可旋入螺旋槽的销钉，调节介质上靠近内导体的端部设置有可插置于卡槽的凸键。
作为进一步的优选方案，还包括位于旋转外导体内的支撑介质和插孔，支撑介质沿其轴向开有中心通孔，插孔为管状结构，插孔一端插置于支撑介质的中心通孔内；所述调节介质位于支撑介质的端面，所述插针插置于位于支撑介质中心通孔里的插孔内。
作为进一步的优选方案，所述插孔的外围设置有防止支撑介质在插孔上滑动的倒刺环。
作为进一步的优选方案，所述旋转外导体内壁设置有防止支撑介质在旋转外导体内滑动的内台阶，支撑介质位于内台阶与调节介质之间。
作为进一步的优选方案，所述螺纹管内径小于凸缘外径，螺纹管外径大于凸缘外径；所述压紧凸台内径小于凸缘外径。
作为进一步的优选方案，所述旋转外导体端部等距开设有三个螺旋槽，所述调节介质上设置三个销钉，一个销钉对应一个螺旋槽；所述螺纹管端部等距设置有四个卡槽，所述调节介质端部设置有四个凸键，一个凸键对应一个卡槽。
与现有技术相比，本发明的一种内导体可沿轴向前后位移调节的连接器，可在安装后从外部进行调节，转动法兰外导体，通过销钉和螺旋槽的配合，使得内导体在波导腔体内部进行轴向位移，实现伸入长度的调节变化，不需要反复拆装，一次装配即可，提高调试效率且可使产品电气指标最优化。
附图说明
图1是传统同轴波导转接器在波导腔体上的安装位置；
图2是本发明的剖视图；
图3是旋转外导体的结构示意图；
图4是法兰外导体的结构示意图；
图5是锁紧螺套的结构示意图；
图6是调节内导体和调节介质一体组件的结构示意图；
图7是调节介质的结构示意图；
图8是插孔的结构示意图；
图9是内导体长度调节原理图；
图10是内导体长度调节过程图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的优选技术方案。
本发明的一种内导体可沿轴向前后位移调节的连接器，主要用于波导同轴转接器的连接器端口，及滤波器调节耦合等场合，解决电气耦合结构设计及制作要求较高，需反复拆装调节等的问题，如图2所示，结构上包括旋转外导体1、法兰外导体2、锁紧螺套3、调节内导体4、支撑介质5、插孔6、调节介质7；其中，旋转外导体1、法兰外导体2、锁紧螺套3、调节内导体4均由黄铜加工后电镀而成，支撑介质5为聚四氟乙烯加工成型，插孔6由锡青铜加工后电镀而成，调节介质7为聚醚亚酰胺。
如图3所示，旋转外导体1为管体结构，其中一端上等距开设有三个螺旋槽11，一个螺旋槽11对应一个销钉71，旋转外导体1的管体外壁具有凸缘12。
如图4所示，法兰外导体2分为法兰盘21和螺纹管22，法兰盘21位于螺纹管22端部，法兰盘21一侧的螺纹管22端部轴向等距布置有四个卡槽23，一个凸键72对应一个卡槽23。
如图5所示，锁紧螺套3分为螺套部31和压紧凸台32，压紧凸台32位于螺套部31的端部，螺套部31与螺纹管22螺纹配合相互锁死；
进一步的，螺纹管22位于凸缘12一侧，卡槽23与螺旋槽11位于螺纹管22的同侧，压紧凸台32位于凸缘12另一侧；具体的说，螺纹管22内径小于凸缘12外径，螺纹管22外径大于凸缘12外径；所述压紧凸台32内径小于凸缘12外径；锁紧螺套3起到对法兰外导体2的固定锁死作用。
如图6所示，调节内导体4与调节介质7为注塑一体组件，调节内导体4贯穿调节介质7的中心，调节内导体4位于调节介质7一侧的部分为插针41，装配后插针41插入插孔6的爪型弹性插孔中，形成电接触，位于调节介质7另一侧的部分为内导体42；
调节介质7上具有可旋入螺旋槽11的销钉71，调节介质7上设置三个销钉71，一个销钉71对应一个螺旋槽11，调节介质7上靠近内导体42的端部设置有四个可插置于卡槽23的凸键72，一个凸键72对应一个卡槽23。
如图7是支撑介质5，图8是插孔6，支撑介质5和插孔6位于旋转外导体1内，支撑介质5沿其轴向开有中心通孔，插孔6为管状结构，插孔6一端插置于支撑介质5的中心通孔内；需要注意的是，调节介质7位于支撑介质5的端面，插针41插置于位于支撑介质5中心通孔里的插孔6内；
进一步的，插孔6两端为爪型弹性结构，插孔6的外围设置有防止支撑介质5在插孔6上滑动的倒刺环61，倒刺环61也插置于支撑介质5的中心通孔内，为过盈配合，起到固定作用，插孔6位于支撑介质5内的部位，与调节内导体4的插针结构对插啮合形成电接触，位于介质5外的部位，爪型弹性结构与公头连接器的插针对插啮合形成电接触。
旋转外导体1内壁设置有防止支撑介质5在旋转外导体1内滑动的内台阶，支撑介质5位于内台阶与调节介质7之间。
如图9所示，图9为成品装配后隐去法兰外导体2与锁紧螺套3的结构示意图，当旋转外导体1相对于调节内导体4和调节介质7组件如图示方向旋转时，销钉会在螺旋槽内滑动，由于调节介质7上四个凸键卡在法兰外导体2的四个键槽内，所以调节内导体4和调节介质7组件无法跟随旋转外导体1进行转动，只能如图示方向沿轴向进行位移。同理，当旋转外导体1相对于调节内导体4和调节介质7组件沿图示反方向旋转时，调节内导体4和调节介质7组件将沿图示反方向进行轴向位移。
图10为成品状态下调节内导体4和调节介质7位移示意图。需要将内导体与法兰安装面的尺寸B增大时，首先将锁紧螺套3螺套略微松开，保证旋转外导体1与法兰外导体2可以旋转，法兰外导体2是固定在波导腔体上的，此时按照图示方向转动旋转外导体1，根据图9示意的原理，调节内导体4和调节介质7组件将沿图示轴向进行移动，图示尺寸B会随着旋转外导体1旋转角度的增大而增大。当该产品被应用在图1所示的场景时，可以将产品连接在测试仪器上进行测试，测试的同时按照上述步骤转动旋转外导体1以调节B尺寸，从而引起图1所示的A尺寸发生变化，对波导同轴转接器指标进行调谐，当旋转中到达仪器读取的指标最优位置时停止旋转并将锁紧螺套3锁紧螺母锁死该位置。
该发明可以通过旋转连接器外壳来调节内导体尺寸，允许在测试中直接实时根据测试结果进行调整，避免了之前反复拆装更换产品的不便之处，大大提高了测试效率。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种内导体可沿轴向前后位移调节的连接器，其特征在于：包括旋转外导体(1)、法兰外导体(2)、锁紧螺套(3)、调节内导体(4)、调节介质(7)；所述旋转外导体(1)为管体结构，其中一端上沿轴向开设有螺旋槽(11)，旋转外导体(1)的管体外壁具有凸缘(12)；所述法兰外导体(2)分为法兰盘(21)和螺纹管(22)，法兰盘(21)位于螺纹管(22)端部，法兰盘(21)一侧的螺纹管(22)端部轴向布置有卡槽(23)；所述锁紧螺套(3)分为螺套部(31)和压紧凸台(32)，压紧凸台(32)位于螺套部(31)的端部，螺套部(31)与螺纹管(22)螺纹配合；所述螺纹管(22)位于凸缘(12)一侧，卡槽(23)与螺旋槽(11)位于螺纹管(22)的同侧，所述压紧凸台(32)位于凸缘(12)另一侧；所述调节内导体(4)与调节介质(7)固定连接，调节内导体(4)贯穿调节介质(7)的中心，调节内导体(4)位于调节介质(7)一侧的部分为插针(41)，位于调节介质(7)另一侧的部分为内导体(42)，所述调节介质(7)上具有可旋入螺旋槽(11)的销钉(71)，调节介质(7)上靠近内导体(42)的端部设置有可插置于卡槽(23)的凸键(72)。
2.根据权利要求1所述的一种内导体可沿轴向前后位移调节的连接器，其特征在于：还包括位于旋转外导体(1)内的支撑介质(5)和插孔(6)，支撑介质(5)沿其轴向开有中心通孔，插孔(6)为管状结构，插孔(6)一端插置于支撑介质(5)的中心通孔内；所述调节介质(7)位于支撑介质(5)的端面，所述插针(41)插置于位于支撑介质(5)中心通孔里的插孔(6)内。
3.根据权利要求2所述的一种内导体可沿轴向前后位移调节的连接器，其特征在于：所述插孔(6)的外围设置有防止支撑介质(5)在插孔(6)上滑动的倒刺环(61)。
4.根据权利要求3所述的一种内导体可沿轴向前后位移调节的连接器，其特征在于：所述旋转外导体(1)内壁设置有防止支撑介质(5)在旋转外导体(1)内滑动的内台阶，支撑介质(5)位于内台阶与调节介质(7)之间。
5.根据权利要求2所述的一种内导体可沿轴向前后位移调节的连接器，其特征在于：所述螺纹管(22)内径小于凸缘(12)外径，螺纹管(22)外径大于凸缘(12)外径；所述压紧凸台(32)内径小于凸缘(12)外径。
6.根据权利要求2所述的一种内导体可沿轴向前后位移调节的连接器，其特征在于：所述旋转外导体(1)端部等距开设有三个螺旋槽(11)，所述调节介质(7)上设置三个销钉(71)，一个销钉(71)对应一个螺旋槽(11)；所述螺纹管(22)端部等距设置有四个卡槽(23)，所述调节介质(7)端部设置有四个凸键(72)，一个凸键(72)对应一个卡槽(23)。
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