CN1182967A - 将连接器安装至同轴电缆的方法及其所形成的组件 - Google Patents
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Abstract
一种将连接器安装至具有同心的内和外导体的同轴电缆的方法包括以下步骤。准备电缆的一端使其暴露出内导体的一部分和外导体的一部分。将连接器的一个绝缘片安装至内导体的暴露部分上。将连接器的一个内接触部件安装至内导体的暴露部分上。将一个焊料预制片安装至外导体的暴露部分上。将连接器的一个基体部件跨越焊料预制片安装至外导体的暴露部分上。为完成该电缆组件的安装,使焊料预制片熔化,以将连接器的基体部件固定安装至电缆的外导体的暴露部分。
Description
本发明总体上涉及同轴电缆连接器和同轴电缆，更具体地讲是涉及将连接器安装至同轴电缆的方法及其所形成的组件。
同轴电缆组件是由连接器和同轴电缆组合而成的。连接器安装至同轴电缆的一预备端。同轴电缆包括内和外导体，连接器通常包括一个电连接至外导体的基体部件和一个电连接至内导体的内接触部件或者插头。为了在连接器的内接触部件与电缆的内导体之间形成有效的电接触，内接触部件可以焊接至内导体或者以其它方式配接至内导体。为了在连接器的基体部件与电缆的外导体之间形成有效的电接触，一个夹紧部件锁连至同轴电缆的预备端，基体部件被夹紧至夹紧部件，夹紧部件和基体部件抵压外导体的相对侧。
上述的用于将连接器的基体部件配连至电缆的外导体的夹紧技术使得制造工艺劳动强度大和费时，并且需要采用夹紧部件来建立连接器的基体部件与电缆的外导体之间的电接触。采用夹紧部件给电缆组件增加了一个较重的和昂贵的部件，由此增加了电缆组件的体积和制造成本。
本发明的一个目的是要提供一种快速和容易地将连接器安装至同轴电缆而且不采用夹紧部件的方法。一个相关的目的是提供这样的一种方法和所形成的电缆组件，它们比上述的夹紧技术需要较少的重的和昂贵的部件。
本发明的另一目的是要提供一种呈现优异的互调稳定性以及电气和机械性能的电缆组件。
本发明的再一目的是要提供一种将连接器安装至同轴电缆的方法，该方法允许容易地控制内接触部件相对于连接器的基体部件的深度。一个相关的目的是要提供一种所形成的电缆组件，其中内接触部件相对于连接器的基体部件的深度从一个组件到下一个组件是一致的。
本发明的又一目的是要提供一种将连接器安装至同轴电缆的方法，该方法在电缆和连接器之间提供了潮湿阻挡功能而且不采用橡胶O形圈，由此防止了连接器受不良环境条件的影响。
通过阅读以下的详细说明并参照附图，本发明的其它目的和优点将变得更为清楚。
根据本发明的一个方面，上述目的是通过提供一种包括以下步骤的改进的将连接器安装至同轴电缆的方法实现的。准备电缆的一端使其暴露出内导体的一部分和外导体的一部分。将连接器的一个绝缘片安装至内导体的暴露部分上。将连接器的一个内接触部件安装至内导体的暴露部分上。将一个焊料预制片安装至外导体的暴露部分上。将连接器的一个基体部件跨越焊料预制片安装至外导体的暴露部分上。为完成该电缆组件的安装，使焊料预制片熔化，以将连接器的基体部件固定安装至电缆的外导体的暴露部分。
根据本发明的另一方面，上述的目的是通过提供由上述方法制成的电缆组件实现的。
图1是体现本发明的电缆组件的立体图，其中为显示内部结构而局部剖开；
图2是电缆组件的局部剖视的侧视图；
图3是电缆组件的局部剖视的分解侧视图；
图4是同轴电缆的一预备端的立体图；
图5是显示一个绝缘片要插装至同轴电缆的暴露的内导体的立体图；
图6是显示一个内接触部件要安装至同轴电缆的暴露的内导体的立体图；
图7是显示一个焊料预制片要卷绕至同轴电缆的暴露的外导体的立体图；
图8是显示焊料预制片卷绕至同轴电缆的外导体后的立体图；
图9是一个立体图，它示出要安装至围绕同轴电缆的暴露的外导体卷绕的焊料预制片上的连接器的基体部件；
图10是一个立体图，它示出要插入一个感应线圈以熔化焊料预制片的电缆组件的立体图。
尽管本发明易于实现多种修改和变换形式，但是附图中以举例方式显示出一个特定实施例并将在下面详细说明。然而，应当理解的是，这并非要将本发明限定于所公开的特定形式，相反，而是要覆盖落入所附权利要求限定的本发明的精神和范围内的所有修改方式、等同方案和变换形式。
参照附图，图1显示出体现本发明的同轴电缆组件10。该同轴电缆组件10由一个连接器12和一个同轴电缆14组合而成。连接器12固定安装至同轴电缆14的一个预备端。
正如图2(装配图)和图3(分解图)所清楚地显示的，同轴电缆14包括内和外导体16和18、空气或泡沫介质19(图2)以及塑料护套20。外导体18通过介质19以同轴方式与内导体16隔开。虽然外导体18是按环行波纹形状示出的，但外导体18也可以是螺旋形波纹或者编织形状。塑料护套20覆盖外导体18的外表面。
连接器12包括一个导电的单件式基体部件22、一个导电的联结螺帽24、一个弹簧止位环26、一个垫圈28、一个绝缘部件30、一个内接触部件或者插头32以及一个绝缘片34。联结螺帽24是一个常规的装配件，并且通过弹簧止位环26固定至基体部件22，弹簧止位环26保持螺帽24连接于基体部件22上同时允许螺帽24在基体部件22上自由旋转。联结螺帽24用作对电缆14的外导体18的电连接的一部分，并且通过由内接触部件32承载的绝缘部件30而与内导体16绝缘。垫圈28由基体部件22承载，并且滞留在基体部件22与联结螺帽24之间，以为相配合的连接器(未示出)提供一个绝缘的封接表面。基体部件22由单块金属制成是有益的，因为它造价低并且保证了电气和机械稳定性，而这种稳定性是多件式基体部件所不具备的。
连接器12的内接触部件32和基体部件22电连接至电缆14的相应内和外导体16和18。首先，为了在连接器12的内接触部件32与电缆14的内导体16之间形成有效的电接触，内接触部件32被焊接至内导体16。内接触部件32包括一个空心的基座32a，它用于接纳电缆14的暴露的内导体16，内接触部件32和内导体16焊接在一起。绝缘部件30用于将内接触部件32定位于连接器12的基体部件22的中心，同时使这两个部件彼此电绝缘。基体部件22的内部包括一个用于容纳绝缘部件30的凹口36。再者，为了在连接器12的基体部件22与电缆14的外导体18之间形成有效的电接触，基体部件22被焊接至外导体18。暴露的外导体18插入基体部件22中，焊料预制片38位于它们之间，然后焊料预制片38熔化而将基体部件22安装至外导体18上。
下面将参照图4-10详细描述连接器12安装至同轴电缆14的方法。首先参照图4，其中示出同轴电缆14的一个端部，该端部已经预备要安装至连接器12。为了准备同轴电缆14的这个端部使其呈现图4所示的状态，首先沿与电缆14的轴线正交的一个平面切割电缆14的该端部，使内和外导体16和18、泡沫介质19和塑料护套20的最前端相互平齐。“向前”方向在图4中由箭头F表示，而“向后”方向在图4中由箭头R表示。然后，剥离外导体18、泡沫介质19和塑料护套20，从而暴露出内导体16的一个端部，该端部具有足够的长度D1，以装配连接器12的内接触部件32和绝缘片34。最后，从外导体18的端部沿足够的长度D2剪去塑料护套20，以装配连接器12。最好将金属导体切割端部上的任何毛刺或者粗糙边缘去除，以避免干扰连接器12。
参照图5，绝缘片34安装至内导体16的暴露的端部，绝缘片34的后表面对接外导体18和泡沫介质19的最前端。绝缘片34包括一个中心孔，用于容纳内导体16的暴露的端部。绝缘片34是由诸如PTFE(聚四氟乙烯)之类的低耗介质材料制成的。
参照图6，下一步将内接触部件32安装至内导体16上，这是如此实现的：将一小块焊料插入内接触部件32的空心基座32a中，用烙铁或者感应线圈熔化焊料，然后在焊料仍处于熔化状态的同时将空心基座32a套至内导体16的暴露的端部上。内接触部件32的空心基座32a的最后端对接绝缘片34的前表面。因此，绝缘片34被用作焊料定位部件(solder gauge)，用于确定内接触部件32相对于电缆14的位置。空心基座32a中的孔35为溢出的焊料提供了出口。一旦内接触部件32套装至内导体16，熔化的焊料会很快固化，从而将内接触部件32固定安装至内导体16。
参照图7，焊料预制片38被卷绕在外导体18的暴露的端部。这种焊料预制片38是有益的，因为它提供了焊料的连续一致的分布和用量。这种连续一致的分布和用量采用焊料注射方法是不容易控制的。在将焊料预制片38卷绕在外导体18上之前，焊料预制片38呈平的柔性带形状，它具有平的外表面38a和波纹形的内表面38b。这个平的柔性带开始时这样定位：其最前端紧靠绝缘片34的后表面，绝缘片34具有比外导体18大的外径。然后将这个平的柔性带手工卷绕至外导体18上。为在卷绕的焊料预制片38与外导体18之间提供紧贴配合，焊料预制片38的内表面38b上的波纹与外导体18上的波纹是匹配的。焊料预制片38的厚度最好这样选择：一旦它象图8中所示的那样卷绕在外导体18上，焊料预制片38的外径要小于或者等于绝缘片34的外径。焊料预制片38是由银-铅-锡组成的，在此优选实施例中它包含3％的银、37％的铅和60％的锡。
在一个变换实施例中，形成焊料预制片38的单个带由一对半筒形的带替代。每一半筒形带大致包围外导体18的暴露的端部的一半，并且这对带结合完全包绕外导体18的暴露的端部。
参照图9，连接器12的基体部件22被推移至焊料预制片38上。为保证在基体部件22推移至焊料预制片38上时，焊料预制片38不干扰基体部件22，焊料预制片38必须紧密卷绕在外导体18上，使得焊料预制片38的外径稍微小于基体部件22的后部的内径。如果有必要，在将基体部件22推移至焊料预制片38上之前，可以采用成形钳挤压卷绕的焊料预制片38。
参照图10，连接器12和电缆14的安装是在焊接台40上完成的。焊接台40可以从Magnaforce公司(Warren，Ohio)购得，型号为HS1500R。在焊接台40上，电缆组件10按竖直位置被插入一个诸如台钳(未示出)之类的支撑装置中并被夹紧，连接器12位于电缆14下面。在焊接之前，要采用一个插头深度测量装置(未示出)测量内接触部件32相对于连接器12的基体部件22的深度，以核实插头深度是否符合制造技术要求。如果插头深度不符合技术要求，可以适当地调节连接器12相对于电缆14的位置。在连接器12和电缆14的安装完成之前而不是之后测量插头深度的能力确保了连接器12和电缆14合适地配接。
在核实插头深度之后，焊接台40上的一个感应线圈42被激励，激励的时间足够熔化同轴设置在电缆14的外导体18与连接器12的基体部件22之间的焊料预制片38但不损坏介质19(见图2)。熔化的焊料封闭了卷绕的焊料预制片38的两端之间的小的纵向槽隙39(见图8)。另外，由于电缆组件10是按竖直位置安装，熔化的焊料因重力而向下流至绝缘片34(见图2)，并且在紧靠在绝缘片34后面的区域中围绕外导体18汇集。汇集的焊料在电缆14的外导体18与连接器12的基体部件22之间形成一个360°的周边接缝。这个周边接缝在连接器12与电缆14之间形成一个湿汽不能透过的阻挡，由此防止了连接器12受不良的环境条件的影响。汇集的焊料还为安装完成的电缆组件10提供了VSWR(电压驻波比)和互调失真稳定性。
一旦熔化的焊料接触未加热的绝缘片34，熔化的焊料就开始冷却和固化。通过使熔化的焊料冷却，绝缘片34防止了焊料泄漏至连接器12的电补偿区域43(见图2)。为进一步辅助冷却和固化熔化的焊料预制片38，焊接周期之后跟随一个冷却周期，在冷却周期中，一个软管44朝向电缆组件10的包含熔化的焊料预制片38的部分吹冷空气。当焊接和冷却周期结束时，将安装完成的电缆组件10从支撑装置上取下。
电缆组件10的一个重要优点是它提供了连接器12的内接触部件32的完全的机械锁位，因此防止了内接触部件32和基体部件22之间的相对移动。正如图2中清楚地示出的，在向前的方向F上，内接触部件32的轴向移动通过空心基座32a上的前台肩对接绝缘部件30的后表面而得以防止。相似地，在向后的方向R上，内接触部件32的轴向移动通过空心基座32a的后端对接绝缘片34的前表面而得以防止。这种前后方向的锁位保证了内接触部件32相对于基体部件22的深度长期地并且在电缆组件10弯曲过程中保持不变。内接触部件32的径向锁位是通过空心基座32a套装至内导体16和绝缘部件30对内接触部件32的环绕提供的。
除了对内接触部件32的锁位之外，在制造过程中，绝缘部件30和绝缘片34控制内接触部件32相对于基体部件22的深度。内接触部件32的深度不受预备的电缆14的影响，并且可以通过改变绝缘部件30在轴向的厚度而容易地修改电气参数。业已发现这个深度可以控制在0.005英寸内。
控制内接触部件32的深度并长期维持这个深度的能力保证了电缆组件10与相配合的连接器(未示出)之间的适当配接，并且为电缆组件10提供了优异的和一致的机械和电气性能。通过在连接器12和电缆14之间提供稳定的电气和机械接触，采用焊料将内接触部件32和基体部件22固定至相应的内和外导体16和18进一步提高了电缆组件10的性能。业已发现，电缆组件10具有优异的VSWR测量重复性，并且在2.3GHZ以下的频率时具有优于1.1的VSWR特性。此外，在连接器12和电缆14交界处的互调失真特性特别稳定并且得到了总体改善。
除了上述优点外，电缆组件10的设计是有益的，因为它可以连续地、快速地、容易地和以显著节约的成本制造。采用焊料将连接器12安装至电缆14的内和外导体减少了连接器安装程序的循环时间，并且免除了对诸如O形圈和昂贵且笨重的夹紧部件之类的其它部件的需要。另外，这种设计是通用的，因为它可以适用于各种连接器类型、连接器性别(gender)、电缆结构和电缆尺寸。
尽管已经参照一个或者多个特定实施例对本发明作了描述，但本领域的普通技术人员将能理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以作出许多改变。每一实施例及其显而易见的改变均应视为落入了权利要求书所述的本发明的精神和范围之内。
Claims (20)
1.一种将一个连接器安装至一个同轴电缆的一预备端以形成一个电缆组件的方法，所述电缆包括同心的内和外导体，所述预备端包括所述内导体的一个暴露部分和所述外导体的一个暴露部分，所述方法包括以下步骤：
将所述连接器的一个绝缘片安装至所述内导体的所述暴露部分上；
将所述连接器的一个内接触部件安装至所述内导体的所述暴露部分上；
将一个焊料预制片安装至所述外导体的所述暴露部分上；
将所述连接器的一个基体部件跨越所述焊料预制片安装至所述外导体的所述暴露部分上，所述基体部件围绕所述内接触部件；和
使所述的安装的焊料预制片熔化，以将所述连接器的所述基体部件固定安装至所述电缆的所述外导体的所述暴露部分。
2.根据权利要求1的方法，其中，所述的安装的绝缘片对接所述外导体的所述暴露部分的最前端。
3.根据权利要求1的方法，其中，所述电缆包括设置在所述电缆的所述内和外导体之间的介质，所述安装的绝缘片对接所述介质的最前端。
4.根据权利要求1的方法，其中，所述内接触部件包括一个空心的基座，所述的安装所述内接触部件的步骤包括将所述内导体的所述暴露部分插入所述空心基座。
5.根据权利要求4的方法，其中，所述的安装所述内接触部件的步骤包括将所述空心基座焊接至所述内导体的所述暴露部分。
6.根据权利要求5的方法，其中，所述空心基座对接所述绝缘片。
7.根据权利要求1的方法，其中，所述的安装所述焊料预制片的步骤包括围绕所述外导体的所述暴露部分卷绕所述焊料预制片。
8.根据权利要求1的方法，其中，所述外导体具有波纹，所述焊料预制片具有与所述外导体的所述波纹匹配的波纹形内表面。
9.根据权利要求1的方法，其中，所述的安装的焊料预制片对接所述绝缘片。
10.根据权利要求1的方法，其中，所述的安装的焊料预制片具有的外径小于或者等于所述绝缘片的外径。
11.根据权利要求1的方法，还包括将所述电缆组件按竖直位置定位的步骤，其中在所述的熔化所述焊料预制片的步骤之前所述连接器位于所述电缆下面。
12.根据权利要求11的方法，其中，所述的熔化所述焊料预制片的步骤包括将所述连接器插入一个感应线圈中。
13.根据权利要求1的方法，其中，所述内接触部件包括一个具有前台肩的空心基座，所述连接器包括一个安装在所述基体部件内的绝缘部件，所述空心基座的所述前台肩对接所述绝缘部件。
14.根据权利要求1的方法，其中，所述连接器包括一个安装在所述基体部件内的绝缘部件，所述内接触部件包括一个空心基座，空心基座具有一个与所述绝缘部件接触的前端和一个与所述绝缘片接触的后端，以固定所述内接触部件相对于所述基体部件的轴向位置。
15.一种电缆组件，包括：
一个电缆，它包括由一介质隔离的同心的内和外导体，所述内和外导体各自包括一个相应的端部；
一个连接器，它包括一个内接触部件、一个绝缘片和一个导电的基体部件，所述绝缘片围绕所述内导体的所述端部，所述内接触部件连接至所述内导体的所述端部，所述基体部件围绕所述内接触部件并且包括一个围绕所述外导体的所述端部的后部；和
一个预置的焊料预制片，它围绕所述外导体的所述端部，所述焊料预制片设置在所述基体部件与所述外导体的所述端部之间，当熔化所述预置的焊料预制片时所述焊料预制片将所述基体部件安装至所述外导体的所述端部。
16.根据权利要求15的电缆组件，其中，所述连接器包括一个安装在所述基体部件内的绝缘部件，所述内接触部件包括一个空心基座，空心基座具有一个与所述绝缘部件接触的前端和一个与所述绝缘片接触的后端，以固定所述内接触部件相对于所述基体部件的轴向位置。
17.根据权利要求15的电缆组件，其中，所述绝缘片对接所述外导体的所述端部的最前端。
18.根据权利要求15的电缆组件，其中，所述内接触部件包括一个空心基座，所述内导体的所述端部设置在所述空心基座内并焊接至所述空心基座。
19.根据权利要求15的电缆组件，其中，所述焊料预制片对接所述绝缘片。
20.根据权利要求19的电缆组件，其中，所述外导体具有波纹，处于未熔化状态的所述焊料预制片具有小于或者等于所述绝缘片的外径的外径，并且具有与所述外导体的所述波纹匹配的波纹形内表面。
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Legal Events
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| CX01 | Expiry of patent term |