CN112993638A - 射频连接器及其公头 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种射频连接器公头，其包括：连接器芯体；可拆卸安装在连接器芯体外的用于使连接器芯体与连接器母座直插锁紧的抱紧机构。本发明的射频连接器公头，解决现有技术射频同轴连接器连接时，螺纹连接效率低下、生产测试人员劳动强度大而且连接不稳定问题，同时解决传统连接器无法实现机械手自动接线的问题；此外，本发明还提供一种具有上述公头的射频连接器。

Description

射频连接器及其公头

技术领域

本发明属于电子技术领域，涉及一种射频连接器及其公头。

背景技术

在无线通讯领域，设备及仪表外部射频信号连接大量使用射频连接器母座，而在生产测试领域则需要对应的连接器公头与其对插，从而实现射频信号的连接，以便进行相关指标测试。

目前仍在使用传统的带螺母的射频连接器公头与射频连接器母座进行连接，这种方法耗时、耗力、测试稳定性也不够高。因为，由于传统的射频同轴连接器的电气和机械基准(连接接触面)是端面接触方式，所以连接器母座和公头连接后，必须要有一定的接触压力才能保证端面可靠接触，从而保证性能指标要求。传统的连接方式(以7/16连接器为例)可参见附图1、附图2所示，用带有螺母2’的公头3’插入连接器母座1’后，需要手动和力矩扳手拧紧公头的螺母2’，以将螺母2’拧紧在连接器母座1’的外螺纹上。

上述这种方法存在如下的显著缺点：

1)每将连接器公头与连接器母座连接或断开一次，测试者就需要拧一次螺母，劳动强度很大、效率很低；

2)如果只用手拧紧，由于拧紧力的不稳定，会导致测试指标变化，特别是对此较为敏感的三阶互调指标，进而导致复测率升高；

3)如果每次都用力矩扳手拧紧，那测试效率将会更低，根本不适应大批量生产测试；

4)由于使用的是螺母锁紧方式，不利于实现机械手自动接线。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术存在的缺陷，提出一种射频连接器公头，解决现有技术射频同轴连接器连接时，螺纹连接效率低下、生产测试人员劳动强度大而且连接不稳定问题，同时解决传统连接器无法实现机械手自动接线的问题；此外，本发明还提供一种具有上述公头的射频连接器。

为了实现本发明的上述目的，本发明一方面提供一种射频连接器公头，其包括：连接器芯体；可拆卸安装在连接器芯体外的用于使连接器芯体与连接器母座直插锁紧的抱紧机构。

其中，所述连接器芯体外设置便于将所述抱紧机构可拆卸安装在连接器芯体外部的卡簧。

其中，所述抱紧机构包括：设置在所述连接器芯体的外导体外的用于带动连接器芯体沿轴向移动以与连接器母座插接的直插组件；用于在连接器芯体插接连接器母座后将外导体与连接器母座锁紧的锁紧组件。

其中，所述直插组件包括：套装于外导体外的滑套；套装于滑套外的用于带动滑套沿外导体轴向移动以推动连接器芯体插接连接器母座的锁套；设置在锁套与滑套之间的用于传力的传力元件。

其中，所述滑套呈阶梯形，包括内径大于外导体光轴的第一滑套和内径大于外导体挡台外径的第二滑套；所述锁套的内腔呈阶梯形，包括内径大于第一滑套外径的第一锁套和内径大于第二滑套外径的第二锁套；所述传力元件安置在第一滑套与第一锁套之间。

其中，所述锁套的第一锁套内壁开设锁套凹槽；所述滑套的第一滑套外壁开设滑套凹槽；所述传力元件安置在锁套凹槽与滑套凹槽之间。

优选的，所述滑套的第一滑套外壁设置锁位凹槽，其位于滑套凹槽与第二滑套之间。

进一步的，所述直插组件还包括：设置在所述滑套与外导体之间的用于传力且使连接器芯体适应连接器母座外螺纹长度的调节元件。

其中，所述锁紧组件包括：安置在所述滑套上的弹珠，其可松开或抱紧所述连接器母座的外螺纹根部；用于使弹珠松开或抱紧所述连接器母座的外螺纹根部的弹珠锁定与解锁结构。

优选的，所述弹珠锁定与解锁结构包括：开设在所述滑套的第二滑套末端的沉孔，所述弹珠安置在沉孔内；设置在所述锁套的第二锁套内壁末端的用于限定弹珠沿外导体径向位置的限位结构。

或者，所述锁紧组件包括：设置在所述滑套的第二滑套末端的弹性卡爪；设置在所述锁套上的用于使弹性卡爪松开或抱紧所述连接器母座的外螺纹根部的弹性卡爪锁定与解锁结构。

另一方面，本发明还提供一种射频连接器，包括连接器母座，此外，还包括如上所述的公头。

与现有技术相比，本发明实施例的射频连接器及其公头具有如下优点：

1、本发明的射频连接器及其公头，连接器芯体可与连接器母座直插锁紧，提高了接线效率，降低了劳动强度，显著降低了复测率，且方便用于机器人自动接线，为机器人自动接线扫清了技术障碍。

2、本发明的射频连接器及其公头，抱紧机构可拆卸安装在连接器芯体外，在连接器芯体达到插拔寿命后，可快速更换，而抱紧机构还可长期使用，有效降低测试成本。

附图说明

图1为现有技术射频连接器公头与母座插入前的结构示意图；

图2为现有技术射频连接器公头与母座插入后的结构示意图；

图3为本发明第一种结构射频连接器的连接器芯体与连接器母座插入前的结构示意图；

图4为本发明第一种结构射频连接器的连接器芯体与连接器母座插入后的结构示意图；

图5为本发明第一种结构射频连接器的连接器芯体与抱紧机构配合的结构示意图(示出所有元件)；

图6为本发明第一种结构射频连接器的连接器芯体与抱紧机构配合的结构示意图(仅示出部分元件)。

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例的优选实施例进行详细说明，应当理解，以下所说明的优选实施例仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限定本发明实施例。

本发明提供一种射频连接器公头，其包括：连接器芯体；可拆卸安装在连接器芯体外的用于使连接器芯体与连接器母座1直插锁紧的抱紧机构。

具体的，本发明的连接器芯体与现有技术标准连接器芯体的结构基本相同，包括外导体3、内导体与绝缘体，内导体、绝缘体以及外导体3与内导体、绝缘体的装配结构与现有技术相同，在此不再重述。而与现有技术不同的是，如图3-图6所示，本发明外导体3包括光轴32和设置在光轴32的用于靠近连接器母座1一端的呈环形的挡台31，挡台31为由光轴32外壁沿径向朝外凸出而形成。

本发明在外导体3外部设置抱紧机构，以使连接器芯体与连接器母座1可通过直接插接的方式连接并锁紧。本发明的抱紧机构可以采用如下结构，包括：设置在外导体3外的用于带动外导体3沿外导体3的轴向移动以便整个连接器芯体与连接器母座1插接的直插组件；用于在连接器芯体插接连接器母座1后将外导体3与连接器母座1锁紧的锁紧组件。

其中，本发明的直插组件包括：套装于外导体3外的滑套8；套装于滑套8外的用于带动滑套8沿外导体3轴向移动以推动连接器芯体插接连接器母座1的锁套6；设置在锁套6与滑套8之间的用于传力的传力元件。

具体的，本发明的滑套8呈阶梯形，包括内径略大于外导体光轴32的第一滑套和内径略大于外导体挡台31外径的第二滑套，且第一滑套与第二滑套通过其两端与两者分别垂直的第三滑套连接为一体。

相应的，为套装于滑套8外，锁套6的内腔也呈阶梯形，包括内径略大于第一滑套外径的第一锁套和内径略大于第二滑套外径的第二锁套，第一锁套和第二锁套通过其两端与两者分别垂直的第三锁套连接为一体。设计时，第二锁套的长度长于第二滑套的长度。

在锁套6的第一锁套内壁开设锁套凹槽63，在滑套8的第一滑套外壁开设滑套凹槽81，锁套凹槽63与滑套凹槽81之间可围成用于安置传力元件的第一空腔。进一步的，还在滑套8的第一滑套外壁设置锁位凹槽82，锁位凹槽82位于滑套凹槽81与第二滑套之间，且锁位凹槽82也可与锁套凹槽63之间围成用于安置传力元件的第二空腔。当锁套6相对滑套8移动时，传力元件可在锁套6的带动下经由第一空腔到达第二空腔，或由第二空腔到达第一空腔。

优选的，锁套凹槽63为环设在锁套6的第一锁套内壁的凹槽，相应的，滑套凹槽81、锁位凹槽82也分别为环设在滑套8的第一滑套外壁的凹槽，各凹槽均为弧形槽。

而传力元件可采用具有开口的圆环状弹簧，如线弹簧7，且线弹簧7处于未扩张的初始状态时的内径小于第一滑套外径、外径大于第一滑套的外径。当连接器芯体处于未与连接器母座插接的初始状态时，线弹簧7位于滑套凹槽81与锁套凹槽63围成的第一空腔内(如图3所示，可将第一空腔看作为锁套的解锁位)；而当要将连接器芯体与连接器母座沿外导体轴向插接时，朝着连接器母座1方向推动锁套6，通过线弹簧7可带动滑套8移动，此时线弹簧7可扩张并随着锁套6移动到锁位凹槽82与锁套凹槽63之间围成的第二空腔内(如图4所示，可将第二空腔看作为锁套的自锁位)。

为了便于用手进行插拔公头与连接器母座时增大阻力，且增加外观的美观性，本发明在锁套6外壁设置齿形纹62(如图3-图6所示)或波浪纹或凸点，并且为了增大两者插入时手的阻力，在锁套6外壁的前端设置锁套凸台61。

本发明的直插组件除了上述各构件外，还包括：设置在滑套8与外导体3之间的用于传力且使连接器芯体适应连接器母座1外螺纹长度的调节元件。该调节元件可采用柱形弹簧5，套装在外导体的光轴32外，位于挡台31与滑套8的第三滑套之间。设计时，柱形弹簧5的外径大于第二滑套的内径。

柱形弹簧5为滑套8与连接器芯体的传力元件，可同时保证连接器公头与母座连接后的轴向保持力，且适应连接器母座外螺纹的长度变化。当滑套8在锁套6的带动下相对外导体光轴32朝着连接器母座1方向移动时，滑套8的第三滑套可抵住柱形弹簧5并推动柱形弹簧5随着移动，从而在第三滑套与挡台31的配合下压缩柱形弹簧5。设计时，应使柱形弹簧5压缩后的弹力大于连接器芯体的插入力及各运动部件间摩擦力之和，且小于人机工程中操作人员的正常单手用力。

其中，本发明的锁紧组件可以采用如图3-图5所示的结构，包括：安置在滑套8上的弹珠4，其可松开或抱紧连接器母座1的外螺纹根部(外螺纹根部是指连接器母座上外螺纹末端的根部，外螺纹末端是指外螺纹的远离连接器母座与公头插接的一端)；用于使弹珠4松开或抱紧连接器母座1的外螺纹根部的弹珠锁定与解锁结构。

其中，弹珠4为圆球形，材料可以为钢材，弹珠4的数量可为3个或3个以上，沿滑套8的圆周方向均布设置。

而本发明的弹珠锁定与解锁结构可以采用如图6所示的结构，包括：沿垂直于滑套轴向开设在滑套8的第二滑套末端的沉孔83，沉孔83为阶梯孔且数量与弹珠4数量相适配，弹珠4安置在沉孔83内并不会从滑套上脱出；设置在锁套6的第二锁套内壁末端的用于限定弹珠4沿外导体3径向位置的限位结构。

限位结构可为设置在第二锁套内壁末端的锥形孔64，如图6所示，锥形孔64由第二锁套内壁朝靠近第二锁套外壁的方向倾斜，并与开口位于锁套6的用于靠近连接器母座1一端的直孔段相连通，即，锥形孔64的直径大端与直孔段连通，设计时，应使锥形孔64的大端直径与小端直径之差小于弹珠4的直径。

本发明的抱紧组件，线弹簧7作为锁套6与滑套8之间的传力元件，可保证在连接器芯体与连接器母座1插入到位后(即，如图4所示，外导体3的挡台31前端抵住连接器母座1的端面)，锁套6带动线弹簧7由解锁位(即第一空腔)跳闸到自锁位(第二空腔)。而在锁套6跳闸至自锁位的过程中，锁套6的锥形孔64相对弹珠4逐渐前移，即，锥形孔64的直径小端逐渐靠近并抵住弹珠4的外表面，然后在第二锁套内壁的挤压作用下，弹珠4将沿外导体3径向朝沉孔83底部运动，直到抱紧连接器母座1的外螺纹根部并锁死，从而保证连接器母座与公头的可靠连接及动态互调指标。需要说明的是，线弹簧弹力档位槽(即解锁位处的凹槽、自锁位处的凹槽)的设计如间距等应使线弹簧产生的轴向力与柱形弹簧压缩后的弹力相当。

而本发明的锁紧组件除了采用上述结构之外，还可以采用如下结构(图中未示出)，包括：设置在滑套8的第二滑套末端的弹性卡爪；设置在锁套6上的用于使弹性卡爪松开或抱紧连接器母座的外螺纹根部的弹性卡爪锁定与解锁结构。

具体的，弹性卡爪设置在滑套8的第二滑套末端，沿滑套8周向均布设置，数量可为3个或3个以上。弹性卡爪由第二滑套末端先呈花瓣状外扩、再沿滑套8径向朝内(即朝中心轴方向)弯折以形成倒钩，从而在弹性卡爪受挤压力时，该倒钩可以朝内钩住连接器母座的外螺纹根部。

而弹性卡爪锁定与解锁结构可采用与上述的弹珠锁定与解锁结构相同的结构，在此不再重述。

而为了便于将抱紧机构可拆卸安装在连接器芯体外部，在连接器芯体外还设置有卡簧9、10。

具体的，如图5所示，在外导体3光轴32的远离挡台31一端设置外导体卡簧槽33，在外导体卡簧槽33内安置卡簧10。在第二滑套的靠近滑套凹槽81的端面与滑套凹槽81之间的部分上环设滑套卡簧槽84，在滑套卡簧槽84内安置卡簧9。

抱紧机构装配在连接器芯体上之后，通过卡簧10沿轴向挡住滑套8，以避免滑套8脱离外导体光轴32；通过卡簧9沿轴向挡住锁套6，以避免锁套6脱离滑套8。而当要将抱紧机构从连接器芯体上拆除时，拆下两个卡簧即可实现拆卸，方便快捷。

设计时，在锁套6的靠近锁套凹槽63的端面与锁套凹槽63之间还可设置开口位于该端面的沉槽65。而为便于拆卸线弹簧7，本发明滑套6的第一滑套可采用外径不同的两段式滑套，即，滑套凹槽81一侧朝向第二滑套方向为外径略小于锁套6的第一锁套内径的大外径滑套，而由滑套凹槽81另一侧朝向第一滑套端面方向为外径小于大外径滑套的小外径滑套，滑套卡簧槽84设置在小外径滑套上，且卡簧9的外径应小于大外径滑套的外径。

本发明除了提供上述的射频连接器公头之外，还提供具有上述公头的射频连接器。

综上所述，与现有技术相比，本发明实施例的射频连接器及其公头具有如下优点：

1、本发明的射频连接器及其公头，连接器芯体与连接器母座通过抱紧机构直插锁紧，解决了现有技术射频同轴连接器连接时，螺纹连接效率低下、生产测试人员劳动强度大而且连接不稳定问题，并解决了传统连接器无法实现机械手自动接线的问题，极大提高接线效率，降低生产测试人员的劳动强度与复测率，方便用于机器人自动接线，为机器人自动接线扫清了技术障碍。

2、本发明的射频连接器及其公头，抱紧机构可拆卸安装在连接器芯体外，在连接器芯体达到插拔寿命后，可快速更换，而抱紧机构还可长期使用，有效降低测试成本。

以上是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种射频连接器公头，其特征在于，包括：

连接器芯体；

可拆卸安装在连接器芯体外的用于使连接器芯体与射频连接器的母座直插锁紧的抱紧机构。

2.根据权利要求1所述的射频连接器公头，其特征在于，所述连接器芯体外设置便于将所述抱紧机构可拆卸安装在连接器芯体外部的卡簧。

3.根据权利要求1所述的射频连接器公头，其特征在于，所述抱紧机构包括：

设置在所述连接器芯体的外导体外的用于带动连接器芯体沿轴向移动以与连接器母座插接的直插组件；

用于在连接器芯体插接连接器母座后将外导体与连接器母座锁紧的锁紧组件。

4.根据权利要求3所述的射频连接器公头，其特征在于，所述直插组件包括：

套装于外导体外的滑套；

套装于滑套外的用于带动滑套沿外导体轴向移动以推动连接器芯体插接连接器母座的锁套；

设置在锁套与滑套之间的用于传力的传力元件。

5.根据权利要求4所述的射频连接器公头，其特征在于：

所述滑套呈阶梯形，包括内径大于外导体光轴的第一滑套和内径大于外导体挡台外径的第二滑套；

所述锁套的内腔呈阶梯形，包括内径大于第一滑套外径的第一锁套和内径大于第二滑套外径的第二锁套；

所述传力元件安置在第一滑套与第一锁套之间。

6.根据权利要求4所述的射频连接器公头，其特征在于，所述直插组件还包括：

设置在所述滑套与外导体之间的用于传力且使连接器芯体适应连接器母座外螺纹长度的调节元件。

7.根据权利要求3-6任一项所述的射频连接器公头，其特征在于，所述锁紧组件包括：

安置在所述滑套上的弹珠，其可松开或抱紧所述连接器母座的外螺纹根部；

用于使弹珠松开或抱紧所述连接器母座的外螺纹根部的弹珠锁定与解锁结构。

8.根据权利要求7所述的射频连接器公头，其特征在于，所述弹珠锁定与解锁结构包括：

开设在所述滑套的第二滑套末端的沉孔，所述弹珠安置在沉孔内；

设置在所述锁套的第二锁套内壁末端的用于限定弹珠沿外导体径向位置的限位结构。

9.根据权利要求3-6任一项所述的射频连接器公头，其特征在于，所述锁紧组件包括：

设置在所述滑套的第二滑套末端的弹性卡爪；

设置在所述锁套上的用于使弹性卡爪松开或抱紧所述连接器母座的外螺纹根部的弹性卡爪锁定与解锁结构。

10.一种射频连接器，包括连接器母座，其特征在于，还包括如权利要求1-9任一项所述的公头。

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