CN110731034B - 电缆连接器与pcb的互连件 - Google Patents

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Abstract

一种装置，其可以包括同轴连接器，该同轴连接器具有：信号部分，其用于与印刷电路板（PCB）的信号部分电气耦合以使得能够在其间传输信号；接地部分，其用于与PCB的接地部分电气耦合；以及安装件，其用于与安装部件相互作用以将同轴连接器固定到PCB。可压缩且导电的部件可以被定位在同轴连接器的接地部分与PCB的接地部分之间并在其间变形。

Description

电缆连接器与PCB的互连件
相关申请的交叉引用
本申请要求题为“BNC TO PCB INTERCONNECT”且在2017年四月17日提交的美国临时申请序列号62/486,362的权益，，其内容通过引用全部并入本文。
技术领域
所公开的技术的实施例大体涉及电气部件和装置，并且特别地涉及同轴连接器。
背景技术
电缆互连具有与可传递通过互连件的信号的最大频率相关联的限制。卡扣配合型（Bayonet Neill-Concelman（BNC））连接器是用于将同轴电缆耦合到印刷电路板（PCB）的广泛使用的物理连接器。然而，标准BNC与PCB连接器的目前最大频率小于新标准所提出的频率。产生新的高频BNC连接器的困难包括使物理连接足够坚固、实现可靠的钎焊连接、在不同连接器上保持类似的电性质、以及保持如标准所要求的从BNC主体到PCB和50欧姆迹线的平滑的50欧姆过渡。
因此，仍然存在对用于同轴电缆到PCB连接的改进的互连件的需要。
发明内容
无。
附图说明
图1图示了根据所公开的技术的某些实施方式的示例系统的侧视图。
图2图示了根据所公开的技术的某些实施方式的示例系统的俯视图。
图3图示了根据所公开的技术的某些实施方式的示例系统的第一横截面视图。
图4图示了根据所公开的技术的某些实施方式的示例系统的第二横截面视图。
图5图示了根据所公开的技术的某些实施方式的示例系统的同轴连接器的仰视图。
图6示出了根据所公开的技术的某些实施方式的示例系统的印刷电路板的俯视图。
具体实施方式
所公开技术的实施例大体包括可压缩且至少部分导电的部件（诸如z轴线导电弹性体或类似的可压缩且导电的材料），以在同轴连接器（诸如卡扣配合型（BNC）连接器）和印刷电路板（PCB）之间提供接口。附加弹性体材料或其它可压缩材料有利地允许中心引脚和接地两者以单个顺应性接口连接在BNC连接器与PCB之间。尽管焊料可在恒定压力下随着时间冷流（cold flow），但是弹性体材料是自然可压缩的，因此消除了焊料冷流的可能性。
某些实施例可包括除了钎焊之外的耦合机构。例如，螺钉或其它机械紧固件可用于将BNC连接器固定到PCB。附加螺钉或其它紧固机构也有助于坚固的BNC连接器。在某些实施方式中，可在BNC与PCB表面之间包括托脚（standoff）以准确地控制弹性体材料的压缩。这种结构在连接器之间产生较少的可变性，并且还消除了困难且高度可变的钎焊过程。
在某些实施例中，弹性体材料可基本上或完全消除BNC连接器的中心引脚与PCB中的对应信号通孔之间的传统气隙。在现有系统中，当中心引脚离开BNC主体时产生气隙，并且该间隙在信号路径中产生电感区域。在BNC连接器的中心引脚和PCB的信号通孔之间附加介电材料可减小该电感，并且针对信号路径中的较低电压驻波比（VSWR）产生更受控的阻抗。这种接口可能够保持50欧姆（或其它）阻抗以匹配BNC从而获得良好的信号保真度。
图1图示了根据所公开的技术的某些实施方式的示例系统的侧视图100。在示例100中，同轴连接器110（诸如BNC连接器）通过四个安装螺钉111-114（在视图100中仅111和112可见）与PCB 101物理地耦合。在替代实施例中，同轴连接器110可例如通过其它合适的机构（诸如夹具或机械紧固件）固定到PCB 101。例如，同轴连接器110可用于在所附接的同轴电缆和PCB上的信号路径之间建立和保持电气连接。
图2图示了根据所公开的技术的某些实施方式的示例系统的俯视图200。在该视图200中，所有四个安装螺钉111和114都是可见的。应当理解，PCB 101可具有任何数量的信号路径、通孔和安装在其上的诸如电阻器和电容器的各种部件或其组合。而且，任何合适数量的同轴连接器可安装在PCB上或以其他方式与PCB耦合。
图3图示了根据所公开的技术的某些实施方式的示例系统的第一横截面视图300。在该视图300中，同轴连接器110的中心信号引脚105（诸如弹簧加载的弹簧引脚）与PCB 101的信号通孔102电气耦合。例如，信号引脚105可被构造成用于有效地传输具有诸如在4-10GHz范围内或更高的频率的高频信号。
可压缩且至少部分导电的部件120（在下文中为可压缩导电部件120）与PCB 101的接地部分103电气耦合。该可压缩导电部件120还可提供用于同轴连接器110和PCB 101之间的物理耦合的机械刚性支撑。可压缩导电部件120可与被固定到PCB 101的同轴连接器110相关联地至少部分地压缩和/或变形。例如，这种压缩和/或变形可自然地由例如通过扭矩扳手拧紧的安装螺钉111-114产生。
可压缩导电部件120可包括弹性体材料，该弹性体材料可具有例如浸渍在其中的银和/或铝以提供导电性。应了解，仅出于说明的目的而利用银和铝，并且在不脱离本公开的范围的情况下可利用其它导电材料。可压缩导电部件120可以是Z轴线导电的并且因此仅在Z轴线上导电的弹性体材料。在某些实施例中，可压缩导电部件120可以是弹性体盘。在替代实施例中，可压缩导电部件120可包括诸如硅橡胶等的介电材料。
同轴连接器110的绝缘或其它非导电部件130可被构造成在导电部件120和信号引脚105之间定位在同轴连接器110内，以避免例如信号引脚105短路。在某些实施方式中，非导电部件130可被省略，并且在这样的实施例中，在信号引脚105与可压缩导电部件120之间将会存在气隙。
图4图示了根据所公开的技术的某些实施方式的示例系统的第二横截面视图400。在该视图400中，与PCB 101的接地部分103电气耦合的可压缩导电部件120可以基本上或完全填充原本将存在于同轴连接器110和PCB 101之间的气隙。
图5图示了根据所公开的技术的某些实施方式的示例系统的同轴连接器110的仰视图500。在该视图500中，同轴连接器110包括四个安装孔121-124，它们可以被构造成分别接收安装螺钉111-114。在该视图500中，可压缩导电部件120定位在同轴连接器内。在替代实施方式中，同轴连接器110可不具有任何安装孔，并且相反地例如被构造成通过夹具或其它合适的机械紧固件固定到PCB 101。
图6图示了根据所公开的技术的某些实施方式的示例系统的印刷电路板101的俯视图600。在该视图600中，PCB 101具有接地部分103和信号通孔102。例如，可使用浸银或浸金或其它合适的材料来产生接地部分。PCB 101的非接地部分104可自然地在产生接地部分103期间由掩模工艺、光刻工艺或的其它工艺产生。
示例
以下提供了对本文公开的技术的说明性实例。该技术的实施例可包括以下描述的示例中的任何一项或多项以及任何组合。
实施例1涉及一种装置，该装置包括：同轴连接器，同轴连接器包括信号部分、接地部分和至少一个安装部分，所述信号部分被构造成与印刷电路板（PCB）的信号部分电气耦合以使得能够在其间传输信号，所述接地部分被构造成与PCB的接地部分电气耦合以在其间建立公共接地，所述至少一个安装部分中的每一者被构造成与安装部件相互作用以将同轴连接器固定到PCB；以及可压缩且至少部分导电的部件，其被构造成定位在同轴连接器的接地部分与PCB的接地部分之间并且在同轴连接器的接地部分与PCB的接地部分之间至少部分地变形。
示例2包括示例1的主题，其中，所述同轴连接器是卡扣配合型连接器（BNC）连接器。
示例3包括示例1-2中任一项的主题，其中，所述信号部分包括引脚。
示例4包括示例1-3中任一项的主题，还包括非导电部分，所述非导电部分被构造成定位在所述同轴连接器的所述信号部分和所述接地部分之间。
示例5包括示例1-4中任一项的主题，其中，所述至少一个安装部分包括至少一个安装孔，所述至少一个安装孔中的每一者被构造成接收穿过其中的所述安装部件。
示例6包括示例5的主题，其中，所述安装部件是螺钉。
示例7包括示例1-4中任一项的主题，其中，所述安装部件包括夹具。
示例8包括示例1-7中任一项的主题，其中，所述可压缩且至少部分导电的部件包括弹性体盘。
示例9包括示例8的主题，其中，所述弹性体盘包含银和铝中的一者或两者。
示例10包括示例1-9中的任一项的主题，其中，所述可压缩且至少部分导电的部件包括介电材料。
示例11包括示例10的主题，其中，所述介电材料包括硅橡胶。
示例12包括示例1-11中任一项的主题，其中，所述可压缩且至少部分导电的部件被构造成向同轴连接器的信号部分提供刚性。
示例13涉及一种包括印刷电路板（PCB）的系统，所述PCB包括：信号部分和接地部分，所述信号部分被构造成载送信号；同轴连接器，所述同轴连接器包括信号部分和接地部分，所述信号部分被构造成与所述PCB的所述信号部分电气耦合以使得能够在其间传输信号，所述接地部分被构造成与所述PCB的接地部分电气耦合以在其间建立公共接地；至少一个安装部件，所述至少一个安装部件被构造成将同轴连接器固定到所述PCB；以及可压缩且至少部分导电的部件，其被构造成定位在同轴连接器的接地部分与PCB的接地部分之间并且在同轴连接器的接地部分与PCB的接地部分之间至少部分地变形。
示例14包括示例13的主题，其中，所述同轴连接器是卡扣配合型（BNC）连接器。
示例15包括示例13-14中的任一项的主题，其中，所述信号部分包括弹簧加载的引脚。
示例16包括示例13-15中任一项的主题，其中，所述至少一个安装部件包括螺钉和夹具中的一者或两者。
示例17包括示例13-16中任一项的主题，其中，所述可压缩且至少部分导电的部件包括弹性体盘。
示例18包括示例13-17中任一项所述的主题，其中，所述可压缩且至少部分导电的部件被构造成向所述同轴连接器的所述信号部分提供刚性。
已经参考所示实施例描述和图示了本发明的原理，将认识到，所示实施例可以在不脱离这种原理的情况下在布置和细节上进行修改，并且可以以任何期望的方式进行组合。并且尽管前述讨论已集中在特定实施例上，但是可以设想其它构造。
特别地，即使本文中使用了诸如“根据本发明的实施例”等的表达，但是这些短语也意味着大体引用实施例可能性，而不是意在将本发明限制于特定实施例构造。如本文所使用的，这些术语可引用可组合到其他实施例中的相同或不同的实施例。
因此，鉴于本文所描述实施例的各种各样的变型，该详细描述和所附材料仅意在说明，并且不应被认为限制本发明的范围。因此，本发明所要求保护的是如可落入以下权利要求及其等同方式的范围和精神内的所有这种修改。

Claims (18)

1.一种装置，其包括：
同轴连接器，所述同轴连接器包括：
信号部分，所述信号部分被构造成与印刷电路板（PCB）的信号部分电气耦合以使得能够在其间传输信号，
接地部分，所述接地部分被构造成与所述PCB的接地部分电气耦合以在其间建立公共接地，和
至少一个安装部分，所述至少一个安装部分中的每一者被构造成与安装部件相互作用以将所述同轴连接器固定到所述PCB；以及
可压缩且导电的部件，所述可压缩且导电的部件被构造成定位在所述同轴连接器的所述接地部分与所述PCB的所述接地部分之间并在所述同轴连接器的所述接地部分与所述PCB的所述接地部分之间变形。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述同轴连接器是卡扣配合型（BNC）连接器。
3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述信号部分包括引脚。
4.根据权利要求1所述的装置，其还包括非导电部分，所述非导电部分被构造成定位在所述同轴连接器的所述信号部分和所述接地部分之间。
5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述至少一个安装部分包括至少一个安装孔，所述至少一个安装孔中的每一者均被构造成接收穿过其中的所述安装部件。
6.根据权利要求5所述的装置，其中，所述安装部件是螺钉。
7.根据权利要求1所述的装置，其中，所述安装部件包括夹具。
8.根据权利要求1所述的装置，其中，所述可压缩且导电的部件包括弹性体盘。
9.根据权利要求8所述的装置，其中，所述弹性体盘包括银和铝中的一者或两者。
10.根据权利要求1所述的装置，其中，所述可压缩且导电的部件包括介电材料。
11.根据权利要求10所述的装置，其中，所述介电材料包括硅橡胶。
12.根据权利要求1所述的装置，其中，所述可压缩且导电的部件被构造成向所述同轴连接器的所述信号部分提供刚性。
13.一种系统，包括：
印刷电路板（PCB），所述PCB包括：
被构造成载送信号的信号部分，以及
接地部分；
同轴连接器，所述同轴连接器包括：
信号部分，所述信号部分被构造成与所述PCB的所述信号部分电气耦合以使得能够在其间传输所述信号，
接地部分，所述接地部分被构造成与所述PCB的所述接地部分电气耦合以在其间建立公共接地；
至少一个安装部件，所述至少一个安装部件被构造成将所述同轴连接器固定到所述PCB；以及
可压缩且导电的部件，所述可压缩且导电的部件被构造成定位在所述同轴连接器的所述接地部分与所述PCB的所述接地部分之间并在所述同轴连接器的所述接地部分与所述PCB的所述接地部分之间变形。
14.根据权利要求13所述的系统，其中，所述同轴连接器是卡扣配合型（BNC）连接器。
15.根据权利要求13所述的系统，所述同轴连接器还包括非导电部分，所述非导电部分被构造成定位在所述同轴连接器的所述信号部分和所述接地部分之间。
16.根据权利要求13所述的系统，其中，所述至少一个安装部件包括螺钉和夹具中的一者或两者。
17.根据权利要求13所述的系统，其中，所述可压缩且导电的部件包括弹性体盘。
18.根据权利要求13所述的系统，其中，所述可压缩且导电的部件被构造成向所述同轴连接器的所述信号部分提供刚性。
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