CN114503375A - 用后主体容易组装的同轴电缆和连接器 - Google Patents

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Abstract

同轴电缆‑连接器组件包括同轴电缆、同轴连接器和后主体。同轴电缆包括：内导体；周向地围绕内导体的介电层；周向地围绕介电层的外导体，所述外导体具有内表面和外表面；以及周向地围绕外导体的护套。同轴连接器包括：与内导体电连接的内触头；与内触头间隔开并且周向地围绕内触头的外连接器主体，所述外连接器主体包括第一固定特征；以及置于内触头与外主体之间的介电间隔件。后主体具有主区段和带向前延伸的指状件的前套爪，所述指状件接合所述电缆的外导体的外表面，所述指状件包括第二固定特征，其中所述第二固定特征接合所述第一固定特征以将外连接器主体和后主体保持在所述电缆上的适当位置。

Description

用后主体容易组装的同轴电缆和连接器
相关申请
本申请要求享有2019年10月7日提交的美国临时专利申请号62/911,480的优先权和权益，其公开内容通过引用以其整体并入本文。
技术领域
本发明大体上涉及电缆连接器，并且更具体地涉及用于电缆的同轴连接器。
背景技术
同轴电缆通常用于RF通信系统中。典型的同轴电缆包括内导体，外导体，分离内导体和外导体的介电层，以及覆盖外导体的护套。同轴电缆连接器可以应用于例如在要求高水平的精度和可靠性的通信系统中端接同轴电缆。
同轴连接器接口在(a)与承载期望的连接器接口的连接器端接的电缆，与(b)对应连接器之间提供连接/断开功能，其中，配合的连接器接口安装在电子设备或另一根电缆上。通常，一个连接器将包括这样的结构，例如连接到同轴电缆的内导体的销或柱，以及连接到同轴电缆的外导体的外导体连接器主体，它们与配合套筒(用于内导体的销或柱)和第二连接器的另一外导体连接器主体配合。同轴连接器接口通常利用螺纹联接螺母或其它保持器，当将联接螺母(由连接器中的一个卡住)螺纹连接到其他连接器上时，所述螺纹联接螺母或其它保持器使连接器接口对形成固定机电接合。
无源互调失真(PIM)是电干扰/信号传输退化的一种形式，在不能形成对称互连的情况下和/或当机电互连随时间推移而移位或退化时可能发生。互连可能会因机械应力、振动、热循环和/或材料退化而移位。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可能会降低整个RF系统的电气性能。因此，通常期望通过连接器设计来减少PIM。
同轴连接器可以在工厂中附接到电缆上，或者在一些情况下可以在现场附接(这些是所谓的“现场配合”连接器)。现场配合连接器通常应相对简单、直接地附接到电缆，因为电缆端接的难度或不一致会增加时间和成本，并可能阻碍性能，尤其是PIM性能。
发明内容
作为第一方面，本发明的实施例涉及一种同轴电缆-连接器组件。所述组件包括：
(a)同轴电缆，所述同轴电缆包括：内导体；介电层，所述介电层周向地围绕所述内导体；外导体，所述外导体周向地围绕所述介电层，所述外导体具有内表面和外表面；以及周向地围绕所述外导体的护套；
(b)同轴连接器，所述同轴连接器包括：与所述内导体电连接的内触头；外连接器主体，所述外连接器主体与所述内触头间隔开并且周向地围绕所述内触头，所述外连接器主体包括第一固定特征；以及介电间隔件，所述介电间隔件置于所述内触头与所述外主体之间；以及
(c)具有主区段和带向前延伸的指状件的前套爪的后主体，所述指状件接合所述电缆的外导体的外表面，所述指状件包括第二固定特征，其中所述第二固定特征接合所述第一固定特征以将所述外连接器主体和所述后主体保持在所述电缆上的适当位置。
作为第二方面，本发明的实施例涉及一种同轴电缆-连接器组件，其包括：
(a)同轴电缆，所述同轴电缆包括：内导体；介电层，所述介电层周向地围绕所述内导体；外导体，所述外导体周向地围绕所述介电层，所述外导体具有内表面和外表面；以及周向地围绕所述外导体的护套；
(b)同轴连接器，所述同轴连接器包括：与所述内导体电连接的内触头；外连接器主体，所述外连接器主体与所述内触头间隔开并且周向地围绕所述内触头；以及介电间隔件，所述介电间隔件置于所述内触头与所述外连接器主体之间；
(c)后主体，所述后主体具有主区段和带向前延伸的指状件的前套爪，所述指状件接合所述电缆的外导体的外表面；以及
(d)弹簧篮，所述弹簧篮具有向后延伸的指状件，所述弹簧篮位于所述外连接器主体的径向内侧，所述弹簧篮的指状件接合所述外导体的内表面。
作为第三方面，本发明的实施例涉及一种用同轴连接器端接同轴电缆的方法，其包括：
(a)提供同轴电缆，所述同轴电缆包括：内导体；周向地围绕所述内导体的介电层；周向地围绕所述介电层的外导体，所述外导体具有内表面和外表面；以及周向地围绕所述外导体的护套；
(b)提供同轴连接器，所述同轴连接器包括：与所述内导体电连接的内触头；与所述内触头间隔开并且周向地围绕所述内触头的外连接器主体，所述外连接器主体在其内表面上包括第一固定特征；
(c)提供具有环形主区段和带向前延伸的指状件的前套爪的后主体，所述指状件包括第二固定特征；
(d)将所述后主体滑动到所述同轴电缆上，使得所述前套爪指状件接合所述电缆的外导体的外表面；以及
(e)将所述同轴连接器滑动到所述后主体和所述同轴电缆上，使得所述内触头接合所述内导体，所述外导体主体接合所述前套爪指状件，并且所述第一固定特征接合所述第二固定特征以将所述外连接器主体和所述后主体保持在所述电缆上的适当位置。
附图说明
图1为根据本发明的实施例的同轴电缆-连接器组件的侧截面图。
图2为图1的组件的放大部分侧截面图，其中后主体和外导体主体未固定。
图3为处于大体上未组装状态的图1的组件的放大部分透视截面图。
图4为图3的组件的大幅放大部分透视截面图。
图5为图3的组件的后透视图。
图6为是图1的组件的外连接器主体的后透视图。
图7为是图1的组件的后连接器主体的后透视图。
图8为图1的组件的弹簧篮的后透视图。
图9-11为正组装的图1的组件的放大部分侧截面图。
图12为图1的组件的外导体、后主体和弹簧篮的放大部分截面图。
图13为图1的组件的外连接器主体和后主体的大幅放大部分截面图。
图14为图11的组件的外导体、后主体和弹簧篮的大幅放大部分截面图。
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，本发明可以许多不同形式实施，且不应解读为局限于本文所示和所述的实施例；相反，提供这些实施例使得本公开将是彻底且完整的，并且将向本领域技术人员充分传达本发明的范围。还应了解，本文中公开的实施例可以任何方式和/或组合进行组合以提供许多附加实施例。
除非另有定义，否则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所理解的相同含义。上文描述中所使用的术语仅出于描述特定实施例的目的，并不旨在限制本发明。如本公开中所使用，除非上下文另外明确指示，否则单数形式“一(a)”、“一个(an)”和“所述”也旨在包括复数形式。还将理解，当一个元件(例如，装置、电路等)被描述为“连接”或“耦合”到另一元件时，该元件可以直接连接或耦合到另一元件，或者可以存在中间元件。相反，当一个元件被描述为“直接连接”或“直接耦合”到另一元件时，则不存在任何中间元件。
现在参考附图，在图1-8中示出了同轴连接器-组件，其概括地表示为100。组件100包括同轴电缆110和附接到其一端的连接器130。如本文所用，方向性术语“前部”、“前”等是指沿着从连接器130朝向电缆110延伸的电缆110的纵向轴线的方向。相反，方向性术语“后部”、“后”等是指与“前部”方向相反的方向：即，沿着从连接器130朝向电缆110延伸的电缆110的纵向轴线。
首先参考图1，电缆110包括中心导体112，周向地覆盖中心导体112的介电层114，周向地覆盖介电层114的环形波纹外导体116，以及周向地覆盖外导体116的聚合电缆护套120。外导体116具有扩张端117。这些部件将是本领域的技术人员众所周知的，并且不需要在本文中详细描述。
仍参考图1，连接器130包括内触头132、外连接器主体134、介电间隔件136、绝缘体137、后主体135和弹簧篮133。内触头132具有大体圆柱形柱132a，并且安装在电缆110的中心导体112上，并且经由弹簧指状件132b与中心导体电接触。绝缘体137在邻近弹簧指状件132b处围绕内导体112。介电间隔件136定位在柱132a的径向外侧。
现在参考图1-3和图6，外导体主体134包括配合环138，该配合环被构造成与配合插孔的外导体主体配合。配合环138从主套筒140向前延伸。凸缘142从主套筒140径向向外延伸，并且为螺母180提供轴承表面。肩部141位于主套筒140的内表面上，以为绝缘体137提供安装位置。
主套筒140在其后端具有边缘143。一系列突出部144从边缘143的前端径向向内延伸。倒钩145位于主套筒140的内表面上的突出部144的前方。另外，锥形表面146位于倒钩145的前方。
现在参考图1-4和图7，后主体135包括从主区段154向前延伸的前套爪152。前套爪152包括一系列指状件152b，每个指状件在其内表面上包括凸块152a和径向向外接触表面152c。另外，每个指状件152b在其固定端处包括倒钩153a以及突出部152d。主区段154包括O形环凹部156。肩部157位于主区段154的外表面上，O形环凹部156的后部处。主区段154配合在外导体112的暴露端上方。
现在参考图1-3和图8，弹簧篮133具有外环160，该外环包括成角度的后表面161。弹簧指状件162从外环160向后延伸。每个弹簧指状件162的自由端163相对于弹簧篮133的纵向轴线A略微径向向内成角度。
电缆-连接器组件100的组装从电缆110的准备开始，其包括剥开护套120以暴露外导体116的一部分。另外，剥去外导体116和介电层114以暴露内导体112的端部。还准备外导体116的扩张端117。然后，在电缆110的端部上方滑动后主体135，使得主区段154配合在护套120的至少一部分上。在此位置中，套爪152的指状件152b的凸块152a接收在波纹外导体116的最末端“根部”中。
包括内触头132、外连接器主体134、介电间隔件136、绝缘体137和弹簧篮133的子组件在电缆110的端部上滑动。这种布置在图9中示出。当外连接器主体134相对于后主体135沿着电缆110滑动时，外导体主体134上的突出部144接触套爪指状件152b上的突出部152d，这中断外导体主体134和后主体133的相对轴向运动。然后，组件可以相对于后主体135旋转，直到突出部144与套爪指状件152b之间的槽对准(参见图9)。一旦实现这种对准，子组件就可以进一步向后(即，朝向电缆110)推动。外导体主体134上的倒钩145通过套爪指状件152b上的倒钩153a(参见图10)，此时可释放外连接器主体134且允许其向前略微恢复，直到倒钩145、153b接合(图11)。倒钩145、153a的相互作用将外连接器主体134和后主体135保持在适当位置。
如图11中可见，一旦外导体主体134已固定到后主体135，内触头132的指状件132b接收并抓握电缆110的内导体112，从而提供可靠的电连接。另外，套爪指状件152的凸块152b使外导体116的扩张端117抵靠弹簧篮133的成角度的后表面161并且抵靠指状件162的成角度自由端163。这种接触通过以下得到增强：(a)套爪152的指状件152b的接触表面152c与外连接器主体134的主套筒140的内表面的接合，这迫使凸块152a进入扩张端117中，以及(b)弹簧篮133的指状件162的塑性，这迫使扩张端117向上进入块152a中。此接触提供外导体116与弹簧篮135之间的可靠的电连接(因此改进PIM性能)。
此外，弹簧篮133的指状件162的成角度自由端163也在凸块152a上提供轻微的向后力。这种后向力将倒钩153a驱动到倒钩145中，从而提供额外的机械稳定性(参见图12和图14)。
由于在套爪指状件152b之间(并且具体地说，在突出部152d之间)存在突出部144，还可以改进机械稳定性；这种相互作用防止外连接器主体134在固定后相对于后主体135旋转。
本领域技术人员将领会，组件100可以采用其它形式。例如，可以采用除了相互接合的倒钩145、153b之外的固定特征；例如，可以使用突出部和凹槽布置。在一些实施例中，外导体116的端部可以不是扩张的。弹簧篮133的指状件162可以采取不同的轮廓。弹簧篮133可以形成为两个部件(例如，外环和内指状件)，而不是单个部件。可以使用除联接螺母180之外的用于将连接器130固定到配合连接器的装置。其他变化对于本领域的技术人员来说也是显而易见的。
前文是对本发明的说明，并且不应解释为对本发明的限制。尽管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理解，在实质上不脱离本发明的新颖教导和优点的情况下，可对示例性实施例进行许多修改。因此，所有这样的修改旨在包括在权利要求书所限定的本发明的范围内。本发明由所附权利要求书限定，权利要求的等同物包括在其中。

Claims (20)

1.一种同轴电缆-连接器组件，包括：
(a)同轴电缆，所述同轴电缆包括：
内导体；
介电层，所述介电层周向地围绕所述内导体；
外导体，所述外导体周向地围绕所述介电层，所述外导体具有内表面和外表面；以及
护套，所述护套周向地围绕所述外导体；
(c)同轴连接器，所述同轴连接器包括：
内触头，所述内触头与所述内导体电连接；
外连接器主体，所述外连接器主体与所述内触头间隔开并且周向地围绕所述内触头，所述外连接器主体包括第一固定特征；以及
介电间隔件，所述介电间隔件置于所述内触头与所述外主体之间；
(c)后主体，所述后主体具有主区段和带向前延伸的指状件的前套爪，所述指状件接合所述电缆的外导体的外表面，所述指状件包括第二固定特征，其中所述第二固定特征接合所述第一固定特征以将所述外连接器主体和所述后主体保持在所述电缆上的适当位置。
2.根据权利要求1所述的组件，其中所述电缆的外导体包括扩张端，并且其中所述前套爪的指状件接合所述扩张端。
3.根据权利要求2所述的组件，还包括具有向后延伸的指状件的弹簧篮，所述弹簧篮位于所述外连接器主体的径向内侧，所述弹簧篮的指状件接合所述外导体的内表面。
4.根据权利要求3所述的组件，其中所述弹簧篮指状件具有相对于所述弹簧篮的纵向轴线径向向内成角度的自由端部分。
5.根据权利要求4所述的组件，其中所述自由端部分接合所述外导体的内表面。
6.根据权利要求2-5中任一项所述的组件，其中所述前套爪指状件接合所述外连接器主体的内表面。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的组件，其中所述第一固定特征和所述第二固定特征是倒钩，并且其中所述倒钩的接合防止所述后主体相对于所述外连接器主体向后移动。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的组件，其中所述外连接器主体包括径向向内延伸的突出部，所述突出部位于所述前套爪指状件之间的间隙中。
9.一种同轴电缆-连接器组件，包括：
(a)同轴电缆，所述同轴电缆包括：
内导体；
介电层，所述介电层周向地围绕所述内导体；
外导体，所述外导体周向地围绕所述介电层，所述外导体具有内表面和外表面；以及
护套，所述护套周向地围绕所述外导体；
(b)同轴连接器，所述同轴连接器包括：
内触头，所述内触头与所述内导体电连接；
外连接器主体，所述外连接器主体与所述内触头间隔开并且周向地围绕所述内触头；以及
介电间隔件，所述介电间隔件置于所述内触头与所述外连接器主体之间；
(c)后主体，所述后主体具有主区段和带向前延伸的指状件的前套爪，所述指状件接合所述电缆的外导体的外表面；以及
(d)弹簧篮，所述弹簧篮具有向后延伸的指状件，所述弹簧篮位于所述外连接器主体的径向内侧，所述弹簧篮的指状件接合所述外导体的内表面。
10.根据权利要求9所述的组件，其中所述弹簧篮指状件具有相对于所述弹簧篮的纵向轴线径向向内成角度的自由端部分。
11.根据权利要求10所述的组件，其中所述自由端部分接合所述外导体的内表面。
12.根据权利要求11所述的组件，其中所述前套爪指状件接合所述外连接器主体的内表面。
13.根据权利要求9-12中任一项所述的组件，其中所述外连接器主体具有第一固定特征，并且所述前套爪指状件具有第二固定特征，其中所述第一固定特征和所述第二固定特征的接合防止所述后主体相对于所述外连接器主体向后移动。
14.根据权利要求9-13中任一项所述的组件，其中所述外连接器主体包括径向向内延伸的突出部，所述突出部位于所述前套爪指状件之间的间隙中。
15.一种用同轴连接器端接同轴电缆的方法，包括：
(a)提供同轴电缆，所述同轴电缆包括：内导体；周向地围绕所述内导体的介电层；周向地围绕所述介电层的外导体，所述外导体具有内表面和外表面；以及周向地围绕所述外导体的护套；
(b)提供同轴连接器，所述同轴连接器包括：与所述内导体电连接的内触头；与所述内触头间隔开并且周向地围绕所述内触头的外连接器主体，所述外连接器主体在所述外连接器主体的内表面上包括第一固定特征；
(c)提供具有环形主区段和带向前延伸的指状件的前套爪的后主体，所述指状件包括第二固定特征；
(d)将所述后主体滑动到所述同轴电缆上，使得所述前套爪指状件接合所述电缆的外导体的外表面；以及
(e)将所述同轴连接器滑动到所述后主体和所述同轴电缆上，使得所述内触头接合所述内导体，所述外导体主体接合所述前套爪指状件，并且所述第一固定特征接合所述第二固定特征以将所述外连接器主体和所述后主体保持在所述电缆上的适当位置。
16.根据权利要求15所述的方法，其中所述电缆的外导体包括扩张端，并且其中所述前套爪指状件接合所述扩张端。
17.根据权利要求15或权利要求16所述的方法，还包括提供具有向后延伸的指状件的弹簧篮的步骤；并且其中步骤(e)还包括将所述弹簧篮滑动到所述同轴电缆上，使得所述弹簧篮位于所述外连接器主体的径向内侧，所述弹簧篮的指状件接合所述外导体的内表面。
18.根据权利要求17所述的方法，其中所述弹簧篮指状件具有相对于所述弹簧篮的纵向轴线径向向内成角度的自由端部分，并且其中所述自由端部分在步骤(e)之后接合所述外导体的内表面。
19.根据权利要求15-18中任一项所述的方法，其中所述第一固定特征和所述第二固定特征是倒钩，并且其中所述倒钩的接合防止所述后主体相对于所述外连接器主体向后移动。
20.根据权利要求15-19中任一项所述的方法，其中所述外连接器主体包括径向向内延伸的突出部，所述突出部位于所述前套爪指状件之间的间隙中。
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