CN1344045A - 一种同轴电缆的无摺皱应变消除端头 - Google Patents

Abstract

同轴电缆的无摺皱应变消除端头包括无摺皱机械端头和应变消除套管。无摺皱机械端头设有套在剥去外部绝缘层的同轴电缆部分上的滚花套管,因此套管与电缆的外部屏蔽导体处于电接触状态。外部屏蔽导体被折过来覆盖在套管上,因此外部屏蔽导体与套管上的滚花面处于电接触状态。内侧涂有粘合剂的热缩件套在套管上,该热缩件被加热使粘合剂活化以及热缩件收缩,从而将屏蔽导体限定在热缩件和套管之间。装有无摺皱机械端头的同轴电缆被插入应变消除套管的通孔中,该孔中设有在内部形成的挡肩,挡肩与无摺皱机械端头接合,从而为同轴电缆提供了机械应变消除特性。

Description

一种同轴电缆的无摺皱应变消除端头

技术领域

本发明总体上涉及一种电缆的应变消除端头，更具体地说是涉及一种整个端头具有不变阻抗特性的同轴电缆的无摺皱应变消除端头。

背景技术

在需要用同轴电缆将探针的探针头连接在探针终端盒上的地方，同轴电缆的无摺皱应变消除端头是电子测量探针的一种重要部件。名为“集应变消除和接地连接于一体的电子测量探针”并转让给本发明受让人的专利USP 5,061,892介绍了这样的一种无摺皱应变消除端头。无摺皱应变消除端头有一个管状件和从管状构件过渡而来的平面部分。平面部分固定在测量探针头的基片上。同轴电缆的外部绝缘材料被剥去，外层导电屏蔽材料被折过来覆盖在外部绝缘材料上并置于应变消除端头的管状构件中。基片和应变消除端头被插入导电细长体中，利用合适的摺皱形成工具在应变消除端头的管状件位置处使该导电细长体出现摺皱，从而将同轴电缆限定并紧固在导电细长体内。

这种方案及其他类似方案的主要缺点在于，为了使电缆具有应变消除特性和拉拔强度，同轴电缆或传输电缆要经过局部摺皱形成处理。这种卷边会造成同轴电缆或传输电缆的阻抗特性在卷边位置产生变化。而同轴电缆的阻抗变化会对测量探针的总体带宽特性造成不良影响。

于1999年4月28日提出申请并转让给了本发明受让人的名为“阻抗受控的应变消除、拉拔强度高的电缆端头”的美国专利申请第90/300,980号介绍了一种带有载体的端头，该载体有一个平面部分和自平面部分延伸出来的突出部分。传输电缆，如剥去外绝缘层将外部屏蔽导体外露的同轴电缆，被放置在载体的平面部分上。用粘合或焊接之类的固定方式将电缆固定在具有受控阻抗的电缆上。载体的外壳内有一个可从第一位置移动到第二位置的突片，外壳突片在第二位置与载体突片接合。外壳突片与载体突片的接合结合用焊接或粘合将电缆固定在载体上便使同轴电缆的应变消除端头具有受控阻抗。

尽管上述应变消除端头作为测量探针头的应变消除端头性能很好，但不适合为终端盒提供应变消除特性。需要的是一种用于同轴电缆的阻抗受控的无摺皱应变消除端头。该端头应该适用于测量探针的终端盒，且该无摺皱应变消除端头应该具有较低的生产成本，并易于装配。

发明内容

因此，本发明为用于同轴电缆的一种无摺皱应变消除端头极其制造方法。该无摺皱应变消除端头有一个带有导电套管的无摺皱机械端头，所述导电套管有中心通孔以及外表面上的滚花区。该套管套在同轴电缆的剥去外绝缘层的端部并邻接屏蔽导体。屏蔽导体折过去覆盖在导电套管上并让一部分屏蔽导体与滚花区邻接。内侧涂有粘合剂的管状热缩件套在同轴电缆的导电套管上。对热缩件加热，粘合剂就会被软化，热缩件就会把屏蔽导体固定在热缩件和导电套管之间。无摺皱机械端头位于应变消除套管的中心通孔内，该孔的一端有一个在向内形成的挡肩，该挡肩与无摺皱机械端头接合，从而为同轴电缆提供了机械应变消除特性。

最好在应变消除套管的外表面形成螺纹部分，并设置向外延伸的与螺纹外表面靠近的凸缘。螺母连接在应变消除套管的外表面的螺纹部分上，从而将支撑件固定在凸缘和螺母之间。应变消除套管可由导电材料制成以便在同轴电缆的外部屏蔽导体和支撑件之间建立电连接。

同轴电缆的无摺皱应变消除端头的制造包括如下步骤：首先形成无摺皱机械端部，即将导电套管套在同轴电缆的端部，让屏蔽导体的一部分折过来覆盖在导电套管上并让屏蔽导体邻接套管的滚花区。将管状热缩件套在导电套管上，对热缩件加热，使粘合剂软化并使得热缩件收缩，从而把屏蔽导体限定在热缩件和导电套管之间。将同轴电缆穿过应变消除套管，使得向内形成的挡肩与无摺皱机械端头接合，从而为同轴电缆提供机械应变消除特性。

同轴电缆的定位还包括另外的一道步骤：将应变消除套管从支撑件的孔中穿过并让应变消除套管的向外延伸的凸缘与支撑件接合。应变消除套管的定位还包括将螺母拧在应变消除套管外表面上的螺纹部分上，并拧紧该螺母，将支撑件固定在螺母和向外延伸的凸缘之间。

结合附带的权利要求和附图阅读下面详细说明，本发明的目的、优点和新颖特征会非常明显。

附图说明

图1为根据本发明的用于同轴电缆的无摺皱应变消除端头的分解透视图；

图2A到图2C为根据本发明的用于同轴电缆的无摺皱应变消除端头的无摺皱机械端头总成的透视图；

图3为根据本发明的用于同轴电缆的无摺皱应变消除端头沿线A-A’的剖视图。

具体实施方式

图1为根据本发明的用于同轴电缆12的无摺皱应变消除端头10的分解透视图。同轴电缆12的中心导体14由内绝缘层16包围。内绝缘层16由屏蔽导体18包围，而屏蔽导体18上覆盖着外绝缘层20。屏蔽导体18由导电材料制成，如铜、金等。所述导电材料一般是以与电缆轴成一定的角度绞织在一起的细金属丝、金属箔等，也可以平行电缆轴放置重叠在一起的金属箔。

无摺皱应变消除端头10包括无摺皱机械端头30和应变消除套管32。无摺皱机械端头30设有如套管之类的导电元件34和元件30的外表面40上的滚花区38，导电元件34有中心通孔36。导电元件或套管34最好由导电金属如黄铜、铍铜等制成。套管的总长在0.500英寸范围内，其外径约为0.150英寸。外表面40上的滚花区38的长度在0.300英寸的范围内。套管34的内径在0.100英寸的范围内。上述尺寸仅仅是示例性的，根据同轴电缆的尺寸和/或其应用也可采用其他尺寸。无摺皱机械端头30还包括内侧涂有粘合剂的管状热缩件42，如由加州Menlo Park镇Raychem有限公司(Raychem，Inc.，MenloPark，CA)生产和销售的零件号为RK-6025的产品。该热缩件的直径在0.250英寸的范围内。

参考图2A到图2C，这些图显示了无摺皱机械端头30的制造方法。首先，从电缆12的端部剥去外绝缘层20的一部分，使屏蔽导体18外露。再从电缆12的端部剥去屏蔽导体18的一部分，使内绝缘层16外露。余下的屏蔽导体18应该有足够的长度来折过去盖住套管34，套管34下面将作介绍。再剥去内绝缘层16的一部分使中心导体14外露。

将套管34套在同轴电缆12的裸露的屏蔽导体18上。最好是让套管34的一端紧贴外绝缘层20。将屏蔽导体18折过去盖住套管34的外表面，让屏蔽导体18盖住并接触滚花区38。将热缩件42套在套管34上，加热热缩件42使粘合剂软化并使热缩件42收缩，从而将屏蔽导体18固定在热缩件42和套管34之间。

应变消除套管32设有第一和第二拉伸部分50和52，第一拉伸部分的直径大于第二拉伸部分。固定凸缘54从套管32的靠近第一拉伸部分50的端部径向向外延伸。第一拉伸部分50上形成有螺纹部分，用来与将无摺皱机械端头30固定在支撑件上的螺母配合，比如说，该支撑件可以为电子测量探针的电子终端盒。应变消除套管32的另一端设有从第二拉伸部分52向外延伸的斜切凸缘56。应变消除套管32还设有中心通孔58，中心通孔58内至少有一个第一内部挡肩，下文将对此作详细介绍。同轴电缆12被插入应变消除套管32的孔中并从中穿过直至无摺皱机械端头30位于孔58内并与内部挡肩接触。

参考图3，此图为根据本发明的无摺皱应变消除端头10沿线A-A’的剖视图。该无摺皱应变消除端头10的一个示例性的应用是用在电子测量探针头的电子终端盒60上。同轴电缆12从终端盒延伸出去并连接在测量探测头上。终端盒60设有装入应变消除套管32的孔62。螺母64拧在应变消除套管32的第一部分50上并被紧固，从而将终端盒60限定在凸缘54和螺母64之间。装有无摺皱机械端头30的同轴电缆12被插入应变消除套管32的孔58中。在优选实施例中，孔58有三个轴向排列的空腔66、68、70并形成了第一和第二内部挡肩72、74。从固定凸缘54延伸的第一空腔66的直径在0.250英寸的范围内并延伸至第二空腔68并形成第一内部挡肩72，第二空腔68的直径在0.150英寸的范围内。第二空腔68延伸至直径在0.140英寸的范围内的第三空腔70并形成第二挡肩74。第三空腔70的直径大到能够让同轴电缆12从中穿过，但又小到让无摺皱机械端头30无法通过。第二空腔68的直径大到能够让无摺皱机械端头30从中穿过并与第二和第三空腔68、70形成的挡肩74接合。第一空腔66的直径直径大到能够容易地插入同轴电缆12，也能够让无摺皱机械端头30插入应变消除套管32。绝缘套管76，比如说由Santoprene合成橡胶制成并由俄亥俄州阿可戎郡高级合成橡胶系统公司(Advanced ElastomerSystems，Akron，OH)生产和销售的绝缘套管，覆盖在同轴电缆12的一部分和无摺皱应变消除端头10上，用来保护无摺皱应变消除端头10免受损伤以及将无摺皱机械端头30固定在应变消除套管32中。

上述的同轴电缆的无摺皱应变消除端头设有无摺皱机械端头和应变消除套管。无摺皱机械端头包括覆盖在剥去外绝缘层的同轴电缆端部的导电套管。屏蔽导体折过去覆盖在导电套管上，从而将靠近滚花区的一部分屏蔽导体覆盖在套管外表面上。内侧涂有粘合剂的管状热缩件套在同轴电缆的导电套管上。对热缩件加热，粘合剂就会被软化，热缩件就会把屏蔽导体限定在热缩件和导电套管之间。无摺皱机械端头位于带有通孔的应变消除套管内，该孔的一端有一个在向内形成的挡肩，该挡肩与无摺皱机械端头接合，从而为同轴电缆提供了机械应变消除特性。

最好在应变消除套管的外表面形成螺纹部分，并设置向外延伸的与螺纹外表面接近的凸缘。螺母连接在应变消除套管的外表面的螺纹部分上，从而将支撑件限定在凸缘和螺母之间。应变消除套管可由导电材料制成以便在同轴电缆的外部屏蔽导体和支撑件之间建立电连接。

显然对于此领域的专业人士来说，在不脱离本发明的基本原则的前提下可对上述本发明的实施例的细节作多种修改。因此，本发明的范围只由下面的权利要求所确定。

Claims (9)

1.一种同轴电缆的无摺皱应变消除端头，其中，所述电缆设有由内绝缘层分开的同轴布置的两种导体，所述导体之一为中心导体，另一种导体为屏蔽导体，所述同轴电缆由外绝缘层覆盖，所述无摺皱应变消除端头包括：

无摺皱机械端头，所述无摺皱机械端头包括：

导电套管，所述导电套管设有中心通孔和其外表面的滚花区，所述导电套管套在所述同轴电缆的剥去外绝缘层的端部并邻接屏蔽导体，所述屏蔽导体与所述滚花区处于接触状态；和

内侧涂有粘合剂的管状热缩件，所述管状热缩件套在所述同轴电缆的所述导电套管上，所述管状热缩件经加热，所述粘合剂被活化，所述管状热缩件收缩，从而将所述屏蔽导体限定在所述热缩件和所述导电套管之间；

应变消除套管，所述应变消除套管设有中心通孔，所述通孔的一端设有一个向内形成的挡肩，所述挡肩与所述导电套管接合，从而为所述同轴电缆提供机械应变消除特性。

2.根据权利要求1所述的无摺皱应变消除端头，其特征在于，所述导电套管套在所述屏蔽导体上，并且所述屏蔽导体的一部分折过来覆盖在所述导电套管上，从而使所述屏蔽导体的所述一部分邻接所述滚花区。

3.根据权利要求1所述的无摺皱应变消除端头，其特征在于，所述应变消除套管的外表面至少有一部分是螺纹部分。

4.根据权利要求3所述的无摺皱应变消除端头，其特征在于，所述应变消除套管设有向外延伸并接近所述所述螺纹部分的凸缘。

5.根据权利要求4所述的无摺皱应变消除端头，所述无摺皱应变消除端头还包括一个螺母，所述螺母拧在所述应变消除套管螺纹外表面上，从而将支撑件固定在所述凸缘和所述螺母之间。

6.根据权利要求1所述的无摺皱应变消除端头，其特征在于，所述应变消除套管由导电材料制成。

7.同轴电缆的无摺皱应变消除端头的一种制造方法，其中，所述电缆设有由内绝缘层分开的同轴布置的两种导体，所述导体之一为中心导体，另一种导体为屏蔽导体，所述同轴电缆由外绝缘层覆盖，所述同轴电缆的端部的所述外绝缘层的一部分被剥去，露出了所述屏蔽导体，所述方法包括如下步骤：

a)形成无摺皱机械端头，这道工序包括：

a)将外表面设有滚花区并有中心通孔的导电套管套在同轴电缆的剥去外绝缘层的端部；

b)让屏蔽导体的一部分折过来覆盖在导电套管上并让屏蔽导体邻接所述导电套管的滚花区；

c)将内侧涂有粘合剂的管状热缩件套在同轴电缆上的所述导电套管上；和

d)对所述热缩件加热，使所述粘合剂活化并使得所述热缩件收缩，从而把所述屏蔽导体限定在所述热缩件和所述导电套管之间。和

b)将同轴电缆穿过应变消除套管，其中，所述应变消除套管开有中心通孔，所述通孔的一端设有向内形成的挡肩，所述挡肩与所述导电套管接合，从而为同轴电缆提供机械应变消除特性。

8.根据权利要求7所述的无摺皱应变消除端头的制造方法，其特征在于，同轴电缆的定位步骤还包括将所述应变消除套管从支撑件的孔中穿过并使所述应变消除套管的向外延伸的凸缘与支撑件接合。

9.根据权利要求7所述的无摺皱应变消除端头的制造方法，其特征在于，所述应变消除套管的定位还包括下列步骤：

a)将螺母拧在所述应变消除套管外表面的螺纹部分上；和

b)将所述螺母紧固在所述应变消除套管上，从而将支撑件固定在所述螺母和所述向外延伸的凸缘之间。

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