CN114678713B - 一种大功率耐高低温低互调直角弯头连接器 - Google Patents

Abstract

本申请涉及连接器的技术领域，具体公开了一种真空大功率低PIM射频连接器，包括壳体，壳体内部中空；绝缘子Ⅰ、绝缘子Ⅱ、绝缘子Ⅲ，位于壳体内且沿着壳体轴线依次设置；插针，穿过绝缘子Ⅰ、散热片、绝缘子Ⅱ、绝缘子Ⅲ，两端用于与公头电气互联；连接件Ⅰ和连接件Ⅱ，设置于壳体的两端，用于将绝缘子Ⅰ、绝缘子Ⅱ、绝缘子Ⅲ固定在壳体内，且与公头配合连接；插针的周向开设有环形的凹陷台阶，绝缘子Ⅱ卡设于凹陷台阶，绝缘子Ⅱ的两个端面开设有环槽，绝缘子Ⅰ和绝缘子Ⅲ抵接于绝缘子Ⅱ的端面与环槽相适配。提高了连接器在真空环境下耐高功率抑制放电的能力，同时抑制高电平无源互调效应的产生。

Description

一种大功率耐高低温低互调直角弯头连接器

技术领域

本申请涉及通信收发系统连接器的技术领域，特别是一种具备真空高功率耐受性能的大功率耐高低温低互调直角弯头连接器。

背景技术

连接器可用于将设备与电路连接，用以实现电流及信号的传输，应用广泛。

现有直角弯头连接器，主要为传统的对角线剖切绝缘支撑结构，不能满足高低温突变环境下和高功率工况下抑制无源互调电平产生的使用要求，且在大功率下易产生微放电现象，在低气压下易产生气压放电现象，对连接器造成不可逆的损害，从而降低了整个产品的可靠性。

因此，亟需设计一种改良结构的大功率耐高低温低互调直角弯头连接器，以提高整个通信收发系统的性能和可靠性。

发明内容

本发明为了克服上述现有技术的不足，提供了一种在保证优良微波传输参数的基础上实现高低温环境下能耐受高功率的低互调直角弯头连接器，克服产品在高低温环境下工作时性能的不稳定性，抑制高电平无源互调效应的产生。

本发明采用绝缘子全填充相嵌的迷宫结构设计，降低了大功率下发生微放电的风险，可在高低温环境下容纳较大功率，实现空间小间隙位置的安装连接。

本申请采用如下的技术方案：

一种大功率耐高低温低互调直角弯头连接器，包括壳体，壳体的两端分别为壳体前段和壳体后段，壳体前段和壳体后段呈夹角设置；壳体内设置有弯针，壳体后段可拆卸连接有电缆组件，电缆组件与弯针电性连接；壳体前段内设置有套设于弯针外部的前段绝缘子，壳体后段内设置有套设于弯针外部的后段绝缘子，前段绝缘子和后段绝缘子全填充壳体内部。

所述壳体后段正对壳体前段的侧壁设置有开口，壳体的开口位置可拆卸连接有盖板，开口供前段绝缘子进入壳体前段内。

所述壳体前段内设置有相连通的第一腔体和第二腔体，第二腔体位于壳体后段和第一腔体之间，第二腔体的内径大于第一腔体，第一腔体和第二腔体之间形成第一台阶，前段绝缘子包括绝缘子Ⅰ和绝缘子Ⅱ，绝缘子Ⅰ外沿设置有与第一台阶相配合的第一绝缘台阶，绝缘子Ⅰ套装于弯针前端，绝缘子Ⅱ开设有供弯针弯折处通过的U形槽。

所述绝缘子Ⅱ背离绝缘子Ⅰ的一端设置有挖空台阶。

所述弯针前端外壁设置有外台阶，绝缘子Ⅰ内设置有于外台阶配合的第二绝缘台阶，绝缘子Ⅰ背离绝缘子Ⅱ的端部开设有用于排气的排气槽。

所述壳体后段设置有相连通的第三腔体、第四腔体、第五腔体，第二腔体和第三腔体之间设置有第二台阶，第三腔体和第四腔体之间设置有第三台阶，后段绝缘子包括位于第三腔体的绝缘子Ⅲ和位于第四腔体的绝缘子Ⅳ。

所述第三腔体的内径大于第四腔体，开口覆盖第三腔室。

所述绝缘子Ⅲ外套设有套筒，套筒的外部结构包括多边棱角面和圆心角为30-180°的圆弧面，圆弧面紧贴第三腔体内壁；绝缘子Ⅳ为台阶式圆柱结构，壳体后段内设置有圆套，圆套紧贴绝缘子Ⅲ和套筒背离绝缘子Ⅱ的端面，且圆套与绝缘子Ⅳ边缘的台阶配合

所述电缆组件包括电缆、插针、焊套和紧固螺母，插针与电缆的金属线芯连接，焊套套设于电缆外部且焊套焊接在电缆的金属屏蔽网上，焊套外壁靠近插针的端部凸起形成连接台阶面，紧固螺母套设于焊套外部且位于连接台阶面背离插针的一侧，紧固螺母位于壳体内侧并与壳体螺纹连接，弯针后端为中心孔，插针插入中心孔与弯针进行电气互联。

所述绝缘子Ⅰ和绝缘子Ⅱ的材料为聚醚酰亚胺。所述绝缘子Ⅲ和绝缘子Ⅳ的材料为聚醚酰亚胺。

装配时，可以将绝缘子Ⅰ套装弯针前端上，套筒穿在弯针后端上，将绝缘子Ⅰ、弯针及套筒共同装入壳体内，装入前注意弯针的放置方向，必须与整个壳体的弯折走向保持一致，将套筒带棱角的一面装入壳体内棱角面，套筒带圆弧的一面装入壳体内圆弧面，再将绝缘子Ⅱ从壳体侧面套装弯针拐弯处，U形槽套穿过弯针。

并且，当安装到位后，连接螺母、卡簧、壳体、绝缘子Ⅰ、绝缘子Ⅱ、弯针前段以及壳体后段的中心线均在同一轴线上。弯针后段绝缘子Ⅲ、插针、套筒内圆柱面、绝缘子Ⅳ、圆套、焊套以及壳体后段的中心线均在同一轴线上。

优选地，本发明采用弯针设计，通过工装将针折弯后，保证弯针的弯折角度为90度，折弯处畸形变形量小，金属堆积不多，尺寸变化较小。

优选地，所述弯针后端中心孔四瓣开槽槽宽0.10mm±0.01mm，槽深2.0mm±0.1mm。

优选地，所述绝缘子Ⅰ、绝缘子Ⅲ、绝缘子Ⅳ采用全填充式结构，避免大功率下微放电和低气压放电的产生。

优选地，所述套筒外部一半为圆弧面，一半为棱角面，有利于连接器后段盖板安装，并增大了与壳体的金属接触面积，有利于抑制无源互调电平的产生。

优选地，所述插针焊接在电缆内导体上，电缆端面线芯上套装绝缘子Ⅳ，有效保证了温度高低温变化情况下电缆同轴端面的结构稳定性，从而保证了连接器在高低温下的电气性能。

优选地，所述盖板上设置有5个螺纹孔，分别与壳体侧面的5个螺纹孔对应，可用螺钉固定。

优选地，通过所述紧固螺母与壳体配套拧和的方式，将装配好插针、绝缘子Ⅳ、焊套的电缆装配上连接器。

综上所述，本发明至少包括以下有益技术效果：

(1)本发明由于采用了全填充式绝缘介质支撑结构实现连接器的结构高可靠性和性能高稳定性，提高连接器的功率耐受能力；

(2)本发明由于采用了弯针结构和新型的U型介质配合方式，既保证高低温时器件内部的温差值稳定，又提高连接器的互调抑制能力；

(3)本发明采用插针焊接式插入弯针尾端的装联设计方式，有效提高连接器的结构高可靠性和高低温耐受能力；

(4)本发明采用了盖板与壳体配合的装配设计形式，有效简化了弯头连接器的装配方式，优化了无源互调抑制能力。

附图说明

图1为本发明具体实施方式中弯头连接器的整体外形结构示意图；

图2为本发明连接器整体结构剖面示意图；

图3为本发明连接器整体结构爆炸示意图；

图4a为本发明壳体左侧外形示意图；

图4b为本发明壳体右侧外形示意图；

图4c为本发明壳体剖面示意图；

图5a为本发明绝缘子Ⅰ外形结构示意图；

图5b为本发明绝缘子Ⅰ剖面示意图；

图6a为本发明绝缘子Ⅱ外形结构示意图；

图6b为本发明绝缘子Ⅱ俯瞰示意图；

图7为本发明套筒示意图；

图8为本发明盖板示意图；

图9为本发明绝缘子Ⅳ示意图。

附图标记说明：1、连接螺母；2、卡簧；3、壳体；4、绝缘子Ⅰ；5、绝缘子Ⅱ；6、弯针；7、螺钉；8、盖板；9、绝缘子Ⅲ；10、插针；11、套筒；12、绝缘子Ⅳ；13、圆套；14、焊套；15、紧固螺母；

61、外台阶；62、中心孔；

31、壳体前段；32、壳体后段；33、第一螺纹孔；36、卡簧槽；

37、第一台阶；38、第二台阶；39、第三台阶；351、第一腔体；352、第二腔体；353、第三腔体；354、第四腔体；355、第五腔体；

41、第一绝缘台阶；42、排气槽；43、第二绝缘台阶；44、后端端面；

51、外侧端面；52、挖空台阶；53、U形槽；

111、圆弧面；112、棱角面；121、台阶面；

81、圆柱台阶；82、第二螺纹孔。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本申请作进一步详细的描述：

本申请实施例公开一种大功率耐高低温低互调直角弯头连接器。

参照图1-4a，一种大功率耐高低温低互调直角弯头连接器，包括壳体3，壳体3的两端分别为壳体前段31和壳体后段32，壳体前段31和壳体后段32呈夹角设置；壳体3内设置有弯针6，壳体后段32可拆卸连接有电缆组件，电缆组件与弯针6电性连接，壳体前段31连接有用于连接母头的连接组件；壳体前段31内设置有套设于弯针6外部的前段绝缘子，壳体后段32内设置有套设于弯针6外部的后段绝缘子，前段绝缘子和后段绝缘子全填充壳体3内部。

如图3所示，弯针6前端为标准结构，弯针6上设置有外台阶61，弯针6前端为待对接的公头，弯针6前端用于与TNC连接器插孔连接，弯针6后端具有中心孔62，中心孔62为四瓣开槽弹性收口结构，电缆组件插入此中心孔62中进行电气互联。

如图2和图3所示，连接组件包括连接螺母1和卡簧2，壳体3外部设置有卡簧2槽，连接螺母1内壁开设有环形凹槽，连接螺母1套设于壳体3外部，卡簧2套装于卡簧2槽内，利用钳子、手扳冲等工具将连接螺母1压套在壳体3上，使得卡簧2卡设于环形凹槽内。卡簧2将连接螺母1与壳体3有效套装在一起，连接螺母1可以在壳体3上自由转动。

参照图2和图3，电缆组件包括电缆、插针10、焊套14和紧固螺母15，插针10与电缆的金属线芯焊接连接，焊套14套设于电缆外部且焊套14焊接在电缆的金属屏蔽网上，焊套14外壁靠近插针10的端部凸起形成连接台阶面，紧固螺母15套设于焊套14外部且位于连接台阶面背离插针10的一侧，紧固螺母15位于壳体3内侧，紧固螺母15设计有外螺纹，壳体3内设计有内螺纹，二者的螺纹可配套拧合，使得紧固螺母15与壳体3螺纹连接，将紧固螺母15旋转拧入壳体3内，当拧合到位时，紧固螺母15前端紧贴焊套14台阶，紧固螺母15无法继续拧入。弯针6后端为中心孔62，插针10插入中心孔62与弯针6进行电气互联。

如图4a、4b所示，壳体前段31和壳体后段32之间的夹角设置，使得壳体3为转弯结构，壳体后段32正对壳体前段31的侧壁设置有开口，开口供前段绝缘子进入壳体前段31内。如图8所示，壳体3的开口位置可拆卸连接有盖板8，盖板8上设置有圆柱台阶81和第二螺纹孔82，壳体3设置有多个第一螺纹孔33，本实施例中第一螺纹孔33为5个，盖板8的5个第二螺纹孔82分别与壳体后段32设置有5个第一螺纹孔33一一对齐，螺钉7依次拧入孔内，拧合到位，通过第一螺纹孔33和第二螺纹孔82实现盖板8与壳体3的连接。盖板8的圆柱台阶81装入壳体3侧面，圆柱台阶81的中心线位置开设有贯穿圆柱台阶81和盖板8的排气孔。

如图4c所示，壳体前段31内设置有相连通的第一腔体351和第二腔体352，第二腔体352位于壳体后段32和第一腔体351之间，第二腔体352的内径大于第一腔体351，第一腔体351和第二腔体352之间形成第一台阶37，前段绝缘子包括绝缘子Ⅰ4和绝缘子Ⅱ5，绝缘子Ⅰ4和绝缘子Ⅱ5位于第一腔体351和第二腔体352内。绝缘子Ⅰ4和绝缘子Ⅱ5的材料为聚醚酰亚胺。

如图5a、5b所示，绝缘子Ⅰ4为全填充式结构，仅按照连接器界面的要求和弯针6前端插入的要求留出空隙，绝缘子Ⅰ4外沿设置有与第一台阶37相配合的第一绝缘台阶41，绝缘子Ⅰ4与绝缘子Ⅱ5抵接的端面为后端端面44，绝缘子Ⅰ4套装于弯针6前端，弯针6前端外壁设置有外台阶61，绝缘子Ⅰ4内设置有于外台阶61配合的第二绝缘台阶43，绝缘子Ⅰ4背离绝缘子Ⅱ5的端部开设有用于排气的排气槽42，排气槽42贯穿绝缘子Ⅰ4的内腔到外壁。

如图6a、6b所示，绝缘子Ⅱ5结构特殊，要保证弯针6的弯折处通过，在绝缘子Ⅱ5的圆柱体横截面上开设有U形槽53，U形槽53沿着绝缘子Ⅱ5的轴线方向贯穿绝缘子Ⅱ5，为了保证阻抗匹配，在后段进行了阻抗补偿，绝缘子Ⅱ5背离绝缘子Ⅰ4的一端以与绝缘子Ⅱ5同轴的圆沿着绝缘子Ⅱ5的轴线进行挖空，形成了挖空台阶52。装配时，绝缘子Ⅱ5从壳体3侧面的开口位置套装到弯针6拐弯处，U形槽53套穿过弯针6。

如图4c所示，壳体后段32设置有相连通的第三腔体353、第四腔体354、第五腔体355，第二腔体352和第三腔体353之间设置有第二台阶38，第三腔体353和第四腔体354之间设置有第三台阶39，后段绝缘子包括位于第三腔体353的绝缘子Ⅲ9和位于第四腔体354的绝缘子Ⅳ12，第三腔体353的内径大于第四腔体354，开口覆盖第三腔室。绝缘子Ⅲ9和绝缘子Ⅳ12的材料为聚醚酰亚胺。

如图7所示，绝缘子Ⅲ9为全填充式结构，与套筒11内腔间隙配合。绝缘子Ⅲ9外套设有套筒11，套筒11的外部结构包括多边棱角面112和圆心角为30-180°的圆弧面111，将套筒11装入壳体3内第三腔体353，圆弧面111紧贴第三腔体353内壁。当装配到位时，绝缘子Ⅲ9的整体装入套筒11内，绝缘子Ⅲ9的中心圆柱孔套穿在弯针6后段，绝缘子Ⅲ9前端紧贴壳体3内第二台阶38，绝缘子Ⅲ9后端与套筒11后端平齐。

如图9所示，绝缘子Ⅳ12外侧设置有台阶面121，使得绝缘子Ⅳ12为台阶式圆柱结构，套穿在电缆金属线芯上，壳体后段32内设置有圆套13，圆套13紧贴绝缘子Ⅲ9和套筒11背离绝缘子Ⅱ5的端面，圆套13内侧为与绝缘子Ⅳ12外侧台阶配合的台阶结构。圆套13从壳体后段32的尾端装入，圆套13穿过第五腔体355安装在第四腔体354内，圆套13前端紧贴绝缘子Ⅲ9和套筒11后端沿面，装配到位时，绝缘子Ⅳ12的台阶紧贴圆套13内部台阶，绝缘子Ⅳ12下端面紧贴电缆端面，插针10的尾端沿面紧贴绝缘子。

下面描述本发明大功率耐高低温低互调直角弯头连接器的装配过程：

绝缘子Ⅰ4从壳体后段32的开口装入第一腔体351和第二腔体352，当装配到位时，绝缘子Ⅰ4前端与壳体3前端平齐，绝缘子Ⅰ4的第一绝缘台阶41与壳体3内的第一台阶37紧贴；然后将套筒11套在弯针6的后端，弯针6和套筒11一起从壳体后段32的开口装入壳体3内，套筒11装入第三腔体353，圆弧面111紧贴壳体3内第三腔体353，弯针6的前端插入绝缘子Ⅰ4中，插入后注意弯针6的整体走向应与壳体3保持一致，弯针6前段位于壳体前段31的中轴线上，弯针6后段位于壳体后段32的中轴线上，弯针6的外台阶61紧贴绝缘子Ⅰ4内部的第二绝缘台阶43。

将绝缘子Ⅱ5从壳体后段32的开口装入壳体前段31内，位置位于绝缘子Ⅰ4后面，紧贴绝缘子Ⅰ4，其U形槽53套穿过弯针6，装配过程中如挪动的弯针6位置，需将弯针6插入到位。

将绝缘子Ⅲ9从壳体后段32的尾端装入，绝缘子Ⅲ9整体装入套筒11内，绝缘子Ⅲ9的中心圆柱孔套穿在弯针6后段，当装配到位时，绝缘子Ⅲ9前端紧贴壳体3内的第二台阶38，绝缘子Ⅲ9后端与套筒11平齐全。

将圆套13从壳体3尾端装入，当装配到位时，圆套13紧贴绝缘子Ⅲ9和套筒11后端沿面。

将插针10焊接在电缆金属线芯上，紧固螺母15套装在剥线后的电缆上，焊套14焊接在电缆金属屏蔽网上。将绝缘子Ⅳ12套穿在电缆金属线芯上，绝缘子Ⅳ12紧贴电缆端面，插针10的尾端沿面紧贴绝缘子Ⅳ12。

装配上插针10、绝缘子Ⅳ12、焊套14和紧固螺母15的电缆整体从壳体3尾端装入，当装配到位时，绝缘子Ⅳ12紧贴绝缘子Ⅲ9，焊套14前端沿面紧贴圆套13，插针10前段整个插入弯针6后段插孔中。

将紧固螺母15装入壳体3内，将紧固螺母15旋转拧入壳体3内，当拧合到位时，紧固螺母15前端紧贴焊套14端面，紧固螺母15无法继续拧入。

将盖板8装入壳体3侧面，二者上面的螺纹孔位全部对齐，并使盖板8压紧绝缘子Ⅱ5的外侧端面51，将螺钉7依次拧入孔内，当拧合到位时，螺钉7的螺帽与盖板8表面平齐。

将卡簧2套装在壳体3外面的凹槽内，利用钳子、手扳冲等工具将连接螺母1压套在壳体3上，卡簧2将连接螺母1与壳体3有效套装在一起，连接螺母1可以在壳体3上自由转动。

本申请的弯头连接器，一体式的弯针6，以及插针10与电缆金属线芯焊接，再通过插针10与弯针6插接的转接，该连接方式，放热量小，损耗小，产生的杂波少，高低温时器件内部的温差值稳定，又提高连接器的互调抑制能力。同时弯头连接器的结构设置，有效简化了弯头连接器的装配方式，优化了无源互调抑制能力，连接器不易产生微放电，提高了连接器的功率耐受能力。

本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种大功率耐高低温低互调直角弯头连接器，其特征在于：包括

壳体(3)，壳体(3)的两端分别为壳体前段(31)和壳体后段(32)，壳体前段(31)和壳体后段(32)呈夹角设置；

壳体(3)内设置有弯针(6)，壳体后段(32)可拆卸连接有电缆组件，电缆组件与弯针(6)电性连接；

壳体前段(31)内设置有套设于弯针(6)外部的前段绝缘子，壳体后段(32)内设置有套设于弯针(6)外部的后段绝缘子，前段绝缘子和后段绝缘子全填充壳体(3)内部；

壳体后段(32)设置有相连通的第三腔体(353)，第二腔体(352)和第三腔体(353)之间设置有第二台阶(38)，第二台阶(38)中部设有供弯针(6)穿过的圆柱形空气腔，且空气腔的直径比弯针(6)的外径大、比第三腔体(353)的内径小；

绝缘子Ⅲ(9)外套设有套筒(11)，套筒(11)的外部结构包括多边棱角面(112)和圆心角为30-180˚的圆弧面(111)，圆弧面(111)紧贴第三腔体(353)内壁；

所述壳体前段(31)内设置有相连通的第一腔体(351)和第二腔体(352)，第二腔体(352)位于壳体后段(32)和第一腔体(351)之间，第二腔体(352)的内径大于第一腔体(351)，第一腔体(351)和第二腔体(352)之间形成第一台阶(37)，前段绝缘子包括绝缘子Ⅰ(4)和绝缘子Ⅱ(5)，绝缘子Ⅰ(4)外沿设置有与第一台阶(37)相配合的第一绝缘台阶(41)，绝缘子Ⅰ(4)套装于弯针(6)前端，绝缘子Ⅱ(5)开设有供弯针(6)弯折处通过的U形槽(53)；

绝缘子Ⅱ(5)背离绝缘子Ⅰ(4)的一端设置有挖空台阶(52)。

2.根据权利要求1所述的一种大功率耐高低温低互调直角弯头连接器，其特征在于：所述壳体后段(32)正对壳体前段(31)的侧壁设置有开口，壳体(3)的开口位置可拆卸连接有盖板(8)，开口供前段绝缘子进入壳体前段(31)内。

3.根据权利要求1所述的一种大功率耐高低温低互调直角弯头连接器，其特征在于：所述弯针(6)前端外壁设置有外台阶(61)，绝缘子Ⅰ(4)内设置有于外台阶(61)配合的第二绝缘台阶(43)，绝缘子Ⅰ(4)背离绝缘子Ⅱ(5)的端部开设有用于排气的排气槽(42)。

4.根据权利要求1所述的一种大功率耐高低温低互调直角弯头连接器，其特征在于：所述壳体后段(32)设置有相连通的第三腔体(353)、第四腔体(354)、第五腔体(355)，第三腔体(353)和第四腔体(354)之间设置有第三台阶(39)，后段绝缘子包括位于第三腔体(353)的绝缘子Ⅲ(9)和位于第四腔体(354)的绝缘子Ⅳ(12)。

5.根据权利要求4所述的一种大功率耐高低温低互调直角弯头连接器，其特征在于：所述第三腔体(353)的内径大于第四腔体(354)，开口覆盖第三腔室。

6.根据权利要求4所述的一种大功率耐高低温低互调直角弯头连接器，其特征在于：所述绝缘子Ⅳ(12)为台阶式圆柱结构，壳体后段(32)内设置有圆套(13)，圆套(13)紧贴绝缘子Ⅲ(9)和套筒(11)背离绝缘子Ⅱ(5)的端面，且圆套(13)与绝缘子Ⅳ(12)边缘的台阶配合。

7.根据权利要求1所述的一种大功率耐高低温低互调直角弯头连接器，其特征在于：所述电缆组件包括电缆、插针(10)、焊套(14)和紧固螺母(15)，插针(10)与电缆的金属线芯连接，焊套(14)套设于电缆外部且焊套(14)焊接在电缆的金属屏蔽网上，焊套(14)外壁靠近插针(10)的端部凸起形成连接台阶面，紧固螺母(15)套设于焊套(14)外部且位于连接台阶面背离插针(10)的一侧，紧固螺母(15)位于壳体(3)内侧并与壳体(3)螺纹连接，弯针(6)后端为中心孔(62)，插针(10)插入中心孔(62)与弯针(6)进行电气互联。

8.根据权利要求7所述的一种大功率耐高低温低互调直角弯头连接器，其特征在于：所述插针(10)与电缆的金属线芯焊接连接。