CN209896296U

CN209896296U - 一种射频连接器

Info

Publication number: CN209896296U
Application number: CN201921060517.4U
Authority: CN
Inventors: 李斌; 芦坤
Original assignee: Zhengjiang City Hua Zhan Electronic Science And Technology Co Ltd
Current assignee: Zhengjiang City Hua Zhan Electronic Science And Technology Co Ltd
Priority date: 2019-07-09
Filing date: 2019-07-09
Publication date: 2020-01-03
Anticipated expiration: 2029-07-09

Abstract

本实用新型公开了一种射频连接器，包括阳极连接器、阴极连接器，所述阳极连接器包括插针、阳极外导体、螺套、密封圈、阳极绝缘介质，所述阴极连接器，包括插孔、阴极外导体、阴极绝缘介质、弹性外导体，本实用新型电气接触面为圆周面，形成了稳定可靠的电接触，保证其优异的互调性能。采用锥度过渡保证产品对插顺利稳定，并且加长同轴圆柱面结构及密封槽结构使得产品在插合过程中对正同轴稳定可靠减少损坏。同时该产品极大地缩小了其体积，安装法兰尺寸也缩小了很多，在有限的空间里尽可能多的排布连接端口，有利于设备高密度化和小型化，并且降低了产品的直接成本。

Description

一种射频连接器

技术领域

本实用新型涉及一种射频连接器，尤其涉及一种小型化射频连接器，属于通信设备技术领域。

背景技术

新到来的5G时代将使我们的科技生活发生天翻地覆的变化，其具有超高速率、超大连接、超低时延三大关键特征；满足5G三大应用场景技术指标，尤其是超高速率，百万级别连接数量，广域覆盖超低时延等技术要求，在现有的频谱、天线及射频技术等支撑下难以实现，为了支撑5G新的技术应用场景，大规模阵列天线技术、有源天线、高频高速材料、小基站等将是5G技术升级的主要变化，同时5G网络走向多元化、综合化、智能化，随着智能终端的普及，数据流量将井喷式增长，这预示着5G技术需要使用超密集网络，布局更多的基站数量、安装大量的天线和高频高速材料并且升级天线技术，因此集成化、一体化、小型化的有源和无源天线，以及陶瓷介质滤波器等一些列小型化射频器件将成为5G时代通信设备中的必备元件。射频同轴连接器作为移动通信系统中最常用的元件在5G时代也需要作出技术改进以适应新一代移动通信系统要求的高密度小型化要求。

目前大规模应用在移动通信系统的射频连接器有以下几种：传统7/16型、传统N型以及新型4.3/10型。

其中传统的7/16型和N型已使用多年，7/16型具有结构可靠，功率容量大，优异的低互调指标等优秀的特点，多被使用在传统的天馈系统中。但其结构尺寸较大，安装法兰尺寸达到了32mm，很明显其已不适合新一代系统，无法满足小型化的要求。N型具有25.4mm的较小法兰尺寸，在4G时代被大量使用在天馈系统及各设备中。但其相较7/16而言，其互调指标较差，且不稳定，无法满足新一代系统中多频段，多小区密集部署所需要的抗干扰要求。

几年前推出的4.3/10连接器较好地综合各种连接器的特点以应对移动通信系统逐步提高的要求。4.3/10连接器保持法兰尺寸与N型同为25.4mm，并且能提供和传统7/16连接器同水平的互调性能，经过几年的推广，目前已经逐步取代了传统的7/16型和N型。

经过几年的大量推广使用，4.3/10连接器目前几乎已经成为了移动通信设备的主流端口，其稳定的互调指标及较小的空间尺寸得到了大家的认可，但在新到来的5G时代其还是存在一些技术问题需要进一步优化改进：

1.其安装尺寸还需要进一步降低。前面我们提到新一代移动通信对设备集成化和小型化的要求是前所未有的，往往要求同样大小的设备上需要部署之前两倍数量的传输通道，在新一代小型化器件逐步应用后设备本身体积尺寸得到了控制，但是4.3/10连接器端口25.4mm的法兰安装尺寸却阻碍了设备体积的减小。

2.为了满足不断飙升的移动数据需求，5G网络的无缝覆盖和深度覆盖或将更加依赖小型化基站的部署，据估算5G时代宏基站数量将是4G时代的1.5倍，而小基站将会是宏基站的两倍至三倍。如此多的基站需要部署，设备商们将会想尽一切办法降低设备成本，而设备中大量使用的连接器自然需要进一步降低成本。如前所述目前4.3/10连接器体积和N型相当，但是由于其为了保持优异的互调性能，其内部结构较N型复杂的多，且增加了一些关键零件，而这些关键零件往往具有较大的尺寸和使用较贵的原材料及表面处理工艺，致使4.3/10连接器的成本大大高于传统N型，无法有效降低成本，这对于新一代系统而言是极为不利的。

3.如图1所示为目前的4.3/10连接器，标I处为在阳极连接器壳体上设计有对插引导用的锥度面且该锥度面具有较长的长度，同时将安装密封圈的密封槽设计在圆柱面的中部，将原本就比较短的圆柱引导面分割成了两部分。如图2所示，这样的设计在连接器对插时无法有效引导对正，易发生歪斜，导致对插时损坏连接器内导体。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种射频连接器，有效解决目前产品无法有效引导对正的问题，并且在体积缩小的同时仍然能保持高性能的新型连接器，既可以满足新一代系统小型化的要求，同时可以有效降低成本节省建设资源。

本实用新型的目的通过以下技术方案予以实现：

一种射频连接器，包括阳极连接器、阴极连接器，所述阳极连接器包括插针11、阳极外导体12、螺套13、密封圈14、阳极绝缘介质15，所述阳极外导体12为管体结构，阳极外导体12的口部19一侧设有一个孔径向外增大的锥形孔，阳极绝缘介质15为轴向设通孔的圆柱体，阳极绝缘介质15插入阳极外导体12内孔，阳极绝缘介质15外圆柱面与阳极外导体12内孔之间通过倒刺结构固定，所述插针11插入阳极绝缘介质15内孔内并在阳极外导体12的口部19一侧探出，所述阳极外导体12的管体外壁设一圈凹槽16，凹槽16左侧设挡圈20，密封圈14布置于凹槽16内，所述螺套13分为螺套部17和压紧凸台18，螺套部17内壁设内螺纹，所述阴极连接器，包括插孔21、阴极外导体22、阴极绝缘介质23、弹性外导体24，所述阴极外导体22为管体结构，所述阴极绝缘介质23为轴向设通孔的圆柱体，所述阴极绝缘介质23插入阴极外导体22内孔，阴极绝缘介质23外圆柱面与阴极外导体22内孔之间通过倒刺结构固定，所述插孔21的一端为劈槽结构并进行收口，所述插孔21的劈槽结构一端位于与阳极连接器对接的一侧，所述插孔21插入阴极绝缘介质23内孔，插孔21外圆柱面与阴极绝缘介质23通孔内壁之间通过倒刺结构固定，所述弹性外导体24为管体结构，所述弹性外导体24的一端为劈槽弹性结构并涨口，所述弹性外导体24劈槽弹性结构的一端位于与阳极连接器对接的一侧，所述弹性外导体24的另一端与阴极外导体22内孔之间采用过盈配合压接固定，所述阴极外导体22的外壁设凸台25，凸台25表面设螺纹，与螺套部17内壁的内螺纹配合，所述插针11插入插孔21，啮合时，插孔21的劈槽收口被插入其中的插针11逐步撑开直至恢复圆柱面，所述弹性外导体24的涨口劈槽沿着阳极外导体12的锥形孔逐步均匀收缩，所述螺套13从阳极外导体12一侧穿入，压紧凸台18抵住挡圈20，螺套部17内壁的内螺纹与凸台25表面螺纹配合旋紧。

本实用新型的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现：

前述一种射频连接器，所述插针11、阳极外导体12、螺套13由黄铜加工后电镀而成，密封圈14为硅橡胶模压成型，阳极绝缘介质15为聚四氟乙烯加工成型；插孔21、弹性外导体24由铍青铜加工及热处理后电镀而成，阴极外导体22为黄铜加工后电镀而成，阴极绝缘介质23为聚四氟乙烯加工成型。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型电气接触面为圆周面，形成了稳定可靠的电接触，保证其优异的互调性能。采用锥度过渡保证产品对插顺利稳定，并且加长同轴圆柱面结构及密封槽结构使得产品在插合过程中对正同轴稳定可靠减少损坏。同时该产品极大地缩小了其体积，安装法兰尺寸也缩小了很多，在有限的空间里尽可能多的排布连接端口，有利于设备高密度化和小型化，并且降低了产品的直接成本。

附图说明

图1是现有4.3/10连接器结构图；

图2是现有4.3/10连接器插接示意图；

图3是本实用新型阳极连接器结构图；

图4是本实用新型阴极连接器结构图；

图5是本实用新型阳极连接器、阴极连接器对插啮合过程示意图；

图6是本实用新型阳极连接器、阴极连接器对插啮合到位示意图；

图7是本实用新型阴极连接器典型安装法兰图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。

如图3、4所示，本实用新型射频连接器，包括阳极连接器、阴极连接器，所述阳极连接器包括插针11、阳极外导体12、螺套13、密封圈14、阳极绝缘介质15，所述插针11、阳极外导体12、螺套13由黄铜加工后电镀而成，密封圈14为硅橡胶模压成型，阳极绝缘介质15为聚四氟乙烯加工成型；所述阳极外导体12为管体结构，阳极外导体12的口部19一侧设有一个孔径向外增大的锥形孔，阳极绝缘介质15为轴向设通孔的圆柱体，阳极绝缘介质15插入阳极外导体12内孔，阳极绝缘介质15外圆柱面与阳极外导体12内孔之间通过倒刺结构固定，所述插针11插入阳极绝缘介质15内孔内并在阳极外导体12的口部19一侧探出，所述阳极外导体12的管体外壁设一圈凹槽16，凹槽16左侧设挡圈20，密封圈14布置于凹槽16内，所述螺套13分为螺套部17和压紧凸台18，螺套部17内壁设内螺纹，所述阴极连接器，包括插孔21、阴极外导体22、阴极绝缘介质23、弹性外导体24，插孔21、弹性外导体24由铍青铜加工及热处理后电镀而成，阴极外导体22为黄铜加工后电镀而成，阴极绝缘介质23为聚四氟乙烯加工成型。所述阴极外导体22为管体结构，所述阴极绝缘介质23为轴向设通孔的圆柱体，所述阴极绝缘介质23插入阴极外导体22内孔，阴极绝缘介质23外圆柱面与阴极外导体22内孔之间通过倒刺结构固定，所述插孔21的一端为劈槽结构并进行收口，所述插孔21的劈槽结构一端位于与阳极连接器对接的一侧，所述插孔21插入阴极绝缘介质23内孔，插孔21外圆柱面与阴极绝缘介质23通孔内壁之间通过倒刺结构固定，所述弹性外导体24为管体结构，所述弹性外导体24的一端为劈槽弹性结构并涨口，将其口部均匀的涨开保持圆环状，所述弹性外导体24劈槽弹性结构的一端位于与阳极连接器对接的一侧，所述弹性外导体24的另一端与阴极外导体22内孔之间采用过盈配合压接固定，所述阴极外导体22的外壁设凸台25，凸台25表面设螺纹，与螺套部17内壁的内螺纹配合，所述插针11插入插孔21，啮合时，插孔21的劈槽收口被插入其中的插针11逐步撑开直至恢复圆柱面，所述弹性外导体24的涨口劈槽沿着阳极外导体12的锥形孔逐步均匀收缩，所述螺套13从阳极外导体12一侧穿入，压紧凸台18抵住挡圈20，螺套部17内壁的内螺纹与凸台25表面螺纹配合旋紧。

图5为阳极连接器、阴极连接器对插啮合过程的示意图，图中标40部位为同轴匹配对正过程示意，图中标41部位为锥形孔引导对插过程示意，由图可见该产品将阳极连接器端面的密封圈放置在圆柱面引导段的后面，并未将密封圈放置在圆柱面引导段的中部将其分割，同时取消了原来4.3/10阳极连接器端部的较长锥度面，使得用于对正的圆柱引导段距离加长。

当阳极和阴极沿轴向位移啮合过程中阳极外导体12的圆柱面与阴极外导体22的内孔先进行对插，继续位移过程中该两部分匹配的距离越来越长，使得阳极和阴极产品整体保持同轴对正对插，不会发生之前4.3/10产品由于圆柱引导段分割且较短所带来的对插易歪斜导致内部结构损坏。弹性外导体24采用的劈槽弹性结构在加工完成后会进行涨口，将其口部均匀的涨开保持圆环状，同时在阳极外导体12口部设有一个锥形孔，其口部直径大于弹性外导体24涨口后的最大直径，当对插时弹性外导体24涨口后的口部劈槽弹性结构会沿着阳极外导体12的锥形孔逐步均匀收缩，直至到达阳极外导体12锥度孔底部的圆柱孔到达设计尺寸。同理，插孔21口部采用劈槽结构并进行收口，啮合时该收缩后的孔会被插入其中的插针11的针形端部逐步撑开直至恢复圆柱面。

图6为阳极和阴极对插啮合到位的结构示意图，图中标50之处为密封圈受挤压变形示意，标51之处为对插啮合到位后形成的电气接触面，标52之处为机械定位面。由图可见当阳极和阴极位移啮合至阴极外导体22端面与阳极外导体12端面贴合时达到设计固定位置，起到固定位置的作用。同时，前述的弹性外导体24涨口后的劈槽弹性结构与阳极外导体12的圆柱孔相接触匹配，形成电气接触，由弹性外导体24的弹力提供足够的接触正压力，保证电连接稳定可靠。与此同时，弹性外导体24中之前因为涨口而变形的锥度孔恢复为圆柱孔并达到设计尺寸A，同理，插孔21上劈槽收口的锥形部分恢复为圆柱面并达到设计尺寸B；该产品设计值A为φ5mm-φ5.06mm，值B为φ2.17mm-φ2.20mm，值A与值B保持50Ω匹配，保证电气性能优良。

前述机械定位到位后，形成如图6所示的尺寸为D和E间隙，间隙D大于0.1mm，保证不会干涉机械定位面完全贴合。间隙E为0.2mm-0.45mm，确保弹性外导体24端面与阳极外导体12的端面不发生接触而影响到电气性能的稳定性，同时保证该间隙不得过大造成该处阻抗失配影响电气性能。机械定位到位后阴极外导体22上对外螺纹M14*1与螺套13螺套上的内螺纹M14*1相互啮合锁紧，同时在该机械定位到位时，位于阳极外导体12槽内的密封圈14被阴极外导体22端部挤压变形，贴合紧密形成可靠密封。

为了便于安装使用，可在阴极连接器的阴极外导体22底部增设法兰30。如图7所示为本实用新型阴极典型结构安装法兰图，本实用新型典型安装法兰尺寸为17.5*17.5mm，小于常规的7/16型的32*32mm以及N型和4.3/10型的25.4*25.4mm，体积明显缩小。

除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围内。

Claims

1.一种射频连接器，包括阳极连接器、阴极连接器，其特征在于,所述阳极连接器包括插针、阳极外导体、螺套、密封圈、阳极绝缘介质，所述阳极外导体为管体结构，阳极外导体的口部一侧设有一个孔径向外增大的锥形孔，阳极绝缘介质为轴向设通孔的圆柱体，阳极绝缘介质插入阳极外导体内孔，阳极绝缘介质外圆柱面与阳极外导体内孔之间通过倒刺结构固定，所述插针插入阳极绝缘介质内孔内并在阳极外导体的口部一侧探出，所述阳极外导体的管体外壁设一圈凹槽，凹槽左侧设挡圈，密封圈布置于凹槽内，所述螺套分为螺套部和压紧凸台，螺套部内壁设内螺纹，所述阴极连接器，包括插孔、阴极外导体、阴极绝缘介质、弹性外导体，所述阴极外导体为管体结构，所述阴极绝缘介质为轴向设通孔的圆柱体，所述阴极绝缘介质插入阴极外导体内孔，阴极绝缘介质外圆柱面与阴极外导体内孔之间通过倒刺结构固定，所述插孔的一端为劈槽结构并进行收口，所述插孔的劈槽结构一端位于与阳极连接器对接的一侧，所述插孔插入阴极绝缘介质内孔，插孔外圆柱面与阴极绝缘介质通孔内壁之间通过倒刺结构固定，所述弹性外导体为管体结构，所述弹性外导体的一端为劈槽弹性结构并涨口，所述弹性外导体劈槽弹性结构的一端位于与阳极连接器对接的一侧，所述弹性外导体的另一端与阴极外导体内孔之间采用过盈配合压接固定，所述阴极外导体的外壁设凸台，凸台表面设螺纹，与螺套部内壁的内螺纹配合，所述插针插入插孔，啮合时，插孔的劈槽收口被插入其中的插针逐步撑开直至恢复圆柱面，所述弹性外导体的涨口劈槽沿着阳极外导体的锥形孔逐步均匀收缩，所述螺套从阳极外导体一侧穿入，压紧凸台抵住挡圈，螺套部内壁的内螺纹与凸台表面螺纹配合旋紧。

2.如权利要求1所述的一种射频连接器，其特征在于，所述插针、阳极外导体、螺套由黄铜加工后电镀而成，密封圈为硅橡胶模压成型，阳极绝缘介质为聚四氟乙烯加工成型；插孔、弹性外导体由铍青铜加工及热处理后电镀而成，阴极外导体为黄铜加工后电镀而成，阴极绝缘介质为聚四氟乙烯加工成型。