專(zhuān)利名稱(chēng)：射頻同軸連接器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種射頻同軸連接器。
背景技術(shù)：
射頻同軸連接器可以用于電路板對(duì)電路板、電路板對(duì)射頻模塊或射頻模塊對(duì)射頻模塊的互 連。在這些應(yīng)用場(chǎng)合，市場(chǎng)的發(fā)展趨勢(shì)是兩個(gè)被連接的元件之間的相對(duì)位置的公差越來(lái)越大， 這樣它們的制造就越容易，成本也越低。目前有幾種電路板對(duì)電路板的互連技術(shù)允許板間的軸向與徑向偏移最老的一種技術(shù)是基于標(biāo)準(zhǔn)的自插式的連接器，如SMB和MCX，具有與電路板互連的插頭與插座，如圖1所示，這 些連接器的內(nèi)導(dǎo)體與外導(dǎo)體都具有一種插針與插孔的交錯(cuò)連接方式。該連接方式允許有限的 軸向偏移。由于內(nèi)外導(dǎo)體的彈性的插孔所能承受的軸向與徑向偏移量是非常小，這使得在同 一塊電路板上安置的連接器不會(huì)超過(guò)三對(duì)；為了解決這個(gè)問(wèn)題，第二類(lèi)電路板互連技術(shù)使用 了一種叫轉(zhuǎn)接器的中間連接器件，市場(chǎng)上主要的產(chǎn)品有廳BX和SMP產(chǎn)品系列，轉(zhuǎn)接器可以相 對(duì)于固定在電路板上的插座有微小的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而允許一徑向的偏移，該偏移等于Lsin(a)， 其中L為轉(zhuǎn)接器的長(zhǎng)度，oc為轉(zhuǎn)接器可轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。如圖2所示，SMP的最大電路板間距H的 軸向偏移量與徑向偏移角度分別為±0.3毫米和±4°和而MMBX的軸向偏移量與徑向偏移角度 分別為士O. 70毫米和±4. 5° 。上述連接器的射頻電氣性能取決于其互連界面部分的阻抗匹配 水平，連接器互連界面處的空氣間隙使該區(qū)域出現(xiàn)高阻抗。此外，為了保證在軸向距離H在最小公差時(shí)連接的偏移角度足夠大，中心導(dǎo)體的插針與插 孔之間的搭接距離必須盡量小。這樣中心導(dǎo)體在角度偏移時(shí)不會(huì)產(chǎn)生過(guò)應(yīng)力。但這限制了連 接器適用的電路板間距H的軸向偏移量的提高。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種可以允許較大的軸向偏移量而又具有良好的射頻電 氣性能的射頻同軸連接器。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案 一種射頻同軸連接器，包括插座和轉(zhuǎn)接器，所述插座包括外導(dǎo)體和中心導(dǎo)體，轉(zhuǎn)接器上的插頭可以插入插座內(nèi)，轉(zhuǎn)接器也包括外 導(dǎo)體和中心導(dǎo)體并可以分別與插座上的外導(dǎo)體、中心導(dǎo)體形成接觸配合，所述轉(zhuǎn)接器的插頭3內(nèi)設(shè)有一啞鈴形第一絕緣體，第一絕緣體填充在轉(zhuǎn)接器的外導(dǎo)體和中心導(dǎo)體之間，第一絕緣 體的中間部位比兩端部要細(xì)，從而第一絕緣體的中間部位與轉(zhuǎn)接器的外導(dǎo)體之間形成一環(huán)形 的空隙。優(yōu)選地，所述插座外導(dǎo)體內(nèi)孔中設(shè)有一 向中心延伸的肩部。進(jìn)一步地，所述插座的后部還設(shè)有第二絕緣體，第二絕緣體填充在插座外導(dǎo)體與中心導(dǎo)體 之間，其前端面與肩部的前端面平齊。進(jìn)一步地，所述插座外導(dǎo)體內(nèi)孔直徑B=3. 65-4. 05mm，插座外導(dǎo)體內(nèi)孔深度1=2. 3-3. 3mm， 肩部?jī)?nèi)孔直徑G3. 3-2. 7mm,肩部寬度E=0. 2-0. 6mm，插座中心導(dǎo)體直徑A=0. 66-1. 06mm，連 接器外導(dǎo)體內(nèi)徑D=3.0-3.4mm，連接器內(nèi)導(dǎo)體外徑C=l. 07-1. 47畫(huà)，第一絕緣體端部寬度 F=0. 6-1. Oram,第一絕緣體中間部位外徑J=l. 6-2. 0mm。進(jìn)一步地，所述插座外導(dǎo)體內(nèi)孔直徑B二3.85mm，插座外導(dǎo)體內(nèi)孔深度1=2. 8mra，肩部?jī)?nèi)孔 直徑G=2. 5mm，肩部寬度E=0. 4mm，插座中心導(dǎo)體直徑A=0. 86mm，連接器外導(dǎo)體內(nèi)徑D=3. 2mm， 連接器內(nèi)導(dǎo)體外徑01.27rnrn，第一絕緣體端部寬度F=0. 8mm，第一絕緣體中間部位外徑 J=l. 8mm。本發(fā)明的有益效果是由于在轉(zhuǎn)接器的插頭內(nèi)設(shè)有啞鈴形的第一絕緣體，從而在插頭與插 座的接合區(qū)域內(nèi)形成不同的阻抗區(qū)域當(dāng)被連接的元器件間距具有很大的軸向公差的時(shí)候， 在連接器的互連界面處會(huì)出現(xiàn)較大的空氣間隙，從而形成高阻抗區(qū)域；而第一絕緣體的端部 區(qū)域形成低阻抗區(qū)域，第一絕緣體的中間部位與轉(zhuǎn)接器外導(dǎo)體之間的環(huán)形空隙內(nèi)形成標(biāo)準(zhǔn)阻 抗區(qū)域，這樣高阻抗區(qū)域與低阻抗區(qū)域可以形成阻抗互補(bǔ)，從而降低高阻抗區(qū)域?qū)B接器性 能的不良影響，提高了產(chǎn)品的電氣與射頻性能。因此，本發(fā)明的射頻同軸連接器與現(xiàn)有技術(shù) 相比可以允許更大的軸向偏移量(〉1毫米)，減少連接界面處由空氣間隙引起的阻抗不匹配 的量，在頻率范圍從0到6GHZ內(nèi)具有良好的射頻電氣性能。配合插座肩部的設(shè)計(jì)，使肩部區(qū)域也形成一個(gè)低阻抗區(qū)域，從而使互連界面的高阻抗區(qū)域 兩側(cè)均形成低阻抗區(qū)域，這樣可以提高阻抗互補(bǔ)的效果。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。 圖l是現(xiàn)有的一種自插式的同軸連接器的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是現(xiàn)有的一種帶轉(zhuǎn)接器的同軸連接器的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3是本發(fā)明同軸連接器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本發(fā)明中第一絕緣體的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是本發(fā)明同軸連接器中不同的阻抗區(qū)域分布示意圖。圖6是現(xiàn)有連接器的電壓駐波比曲線(xiàn)。圖7是本發(fā)明連接器的電壓駐波比曲線(xiàn)(參數(shù)優(yōu)化前)。圖8是本發(fā)明連接器的電壓駐波比曲線(xiàn)(參數(shù)優(yōu)化后)。圖中1、插座11、插座外導(dǎo)體12、插座中心導(dǎo)體 13、插座肩部2、轉(zhuǎn)接器 20、插頭 21、轉(zhuǎn)接器外導(dǎo)體 22、轉(zhuǎn)接器中心導(dǎo)體 3、第二絕緣體 4、第一絕緣體41、第一絕緣體端部42、第一絕緣體中間部位5、環(huán)形的空隙具體實(shí)施方式
如圖3所示，本發(fā)明射頻同軸連接器包括插座1和轉(zhuǎn)接器2，插座1包括外導(dǎo)體11和中 心導(dǎo)體12，轉(zhuǎn)接器2的一端設(shè)有插頭20，插頭20可以插入插座1內(nèi)，轉(zhuǎn)接器2也包括外導(dǎo) 體21和中心導(dǎo)體22，當(dāng)插頭20插入插座1內(nèi)時(shí)，轉(zhuǎn)接器2的外導(dǎo)體21、中心導(dǎo)體22分別 與插座l的外導(dǎo)體ll、中心導(dǎo)體12形成接觸配合。轉(zhuǎn)接器的插頭20內(nèi)設(shè)有一個(gè)椏鈴形的第一絕緣體4，第一絕緣體4的形狀如圖4所示， 其中間部位42比兩端部41要細(xì)。第一絕緣體4填充在外導(dǎo)體21和中心導(dǎo)體22之間，其中 間部位與轉(zhuǎn)接器的外導(dǎo)體之間形成一環(huán)形的空隙5，這一環(huán)形的空隙5形成一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)阻抗區(qū)域 (如圖5中的V所示)。插座外導(dǎo)體11內(nèi)孔中設(shè)有一向中心延伸的肩部13。當(dāng)插頭20插入插座1內(nèi)時(shí)，如果插 頭外導(dǎo)體21的端面與肩部13的前端面不能緊密貼合，那么在肩部13與插頭端面(包括第一 絕緣體4的端面)之間就形成空氣間隙，該空氣間隙就形成影響連接器性能的高阻抗區(qū)域(如 圖5中的T所示)，而插頭內(nèi)的第一絕緣體端部所在區(qū)域形成一個(gè)低阻抗區(qū)域(如圖5中的U 所示)，這樣一個(gè)高阻抗區(qū)域T和一個(gè)低阻抗區(qū)域U相鄰，可以形成互補(bǔ)，從而降低連接的 阻抗不匹配，提高連接性能。進(jìn)一步地，插座的后部還設(shè)有第二絕緣體3，第二絕緣體3填充在插座外導(dǎo)體11與中心 導(dǎo)體12之間，其前端面與肩部13的前端面平齊。這樣在外導(dǎo)體11與中心導(dǎo)體12之間的部 分就形成了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)阻抗區(qū)域(如圖5中的R所示)，在肩部13的內(nèi)孔與中心導(dǎo)體12之間 的部分就形成了一個(gè)低阻抗區(qū)域(如圖5中的S所示)，該低阻抗區(qū)域S也與高阻抗區(qū)域T 相鄰，也可以進(jìn)一步形成阻抗互補(bǔ)，提高接合性能。也就是說(shuō)，當(dāng)互連件的軸向偏差較大時(shí)，因接合界面處的空氣間隙形成的高阻抗區(qū)域T可以很好地被與之相鄰的低阻抗區(qū)域S、 U所補(bǔ) 償?shù)窒?，從而提高阻抗匹配，在允許較大軸向偏移的情況下提高連接器的接合性能。上述R、 S、 T、 U、 V均代表不同阻抗區(qū)域的軸向范圍，而其徑向范圍則介于外導(dǎo)體與中心導(dǎo)體之間。要達(dá)到更好的阻抗匹配性能，可以對(duì)插座中心導(dǎo)體的外徑A、插座外導(dǎo)體的內(nèi)孔直徑B、 轉(zhuǎn)接器中心導(dǎo)體的插孔外徑C、轉(zhuǎn)接器外導(dǎo)體的內(nèi)孔直徑D、絕緣體的相對(duì)界電系數(shù)E和端部 寬度F、插座外導(dǎo)體的肩部?jī)?nèi)孔直徑G及寬度H進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化。高阻抗區(qū)域的阻抗值在該區(qū)域 的外導(dǎo)體內(nèi)孔直徑B及內(nèi)導(dǎo)體的外徑A確定后即已確定且呈感性阻抗。優(yōu)化后的參數(shù)如下 插座外導(dǎo)體內(nèi)孔直徑B=3. 65-4. 05mm,插座外導(dǎo)體內(nèi)孔深度1=2. 3-3. 3誦，肩部?jī)?nèi)孔直徑 G=2.3-2.7mm，肩部寬度E=0. 2-0. 6腿，插座中心導(dǎo)體直徑A=0. 66-1. 06腿，連接器外導(dǎo)體內(nèi) 徑D:3.0-3.4咖，連接器內(nèi)導(dǎo)體外徑C:1.07-1.47鵬，第一絕緣體端部寬度F=0. 6-1. Omm，第 一絕緣體中間部位外徑J=l. 6-2. Omm。參數(shù)優(yōu)化的作用在于通過(guò)計(jì)算在兩低阻抗區(qū)域(呈容性 阻抗)不同阻抗取值，以及在高低阻抗區(qū)域的不同長(zhǎng)度形狀等因素時(shí)，這三個(gè)區(qū)域的阻抗的 感性與容性的互補(bǔ)以及時(shí)延的互補(bǔ)情況，從而選擇使它們的互補(bǔ)狀態(tài)達(dá)到最佳的長(zhǎng)度及形狀 值，求得使連接器性能最佳的設(shè)計(jì)參數(shù)。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)經(jīng)過(guò)參數(shù)優(yōu)化后，性能的提高是非常明顯的，可以通過(guò)對(duì)不同頻率下的電壓 駐波比曲線(xiàn)的對(duì)比看出，現(xiàn)有連接器的曲線(xiàn)如圖6所示，其電壓駐波比會(huì)隨空氣間隙的增大 而增大，即隨著接合界面處的空氣間隙的增大，其接合性能會(huì)顯著地降低。而本發(fā)明連接器 在參數(shù)優(yōu)化前的電壓駐波比曲線(xiàn)如圖7所示，空氣間隙為0時(shí)的電壓駐波比升高了；當(dāng)插座 外導(dǎo)體內(nèi)孔直徑B二3.85mm，插座外導(dǎo)體內(nèi)孔深度1=2. 8mm,肩部?jī)?nèi)孔直徑G=2. 5mm,肩部寬度 E=0.4mm，插座中心導(dǎo)體直徑A=0.86腿，連接器外導(dǎo)體內(nèi)徑D=3.2mm，連接器內(nèi)導(dǎo)體外徑 C=1.27mm，第一絕緣體端部寬度F=0. 8mm，第一絕緣體中間部位外徑J=l. 8mm時(shí)，本發(fā)明的 電壓駐波比曲線(xiàn)如圖8所示，在同樣的空氣間隙和頻率下，其電壓駐波比整體降低了 (接合 性能提高了)，并且在兩個(gè)極限位置處(即空氣間隙為O和最大時(shí))的電壓駐波比相近且最高， 而在其余的中間位置的電壓駐波比會(huì)低于極限位置，即在大多數(shù)的接合狀態(tài)下其電壓駐波比 會(huì)低于極限位置，從而獲得較好的接合性能。
權(quán)利要求
1.一種射頻同軸連接器，包括插座(1)和轉(zhuǎn)接器(2)，所述插座(1)包括外導(dǎo)體(11)和中心導(dǎo)體(12)，轉(zhuǎn)接器(2)上的插頭(20)可以插入插座(1)內(nèi)，轉(zhuǎn)接器(2)也包括外導(dǎo)體(21)和中心導(dǎo)體(22)并可以分別與插座上的外導(dǎo)體(11)、中心導(dǎo)體(12)形成接觸配合，其特征是所述轉(zhuǎn)接器的插頭(20)內(nèi)設(shè)有一啞鈴形第一絕緣體(4)，第一絕緣體(4)填充在轉(zhuǎn)接器的外導(dǎo)體(21)和中心導(dǎo)體(22)之間，第一絕緣體(4)的中間部位(42)比兩端部(41)要細(xì)，從而第一絕緣體的中間部位(42)與轉(zhuǎn)接器的外導(dǎo)體(21)之間形成一環(huán)形的空隙(5)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的射頻同軸連接器，其特征是所述插座外導(dǎo)體(11)內(nèi)孔中設(shè)有一 向中心延伸的肩部(13)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的射頻同軸連接器，其特征是所述插座(1)的后部還設(shè)有第二絕 緣體(3)，第二絕緣體(3)填充在插座外導(dǎo)體(11)與中心導(dǎo)體(12)之間，其前端面 與肩部(13)的前端面平齊。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的射頻同軸連接器，其特征是所述插座外導(dǎo)體內(nèi)孔直徑 B=3. 65-4. 05mm，插座外導(dǎo)體內(nèi)孔深度1=2. 3-3. 3mm，肩部?jī)?nèi)孔直徑G=2. 3-2. 7mm，肩部寬 度E=0. 2-0. 6隱，插座中心導(dǎo)體直徑A=0. 66-1. 06mm，連接器外導(dǎo)體內(nèi)徑D=3. 0-3. 4mm， 連接器內(nèi)導(dǎo)體外徑C=l. 07-1. 47mm，第一絕緣體端部寬度F=0. 6-1. Omm，第一絕緣體中間 部位外徑J=l. 6-2. Omm。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的射頻同軸連接器，其特征是所述插座外導(dǎo)體內(nèi)孔直徑B:3.85mm， 插座外導(dǎo)體內(nèi)孔深度I=2.8mm，肩部?jī)?nèi)孔直徑G=2. 5mm，肩部寬度E:0.4rara，插座中心導(dǎo) 體直徑A^.86腿，連接器外導(dǎo)體內(nèi)徑D-3.2腿，連接器內(nèi)導(dǎo)體外徑C4.27ram，第一絕緣 體端部寬度F=0. 8mm，第一絕緣體中間部位外徑J二l. 8謹(jǐn)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種射頻同軸連接器，包括插座和轉(zhuǎn)接器，所述插座包括外導(dǎo)體和中心導(dǎo)體，轉(zhuǎn)接器上的插頭可以插入插座內(nèi)，轉(zhuǎn)接器也包括外導(dǎo)體和中心導(dǎo)體并可以分別與插座上的外導(dǎo)體、中心導(dǎo)體形成接觸配合，所述轉(zhuǎn)接器的插頭內(nèi)設(shè)有一啞鈴形第一絕緣體，第一絕緣體填充在外導(dǎo)體和中心導(dǎo)體之間，第一絕緣體的中間部位比兩端部要細(xì)，從而第一絕緣體的中間部位與轉(zhuǎn)接器的外導(dǎo)體之間形成一環(huán)形的空隙。這樣在插頭與插座的接合區(qū)域內(nèi)形成不同的阻抗區(qū)域，高阻抗區(qū)域與低阻抗區(qū)域可以形成阻抗互補(bǔ)，從而降低高阻抗區(qū)域?qū)B接器性能的不良影響，提高了產(chǎn)品的電氣與射頻性能。本發(fā)明的射頻同軸連接器與現(xiàn)有技術(shù)相比可以允許更大的軸向偏移量。
文檔編號(hào)H01R13/646GK101330181SQ200810040848
公開(kāi)日2008年12月24日 申請(qǐng)日期2008年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月22日
發(fā)明者克勞德·博仕東, 斌 蒲, 謝光榮 申請(qǐng)人:上海雷迪埃電子有限公司