CN212517466U - 一种免焊接的微波同轴连接器 - Google Patents

Abstract

一种免焊接的微波同轴连接器，用于解决背景技术中存在的问题，属射频连接器领域，本实用新型包括外导体、介质、绝缘体和芯体，所述外导体的末端设有用于和PCB板连接的连接板，所述连接板上设有锁紧孔，所述外导体内设有外导体套管，所述介质设置在外导体套管内，所述介质末端和PCB板的距离大于外导体套管和PCB板的距离，所述芯体设置在介质内且延伸至介质和外导体套管外并形成弹性臂，所述绝缘体穿过外导体和介质与芯体接触，本实用新型通过调节外导体、介质和芯体的配合方式，来调节芯体和PCB板的连接方式，将原有的芯体和PCB焊接或芯体与PCB通过弹簧顶针连接变为芯针和PCB过盈配合连接，可有效解决焊接或顶针连接所带来的技术问题。

Description

一种免焊接的微波同轴连接器

技术领域

本实用新型属于射频连接器领域，尤其涉及一种用于微带电路或共面波导转同轴的连接器，具体涉及一种免焊接的微波同轴连接器，用于解决背景技术中存在的技术问题。

背景技术

射频电缆是传输射频范围内电磁能量的电缆，由内导体、外导体、绝缘体和保护套组成。按照结构不同可以将射频电缆分为射频同轴电缆、对称射频电缆和螺旋射频电缆。其中，射频同轴电缆是指射频电缆的内导体、射频电缆的外导体和射频电缆的绝缘体共用同一轴心的电缆。射频同轴电缆在无线通信与广播、电视、雷达、导航、计算机及仪表等方面广泛的应用，是各种无线电通信系统及电子设备中不可缺少的元件。

现有连接器在安装时通常需要对芯针进行焊接，使用焊锡将芯针连接到微带电路或共面波导上。更复杂的办法包括金丝键合或者使用弹簧顶针进行连接。现有技术要么性能与焊接工艺直接相关，焊锡的多少，焊球的位置都直接影响连接器在微波下的电气性能，要么结构复杂，需要极为微小的弹簧和活塞，且需要在电路板侧面电镀。另外，如果采用焊接，连接器的抗振性能差，稍有错位就会导致焊点断裂，无法适应经常存在振动的环境，为解决上述技术问题，本发明提供一种免焊接的微波同轴连接器，用以解决背景技术中存在的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：为解决背景技术中存在的技术问题，本实用新型提供一种免焊接的微波同轴连接器。

本实用新型为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

一种免焊接的微波同轴连接器，包括外导体、介质、绝缘体和芯体，所述外导体的末端设有用于和PCB板连接的连接板，所述连接板上设有锁紧孔，所述外导体内沿其轴线方向设有外导体套管，所述介质设置在外导体套管内，所述介质末端和PCB板的距离大于外导体套管和PCB板的距离，所述芯体设置在介质内且延伸至介质和外导体套管外，所述芯体伸出介质的部分形成弹性臂，所述绝缘体穿过外导体和介质并与芯体接触。

进一步地，所述介质包括呈圆柱状的第一介质和第二介质，所述第二介质上设有与其轴线方向垂直的横向连接管，所述第二介质沿其轴线方向设有第一竖管，所述第一竖管和横向连接管连通，所述第一介质沿其轴线方向设有第三竖管，所述第一竖管和第三竖管通过第二竖管连接，所述第一竖管、第二竖管、第三竖管的直径依次减小。

进一步地，所述外导体套管包括与PCB板距离逐渐减小的一级套管、二级套管和三级套管，所述一级套管、二级套管和三级套管直径依次减小，所述一级套管和第一介质、二级套管和第二介质的大小匹配以实现过盈配合。

进一步地，所述芯体包括顺次连接的第一部分、第二部分、第三部分、第四部分、第五部分、第六部分和芯针，其中，两两相邻的两个部分具有不同的直径，所述第一部分沿其轴线方向设有用于和同轴电缆公头连接的连接槽。

进一步地，当弹性臂的长度小于芯针直径的5倍时，所述芯针与PCB板的距离为芯针直径的0.2-0.5倍。

进一步地，当弹性臂的长度大于等于芯针直径的5倍时，所述芯针与PCB 板的距离a为芯针直径的0.4-0.8倍，所述介质末端和PCB板的距离a较外导体套管和PCB板的距离b大0.5-5mm。

进一步地，所述芯针的端部设有辅助芯针和微带电路连接的球棍，所述球棍的直径为芯针直径的1-1.3倍。

进一步地，所述介质和外导体上均匀设有防止芯体沿外导体轴线方向滑动的注胶孔。

本实用新型的有益效果如下：

1、本实用新型连接器的生产、装配条件得以简化，射频电气性能显著提高，由于只有三个零件且无细小的弹簧、活塞，连接器本身的生产加工简单，成本降低。由于不需要焊接，只需要螺栓紧固，连接器的安装工艺得以简化，对安装人员的技术无苛刻要求，不需要高级焊工，同时，连接器微波性能良好，当应用于2.92规格的连接器时，35GHz以下频率回波损耗优于20dB，这在同轴转共面波导或微带线连接器中，属于优秀的指标。

2、本实用新型所述介质包括呈圆柱状的第一介质和第二介质，所述第二介质上设有与其轴线方向垂直的横向连接管，所述第二介质沿其轴线方向设有第一竖管，所述第一竖管和横向连接管连通，所述第一介质沿其轴线方向设有第三竖管，所述第一竖管和第三竖管通过第二竖管连接，所述第一竖管、第二竖管、第三竖管的直径依次减小，通过将介质设置为直径不同的第一介质和第二介质，可借助第一介质和第二介质形成的台阶实现介质与外导体的配合连接，通过第一竖管和第二竖管、第二竖管和第三竖管之间形成的台阶的设置实现芯体和介质的配合连接。

3、本实用新型所述外导体套管包括与PCB板距离逐渐减小的一级套管、二级套管和三级套管，所述一级套管、二级套管和三级套管直径依次减小，所述一级套管和第一介质、二级套管和第二介质的大小匹配以实现过盈配合，通过将外导体套管和介质的过盈配合，实现外导体和介质的连接。

4、本实用新型所述芯体包括顺次连接的第一部分、第二部分、第三部分、第四部分、第五部分、第六部分和芯针，其中，两两相邻的两个部分具有不同的直径，所述第一部分沿其轴线方向设有用于和同轴电缆公头连接的连接槽，通过将顺次连接的第一部分、第二部分、第三部分、第四部分、第五部分、第六部分和芯针两两相邻的部分直径设置为不同大小，使得两两相邻的部分的连接处形成台阶，通过台阶的辅助实现芯体和介质的连接。

5、本实用新型当弹性臂的长度小于芯针直径的5倍时，所述芯针与PCB 板的距离a为芯针直径的0.2-0.5倍或当弹性臂的长度大于等于芯针直径的5 倍时，所述芯针与PCB板的距离a为芯针直径的0.4-0.8倍，根据弹性臂和芯针直径之间的关系对应调整芯针对PCB板的距离，可确保芯针与PCB板过盈配合从而使得芯针与PCB板上的微带电路连接良好。

6、本实用新型所述芯针的端部设有辅助芯针和微带电路连接的球棍，所述球棍的直径为芯针直径的1-1.3倍，连接器安装在电路板上以后，芯针表面与微带线或共面波导表面形成过盈配合，稍微加大芯针末端的直径，使之成为球棍，使芯针末端与微带线或共面波导形成点接触。

7、本实用新型所述介质和外导体上均匀设有防止芯体沿外导体轴线方向滑动的注胶孔。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

图2是本实用新型外壳结构示意图；

图3是本实用新型外壳沿G-G剖开后结构示意图；

图4是本实用新型外壳沿F-F剖开后结构示意图；

图5是本实用新型介质结构示意图；

图6是本实用新型介质沿B-B剖开后结构示意图；

图7是本实用新型芯体结构示意图；

图8是本实用新型带球棍的结构示意图；

图9是本实用新型带球辊的芯体的结构示意图；

图10是本实用新型S11侧视图；

图11是本实用新型传输损耗图；

附图标记：1-外导体、11-壳体、12-连接板、13-锁紧孔、14-外导体套管、15- 横向安装套管、2-介质、21-第一介质、22-连接管、221-横向连接管、222-第一竖管、223-第二竖管、224-第三竖管、23-第二介质、3-芯体、31-连接槽、 32-第二部分、33-第三部分、34-第四部分、35-第五部分、36-第六部分、37- 芯针、4-绝缘体、5-PCB板。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他它施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型实施方式的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

实施例1

如图1-11所示，一种免焊接的微波同轴连接器，包括外导体1、介质2、绝缘体4和芯体3，外导体1的末端设有用于和PCB板5连接的连接板12，连接板12上设有锁紧孔13，外导体1内沿其轴线方向设有外导体1套管，介质2 设置在外导体1套管内，介质2末端和PCB板5的距离大于外导体1套管和PCB 板5的距离，芯体3设置在介质2内且延伸至介质2和外导体1套管外，芯体 3伸出介质2的部分形成弹性臂，绝缘体4穿过外导体1和介质2并与芯体3 接触。

本实用新型连接器的生产、装配条件得以简化，射频电气性能显著提高，由于只有三个零件且无细小的弹簧、活塞，连接器本身的生产加工简单，成本降低。由于不需要焊接，只需要螺栓紧固，连接器的安装工艺得以简化，对安装人员的技术无苛刻要求，不需要高级焊工，同时，连接器微波性能良好，当应用于2.92规格的连接器时，35GHz以下频率回波损耗优于20dB，这在同轴转共面波导或微带线连接器中，属于优秀的指标。

实施例2

如图1、5、6所示，本实用新型是在实施例1上的进一步改进，介质2包括呈圆柱状的第一介质21和第二介质23，第二介质23上设有与其轴线方向垂直的横向连接管221，第二介质23沿其轴线方向设有第一竖管222，第一竖管 222和横向连接管221连通，第一介质21沿其轴线方向设有第三竖管224，第一竖管222和第三竖管224通过第二竖管223连接，第一竖管222、第二竖管 223、第三竖管224的直径依次减小。

本实用新型介质2包括呈圆柱状的第一介质21和第二介质23，第二介质 23上设有与其轴线方向垂直的横向连接管221，第二介质23沿其轴线方向设有第一竖管222，第一竖管222和横向连接管221连通，第一介质21沿其轴线方向设有第三竖管224，第一竖管222和第三竖管224通过第二竖管223连接，第一竖管222、第二竖管223、第三竖管224的直径依次减小，通过将介质2 设置为直径不同的第一介质21和第二介质23，可借助第一介质21和第二介质 23形成的台阶实现介质2与外导体1的配合连接，通过第一竖管222和第二竖管223、第二竖管223和第三竖管224之间形成的台阶的设置实现芯体3和介质2的配合连接。

实施例3

如图1-4所示，本实用新型是在实施例1上的进一步改进，外导体套管包括与PCB板5距离逐渐减小的一级套管、二级套管和三级套管，一级套管、二级套管和三级套管直径依次减小，一级套管和第一介质21、二级套管和第二介质23的大小匹配以实现过盈配合。

本实用新型外导体套管包括与PCB板5距离逐渐减小的一级套管、二级套管和三级套管，一级套管、二级套管和三级套管直径依次减小，一级套管和第一介质21、二级套管和第二介质23的大小匹配以实现过盈配合，通过将外导体套管和介质2的过盈配合，实现外导体1和介质2的连接。

实施例4

如图1、7所示，本实用新型是在实施例1上的进一步改进，芯体3包括顺次连接的第一部分、第二部分32、第三部分33、第四部分34、第五部分35、第六部分36和芯针37，其中，两两相邻的两个部分具有不同的直径，第一部分沿其轴线方向设有用于和同轴电缆公头连接的连接槽31。

本实用新型芯体3包括顺次连接的第一部分、第二部分32、第三部分33、第四部分34、第五部分35、第六部分36和芯针37，其中，两两相邻的两个部分具有不同的直径，第一部分沿其轴线方向设有用于和同轴电缆公头连接的连接槽31，通过将顺次连接的第一部分、第二部分32、第三部分33、第四部分 34、第五部分35、第六部分36和芯针37两两相邻的部分直径设置为不同大小，使得两两相邻的部分的连接处形成台阶，通过台阶的辅助实现芯体3和介质2 的连接。

优选地，当弹性臂的长度小于芯针37直径的5倍时，芯针37与PCB板5 的距离a为芯针37直径的0.2-0.5倍或当弹性臂的长度大于等于芯针37直径的5倍时，芯针37与PCB板5的距离a为芯针37直径的0.4-0.8倍，根据弹性臂和芯针37直径之间的关系对应调整芯针37对PCB板5的距离，可确保芯针37与PCB板5过盈配合从而使得芯针37与PCB板5上的微带电路连接良好。

优选地，所述介质2末端和PCB板5的距离较外导体1套管和PCB板5的距离b大0.5-5mm。

实施例5

如图1、8、9所示，本实用新型是在实施例1上的进一步改进，芯针37的端部设有辅助芯针37和微带电路连接的球棍，球棍的直径为芯针37直径的 1-1.3倍。

本实用新型芯针37的端部设有辅助芯针37和微带电路连接的球棍，球棍的直径为芯针37直径的1-1.3倍，连接器安装在电路板上以后，芯针37表面与微带线或共面波导表面形成过盈配合，稍微加大芯针37末端的直径，使之成为球棍，使芯针37末端与微带线或共面波导形成点接触。

优选地，介质2和外导体1上均匀设有防止芯体3沿外导体1轴线方向滑动的注胶孔。

优选地，为了补偿介质2缩进所带来的阻抗变化，需要芯针37和介质2通过变换直径进行阻抗匹配。

由技术常识可知，本实用新型可以通过其他的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本实用新型范围内或在等同于本实用新型的范围内的改变均被本实用新型包含。

Claims (8)

1.一种免焊接的微波同轴连接器，包括外导体(1)、介质(2)、绝缘体(4)和芯体(3)，其特征在于，所述外导体(1)的末端设有用于和PCB板(5)连接的连接板(12)，所述连接板(12)上设有锁紧孔(13)，所述外导体(1)内沿其轴线方向设有外导体(1)套管，所述介质(2)设置在外导体(1)套管内，所述介质(2)末端和PCB板(5)的距离大于外导体(1)套管和PCB板(5)的距离，所述芯体(3)设置在介质(2)内且延伸至介质(2)和外导体(1)套管外，所述芯体(3)伸出介质(2)的部分形成弹性臂，所述绝缘体(4)穿过外导体(1)和介质(2)并与芯体(3)接触。

2.根据权利要求1所述的一种免焊接的微波同轴连接器，其特征在于，所述介质(2)包括呈圆柱状的第一介质(21)和第二介质(23)，所述第二介质(23)上设有与其轴线方向垂直的横向连接管(221)，所述第二介质(23)沿其轴线方向设有第一竖管(222)，所述第一竖管(222)和横向连接管(221)连通，所述第一介质(21)沿其轴线方向设有第三竖管(224)，所述第一竖管(222)和第三竖管(224)通过第二竖管(223)连接，所述第一竖管(222)、第二竖管(223)、第三竖管(224)的直径依次减小。

3.根据权利要求2所述的一种免焊接的微波同轴连接器，其特征在于，所述外导体(1)套管包括与PCB板(5)距离逐渐减小的一级套管、二级套管和三级套管，所述一级套管、二级套管和三级套管直径依次减小，所述一级套管和第一介质(21)、二级套管和第二介质(23)的大小匹配以实现过盈配合。

4.根据权利要求1所述的一种免焊接的微波同轴连接器，其特征在于，所述芯体(3)包括顺次连接的第一部分、第二部分(32)、第三部分(33)、第四部分(34)、第五部分(35)、第六部分(36)和芯针(37)，其中，两两相邻的两个部分具有不同的直径，所述第一部分沿其轴线方向设有用于和同轴电缆公头连接的连接槽(31)。

5.根据权利要求4所述的一种免焊接的微波同轴连接器，其特征在于，当弹性臂的长度小于芯针(37)直径的5倍时，所述芯针(37)与PCB板(5) 的距离a为芯针(37)直径的0.2-0.5倍，当弹性臂的长度大于等于芯针(37)直径的5倍时，所述芯针(37)与PCB板(5)的距离a为芯针(37)直径的0.4-0.8倍。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的一种免焊接的微波同轴连接器，其特征在于，所述介质(2)末端和PCB板(5)的距离较外导体套管和PCB板(5)的距离b大0.5-5mm。

7.根据权利要求4所述的一种免焊接的微波同轴连接器，其特征在于，所述芯针(37)的端部设有辅助芯针(37)和微带电路连接的球棍，所述球棍的直径为芯针(37)直径的1-1.3倍。

8.根据权利要求1-5、7中任意一项所述的一种免焊接的微波同轴连接器，其特征在于，所述介质(2)和外导体(1)上均匀设有防止芯体(3)沿外导体(1)轴线方向滑动的注胶孔。

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