CN201985310U - 一种采用簧片式弹性插针的微型高频传输接触件 - Google Patents

Abstract

一种采用簧片式弹性插针的微型高频传输接触件，包括插针和与插针相配合的插孔；所述的插针包括压套(1)、底套(2)、插针体(3)、绝缘介质(4)、插针外导体(5)、插针内导体(6)；插针内导体(6)接触部分设置弹性簧片，插针内导体(6)压接在插针体(3)的一端，插针体(3)的另一端压接同轴导线芯线(7)；绝缘介质(4)套在插针体(3)上后装入插针外导体(5)，底套(2)置于同轴导线绝缘层(8)和同轴导线屏蔽层(9)之间，并与插针外导体(5)通过翻铆固定；同轴导线屏蔽网(9)通过压接与压套(1)、底套(2)连接和固定，再通过底套(2)与插针外导体(5)实现电路连接；插针与插孔配对时，插针外导体(5)插入插孔外导体(12)。

Description

一种采用簧片式弹性插针的微型高频传输接触件

技术领域

本实用新型涉及一种微型高频传输接触件。

背景技术

高频接触件由于具有高频特性，这就决定了它与低频接触件具有不同的特点，包含外导体、内导体、绝缘介质三层结构。随着电连接器微型化的发展，常规高频传输接触件的外形体积显得过于庞大，无法满足微小型化的要求。高频传输接触件结构比较复杂。要实现高频传输接触件的微型化，就必须在极其有限的直径范围内，至少包含内导体、外导体和绝缘介质三层零件，并使其能满足高频数字信号的传输要求。

发明内容

本实用新型的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种微型高频传输接触件，该接触件突破现有高频接触件外形尺寸设计极限，采用一种新型柔性插针内导体结构，减小高频接触件的整体外形尺寸，满足连接器微小型化的要求。

本实用新型的技术解决方案是：一种采用簧片式弹性插针的微型高频传输接触件，包括插针和与插针相配合的插孔；所述的插针包括压套、底套、插针体、绝缘介质、插针外导体、插针内导体；

插针内导体接触部分设置弹性簧片，插针内导体压接在插针体的一端，插针体的另一端压接同轴导线芯线；绝缘介质套在插针体上后装入插针外导体，底套置于同轴导线绝缘层和同轴导线屏蔽层之间，并与插针外导体通过翻铆固定；同轴导线屏蔽网通过压接与压套、底套连接和固定，再通过底套与插针外导体实现电路连接；插针与插孔配对时，插针外导体插入插孔外导体。

所述的绝缘介质选用聚四氟乙烯材料。

本实用新型与现有技术相比有益效果为：

(1)本实用新型提供了一种微型高频传输接触件与常规高频接触件设计不同，高频插针组件内导体采用弹性插针、高频插孔组件内导体采用刚性插孔，采用这一结构的高频接触对外径比标准中规定的最小的16号高频接触件更小，接触更可靠，从而满足连接器微型化的要求。

(2)本实用新型高频接触件的内导体采用尺寸更小、工作更可靠的簧片式弹性插针、刚性插孔的结构，实现高频接触件的整体微型化，并提高其工作可靠性。

(3)本实用新型是在微小型弹性插针接触件的基础上，结合高频信号的传输原理，通过阻抗匹配设计确定导体的直径，并根据电容补偿原理确定了高频传输接触件过渡区的结构，使接触件满足低反射、低串扰、低衰减的高频传输要求。

(4)本实用新型高频接触组件采用的是，插针外导体与插针内导体均为插入端，插孔内导体为刚性插孔，从而限定了内导体接触组件的外径尺寸，使外导体组件的直径小于同类型的高频接触件。

附图说明

图1为本实用新型的高频传输插针组件结构示意图；

图2为本实用新型的高频传输插孔组件结构示意图；

图3a为锥体过渡补偿法示意图；

图3b为台阶式过渡轴向错位法示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细介绍本实用新型的实现过程。

(1)高频接触件结构设计

微型高频接触件的内导体采用弹性插针、刚性插孔的结构。插针上的弹性簧片对插孔具有径向压力，并通过摩擦力保持与插孔的相对固定和可靠电接触。刚性插孔的结构形式限定了内导体插合后的最大外径，利于整个高频接触组件的小型化。微型高频接触件的外导体采用常规的弹性插孔和刚性插入端的形式。

本实用新型的接触件与外接电缆的连接采用完全压接的方式，高频电缆的中心导体与接触件的中心导体、电缆屏蔽网与接触件外导体都采用压接的方式固定，与焊接等其他连接方式相比，完全压接式具有成本低、质量稳定的优点，更有利于产品批量生产。

如图1所示，为高频传输插针组件的基本形式。高频传输插针组件由压套1、底套2、插针体3、绝缘介质4、插针外导体5、插针内导体6组成。插针内导体6前端设置弹性簧片，插针内导体6压接在插针体3的一端成为一体，从而实现同轴导线与插针内导体6电气互连；插针体3的另一端压接同轴导线芯线7；绝缘介质4套在插针体3上后外套插针外导体5，底套2置于同轴导线绝缘层8和同轴导线屏蔽层9之间，并与插针外导体5通过翻铆固定；同轴导线屏蔽网9采用压接与压套1连接和固定，并通过底套2与插针外导体5实现电路连接。

如图2所示，为高频传输插孔组件的基本形式。高频传输插孔组件由压套1、底套2、插孔内导体10、绝缘介质11、插孔外导体12组成。绝缘介质11安装到位后，底套2置于同轴导线绝缘层8和同轴导线屏蔽层9之间，并与插孔外导体12通过翻铆固定。同轴导线芯线7与插孔内导体3采用压接连接；同轴导线屏蔽网9采用压接与压套1连接和固定，并通过底套2与插孔外导体12实现电路连接。

(2)高频接触件内外导体尺寸设计

特性阻抗是影响高频信号传输的重要参数。本实用新型根据同轴线的特性阻抗Z₀计算公式，确定高频接触件的结构尺寸。

$Z_0=\frac{60}{\sqrt{{\mathrm{\ϵ}}_r}}\ln \frac{D}{d}---\left(1\right)$

式中：ε_r为介质材料的相对介电系数；

D为高频接触件的外导体内径；

d为高频接触件的内导体外径。

按特性阻抗为50Ω的匹配同轴电缆计算，Z₀为50Ω；导体间采用聚四氟乙烯为绝缘介质材料，其介电常数ε_r为2.02；根据公式(1)可以算出高频接触件内支撑段的外导体内径与内导体外径之比D/d为3.27；空气介电常数近似为1.0，所以高频接触件内空气段的外导体内径与内导体外径之D/d为2.3。

注意，上述(2)中介绍当计算插针内外导体尺寸时，上述字母均指代插针的。当计算插孔内外导体尺寸时，指代插孔相应部件。

(3)高频接触件电容补偿设计

由于绝缘介质的介电常数ε_r和空气的介电常数ε₀的差别，要保证高频接触件内部支撑段和空气段的每个截面特性阻抗相同，必然内、外导体在结构上要设计成台阶状。内外导体大尺寸向小尺寸过渡时，由于导体的截面突变引起电容不连续，阶梯电容，引起信号传输过程中的反射，影响线路中的信号传输。

目前常用的补偿方法有两种：锥体过渡补偿法和台阶式过渡轴向错位法，如图3a、3b所示。本实用新型采用台阶式过渡轴向错位法对阶梯电容进行补偿，过渡段短，加工简单，节约原材料，且装配时轴向尺寸易控制，电容补偿频带更宽。

(4)高频接触件的实现方案

对高频接触件，内外导体的同轴度和表面光洁度要求较高。在高频波的传输层导体表面，同轴度和光洁度将影响传输过程中的反射与损耗；在插合接触件之间，同轴度和表面光洁度直接影响到电接触性能。本实用新型中的导体零件的同轴度均控制在表面光洁度控制在0.8以上。在高频接触件的装配过程中，通过装配辅助工装提高装配精度，提高接触件的特性阻抗的稳定性。绝缘介质选用附加容抗和介质损耗低、耐热性好的聚四氟乙烯材料。

本实用新型未详细说明部分属于本领域技术人员公知常识。

Claims (2)

1.一种采用簧片式弹性插针的微型高频传输接触件，其特征在于：包括插针和与插针相配合的插孔；所述的插针包括压套(1)、底套(2)、插针体(3)、绝缘介质(4)、插针外导体(5)、插针内导体(6)；

插针内导体(6)接触部分设置弹性簧片，插针内导体(6)压接在插针体(3)的一端，插针体(3)的另一端压接同轴导线芯线(7)；绝缘介质(4)套在插针体(3)上后装入插针外导体(5)，底套(2)置于同轴导线绝缘层(8)和同轴导线屏蔽层(9)之间，并与插针外导体(5)通过翻铆固定；同轴导线屏蔽网(9)通过压接与压套(1)、底套(2)连接和固定，再通过底套(2)与插针外导体(5)实现电路连接；插针与插孔配对时，插针外导体(5)插入插孔外导体(12)。

2.根据权利要求1所述的一种采用簧片式弹性插针的微型高频传输接触件，其特征在于：所述的绝缘介质(4)选用聚四氟乙烯材料。

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