CN219180797U - 用于多重的模块到板或模块到模块连接的连接组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及用于多重的模块到模块(M2M)或模块到板(M2B)连接的连接组件，所述连接组件包括多个一体式RF连接组件(1)，每个一体式RF连接组件包括至少一个插口(6)，其中，一体式RF连接组件(1)的一个插口(6)的至少外部接触件(61)是所述M2M或M2B连接的一个模块的一个部件的一体部分。

Description

用于多重的模块到板或模块到模块连接的连接组件

技术领域

本实用新型涉及RF连接组件，该RF连接组件包括部分地与电气设备箱一体形成的多个一体式同轴连接组件。

特别地，这种组件可用于将印刷电路板(PCB)连接到诸如模块或滤波器或功率放大器或天线之类的另一部件(模块到板M2B应用)或者甚至将这些部件中的两者连接在一起(模块到模块M2M应用)。

例如，本实用新型应用于这样的连接，其用于连接用于无线通信市场的RRU/RRH(远程射频单元/远程射频头端)发射机模块内部的板。

本实用新型总体上还涉及医学领域、航空或运输领域、空间领域或甚至电信领域中的连接。

“RF连接器”可以理解为能够传输从直流(DC)范围到射频(RF)范围、包括超高频(HF)范围的信号的连接器，所述信号为高速数字信号(高速数据链路，HSDL)或射频(RF)信号。

背景技术

随着无线通信技术的不断发展，板到板连接器变得越来越广泛地应用于无线系统模块互连，诸如通信基站、RRH、中继器、GPS设备及其他类似应用。无线设备的三个主要趋势是更小尺寸、更低成本和更易安装。对于板到板连接器，市场也要求它们更小、更便宜且更模块化。

市场上和现有技术中已经有用于蜂窝无线电话基础设施的电信区域的连接组件的示例。实际上，该市场中的趋势是使RF(射频)部分的损失最小化，以减少基站的放大元件。为此，一方面，在RRU/RRH发射机模块中，越来越多地将基站的实际射频部分重新定位成尽可能靠近发射-接收天线；另一方面，射频单元内部的RF引线由直接互连替代。

因此，所谓的板到板连接已经在过去十年内逐代发展起来。

因此，已知第一代连接组件用于将板直接互连，例如市售的来自Radiall公司的名称为SMP、SMP-Com、MMBX的连接组件，其具有十分之几毫米的有限的轴向错位，大约为0.3mm至0.6mm。SMP系列根据MIL STD 348规范而标准化，DESC规范94007&94008A的第二代连接组件也是已知的，其具有2mm至2.4mm的更大的轴向错位，例如市售的来自Radiall公司的名称为SMP-MAX的连接组件，或者市售的来自Huber和Suhner公司的名称为MBX的连接组件，或者市售的来自Amphenol RF公司的名称为AFI的连接组件，或者市售的来自Rosenberger公司的名称为Long Wipe SMP和P-SMP的连接组件。

尽管这两代具有不同程度的轴向错位，但是这两代的径向错位和连接的工作原理是相同的。这种连接组件分别包括卡扣配合(或“卡扣”)型的第一插口、具有导向锥(“在插座上滑动”)的“滑动”(或滑膛)型的第二插口、以及称为适配器(或转接器)的连接耦合件，其中第一插口和第二插口分别紧固到连接耦合件的端部。因此，通过借助滑动插口的导向锥对连接耦合件进行重定心进行盲连接。通过在卡扣配合型插口的凹槽中旋转耦合件而产生径向错位。第一插口和第二插口通常由黄铜制成且不具有弹性功能。连接耦合件通常由昂贵的弹性贵金属材料、例如CuBe2或CuSn4Pb4Zn4制成，并且在其每个端部处设置与第一插口和第二插口配合的弹性部件(例如，瓣片和插槽)。

因此，三部分结构的卡扣型插口-适配器-滑动插口广泛用于板到板连接、即板到RF模块或RF模块到RF模块互连的连接设计。这可以参照例如专利申请WO2010/010524、WO2013/150059、CN110391517，每件专利申请都描述了具有三部分结构的连接组件，即包括三个独立的子组件的连接组件。

图1示出了具有这种三部分结构的处于耦合配置的RF同轴连接组件1，其具有滑动端插口2、卡扣端插口3以及作为这两个插口2、3之间的连接耦合件的适配器4。

滑动端插口2包括中心接触件20、同轴设置在中心接触件20周围的外部接触件21、以及插入并保持在中心导体20和外部导体21之间的电绝缘主体22。

卡扣端插口3包括中心接触件30、同轴设置在中心接触件30周围的外部接触件31、以及插入并保持在中心导体30和外部导体31之间的电绝缘固体主体32。

适配器4包括中心接触件40、同轴设置在中心接触件40周围的外部接触件41、以及两个电绝缘主体42、43，每个电绝缘主体42、43插入并保持在中心导体40和外部导体41之间并且布置在适配器4的一端。

外部接触件41的每一端被开槽并限定由插槽形成的弹簧尖轨。这些弹簧尖轨沿周向在功能上彼此分开并且在径向上弹性移动。各个弹簧尖轨包括从适配器4向外突出的侧面突起410、411。在耦合配置中，突起410由于弹簧尖轨的弹性而径向接触外部接触件21的圆柱表面210并且可以滑动浮动安装，从而提供轴向错位，以补偿设备中相关部件的制造和组装产生的容差。图1中示出了最大滑动距离A。突起411容纳在在外部接触件的凹部内产生的凹槽310中并且由于弹簧尖轨的弹性而径向接触该凹槽的表面。这些连接依赖于适配器在卡扣配合端和滑动端上的偏转以产生连接的径向容差。此外，突起410、411的弧形表面和弹簧尖轨的弹性可以实现可靠的接触、特别是在径向偏差的情况下，并且可以满足较大的径向偏差量。

由于弹簧突起410、411，该三部分结构的机械连接允许适配器4相对于插口3在横向方向上倾斜一定偏角。如前面所解释的，该机械连接通常被配置为可拆卸的卡扣连接并且使得可以通过在轴向方向上施加一定的力来将适配器4与插口3分开。

如所示出的，插口3可以被焊接到PCB，特别是通过外部接触件31的用于焊接的支腿而焊接到PCB。

另外，在该机械连接的另一侧，插口2的主体可以被拧到或按压到另一RF模块5，特别是通过将中心接触件20焊接到RF模块5的中心接触件50。如所示出的，RF模块5具有导电主体51并且可以包括设置在导电主体51的表面上的导电盖52，该盖52在RF模块5被配置为RRU中的滤波器时是必要的。

图2A至图2C示出了将滑动端插口2与具有中心接触件50的RF模块组装在一起的步骤。

滑动端插口2是具有三个组装的元件的独立的子组件，三个组装的元件为中心接触件20、围绕中心接触件20设置的同轴外部接触件21以及保持在中心接触件20和外部接触件21之间的电绝缘主体22。该独立的子组件2被组装到RF模块5的导电主体51中(图2A)。

然后，沿着滑动端插口2的中心轴线，作为销的中心接触件50与插口2安装在一起以与滑动端插口2的中心接触件20连接(图2B)。

并且，中心接触件50通过焊接线S焊接到中心接触件20(图2C)。当RF模块5被配置为滤波器时，盖52通过围绕外部接触件21而设置在导电主体51的顶部。

同样在滤波器配置中，代替作为销的中心接触件50，使横向于中心接触件20延伸的导电条53与中心接触件20接触(图2E)。

并且，导电条53通过焊接线S而焊接到中心接触件20(图2E)。

图2D中的中心接触件与图2E中类似地安装。但是在图2D中，外部接触件是卡扣型的。

然而，由于具有三个独立部件(即适配器和两个端部插口)的三部分结构，整个连接组件是昂贵的。成本较高是因为板到模块或模块到模块连接需要许多独立的同轴组件。

此外，例如在基站的高速数据传输服务中，对独立的同轴连接件的需求大幅度增加，从2个到4个连接，直到当今的64个连接或更多个。如果制造这些连接的成本相对较高，则因此对市场构成阻碍。

因此，需要改进用于模块到模块(M2M)或模块到板(M2B)连接的方案，尤其是用以降低实现成本。

本实用新型的目的在于解决这些需求的全部或部分。

实用新型内容

因此，根据本实用新型的一个方面，本实用新型的主题是一种用于多重的模块到模块(M2M)或模块到板(M2B)连接的连接组件，所述连接组件包括多个一体式RF连接组件，每个一体式RF连接组件包括至少一个插口。

根据本实用新型，一体式RF连接组件的一个插口的至少外部接触件是所述模块到模块或模块到板连接的一个部件的一体部分。

“一体部分”应理解为插口的至少外部接触件和模块的至少一个部件制成一体。换言之，插口的部件的功能是由具有材料连续性的板或模块的部件一体实现的。

所述外部接触件优选是所述模块的导电主体或被配置成过滤器的所述模块的盖的一体部分。

根据一有利变型，所述外部接触件适于允许适配器的滑动或卡扣配合。

根据第一配置，所述插口的中心接触件是所述RF模块的中心接触件的一体部分。

根据第二配置，所述插口的所述中心接触件焊接到布置在所述RF模块的所述导电主体内部的导电条。

根据一有利实施方式，每个一体式RF连接组件还包括要被连接到所述M2M或M2B连接的另一个模块的独立插口和用于机械地和电气地联接两个插口的独立适配器。

根据另一实施方式，每个一体式RF连接组件包括用于机械地和电气地联接到所述插口的同轴连接器，所述同轴连接器至少包括柔性部分，该柔性部分被配置为补偿M2M连接的两个模块之间或M2B连接的模块与板之间的径向和/或轴向错位。

根据该另一实施方式，同轴连接器可根据专利申请PCT/CN2021/084138或专利申请CN111146617。因此，用于机械地和电气地联接到所述插口的具有纵向轴线的同轴连接器包括：

-沿纵向轴线延伸的中心接触件，以及

-外部接触件，

-同轴地介于所述中心接触件和所述外部接触件之间的至少一个电绝缘固体主体，所述主体机械地保持在所述外部接触件中并且机械地保持所述中心接触件。

根据该实施方式和有利的变型，所述同轴连接器包括：

-中心接触件，所述中心接触件包括两个刚性部分以及在两个刚性部分之间的柔性部分，每个刚性部分沿纵向轴线延伸，以及

-包括两个刚性部分以及在两个刚性部分之间的柔性部分的外部接触件，

-同轴地介于所述中心接触件和所述外部接触件之间的两个电绝缘固体主体，两个主体中的一者被机械地保持在外部接触件的两个刚性部分中的一个刚性部分中，并且机械地保持中心接触件的两个刚性部分中的一个刚性部分，而两个主体中的另一者被机械地保持在外部接触件的两个刚性部分中的另一个刚性部分中，并且机械地保持中心接触件的两个刚性部分中的另一个刚性部分，

其中，所述两个绝缘主体的面对面的端部和所述柔性部分被配置为允许球形接头链接围绕垂直于所述纵向轴线的轴线的弯曲。

本实用新型的另一主题涉及一种制造用于多重的模块到板(M2B)或模块到模块(M2M)连接的连接组件的方法，所述连接组件包括多个一体式RF连接组件，所述一体式RF连接组件包括至少一个插口，其中，以一体件生产一体式RF连接组件的一个插口的至少外部接触件和所述M2B或M2M连接的模块的一个部件。

有利地，通过选自深拉、压铸、机械加工、增材制造的技术来实现以一体件生产。

本实用新型的另一主题涉及如前所述的连接组件用于传输射频(RF)信号或高速数据链路(HSDL)信号的用途。

换言之，本实用新型在于新的子组件，该子组件至少具有如下部件，该部件至少结合了板或RF模块的部件的传统功能和插口的之前由该插口的独立的子组件实现的功能之一。

与已知的用于板到板连接的三部分结构相比，根据本实用新型的结构允许降低成本，因为该结构的至少一部分直接集成到RF模块的结构中。这针对所有一体式连接器子组件重复。

根据本实用新型的连接器获得的主要优点有很多，可以列举如下：

-与根据现有技术的三部分连接结构相比，实现一体式连接器的成本大大降低；

-将至少一个部分集成在RF模块中不会改变根据现有技术的三部分结构的连接方式和性能。值得注意的是，利用根据本实用新型的连接组件，可以实现高速数字信号(高速数据链路，HSDL)或射频(RF)信号的传输；

-无需将直接集成在壳体中的插口的每个外部接触件制造和组装到射频模块的导电主体中，或者制造和组装到当模块被配置成RRU的滤波器时所必需的盖中；

-在一些配置中，插口的销形式的中心接触件和射频模块的销形式的中心触点是一体件。

通过插口的外部接触件的集成，RF模块的加工成本不增加或仅略有增加，但在以下几个方面成本大大降低：

_●消除了单独的外部接触件；

_●不再需要根据现有技术通过螺接或滚花的方式将独立部件安装到RF模块的主体中，这节省了组装成本，并且完全避免了一些可能因装配产生的风险，例如连接松动、干涉引起的金属屑、组装歪斜等；

_●当插口的销与RF模块的销集成为一体件时，不再需要焊接这些根据现有技术是分离的部件，这降低了组装成本，并且完全避免焊接引起的风险，如由于加热引起的插口的绝缘主体软化、插口的销歪斜等。整体销加工成本也有所降低；

_●插口的集成在RF模块中的(一个或多个)部分无需电镀。集成后不再需要单独电镀插口的外部接触件以及有利地销(中心接触件)，因此也降低了电镀成本。

此外，RF链路的对应物，例如SMP系列的转接器(bullet)和对应插座保持不变，这对RF链路的标准化是一个优势。

根据另一方面，本实用新型涉及上述一体式RF连接器或上述连接模块用于传输RF(射频)信号或HSDL(高速数据链路)信号的用途。

附图说明

在阅读本实用新型的示例性实现方式的详细描述后，本实用新型的其他优点和特征将变得更加明显，这些示例性实现方式通过非限制性说明并参考以下附图给出，其中：

-图1是根据现有技术的三部分同轴连接组件的纵向剖视图，其中端部插口插入并附接到被配置成滤波器的RF模块；

-图2A至图2C是纵向剖视图，示出了将根据现有技术的三部分同轴组件的端部插口安装和焊接到被配置成根据现有技术的滤波器的RF模块的不同步骤；

-图2D和图2E是纵向剖视图，示出了将根据现有技术的三部分同轴组件的端部插口安装和焊接到被配置成根据现有技术变型的滤波器的RF模块的不同步骤；

-图3是端部插口的纵向剖视图，该端部插口的外部接触件与被配置成根据本实用新型的滤波器的RF模块的导电主体一体制成；

-图4是图3的变型的纵向剖视图；

-图5是端部插口的纵向剖视图，该端部插口的外部接触件与被配置成根据本实用新型的滤波器的RF模块的盖一体制成；

-图6是图5的变型的纵向剖视图，其中端部插口处于卡扣结构；

-图7是连接组件的侧视图，该连接组件包括多个一体式端部插口，这些端部插口的外部接触件与被配置成滤波器的RF模块的独特盖一体制成；

-图7A是图7的连接组件的纵向剖视图；

-图8是包括根据图7和图7A的端部插口的多个外部接触件的独特盖的俯视图；

-图9是端部插口的纵向剖视图，该端部插口的外部接触件与被配置成根据本实用新型变型的滤波器的RF模块的盖一体制成。

具体实施方式

贯穿本申请，术语“内部”和“外部”将被理解为与根据本实用新型的一体式连接组件有关。

为了清楚起见，对于根据现有技术的电连接组件和根据本实用新型的电连接组件的相同元件，使用相同的附图标记。

图1至图2E已经在背景技术中进行了详细描述。因此，下文将不予讨论。

根据本实用新型，RF模块的主要结构用于至少集成根据图1至图2E的插口2的外部接触件21的功能。

图3示出了RF模块6的一部分的第一实施方式，该RF模块6的主体61用作具有三部分结构的滑动和引导功能的外部接触件。该外部接触件61同轴地围绕作为中心接触件的销60。刚性的电绝缘主体62介于销60和外部接触件61之间。外部接触件61也是定心端件，其包括定心面，该定心面具有环形形状和圆形截面，优选为截头圆锥形，如图所示。形成RF模块的中心接触件的金属条63必须焊接到销60。盖52可以如现有技术中那样附接到主体61。

图4示出了RF模块6的一部分的第二实施方式，该RF模块6的主体61用作具有三部分结构的滑动和引导功能的外部接触件。该外部接触件61同轴地围绕作为中心接触件的销60。刚性的电绝缘主体62介于销60和外部接触件61之间。外部接触件61也是定心端件，其包括定心面，该定心面具有环形形状和圆形截面，优选为截头圆锥形，如图所示。盖52可以如现有技术中那样附接到主体61。这里，中心销60是主体和外部接触件61内部的独特部件。与RF模块5的销50必须焊接到插口2的销20的现有技术的连接相比，该实施方式允许销60和外部接触件61之间更好的同轴性。

图5示出了RF模块6的一部分的第三实施方式，该RF模块6的盖61用作处于滑动结构的外部接触件。该外部接触件61同轴地围绕作为中心接触件的销60。刚性的电绝缘主体62介于销60和外部接触件61之间。外部接触件61也是定心端件，其包括定心面，该定心面具有环形形状和圆形截面，优选为截头圆锥形610，如图所示，它可以在盖61的平面表面前成形为大突起。形成RF模块的中心接触件的金属条63必须焊接到销60。盖61可以如现有技术中那样附接到主体64。

图6示出了RF模块6的一部分的第四实施方式，该RF模块6的盖61用作处于卡扣结构的外部接触件。该外部接触件61同轴地围绕作为中心接触件的销60。刚性的电绝缘主体62介于销60和外部接触件61之间。在这种配置中，弹性突起410被容纳在凹部612中的外部接触件内的凹槽611中。弹性突起410径向接触凹槽611的圆柱表面并确保电连接的任何径向错位容差。这些连接依赖于适配器在卡扣配合端和滑动端(未示出)上的偏转，以实现径向对准容差。

形成RF模块的中心接触件的金属条63必须焊接到销60。盖61可以如现有技术中那样附接到主体64。与图3和图4的实施方式相比，图6的实施方式使得外部接触件与盖61而不是RF模块的主体成一体，从而允许容易地制造卡扣结构。因此，功能是容纳弹簧突起(例如图9所示的适配器4的突起411)的内部凹槽611易于直接制造到盖中。

卡扣和滑动功能与现有技术相同。

图7和图7A示出了用于多重连接的整个连接组件，其具有与根据本实用新型的RF模块的盖成一体的独特的外部接触件61。在该连接组件中，集成有多个外部接触件61的盖61对于多个一体式RF连接组件1是通用的，每个RF连接组件1都包括两个插口6、3和用于机械和电联接两个插口6、3的适配器4。卡扣端插口3和适配器4各自与图1所示的三部分结构中的相同。

多个外部接触件可以是卡扣型或滑动型或它们的组合。

图8示出了在盖的平坦表面上的外部接触件61的截头圆锥形状610的一种规则分布的示例。以12mm的间距P为例进行该分布。但这些都取决于设备。

图9示出了制成为根据如图6所示的内部凹槽611的盖61中的卡扣结构的变型，该内部凹槽611容纳弹簧突起411。

可以提供其他变型和增强，而不以任何方式脱离本实用新型的框架。

例如，如果所示实施方式示出RF模块，则可以在模块上集成任何种类的已知插座，例如SMP、SMP-MAX系列。另一个示例是在申请PCT/CN2021/084138中描述的插座。

除非另有说明，否则表述“包括一个”应理解为与“包括至少一个”同义。

Claims (8)

1.一种用于多重的模块到模块(M2M)或模块到板(M2B)连接的连接组件，其特征在于，所述连接组件包括多个一体式RF连接组件(1)，每个一体式RF连接组件包括至少一个插口(6)，其中，一体式RF连接组件(1)的一个插口(6)的至少外部接触件(61)是所述M2M或M2B连接的一个模块的一个部件的一体部分。

2.根据权利要求1所述的连接组件，其特征在于，所述外部接触件是所述模块的导电主体的一体部分。

3.根据权利要求1所述的连接组件，其特征在于，所述外部接触件是所述模块的盖的一体部分。

4.根据权利要求1所述的连接组件，其特征在于，所述外部接触件适于允许适配器(4)的滑动或卡扣配合。

5.根据权利要求1所述的连接组件，其特征在于，所述插口的中心接触件是RF模块的中心接触件的一体部分。

6.根据权利要求1所述的连接组件，其特征在于，所述插口的中心接触件以导电的方式组装到布置在RF模块的导电主体内部的导电条。

7.根据权利要求1所述的连接组件，其特征在于，每个一体式RF连接组件(1)还包括要连接到所述M2M或M2B连接的另一个模块的独立插口(3)和用于机械地和电气地联接两个插口的独立适配器(4)。

8.根据权利要求1所述的连接组件，其特征在于，每个一体式RF连接组件(1)还包括用于机械地和电气地联接到所述插口(6)的具有纵向轴线的同轴连接器，所述同轴连接器包括：

-沿纵向轴线延伸的中心接触件，以及

-外部接触件，

-同轴地介于所述中心接触件和所述外部接触件之间的至少一个电绝缘固体主体，所述主体机械地保持在所述外部接触件中并且机械地保持所述中心接触件。

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