CN204424523U

CN204424523U - 高兼容性射频同轴连接器

Info

Publication number: CN204424523U
Application number: CN201520106899.5U
Authority: CN
Inventors: 陈国华; 梁国; 刘建业; 马乃祉
Original assignee: JIANGSU WUTONG COMMUNICATION CO Ltd
Current assignee: JIANGSU WUTONG COMMUNICATION CO Ltd
Priority date: 2015-02-13
Filing date: 2015-02-13
Publication date: 2015-06-24
Anticipated expiration: 2025-02-13

Abstract

一种高兼容性射频同轴连接器，包括插座、插头及耦合作用的弹性接触件，插座由插座外导体、插座内导体、插座绝缘支承及插座连接件构成，插头由插头外导体、插头内导体、插头绝缘支承、插头密封圈及插头连接件构成；本申请的机械基准面与电气基准面为分离结构，所述电气基准面为弹性接触件所接触的面，在插座与插头耦合连接时，插头外导体与插座外导体的轴向对接面设置有一个弹性接触区域或间隙区域。本申请具备更低、更稳定的动态互调特性值，且不受螺套扭矩大小的影响；具有快插连接与螺纹连接的双重功能；具备与旧版产品的螺纹连接的兼容性；插座与插头连接后，插头能与射频电缆跟转，可有效避免螺套被松懈或射频电缆被扭伤甚至扭坏。

Description

高兼容性射频同轴连接器

技术领域

本实用新型涉及无线通讯领域的射频连接器，尤其是涉及现有IEC国际标准的射频同轴连接器兼容性的升级的结构改进。

背景技术

射频连接器是微波传输系统中重要的连接与分断元器件，同时，也是微波传输系统中各种射频电路的接口（或端口）元件，必须能全球通用、互配互换才有生命力。而现有的IEC国际标准同轴连接器的型谱经过近一个世纪的延续与发展，已经制定和编制有上百种标准接口（或端口）界面—也称标准型号，其衍生的非标准型号更是无计其数。随着全球范围内无线通信事业的不断发展，特别是近几十年来的突飞猛进；其射频同轴连接器也伴随了不断的发展和升级；然而，通信设备的技术改造是持续性的，即老设备循序渐进的被升级改造，新设备循序渐进的在更新；而作为无线通信微波传输系统中的连接与分断元器件—射频同轴连接器，其电气性能、机械性能和耐环境性能都史无前例的提出了新的技术要求（即旧的技术指标不能适应新设备的技术要求），同时，也提出了承前启后兼容性升级设计的挑战。因此，满足新要求的射频同轴连接器与将要淘汰的射频同轴连接器，其端口界面的兼容性升级设计就义不容辞的落在了国内外射频互连元器件的行业臂上。

现有IEC国际标准的射频同轴连接器较为典型的标准接口界面结构如图9所示：

插座（1）由插座外导体（11）、插座内导体（12）和插座绝缘支承（13）组成；插头（2）由插头外导体（21）、插头内导体（22）、插头绝缘支承（23）、插头密封圈（24）、螺套（25）组成。插座与插头连接时，是依靠螺套（25）上的内螺纹（251）与插座外导体（11）上的外螺纹（110）相互拧紧而连接的；其机械和电气基准面（1212）设置在插头外导体（21）轴端面和插座外导体（11）孔底面，其插头密封圈（24）被压缩后仍保持间隙。

然而，此类结构的射频同轴连接器就现代通信设备的新要求而言存在以下缺陷和不足：

1、不能实现连接快插与分断快拆，使施工安装与调试、以及生产与测试造成了诸多弊端和损害；

2、现代通信设备所要求的重要互调指标，需要足够的螺纹预紧力，方可保持互调指标良好状态；而预紧力不足或者螺纹稍有松懈则互调干扰却随机发生；另外，过度的预紧力又常常将接触区域,即机械和电气基准面上的镀银层被损伤（电镀层被压断/裂），损坏了射频电信号的接触电阻和电连续性,导致接触非性的产生或加重，使互调指标反而变坏。同时，也降低了产品的使用寿命；

3、现有技术中对外导体之间虽然也有将机械基准面与电气基准面分离的设计，但其外导体仅为开槽的分体式设计，使其制造成本增加同时，对外导体之间的对接面未作间隙的设计；然而在振动的环境下，其卡锁式的射频连接器其电气接触区域也会随机发生漂动（信号电流路径发生紊乱）；从而，导致了电信号的漂动而使互调性能和回波损耗性能动荡不稳；

4、由于插座一般安装在设备端口，插头则与射频电缆连接；在施工安装时具有相当长度的射频电缆难免会被旋转，这时已经被螺套拧紧的射频插头则不能跟随转动；其后果是已经被拧紧的螺套可能会被松懈，或者射频电缆可能会被扭伤甚至扭坏。

发明内容

本申请所要解决的问题是克服上述的缺陷和不足之处，提供与上述典型结构类似的射频同轴连接器兼容性升级的几种解决方案，本技术需要突破的创新目标是：与现有技术产品相比，具有螺纹与快插连接的双重功能；具有与旧版本兼容耦合的特点；具有稳定可靠的动态互调指标和回波损耗指标的优点；具有插头随机跟转防止螺纹松懈或射频电缆扭伤（扭坏）的特性。同时，实现简单可靠的结构设计，达到有效降低制造成本和提高制造精度的目的。

本申请的设计思路是：

1）在对其机械基准面与电气基准面作了分离设计的同时；将其插座耦合孔的前端面（或者插头耦合轴的底端面）设置为机械基准面；其插座耦合孔的径向面（或者插头耦合轴的径向面）设置为电气基准面；而插座与插头耦合连接后，其外导体轴向对接面设置有一个有限的间隙区域（或者有效的弹性接触区域）；

2）所述的电气基准面全部采取弹性接触的设计；在插头耦合轴的舌径段（或者插座耦合孔的径底段）设置有径向簧片；或者将其弹性接触件设置成径向与轴向复合式簧片，并使其接触区域固定不变,即使在振动的环境下；

3）对其连接方式作了快插与螺纹双重兼容连接的设计；在插座外圆上设置有外螺纹，在外螺纹中段设置有V形槽；在插头外导体上设置有解锁套，在解锁套内部设置有压缩弹性、钢珠和卡簧；另外，在插头机械基准面的根部设置有密封圈；

4）对其螺纹式连接的螺套与插头轴颈之间作了小间隙配合设计；在螺套上设置有两个轴向止档面；当螺套被拧紧时，其中的前端止档面与插座上的机械基准面设置为轴向过盈预紧；而后端止档面与插头轴颈设置为可以转动的小间隙配合。

本申请的技术方案是：

一种高兼容性射频同轴连接器，包括插座、插头以及耦合作用的弹性接触件, 插座由插座外导体、插座内导体和插座绝缘支承以及插座连接件构成，插头由插头外导体、插头内导体、插头绝缘支承、插头密封圈以及插头连接件构成，高兼容性射频同轴连接器的机械基准面与电气基准面为分离结构，电气基准面为弹性接触件所接触的面，在插座与插头耦合连接时，插头外导体与插座外导体的轴向对接面设置有一个弹性接触区域或间隙区域。

本申请优选：所述的机械基准面与电气基准面的分离结构为：设置机械基准面在所述插座的耦合孔的前端面，设置电气基准面在所述插座的耦合孔的径向面。

本申请优选：所述的机械基准面与电气基准面的分离结构为：设置机械基准面在所述插头的耦合轴的底端面，设置电气基准面在所述插头的耦合轴的径向面。

本申请优选：所述的弹性接触件为径向弹性的外腰鼓形簧片，轴向开有若干个空槽；弹性接触件设置在插头外导体轴的舌径段，当插座与插头耦合连接后，其插座外导体与插头外导体的轴向对接面设置有一个间隙区域。

本申请优选：所述的弹性接触件为径向弹性的凸缘形弹性臂，轴向开有若干空槽，弹性接触件设置在插头外导体的轴前端，当插座与插头耦合连接后，其插座外导体与插头外导体的轴向对接面设置有一个间隙区域。

本申请优选：所述的弹性接触件为径向与轴向复合型的弹性簧片，其轴向为开槽的碟形，其径向为开槽的内腰鼓形；弹性接触件设置在插座外导体与插头外导体耦合孔的径底段，其插座外导体与插头外导体的轴向对接面设置有一个弹性接触区域。

本申请优选：所述的弹性接触件为径向弹性的内腰鼓形簧片，轴向开有若干个空槽；弹性接触件设置在插座外导体与插头外导体耦合孔的径底段，其插座外导体与插头外导体的轴向对接面设置有一个间隙区域。

本申请优选：所述的插头连接件为螺纹式连接的螺套, 螺套与插头的外导体的轴颈之间为小间隙配合的设置；在螺套上设置有前端止挡面以及后端止挡面；当螺套被拧紧时，其中的前端止档面与插座的外导体上的机械基准面设置为轴向过盈预紧；而后端止档面与插头的外导体轴颈设置为小间隙转动配合。

本申请优选：所述的插座连接件为在插座外导体的外圆上设置的外螺纹，在外螺纹的中段设置有V型槽。

本申请优选：在所述插头的机械基准面的根部设置有密封圈，所述的的插头连接件为在插头外导体的外圆上设置有解锁套，在解锁套内部设置有压缩弹簧、钢珠和卡簧。

本申请的有益效果是：

1、本申请实现了机械基准面与电气基准面分离设计的同时，使插座与插头中的内外导体间的接触均为弹性接触；克服了现有技术产品外导体间的硬接触所产生的缺陷；其弹性接触件的质量控制，仅需要在产品制造过程中控制好标准规保持力，就能轻松地控制好电气基准面的接触正压力，并且是一个恒定的力；从而，本申请产品具备更低和稳定的动态的互调特性值，而不受螺套扭矩大小，以及振动环境下的影响；

2、本申请实现了快插连接与螺纹连接的双重功能；具备与旧版产品的螺纹连接的兼容性，迎合了现代通信设备所需求的快插特性；也顺应了通信设备更新改造的资源低消耗要求；

3、本申请实现了插座与插头连接后，其插头具备与射频电缆跟转的特点；有效地预防了螺套可能会被松懈，或者射频电缆可能会被扭伤甚至扭坏的事故发生；

4、本申请旨在为制造商和应用商提供最佳的选择空间，同时，覆盖了现有IEC国际标准的射频同轴连接器较大范围内的型号；其技术升级解决方案具有较好商业市场的现实意义。

附图说明

图1是Ⅰ方案的插座1a与插头2b连接状态剖视图；

图1a是Ⅰ方案的插座1a与插头2b解锁状态剖视图；

图2是图1中的Ⅰ处局部放大视图；

图3是Ⅱ方案的插座1b与插头2c连接状态剖视图；

图4是图3中的Ⅱ处局部放大视图；

图5是Ⅲ方案的插座1a与插头2a连接状态剖视图；

图6是图5中的Ⅲ处局部放大视图；

图7是Ⅳ方案的插座1b与插头2d连接状态剖视图；

图8是图7中的Ⅳ处局部放大视图；

图9是现有IEC国际标准的射频同轴连接器典型型号插座1与插头2连接状态剖视图；

其中：1、1a、1b：插座；11、11a、11b：插座外导体；12：插座内导体；13：插座绝缘支承；2、2a、2b、2c、2d：插头；21、21a、21b、21c、21d：插头外导体；22：插头内导体；23：插头绝缘支承；24：插头密封圈；25a：解锁套；25、25b：螺套；251：内螺纹；26a：压缩弹簧；27a：钢珠；28a：卡簧；1212：机械和电气基准面；1212a：机械基准面；1212b、1212c：电气基准面；211b、111b、211a、111c：弹性接触件；110：外螺纹；111a：V形槽；1010：间隙区域；1010a：弹性接触区域；1010ba：前端止档面；1010bb：后端止档面。

具体实施方式

下面结合附图对本申请技术具体实施方式作如下描述。

所述射频同轴连接器兼容性升级的Ⅰ方案、Ⅱ方案、Ⅲ方案和Ⅳ方案的共同特征是，其插座（1a、1b）包括有插座外导体（11a、11b），插座内导体（12），插座绝缘支承（13）。而Ⅰ方案、Ⅱ方案、Ⅲ方案中，其特征是插头（2a、2b、2c）包括有插头外导体（21a、21b、21c），插头内导体（22），插头绝缘支承（23），插头密封圈（24），解锁套（25a），压缩弹簧（26a），钢珠（27a），卡簧（28a）。而Ⅳ方案中其特征是插头（2d）包括有插头外导体（21d），插头内导体（22),插头绝缘支承（23），插头密封圈（24），螺套（25b）。

所述Ⅰ方案、Ⅱ方案、Ⅲ方案和Ⅳ方案其共同特征还在于，其电气基准面(1212b、1212c)的电信号导通，是包括有弹性接触件（211b、111b、211a、111c）的接触而使其导通的。

所述插座外导体（11a、11b）其共同特征还在于外圆上设置有外螺纹（110）；在外螺纹110中段设置有V形槽（111a）。

所述插座（1a、1b）中的插座外导体（11a、11b）耦合孔的前端面，所述插头（2a、2b、 2c）中的插头外导体（21a、21b、21c）耦合轴的底端面，其共同特征还在于，该前端面和该底端面设置为机械基准面（1212a）。

参见图1和图5：所述Ⅰ方案和Ⅲ方案其共同特征是，插座外导体（11a）耦合孔的径向面设置为电气基准面（1212b）；同时，插座（1a）与插头（2b、2a）耦合连接后，其插座外导体（11a）与插头外导体（21a）轴向对接面设置有一个间隙区域（1010）。所述Ⅰ方案其特征还在于，其弹性接触件（211b）为径向弹性的外腰鼓形簧片，轴向开有若干个空槽；弹性接触件（211b）设置在外插头导体（21b）轴的舌径段。所述Ⅲ方案其特征还在于，其弹性接触件（211a）为径向弹性的凸缘形弹性臂，轴向开有若干空槽，弹性接触件（211a）设置在插头外导体（21a）的轴前端。

参见图3和图7：所述Ⅱ方案和Ⅳ方案其特征是，插头外导体（21c）耦合轴的径向面设置为电气基准面（1212c）。另外，Ⅱ方案其特征是，插座（1b）与插头（2c）耦合连接后，其插座外导体（11b）与插头外导体（21c）轴向对接面设置有一个弹性接触区域（1010a），如图3所示；而Ⅳ方案其特征是，其插座外导体（11b）与插头外导体（21c）轴向对接面设置有一个间隙区域（1010），如图7所示。

所述Ⅱ方案其特征还在于，其弹性接触件（111b）为径向与轴向复合型的弹性簧片，其轴向为开槽的碟形，其径向为开槽的内腰鼓形；弹性接触件（111b）设置在插座外导体（11b）与插头外导体（21c）耦合孔的径底段。所述Ⅳ方案其特征还在于，其弹性接触件（111c）为径向弹性的内腰鼓形簧片，轴向开有若干个空槽；弹性接触件（111c）同样设置在插座外导体（11b）与插头外导体（21c）耦合孔的径底段。

参见图7：Ⅳ方案其特征是，其螺纹式连接的螺套（25b）与插头（2d）中的插头外导体（21d）轴颈之间为小间隙配合的设置；在螺套（25b）上设置有两个轴向止档面（1010ba、1010bb）；当螺套（25b）被拧紧时，其中的前端止档面（1010ba）与插座（1b）中的插座外导体（11b）上的机械基准面（1212a）设置为轴向过盈预紧；而后端止档面（1010bb）与插头（2d）中的插头外导体（21d）轴颈设置为小间隙转动配合。因此，实现了当插头（2d）上受到外力扭矩的作用时，该插头（2d）与插座（1b）会随机跟转，从而有效地预防了螺套可能会被松懈，或者射频电缆可能会被扭伤甚至扭坏的事故发生。

参见图1和图1a：对本申请快插连接（锁定）与解锁（分离）具体实施方式作进一步的描述：

1）快插连接（锁定）：徒手握住插头（2b）将插头外导体（21b）的孔口对准插座外导体（11a）上的外螺纹前端随即插入；此时，机械基准面接触，松手后则插座（1a）与插头（2b）被连接（锁定）；

2）快速解锁（分离）：徒手握住解锁套（25a）向后拔出即可。

Claims

1.一种高兼容性射频同轴连接器，包括插座、插头以及耦合作用的弹性接触件，插座由插座外导体、插座内导体、插座绝缘支承以及插座连接件构成，插头由插头外导体、插头内导体、插头绝缘支承、插头密封圈以及插头连接件构成，其特征是高兼容性射频同轴连接器的机械基准面与电气基准面为分离结构，所述的电气基准面为弹性接触件所接触的面，在插座与插头耦合连接时，插头外导体与插座外导体的轴向对接面设置有一个弹性接触区域或间隙区域。

2.如权利要求1所述的高兼容性射频同轴连接器，其特征是所述的机械基准面与电气基准面的分离结构为：设置机械基准面在所述插座的耦合孔的前端面，设置电气基准面在所述插座的耦合孔的径向面。

3.如权利要求1所述的高兼容性射频同轴连接器，其特征是所述的机械基准面与电气基准面的分离结构为：设置机械基准面在所述插头的耦合轴的底端面，设置电气基准面在所述插头的耦合轴的径向面。

4.如权利要求2所述的高兼容性射频同轴连接器，其特征是所述的弹性接触件为径向弹性的外腰鼓形簧片，轴向开有若干个空槽；弹性接触件设置在插头外导体轴的舌径段，当插座与插头耦合连接后，其插座外导体与插头外导体的轴向对接面设置有一个间隙区域。

5.如权利要求2所述的高兼容性射频同轴连接器，其特征是所述的弹性接触件为径向弹性的凸缘形弹性臂，轴向开有若干空槽，弹性接触件设置在插头外导体的轴前端，当插座与插头耦合连接后，其插座外导体与插头外导体的轴向对接面设置有一个间隙区域。

6.如权利要求3所述的高兼容性射频同轴连接器，其特征是所述的弹性接触件为径向与轴向复合型的弹性簧片，其轴向为开槽的碟形，其径向为开槽的内腰鼓形；弹性接触件设置在插座外导体与插头外导体耦合孔的径底段，其插座外导体与插头外导体的轴向对接面设置有一个弹性接触区域。

7.如权利要求3所述的高兼容性射频同轴连接器，其特征是所述的弹性接触件为径向弹性的内腰鼓形簧片，轴向开有若干个空槽；弹性接触件设置在插座外导体与插头外导体耦合孔的径底段，其插座外导体与插头外导体的轴向对接面设置有一个间隙区域。

8.如权利要求1或7所述的高兼容性射频同轴连接器，其特征是所述的插头连接件为螺纹式连接的螺套，螺套与插头的外导体的轴颈之间为小间隙配合的设置；在螺套上设置有前端止挡面以及后端止挡面；当螺套被拧紧时，其中的前端止档面与插座的外导体上的机械基准面设置为轴向过盈预紧；而后端止档面与插头的外导体轴颈设置为小间隙转动配合。

9.如权利要求8所述的高兼容性射频同轴连接器，其特征是所述的插座连接件为在插座外导体的外圆上设置的外螺纹，在外螺纹的中段设置有V型槽。