專利名稱：高頻同軸連接器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種電路板對電路板或電路板對模塊的同軸連接器。
背景技術：
射頻同軸連接器可以用于電路板對電路板或電路板對射頻模塊的互連。在一些應用場合， 客戶需要使用可以適應大的板間或板與模塊間的軸向偏移和徑向角度偏移的連接系統(tǒng)。而通 常需要兩個插座連接器或者外加一個轉接器來實現上述的連接功能。

發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種高頻同軸連接器，它可以適應大的板間或板與模塊間 的軸向偏移和徑向角度偏移。
為了解決上述技術問題，本發(fā)明采用如下技術方案 一種高頻同軸連接器，包括第一元件 和第二元件，第一元件包括第一外導體和第一中心導體，第二元件包括第二外導體和第二中 心導體，第一外導體和第二外導體之間設有壓簧且相互電連接，第一中心導體和第二中心導 體相互電連接，所述第一外導體與第一中心導體之間填充有第一絕緣體，第一絕緣體為固體。
優(yōu)選地，所述第一絕緣體的相對介電系數為大于等于2. 1。
優(yōu)選地，所述第二外導體與第二中心導體之間填充有第二絕緣體，第二絕緣體為固體。
優(yōu)選地，所述第一中心導體包括一套筒和一內芯，所述內芯可沿套筒內壁滑動且可從套筒 端部露出，套筒和內芯之間設有彈簧。
進一步地，所述內芯的外端設有一中心孔。在高頻時由于集膚效應，即使在中心導體外端 部表面加工質量較差的情況下，這種帶中心孔的結構也能使中心導體端部的外圈與電路板具 有良好的接觸，這使連接器能在高功率下工作。
進一步地，所述第一絕緣體與第一外導體、套筒固定連接。
再進一步地，所述第一外導體上設有第一外接頭，第一中心導體上設有第一內接頭；第二 外導體上設有第二外接頭，第二中心導體上設有第二內接頭；所述第一外接頭與第二外接頭 彈性接觸，第二內接頭與第一內接頭彈性接觸，所述第一外接頭前端面與第一內接頭后端面 之間保持固定軸向距離A1，所述第二內接頭前端面與第二外接頭后端面之間保持固定軸向距 離A2。更進一步地，所述第一外接頭的外面套有電磁屏蔽環(huán)。
優(yōu)選地，所述第一外導體與電路板上的一圓環(huán)形金屬接觸盤壓力接觸，第一中心導體的內 芯與電路板上的一圓形金屬接觸盤壓力接觸。
進一步地，所述第一中心導體內芯外端部的半徑小于電路板上相應的圓形金屬接觸盤的半 徑，且兩者的差大于等于連接器的徑向容差；第一外導體外端部的外壁半徑小于電路板上相應 的圓環(huán)形金屬接觸盤的外半徑；第一外導體外端部的內壁半徑大于電路板上相應的圓環(huán)形金 屬接觸盤的內半徑，且兩者的差大于等于連接器的徑向容差。
進一步地，所述第一中心導體內芯的直徑小于電路板上的圓環(huán)形金屬接觸盤與圓形金屬接 觸盤之間的間隙。
進一步地，所述第一中心導體的外端部有一外徑從大到小的變換結構。 本發(fā)明的有益效果是由于連接器的一端與電路板壓力接觸，而非固定連接，因此可以適 應大的軸向偏移和徑向角度偏移，在規(guī)定的容差范圍內都具有良好及穩(wěn)定的電壓駐波比。這 種連接器不需要轉接器，可以顯著地簡化連接結構，降低成本并使連接更容易。


下面結合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細說明。 圖1是本發(fā)明高頻同軸連接器的結構示意圖。 圖2是圖1中I處的局部放大圖。
圖3是本發(fā)明一種用于連接電路板與電纜的高頻同軸連接器的阻抗區(qū)域分布示意圖。 圖4是本發(fā)明一種用于連接兩個電路板的高頻同軸連接器的阻抗區(qū)域分布示意圖。 圖5是第一外導體、第一中心導體與電路板上的金屬接觸盤的相對位置關系示意圖。
具體實施例方式
圖1所示是本發(fā)明一種高頻同軸連接器，它用來連接兩塊電路板或者電路板與微波模塊。 它包括相互插接的第一元件和第二元件，其中第一元件包括第一外導體11和第一中心導體12， 第二元件包括第二外導體21和第二中心導體22，第一外導體11和第二外導體21之間設有壓 簧31，壓簧31可以將第一元件壓在電路板41上，第一元件與電路板41之間并無固定連接， 僅靠壓力保持接觸。第一中心導體12還包括一套筒124和一內芯122，內芯122可沿套筒124 的內壁滑動且可從套筒端部露出，套筒內設有堵頭125，在堵頭125和內芯122之間設有彈簧 123，彈簧123將內芯122壓向電路板41，保證第一中心導體的內芯122可以與電路板41有良好的電接觸。
第二外導體21的前端設有一直徑較小的第二外接頭211，第一外導體11上設有可與第二 外接頭211插配的第一外接頭111，第一外接頭111具有一定的彈性，可與第二外接頭211的 內壁保持良好的電接觸。第二外接頭211的端部與第一外導體11內壁之間設有倒鉤結構，該 倒鉤結構和壓簧31可以將第一元件和第二元件限制在一定范圍內相對移動，這種可移動的設 計使連接器可以適應板間軸向距離的偏差。第一外接頭11的外面套有電磁屏蔽環(huán)14，以減少 射頻泄露。
第二中心導體22的前端設有一直徑較大的第二內接頭221，第二內接頭221的端部內縮 且具有一定的彈性，相應地，第一中心導體12上設有一直徑較大的第一內接頭121，第二內 接頭221彈性地套在第一內接頭121的外面，從而保持良好的電接觸。第二外導體21和第二 中心導體22的端部可以與電路板固定連接(如圖4所示)。
作為電子連接元件，連接器的中心導體會有電流流過，外導體構成包圍中心導體電流的屏 蔽層，也是電流回流的路徑及具有靜電屏蔽的功能。
第一外導體11與第一中心導體的套筒124之間填充有第一絕緣體13，第一絕緣體13為 固體，第一絕緣體13將第一外導體11和套筒124固定連接為一體；第二外導體21與第二中 心導體22之間填充有第二絕緣體23，第二絕緣體23也為固體。
結合圖3、圖4，這樣在同軸連接器內就形成四個50Q特性阻抗區(qū)域A1、 A2、 A3和A4， △ 1和A2的值可以使區(qū)域A1、 A2之間的轉接區(qū)域及A2、 A3之間的轉接區(qū)域的阻抗匹配。其 中A2與A3區(qū)域之間的轉接值(也就是第一外接頭111的前端面與第一內接頭121后端面之 間的軸向距離)厶1是固定不變的，A1與A2區(qū)域之間的轉接值(也就是第二內接頭221前端 面與第二外接頭211后端面之間的軸向距離)厶2也是固定不變的，即A1、 A2不隨連接器 板間軸向距離的偏差而變化，在板間軸向距離的偏差范圍內，恒定的A1與A2使連接器的電 壓駐波比及插入損耗性能保持不變，這樣就保證了連接器性能的穩(wěn)定。第一外導體ll的前端 與第二外接頭211之間具有一徑向間隙AR1，第一內接頭121的前端與第二內導體22的內壁 之間具有一徑向間隙厶R2， AR1和厶R2允許第一元件和第二元件之間有一徑向的轉動，這將 使連接器能適應板間的徑向角度偏移。
如圖2所示，第一中心導體內芯122的外端(與電路板41相接觸的一端)設有一中心孔 126。在信號頻率很高的時候，由于高頻信號的集膚效應，信號將僅從中心導體的外表面流過， 這種設計的中心導體與電路板相連時可以承受更高的工作功率。
如圖5所示，電路板上設有一圓環(huán)形金屬接觸盤411和一圓形金屬接觸盤412，在彈簧的作用下，第一外導體ll的端面與圓環(huán)形金屬接觸盤411以一定的壓力相接觸，第一中心導體 的內芯122與圓形金屬接觸盤412以一定的壓力相接觸。第一中心導體內芯122外端部的半 徑小于電路板上相應的圓形金屬接觸盤412的半徑，且兩者的差大于等于連接器的徑向容差 △3;第一外導體11外端部的外壁半徑R6小于電路板上相應的圓環(huán)形金屬接觸盤411的外半 徑R4，第一外導體11外端部的內壁半徑R5大于圓環(huán)形金屬接觸盤411的內半徑R3，且R5-R3 》△3。這樣，當板間徑向偏差在容許范圍內時，連接器與電路板能夠保持可靠的連接，且其 接觸壓力與徑向偏差的大小無關。第一中心導體內芯122的直徑最好小于圓環(huán)形金屬接觸盤 411與圓形金屬接觸盤412之間的間隙A4，也就是說，圓環(huán)形金屬接觸盤411的內半徑R3與 圓形金屬接觸盤412的外半徑的差值大于內芯122的外直徑，這樣即便使用者誤操作，內芯 122也不可能將金屬接觸盤411與412同時連接起來。金屬接觸盤411與412同時連接起來后 會短路，從而損毀設備。第一絕緣體13具有較高的相對介電系數，其相對介電系數為大于 等于2.1，這樣可以使內、外導體的間距加大，從而有利于提高連接器的徑向容差范圍。第一 中心導體12與電路板41相對的外端部有一外徑從大到小的變換結構127 (如圖2所示)，這 種變換結構可以是倒直角、倒圓角或其它變徑結構。這種結構可以進一步增大內、外導體之 間的間距，從而進一步增大連接器的徑向容差。
本發(fā)明同軸連接器具有較大的軸向容差范圍。尤其當所連接的板與板間的距離很大時，軸 向容差范圍會很大。當板間距為15. 25毫米時，軸向容差為+/-1毫米。當板間距在此基礎上 增加時，每增加1毫米，軸向容差增加0.5毫米。
由于采用了新穎的設計，中心導體上彈簧所受的力減小了，這可以提高產品的可靠性及彈 簧使用壽命，也可以減小彈簧的外徑從而減小整個產品的直徑。本發(fā)明連接器具有比現有連 接器更大的軸向與徑向容差，與現有類似的連接器相比，該連接器的工作功率也有提高，具有 較好的防射頻泄露的能力，強壯的外殼體在連接與斷開操作中使產品性能更可靠。
權利要求
1. 一種高頻同軸連接器，包括第一元件和第二元件，第一元件包括第一外導體(11)和第一中心導體(12)，第二元件包括第二外導體(21)和第二中心導體(22)，第一外導體(11)和第二外導體(21)之間設有壓簧(31)且相互電連接，第一中心導體(12)和第二中心導體(22)相互電連接，其特征是所述第一外導體(11)與第一中心導體(12)之間填充有第一絕緣體(13)，第一絕緣體(13)為固體。
2. 根據權利要求1所述的高頻同軸連接器，其特征是所述第一絕緣體(13)的相對介電系 數為大于等于2.1。
3. 根據權利要求1所述的高頻同軸連接器，其特征是所述第二外導體(21)與第二中心導 體(22)之間填充有第二絕緣體(23)，第二絕緣體(23)為固體。
4. 根據權利要求1所述的高頻同軸連接器，其特征是所述第一中心導體(12)包括一套筒(124)和一內芯(122)，所述內芯(122)可沿套筒(124)內壁滑動且可從套筒端部露 出，套筒(124)和內芯(122)之間設有彈簧(123)。
5. 根據權利要求4所述的高頻同軸連接器，其特征是所述內芯(122)的外端設有一中心 孔(126)。
6. 根據權利要求4所述的高頻同軸連接器，其特征是所述第一絕緣體(13)與第一外導體(11)、套筒(124)固定連接。
7. 根據權利要求6所述的高頻同軸連接器，其特征是所述第一外導體(11)上設有第一外 接頭(111),第一中心導體(12)上設有第一內接頭(121);第二外導體(21)上設有第 二外接頭(211)，第二中心導體(22)上設有第二內接頭(221);所述第一外接頭(111) 與第二外接頭(211)彈性接觸，第二內接頭(221)與第一內接頭(121)彈性接觸，所 述第一外接頭(111)前端面與第一內接頭(121)后端面之間保持固定軸向距離厶l，所 述第二內接頭(221)前端面與第二外接頭(211)后端面之間保持固定軸向距離A2。
8. 根據權利要求7所述的高頻同軸連接器，其特征是所述第一外接頭(111)的外面套有 電磁屏蔽環(huán)(M)。
9. 根據權利要求4所述的高頻同軸連接器，其特征是所述第一外導體(11)與電路板(41) 上的一圓環(huán)形金屬接觸盤(411)壓力接觸，第一中心導體的內芯(122)與電路板上的一 圓形金屬接觸盤(412)壓力接觸。
10. 根據權利要求9所述的高頻同軸連接器，其特征是所述第一中心導體內芯(122)外端 部的半徑小于電路板上相應的圓形金屬接觸盤(412)的半徑，且兩者的差大于等于連接器 的徑向容差；第一外導體(11)外端部的外壁半徑小于電路板上相應的圓環(huán)形金屬接觸盤(411)的外半徑；第一外導體(11)外端部的內壁半徑大于電路板上相應的圓環(huán)形金屬 接觸盤(411)的內半徑，且兩者的差大于等于連接器的徑向容差。
11. 根據權利要求10所述的高頻同軸連接器，其特征是所述第一中心導體內芯(122)的直徑小于電路板上的圓環(huán)形金屬接觸盤(411)與圓形金屬接觸盤(412)之間的間隙。
12. 根據權利要求9所述的高頻同軸連接器，其特征是所述第一中心導體(12)的外端部有 一外徑從大到小的變換結構(127)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高頻同軸連接器，包括第一元件和第二元件，第一元件包括第一外導體和第一中心導體，第二元件包括第二外導體和第二中心導體，第一外導體和第二外導體之間設有壓簧且相互電連接，第一中心導體和第二中心導體相互電連接，所述第一外導體與第一中心導體之間填充有第一絕緣體，第一絕緣體為固體。本發(fā)明同軸連接器可以適應大的軸向偏移和徑向角度偏移，在規(guī)定的容差范圍內都具有良好及穩(wěn)定的電壓駐波比。這種連接器不需要轉接器，可以顯著地簡化連接結構，降低成本并使連接更容易。
文檔編號H01R24/50GK101420091SQ200810203358
公開日2009年4月29日 申請日期2008年11月25日 優(yōu)先權日2008年11月25日
發(fā)明者何岸楊, 克勞德·博仕東, 穎 張, 謝光榮 申請人:上海雷迪埃電子有限公司