CN204045890U - 一种相位可调射频电缆连接器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种相位可调射频电缆连接器，包括外导体、套筒和第一内导体；外导体的内腔包括固定部内腔和调节部内腔，固定部内腔和调节部内腔分别呈等径的圆柱形结构；第一内导体的后部上开设有调节插孔；调节插孔内设有第二内导体；第二内导体的后部上开设有固定插孔；所述第二内导体可沿调节插孔的轴线方向在调节插孔内滑动；所述连接器还包括一用于使套筒在外导体的内腔内沿外导体的轴线方向进行滑动并固定套筒位置的调节锁紧装置。本实用新型可以有效改善连接器的电性能指标，规避电磁泄漏隐患；当进行相位调节时，连接器不会出现台阶的变化，不会引入不连续电容，从而保证了连接器的阻抗连续性，具有更好的电性能指标。

Description

一种相位可调射频电缆连接器

技术领域

本实用新型涉及一种射频电缆连接器，特别涉及一种相位可调射频电缆连接器。

背景技术

射频电缆连接器是仪器设备之间相互连接的一种重要元件，国内外相控阵技术的快速发展对电缆组件的相位一致性提出了极为苛刻的要求；相位一致性是由电缆组件的电长度一致性决定的，影响电缆组件电长度的因素有很多，如组件物理长度，介质介电常数，温度等。如何减小连接器的外形尺寸，降低连接器的电压驻波比，保证连接器的相位一致性一直是相控阵所需连接器设计中的难题。目前，在解决这一难题方面，国内主要采用以下三种方式：(1)采用精密仪器裁取电缆，尽量保证所裁电缆物理长度的一致性，但这种方式只能在电缆方面尽量保证物理长度，当电缆与连接器焊接后，由于焊接的差异性，整个电缆组件的物理长度还会出现一定的差异，而且这种方式对裁取电缆所用的仪器设备要求很高。(2)加工一组电缆组件后测试可得该组电缆组件相位的差异，然后采取返修的方式，这种方式虽然可以较好地保证电缆组件相位的一致性，但一般都需要进行返修，而且对连接器会有一定的损伤，加工返修较为复杂，成本较高。(3)采用相位可调射频连接器，但目前国内所报道的相位可调连接器结构较为复杂，尺寸较大，而且只能用到较低频率，不能满足现代通信对连接器高频段性能指标的要求。

中国专利：“相位可调射频同轴连接器”(申请号：201020141574.8，授权公告号CN201699271U)；其公开了一种相位可调射频同轴连接器，但该文献所公开的连接器存在以下实质性缺陷：1)公开文献中连接器的内导体、壳体和介质体之间的位置固定采用在壳体和介质体上开通孔，并灌注环氧胶来实现。由于环氧胶的电磁特性，会严重影响整个连接器的电性能指标，并且壳体上开通孔，使得整个连接器存在电磁泄漏隐患。2)在起到调节相位的转接针与电缆芯线的焊接方式上，公开文献采用了在转接针上开设焊孔，并插入线芯进行焊接的方式，这种方式的弊端在于会在转接针的外体壁上留下焊点，使得转接针的外体壁凹凸不平，当转接针插入到内导体后，由于转接针的外体壁凹凸不平，转接针在内导体内滑动时会对连接器的电性能指标产生严重影响。3)在公开文献中，当连接器进行相位调节时，套筒向外移动后，在外导体内腔的腔体壁和套筒端部之间会出现一个台阶，该台阶会引入不连续电容，进而破坏整个连接器的阻抗匹配特性，对整个连接器的电性能指标产生严重影响。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种相位可调射频电缆连接器。该连接器中的第一内导体、外导体和绝缘支撑之间采用紧配合的机械方式固定，不再采用灌注环氧树脂胶，可以有效改善连接器的电性能指标，规避电磁泄漏隐患；并且当进行相位调节时，连接器中的套筒带动射频电缆向外滑动，不会出现台阶的变化，不会引入不连续电容，从而保证了连接器的阻抗连续性，具有更好的电性能指标。

为解决上述技术问题，本实用新型采用下述技术方案：

一种相位可调射频电缆连接器，所述连接器包括外导体、套筒和第一内导体；所述外导体、套筒和第一内导体呈同轴设置；

所述外导体的内腔包括固定部内腔和调节部内腔，所述固定部内腔和调节部内腔分别呈等径的圆柱形结构；将外导体的调节部内腔设计成等径的圆柱形结构，这样设计的目的在于：当调节相位时，套筒带动射频电缆向外滑动，外导体的调节部内腔和套筒之间不会出现台阶的变化，所以不会引入不连续电容，从而保证了连接器的阻抗连续性，具有较好的电性能指标。

所述第一内导体的前部设置在所述外导体的固定部内腔中，并通过绝缘支撑与所述固定部内腔的腔体壁配合固定；本连接器中的第一内导体、外导体和绝缘支撑之间采用紧配合的机械方式固定，不再采用灌注环氧树脂胶，可以有效改善连接器的电性能指标，规避电磁泄漏隐患。

所述第一内导体的后部设置在所述外导体的调节部内腔中，且第一内导体的后部上开设有调节插孔；所述调节插孔内设有第二内导体，该第二内导体的一端插设在所述调节插孔内，另一端位于所述调节插孔外；

所述第二内导体的后部上开设有用于连接射频电缆线芯的固定插孔；

所述第一内导体、调节插孔、第二内导体和固定插孔呈同轴设置，且所述第二内导体可沿调节插孔的轴线方向在调节插孔内滑动；

所述固定插孔在第二内导体上为盲孔设置，且该固定插孔的孔壁上不再开设用于连接射频电缆线芯的焊孔；本连接器中，射频电缆的线芯通过绝缘垫片固定在所述固定插孔中，射频电缆线芯与固定插孔通过无孔焊接的方式进行固定；这样设计可以完全避免第二内导体在第一内导体的调节插孔内轴向移动时，焊孔上的焊点对调节插孔的内壁的损伤以及对连接器电性能的影响。

所述套筒位于所述第二内导体的后方，且该套筒的一端设置在所述外导体的调节部内腔中，另一端设置在所述外导体的调节部内腔外；

所述连接器还包括一用于使套筒在外导体的内腔内沿外导体的轴线方向进行滑动并固定套筒位置的调节锁紧装置。

本连接器在使用中，射频电缆插设在所述套筒内，且射频电缆的屏蔽网与所述套筒固接，射频电缆的线芯通过绝缘垫片固定在所述固定插孔中，需要进行相位调节时，通过调节锁紧装置使得套筒带动射频电缆在外导体的调节部内腔中沿调节部内腔的轴向向外滑动，由于射频电缆的线芯与所述固定插孔固定在一起，所以套筒带动射频电缆，射频电缆带动第二内导体同时向外滑动，第二内导体相对于第一内导体的调节插孔产生轴向位移，使得整个连接器的物理长度增长，从而改变了整个连接器的电长度，实现连接器的相位可调。

进一步的，射频电缆线芯通过无孔焊接的方式固定在所述固定插孔内。

这样可以完全避免现有方式中当第二内导体在第一内导体的调节插孔内轴向移动时，固定插孔的孔壁上所开设的焊孔上的焊点对调节插孔的内壁的损伤以及对连接器电性能的影响。

进一步的，所述调节锁紧装置包括一调节螺套；该调节螺套的一端可转动的套设在所述外导体的尾部外侧壁上，另一端通过螺纹配合套设在所述套筒的外侧壁上。

当调节螺套相对于外导体进行转动时，调节螺套的另一端通过螺纹驱动套筒做轴向移动，且套筒通过射频电缆带动第二内导体在调节插孔内轴向移动，使得整个连接器的物理长度增长。

进一步的，所述外导体的尾部外侧壁上设有环形挡圈；所述调节螺套的内侧壁上设有用于与所述环形挡圈相配合卡接在一起的凹槽。

通过环形挡圈与凹槽的配合，保证了调节螺套只相对于外导体转动。

进一步的，在所述调节螺套上沿调节螺套的径向方向设有螺钉孔，该螺钉孔内设有用于将调节螺套、外导体和套筒锁紧的紧锁螺钉。

在连接器相位调节完成后，通过旋紧紧锁螺钉能够使调节螺套、外导体和套筒三者之间相互锁紧固定，防止松动。

进一步的，所述调节锁紧装置包括位移螺母和锁紧螺母；

在所述外导体的尾部设有至少两个沿外导体轴向方向呈匹配对应设置的弹性压片；

所述套筒的另一端设置在所述弹性压片的端头外，所述位移螺母套设在该套筒的另一端上；所述位移螺母与套筒的外侧壁螺接，且该位移螺母的一侧端面与所述弹性压片的端头外侧端面触接；

所述锁紧螺母的一端与外导体的外侧壁螺接在一起，另一端设置在所述弹性压片的外侧壁上；在与所述弹性压片的外侧壁所对应的锁紧螺母的内侧壁上设有旋紧凸起。

由于位移螺母与套筒的外侧壁螺接，且该位移螺母的一侧端面与所述弹性压片的端头外侧端面触接；所以在转动位移螺母时，位移螺母通过螺纹驱动套筒做轴向移动，且套筒通过射频电缆带动第二内导体在调节插孔内轴向移动，使得整个连接器的物理长度增长。

锁紧螺母的转动使得设置在外导体的尾部弹性压片向外导体的轴心变形缩紧，用以实现外导体与套筒之间的位置固定。

相位调节完成后，当需要再次变更相位时，可松开锁紧螺母，进一步转动位移螺母，以实现连接器相位的反复调节。

进一步的，所述套筒的外侧壁上设有一凸起，该凸起插设在两弹性压片之间的槽缝中。通过凸起插设在相邻两弹性压片之间的槽缝中，可以防止套筒与外导体之间发生轴向转动。

进一步的，所述连接器的前端接口为SMA接口。连接器的接口部分为常用的标准SMA接口，便于系统连接。

本实用新型与现有技术相比，具有如下积极有益的效果：

1、本实用新型中的第一内导体、外导体和绝缘支撑之间采用紧配合的机械方式固定，不再采用灌注环氧树脂胶，可以有效改善连接器的电性能指标，规避电磁泄漏隐患。

2、本实用新型中外导体的固定部内腔和调节部内腔分别呈等径的圆柱形结构；在进行相位调节时，连接器中的套筒带动射频电缆向外滑动，不会出现台阶的变化，不会引入不连续电容，从而保证了连接器的阻抗连续性，具有更好的电性能指标。

3、本实用新型中的固定插孔在第二内导体上为盲孔设置，且该固定插孔的孔壁上不再开设用于连接射频电缆线芯的焊孔，射频电缆线芯与固定插孔通过无孔焊接固定；这样设计可以完全避免第二内导体在第一内导体的调节插孔内轴向移动时，焊孔上的焊点对调节插孔的内壁的损伤以及对连接器电性能的影响。

4、本实用新型中的套筒的外侧壁上设有一凸起，通过凸起插设在两弹性压片之间的槽缝中，可以防止套筒与外导体之间发生轴向转动。

5、本实用新型相位调节范围较宽，可以实现连接器的物理长度从0mm～5mm的连续调节，以6GHz频率为例，由于6GHz时，1°相位所对应的波长约为0.14mm，20度的相位调节共需要2.8mm的调节长度。所以本实用新型可实现相位从0度～20度的连续调节。

6、适用频率范围较宽，可以在DC～18GHz频率范围内实现相位的有效调节。

7、本实用新型由于采用了锁紧螺母以实现外导体与套筒之间的位置固定，即通过机械变形完成相位调节，所以可以重复调节整个射频电缆组件的相位，满足了不同情况下的使用要求。

8、本实用新型结构简单，尺寸小，容易装配，相位调节方便，尤其是具有更好的电性能，以及较宽的相位调节范围。

附图说明

图1为本实用新型第一实施例的结构示意图。

图2为图1中的A部放大示意图。

图3为本实用新型第二实施例的结构示意图。

图4为图3中的B部放大示意图。

图5为本实用新型中外导体的立体结构示意图。

图6为本实用新型中外导体的结构主视图。

图7为本实用新型中套筒的立体结构示意图。。

具体实施方式

下面结合附图说明本实用新型的具体实施方式。

实施例1：

如图1、2所示，一种相位可调射频电缆连接器，所述连接器包括外导体1、套筒2和第一内导体3；所述外导体1、套筒2和第一内导体3呈同轴设置；

所述外导体1的内腔包括固定部内腔11和调节部内腔12，所述固定部内腔11和调节部内腔12分别呈等径的圆柱形结构；所述第一内导体3的前部设置在所述外导体1的固定部内腔11中，并通过绝缘支撑111与所述固定部内腔11的腔体壁配合固定；所述第一内导体3的后部设置在所述外导体1的调节部内腔12中，且第一内导体3的后部上开设有调节插孔31；所述调节插孔31内设有第二内导体4，该第二内导体4的一端插设在所述调节插孔31内，另一端位于所述调节插孔31外；

所述第二内导体4的后部上开设有用于连接射频电缆线芯的固定插孔41；射频电缆5线芯51通过无孔焊接的方式固定在所述固定插孔41内。

所述第一内导体3、调节插孔31、第二内导体4和固定插孔41呈同轴设置，且所述第二内导体4可沿调节插孔31的轴线方向在调节插孔31内滑动；

所述套筒2位于所述第二内导体4的后方，且该套筒2的一端设置在所述外导体1的调节部内腔12中，另一端设置在所述外导体1的调节部内腔12外；

所述连接器还包括一用于使套筒2在外导体1的内腔内沿外导体1的轴线方向进行滑动并固定套筒2位置的调节锁紧装置。所述调节锁紧装置包括一调节螺套6；该调节螺套6的一端61可转动的套设在所述外导体1的尾部外侧壁上，另一端62通过螺纹配合套设在所述套筒2的外侧壁上。所述外导体1的尾部外侧壁上设有环形挡圈13；所述调节螺套6的内侧壁上设有用于与所述环形挡圈13相配合卡接在一起的凹槽63。通过环形挡圈13与凹槽63的配合，保证了调节螺套6只相对于外导体1转动。在调节螺套6相对于外导体1进行转动时，调节螺套6的另一端62通过螺纹驱动套筒2做轴向移动，且套筒2通过射频电缆5带动第二内导体4在调节插孔31内轴向移动。

进一步的，所述连接器的前端接口为SMA接口7。

作为进一步改进的实施例，在所述调节螺套6上沿调节螺套6的径向方向设有螺钉孔64，所述螺钉孔64分别与所述外导体1的尾部外侧壁以及所述套筒2的外侧壁相对应；所述螺钉孔64内设有用于将调节螺套、外导体1和套筒2锁紧的紧锁螺钉8。紧锁螺钉8的作用在于，在连接器相位调节完成后，通过旋紧紧锁螺钉8能够使调节螺套、外导体1和套筒2三者之间相互锁紧固定，防止松动。

本连接器在使用中，射频电缆5插设在所述套筒2内，且射频电缆5的屏蔽网52与所述套筒2固接，射频电缆5的线芯51通过绝缘垫片53固定在所述固定插孔41中，需要进行相位调节时，通过转动调节螺套6使得套筒2带动射频电缆5在外导体1的调节部内腔12中沿调节部内腔12的轴向向外滑动，由于射频电缆5的线芯51与所述固定插孔41固定在一起，所以套筒2带动射频电缆5，射频电缆5带动第二内导体4同时向外滑动，第二内导体4相对于第一内导体3的调节插孔31产生轴向位移，使得整个连接器的物理长度增长，从而改变了整个连接器的电长度，实现连接器的相位可调。

实施例2：

如图3至7所示，一种相位可调射频电缆连接器，所述连接器包括外导体1、套筒2、第一内导体3和用于使套筒2在外导体1的内腔内沿外导体1的轴线方向进行滑动并固定套筒2位置的调节锁紧装置；所述外导体1、套筒2和第一内导体3呈同轴设置；在所述外导体1的尾部设有四个沿外导体1轴向方向呈匹配对应设置的弹性压片14；

所述外导体1的内腔包括固定部内腔11和调节部内腔12，所述固定部内腔11和调节部内腔12分别呈等径的圆柱形结构；所述第一内导体3的前部设置在所述外导体1的固定部内腔11中，并通过绝缘支撑111与所述固定部内腔11的腔体壁配合固定；所述第一内导体3的后部设置在所述外导体1的调节部内腔12中，且第一内导体3的后部上开设有调节插孔31；所述调节插孔31内设有第二内导体4，该第二内导体4的一端插设在所述调节插孔31内，另一端位于所述调节插孔31外；

所述第二内导体4的后部上开设有用于连接射频电缆5线芯51的固定插孔41；射频电缆5线芯51通过无孔焊接的方式固定在所述固定插孔41内。

所述第一内导体3、调节插孔31、第二内导体4和固定插孔41呈同轴设置，且所述第二内导体4可沿调节插孔31的轴线方向在调节插孔31内滑动；

所述套筒2位于所述第二内导体4的后方，且该套筒2的一端设置在所述外导体1的调节部内腔12中，另一端设置在所述外导体1的调节部内腔12外，且位于所述弹性压片14的端头外。

所述调节锁紧装置包括位移螺母91和锁紧螺母92；所述位移螺母91套设在该套筒2的另一端上；所述位移螺母91与套筒2的外侧壁螺接，且该位移螺母91的一侧端面911与所述弹性压片14的端头外侧端面触接；

所述锁紧螺母92的一端921与外导体1的外侧壁螺接在一起，另一端922设置在所述弹性压片14的外侧壁上；在与所述弹性压片14的外侧壁所对应的锁紧螺母92的内侧壁上设有旋紧凸起923。

由于位移螺母91与套筒2的外侧壁螺接，且该位移螺母91的一侧端面911与所述弹性压片14的端头外侧端面触接；所以在转动位移螺母91时，位移螺母91通过螺纹驱动套筒2做轴向移动，且套筒2通过射频电缆5带动第二内导体4在调节插孔31内轴向移动。锁紧螺母92的转动使得设置在外导体1的尾部弹性压片14向外导体1的轴心变形缩紧，用以实现外导体1与套筒2之间的位置固定。相位调节完成后，当需要再次变更相位时，可松开锁紧螺母92，进一步转动位移螺母91，以实现连接器相位的反复调节。

进一步的，所述连接器的前端接口为SMA接口7。

作为进一步改进的实施例，所述套筒2的外侧壁上设有一凸起21，该凸起21插设在相邻两弹性压片14之间的槽缝141中。通过凸起21插设在两弹性压片14之间的槽缝141中，可以防止套筒2与外导体1之间发生轴向转动。

在本实施例中的第一内导体3、第二内导体4和外导体1材料均为黄铜；绝缘支撑111和绝缘垫片53采用介电常数为2.02的聚四氟乙烯材料加工，整个连接器的外形尺寸仅为36mm×13mm。

本实施例中的连接器在具体装配过程中，先将射频电缆5的线芯51通过绝缘垫片53焊接在第二内导体4的固定插孔41内，射频电缆5的屏蔽网52与套筒2焊接，焊接完成后，一起插入第一内导体3的调节插孔31中。

锁紧螺母92从外导体1的尾部套入外导体1，并与外导体1的外侧壁通过螺纹连接；在外导体1的尾部设有四个弹性压片14，套筒2的外侧壁上设有一凸起21，该凸起21卡入相邻两个两弹性压片14之间的槽缝141中，用于防止套筒2与外导体1之间发生轴向转动。

位移螺母91从套筒2的尾部套入并与套筒2通过螺纹连接。转动位移螺母91，套筒2通过射频电缆5带动第二内导体4从第一内导体3的调节插孔31中轴向向外移动，使得整个连接器的物理长度增长，从而改变了整个连接器的电长度，实现连接器的相位可调。

当整个连接器的相位调节完成后，转动锁紧螺母92，使得设置在外导体1的尾部弹性压片14向外导体1的轴心变形缩紧，用以实现外导体1与套筒2之间的位置固定。

本实用新型结构简单，尺寸较小，容易装配，相位调节方便，在DC～18GHz具有较好的电性能特性以及较宽的相位调节特性。

本文中所采用的描述方位的词语“上”、“下”、“左”、“右”等均是为了说明的方便基于附图中图面所示的方位而言的，在实际装置中这些方位可能由于装置的摆放方式而有所不同。

综上所述，本实用新型所述的实施方式仅提供一种最佳的实施方式，本实用新型的技术内容及技术特点已揭示如上，然而熟悉本项技术的人士仍可能基于本实用新型所揭示的内容而作各种不背离本发明创作精神的替换及修饰；因此，本实用新型的保护范围不限于实施例所揭示的技术内容，故凡依本实用新型的形状、构造及原理所做的等效变化，均涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (8)

1.一种相位可调射频电缆连接器，其特征在于：所述连接器包括外导体、套筒和第一内导体；所述外导体、套筒和第一内导体呈同轴设置；

所述外导体的内腔包括固定部内腔和调节部内腔，所述固定部内腔和调节部内腔分别呈等径的圆柱形结构；

所述第一内导体的前部设置在所述外导体的固定部内腔中，并通过绝缘支撑与所述固定部内腔的腔体壁配合固定；

所述第一内导体的后部设置在所述外导体的调节部内腔中，且第一内导体的后部上开设有调节插孔；所述调节插孔内设有第二内导体，该第二内导体的一端插设在所述调节插孔内，另一端位于所述调节插孔外；

所述第二内导体的后部上开设有用于连接射频电缆线芯的固定插孔；

所述第一内导体、调节插孔、第二内导体和固定插孔呈同轴设置，且所述第二内导体可沿调节插孔的轴线方向在调节插孔内滑动；

所述套筒位于所述第二内导体的后方，且该套筒的一端设置在所述外导体的调节部内腔中，另一端设置在所述外导体的调节部内腔外；

所述连接器还包括一用于使套筒在外导体的内腔内沿外导体的轴线方向进行滑动并固定套筒位置的调节锁紧装置。

2.根据权利要求1所述的一种相位可调射频电缆连接器，其特征在于：射频电缆线芯通过无孔焊接的方式固定在所述固定插孔内。

3.根据权利要求1所述的一种相位可调射频电缆连接器，其特征在于：所述调节锁紧装置包括一调节螺套；该调节螺套的一端可转动的套设在所述外导体的尾部外侧壁上，另一端通过螺纹配合套设在所述套筒的外侧壁上。

4.根据权利要求2所述的一种相位可调射频电缆连接器，其特征在于：所述外导体的尾部外侧壁上设有环形挡圈；所述调节螺套的内侧壁上设有用于与所述环形挡圈相配合卡接在一起的凹槽。

5.根据权利要求2所述的一种相位可调射频电缆连接器，其特征在于：在所述调节螺套上沿调节螺套的径向方向设有螺钉孔，该螺钉孔内设有用于将调节螺套、外导体和套筒锁紧的紧锁螺钉。

6.根据权利要求1所述的一种相位可调射频电缆连接器，其特征在于：所述调节锁紧装置包括位移螺母和锁紧螺母；

在所述外导体的尾部设有至少两个沿外导体轴向方向呈匹配对应设置的弹性压片；

所述套筒的另一端设置在所述弹性压片的端头外，所述位移螺母套设在该套筒的另一端上；所述位移螺母与套筒的外侧壁螺接，且该位移螺母的一侧端面与所述弹性压片的端头外侧端面触接；

所述锁紧螺母的一端与外导体的外侧壁螺接在一起，另一端设置在所述弹性压片的外侧壁上；在与所述弹性压片的外侧壁所对应的锁紧螺母的内侧壁上设有旋紧凸起。

7.根据权利要求6所述的一种相位可调射频电缆连接器，其特征在于：所述套筒的外侧壁上设有一凸起，该凸起插设在相邻两弹性压片之间的槽缝中。

8.根据权利要求1所述的一种相位可调射频电缆连接器，其特征在于：所述连接器的前端接口为SMA接口。