本發(fā)明涉及一種同軸連接器，特別是一種降低無(wú)源互調(diào)的同軸連接器，屬于電連接器
技術(shù)領(lǐng)域：
。
背景技術(shù)：
：隨著下一代收發(fā)共用通信衛(wèi)星技術(shù)的發(fā)展，更高傳輸功率與更多通道數(shù)成為必然的發(fā)展趨勢(shì)。而對(duì)于高功率收發(fā)共用天線而言，極易發(fā)生無(wú)源互調(diào)問(wèn)題，成為限制其可靠性的基礎(chǔ)性技術(shù)難題。無(wú)源互調(diào)(passive-intermodulation,簡(jiǎn)稱pim)是指在大功率條件下，當(dāng)輸入兩個(gè)或者兩個(gè)以上載波時(shí)，由于微波無(wú)源部件的非線性導(dǎo)致載波信號(hào)相互調(diào)制，產(chǎn)生載波頻率的組合產(chǎn)物落入接收通帶內(nèi)造成干擾的現(xiàn)象。同軸連接器是一種在射頻通信系統(tǒng)普遍使用的電連接器件，其連接界面上的金屬-金屬之間似接觸非接觸的特性往往導(dǎo)致無(wú)源互調(diào)，而其無(wú)源互調(diào)特性是整個(gè)射頻通信系統(tǒng)的無(wú)源互調(diào)電平的關(guān)鍵組成部分。降低星上同軸連接器pim，對(duì)于保證空間射頻通信系統(tǒng)，尤其是收發(fā)共用系統(tǒng)的高可靠性與長(zhǎng)壽命意義重大。與此同時(shí)，同軸連接器在很多地面通信系統(tǒng)中，尤其是大功率基站通信系統(tǒng)中，往往是導(dǎo)致系統(tǒng)無(wú)源互調(diào)指標(biāo)惡化的關(guān)鍵性器件，其無(wú)源互調(diào)指標(biāo)的優(yōu)化對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的通信質(zhì)量與正常運(yùn)行至關(guān)重要。研發(fā)一種通用的、易于加工實(shí)現(xiàn)的無(wú)源互調(diào)抑制連接器及其實(shí)現(xiàn)技術(shù)對(duì)于大功率通信收發(fā)系統(tǒng)至關(guān)重要，在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中對(duì)于競(jìng)標(biāo)的成敗往往構(gòu)成決定性因素?！暗蜔o(wú)源互調(diào)失真的可旋轉(zhuǎn)連接器(cn101916926a)”，公開(kāi)了一種同軸連接器主體和同軸電纜的外導(dǎo)體之間的聯(lián)接裝置，通過(guò)在連接器主體的孔中設(shè)置環(huán)形接觸部槽，在小于槽頂部寬度的槽底部寬度之間過(guò)渡，將機(jī)械硬連接轉(zhuǎn)換為彈性連接，改變連接特性，從而改善連接器的無(wú)源互調(diào)特性，但是仍無(wú)法消除彈性接觸部分產(chǎn)生的非線性接觸及由此引發(fā)的無(wú)源互調(diào)，同時(shí)對(duì)加工要求較高?！耙环Ndin型射頻器件的連接器(cn201966461u)”，該實(shí)用新型發(fā)明專利涉及一種din型射頻器件的連接器，通過(guò)將連接器本體與腔體通過(guò)連接器安裝法蘭連接固定在一起，同時(shí)安裝法蘭與腔體相接觸的安裝法蘭端面上設(shè)有凸環(huán)，凸環(huán)設(shè)置在金屬穿墻部分的外圍，凸環(huán)與金屬穿墻部分同心。該發(fā)明通過(guò)單獨(dú)加工帶卡槽內(nèi)芯實(shí)現(xiàn)三階互調(diào)抑制的din型連接器，無(wú)法完全消除由于金屬-金屬接觸引起的非線性分量及由此引發(fā)的無(wú)源互調(diào)，同時(shí)需要外加施力加固，給加工與使用帶來(lái)額外的消耗；國(guó)際專利《radiofrequencyconnectorsforpassiveintermodulationprevention》(專利號(hào)：us8998640b1)，結(jié)構(gòu)圖如圖1所示，通過(guò)在連接器外導(dǎo)體之間打孔加載螺釘，加固機(jī)械連接，同時(shí)在螺釘帽上打孔，并將所有螺釘用金屬連接帶連接，克服由于長(zhǎng)期工作帶來(lái)的接觸力變松、機(jī)械連接惡化導(dǎo)致的無(wú)源互調(diào)。該發(fā)明使得連接器加工工藝復(fù)雜化，同時(shí)對(duì)施加力矩有限制要求，無(wú)法滿足連接器無(wú)源互調(diào)抑制通用需求。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的技術(shù)解決問(wèn)題：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種易于加工和批量化生產(chǎn)、無(wú)源互調(diào)抑制顯著的低無(wú)源互調(diào)抑制電連接器。本發(fā)明的技術(shù)解決方案：一種無(wú)源互調(diào)抑制同軸連接器，該同軸連接器由陽(yáng)頭和陰頭兩部分組成，其中陰頭包括陰頭內(nèi)導(dǎo)體、陰頭外導(dǎo)體，陰頭內(nèi)導(dǎo)體與陰頭外導(dǎo)體同軸，陰頭內(nèi)導(dǎo)體與陰頭外導(dǎo)體之間填充絕緣介質(zhì)；陽(yáng)頭包括陽(yáng)頭內(nèi)導(dǎo)體和陽(yáng)頭外導(dǎo)體，陽(yáng)頭內(nèi)導(dǎo)體和陽(yáng)頭外導(dǎo)體同軸，陰頭內(nèi)導(dǎo)體與陰頭外導(dǎo)體之間填充絕緣介質(zhì)；陰頭內(nèi)導(dǎo)體中心凹陷；陽(yáng)頭內(nèi)導(dǎo)體向外凸出；使用時(shí)，陰頭內(nèi)導(dǎo)體和陽(yáng)頭內(nèi)導(dǎo)體凹凸配合連接；陰頭內(nèi)導(dǎo)體的內(nèi)側(cè)和/或陽(yáng)頭內(nèi)導(dǎo)體外側(cè)上鍍覆有內(nèi)導(dǎo)體介質(zhì)層，使得電連接器使用時(shí)陽(yáng)頭內(nèi)導(dǎo)體與陰頭內(nèi)導(dǎo)體之間不存在金屬接觸。所述內(nèi)導(dǎo)體介質(zhì)層材料為硅、硅類化合物、聚碳酸酯類材料或者聚合物材料。所述內(nèi)導(dǎo)體介質(zhì)層厚度d1滿足條件：10nm<d1<0.0001λmin,其中，λmin為最小工作波長(zhǎng)。所述內(nèi)導(dǎo)體介質(zhì)層的電阻率大于等于1015ω/cm。所述內(nèi)導(dǎo)體介質(zhì)層的相對(duì)介電常數(shù)大于等于9。所述內(nèi)導(dǎo)體介質(zhì)層平整度要求表面起伏小于0.1d1。所述陰頭外導(dǎo)體和/或陽(yáng)頭外導(dǎo)體端部從內(nèi)至外鍍覆有外導(dǎo)體介質(zhì)層，使得電連接器使用時(shí)陰頭外導(dǎo)體與陽(yáng)頭外導(dǎo)體之間不存在金屬接觸。所述外導(dǎo)體介質(zhì)層位于陰頭外導(dǎo)體和陽(yáng)頭外導(dǎo)體端面之間部分的厚度d2滿足條件：10nm<d2<0.0001λmin,λmin為最小工作波長(zhǎng)。所述外導(dǎo)體介質(zhì)層材料為硅、硅類化合物、聚碳酸酯類材料或者聚合物材料。所述外導(dǎo)體介質(zhì)層的電阻率大于等于1015ω/cm。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于：(1)、本發(fā)明通過(guò)在連接器內(nèi)芯金屬-金屬接觸處加載內(nèi)導(dǎo)體介質(zhì)層的方法實(shí)現(xiàn)無(wú)源互調(diào)抑制，具有穩(wěn)定性高、無(wú)源互調(diào)抑制效果卓越等特點(diǎn)，滿足航天器及地面通信系統(tǒng)的低無(wú)源互調(diào)要求，具有廣泛的工程應(yīng)用前景；(2)、本發(fā)明通過(guò)在連接器的外部連接處之間增加外導(dǎo)體介質(zhì)層，使連接器陰頭和陽(yáng)頭之間完全不存在電氣連接，進(jìn)一步提高無(wú)源互調(diào)抑制能力；(3)、本發(fā)明相對(duì)于傳統(tǒng)的將機(jī)械硬連接轉(zhuǎn)換為彈性連接引起的連接器加工更為簡(jiǎn)易、成本更低、重量和體積更?。?4)、本發(fā)明避免傳統(tǒng)電連接器力矩增大時(shí)仍存在的金屬-金屬接觸非線性等技術(shù)問(wèn)題，無(wú)源互調(diào)抑制效果更為顯著；(5)、本發(fā)明內(nèi)導(dǎo)體介質(zhì)層和外導(dǎo)體介質(zhì)層的電阻率大于等于1015ωcm，保證了連接器優(yōu)良的電性能，滿足工程應(yīng)用需求。(6)、本發(fā)明內(nèi)導(dǎo)體介質(zhì)層和外導(dǎo)體介質(zhì)層的相對(duì)介電常數(shù)大于等于9，增強(qiáng)內(nèi)導(dǎo)體陰頭與陽(yáng)頭之間的耦合，優(yōu)化了連接器電性能。附圖說(shuō)明圖1為傳統(tǒng)的一種抑制無(wú)源互調(diào)的射頻連接器結(jié)構(gòu)；圖2為傳統(tǒng)的連接器結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明連接器介質(zhì)鍍層結(jié)構(gòu)示意圖；圖4(a)為普通tnc連接器三階pim測(cè)試結(jié)果；圖4(b)為普通tnc連接器五階pim測(cè)試結(jié)果；圖5(a)為采用本發(fā)明設(shè)計(jì)一種低無(wú)源互調(diào)tnc連接器三階pim測(cè)試結(jié)果；圖5(b)為采用本發(fā)明設(shè)計(jì)一種低無(wú)源互調(diào)tnc連接器五階pim測(cè)試結(jié)果。具體實(shí)施方式以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。如圖1所示，同軸連接器由陽(yáng)頭和陰頭兩部分組成，其中陰頭包括陰頭內(nèi)導(dǎo)體1、陰頭外導(dǎo)體2，陰頭內(nèi)導(dǎo)體1與陰頭外導(dǎo)體2同軸，陰頭內(nèi)導(dǎo)體1與陰頭外導(dǎo)體2之間填充絕緣介質(zhì)；陽(yáng)頭包括陽(yáng)頭內(nèi)導(dǎo)體3和陽(yáng)頭外導(dǎo)體4，陽(yáng)頭內(nèi)導(dǎo)體3和陽(yáng)頭外導(dǎo)體4同軸，陰頭內(nèi)導(dǎo)體1與陰頭外導(dǎo)體2之間填充絕緣介質(zhì)，所述絕緣介質(zhì)一般為硅、硅類化合物、聚碳酸酯類材料或者聚合物材料；陰頭內(nèi)導(dǎo)體1中心相對(duì)于陰頭截面凹陷；陽(yáng)頭內(nèi)導(dǎo)體3相對(duì)于陽(yáng)頭截面向外凸出；使用時(shí)，陰頭內(nèi)導(dǎo)體1和陽(yáng)頭內(nèi)導(dǎo)體3凹凸配合連接，這時(shí)，陰頭內(nèi)導(dǎo)體1和陽(yáng)頭內(nèi)導(dǎo)體3電氣連接，用于傳輸信號(hào)，同時(shí)陰頭外導(dǎo)體2和陽(yáng)頭外導(dǎo)體4電氣連接，由于陰頭內(nèi)導(dǎo)體1、陽(yáng)頭內(nèi)導(dǎo)體3、陰頭外導(dǎo)體2、陽(yáng)頭外導(dǎo)體4均由金屬或金屬鍍層構(gòu)成，兩兩接觸時(shí)形成金屬-金屬接觸，而在鋁、金、銀、銅等常用金屬材料表面均會(huì)隨時(shí)間變化的氧化層，進(jìn)一步構(gòu)成金屬-介質(zhì)-金屬接觸，產(chǎn)生非線性，引發(fā)無(wú)源互調(diào)，難以通過(guò)濾波等手段消除，對(duì)于衛(wèi)星及地面收發(fā)共用通信系統(tǒng)，尤其是大功率工作條件下的通信系統(tǒng)，產(chǎn)生系統(tǒng)底噪增加，有用信號(hào)擁堵，系統(tǒng)性能劣化等缺陷，亟需解決。為了在不影響連接器電性能的前提下從根源上消除金屬-金屬非線性接觸及由此引發(fā)的無(wú)源互調(diào)現(xiàn)象，本發(fā)明提供了一種無(wú)源互調(diào)抑制同軸連接器。如圖2所示，該連接器陰頭內(nèi)導(dǎo)體1的內(nèi)側(cè)或者陽(yáng)頭內(nèi)導(dǎo)體3外側(cè)上采用磁控濺射方法、化學(xué)沉積等方法均勻平整鍍覆厚度為d1的內(nèi)導(dǎo)體介質(zhì)層，所述內(nèi)導(dǎo)體介質(zhì)層厚度d1滿足條件：10nm<d1<0.0001λmin,其中，λmin為最小工作波長(zhǎng)，其中c為真空中光速3x108m/s，[f1,f2]為連接器工作頻段，使得電連接器使用時(shí)陽(yáng)頭內(nèi)導(dǎo)體3與陰頭內(nèi)導(dǎo)體1之間不存在金屬接觸。所述內(nèi)導(dǎo)體介質(zhì)層的電阻率大于等于1015ω/cm，保證了連接器優(yōu)良的電性能，滿足工程應(yīng)用需求。所述內(nèi)導(dǎo)體介質(zhì)層的相對(duì)介電常數(shù)大于等于9，增強(qiáng)內(nèi)導(dǎo)體陰頭與陽(yáng)頭之間的耦合，優(yōu)化連接器電性能。進(jìn)一步地，陰頭外導(dǎo)體2和/或陽(yáng)頭外導(dǎo)體4端部從內(nèi)至外鍍覆有外導(dǎo)體介質(zhì)層，使電連接器使用時(shí)陰頭外導(dǎo)體2與陽(yáng)頭外導(dǎo)體4之間不存在金屬接觸。例如，對(duì)于直插式或通過(guò)波導(dǎo)法蘭面連接類型的連接器，在陰頭外導(dǎo)體2和/或陽(yáng)頭外導(dǎo)體4端部鍍覆外導(dǎo)體介質(zhì)層即可，但考慮到僅僅鍍覆在斷面的外導(dǎo)體介質(zhì)層容易脫落，可以在陰頭外導(dǎo)體2和/或陽(yáng)頭外導(dǎo)體4端部從內(nèi)至外都鍍覆有外導(dǎo)體介質(zhì)層；而對(duì)于螺紋連接類型的電連接器，則在陰頭外導(dǎo)體2和/或陽(yáng)頭外導(dǎo)體4端部從內(nèi)至外都鍍覆外導(dǎo)體介質(zhì)層。當(dāng)內(nèi)導(dǎo)體之間鍍覆介質(zhì)厚度過(guò)薄，達(dá)到0～5納米尺度時(shí)，會(huì)引發(fā)隧穿效應(yīng)，增強(qiáng)非線性，進(jìn)而提高無(wú)源互調(diào)電平。當(dāng)內(nèi)導(dǎo)體之間鍍覆介質(zhì)厚度過(guò)厚，達(dá)到毫米尺度時(shí)，會(huì)引起電性能惡化，無(wú)法滿足實(shí)際應(yīng)用需要。因此，所述外導(dǎo)體介質(zhì)層位于陰頭外導(dǎo)體2和陽(yáng)頭外導(dǎo)體4端面之間部分6的厚度d2滿足條件：10nm<d2<0.0001λmin,λmin為最小工作波長(zhǎng)，使得連接器既滿足電性能需要，又具備卓越的低無(wú)源互調(diào)性能。所述外導(dǎo)體介質(zhì)層的電阻率也大于等于1015ω/cm。所述外導(dǎo)體介質(zhì)層的介電常數(shù)也大于等于9，增強(qiáng)外導(dǎo)體陰頭與陽(yáng)頭之間的耦合，優(yōu)化連接器電性能。內(nèi)導(dǎo)體介質(zhì)層和外導(dǎo)體介質(zhì)層材料為硅、硅類化合物、聚碳酸酯類材料或者聚合物材料。所述均勻性應(yīng)能保證納米尺度鍍覆均勻，所述內(nèi)導(dǎo)體介質(zhì)層平整度要求表面起伏小于0.1d1。所述內(nèi)導(dǎo)體介質(zhì)層覆蓋在陰頭內(nèi)導(dǎo)體1的內(nèi)側(cè)或者陽(yáng)頭內(nèi)導(dǎo)體3外側(cè)上鍍覆至少3cm，保證陽(yáng)頭內(nèi)導(dǎo)體3與陰頭內(nèi)導(dǎo)體1之間不存在金屬接觸。實(shí)施例：如圖4(a)、圖4(b)、圖5(a)、圖5(b)所示，在相同的測(cè)試條件下：輸入信號(hào)頻段為2160mhz～2210mhz，輸入信號(hào)強(qiáng)度為43dbm，抽取其中一個(gè)測(cè)點(diǎn)：普通tnc連接器三階無(wú)源互調(diào)(pim)功率為-89dbm；普通tnc連接器五階無(wú)源互調(diào)(pim)功率為-129dbm；采用本發(fā)明設(shè)計(jì)一種低無(wú)源互調(diào)tnc連接器三階無(wú)源互調(diào)(pim)為-126dbm；采用本發(fā)明設(shè)計(jì)一種低無(wú)源互調(diào)tnc連接器五階無(wú)源互調(diào)(pim)為-143dbm。采用本發(fā)明方法tnc連接器與傳統(tǒng)tnc連接器3階和5階無(wú)源互調(diào)平均功率如表1所示。表1采用本發(fā)明方法與傳統(tǒng)tnc連接器無(wú)源互調(diào)平均功率對(duì)比測(cè)試產(chǎn)品3階pim功率5階pim功率采用本發(fā)明新型tnc連接器-125dbm-142dbm傳統(tǒng)tnc連接器-90dbm-130dbm實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明采用本發(fā)明方法成功將無(wú)源互調(diào)功率降低了超過(guò)30db，展現(xiàn)了卓越的無(wú)源互調(diào)抑制性能。本發(fā)明說(shuō)明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員的公知技術(shù)。當(dāng)前第1頁(yè)12