專利名稱：用于高速信號(hào)和數(shù)據(jù)傳送的電子互連轉(zhuǎn)接器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子互連器件，特別是涉及用于高速信號(hào)傳送及其控制互連的轉(zhuǎn)接器。
使用電子試驗(yàn)和測量儀器來測試電子線路和裝置。一般使用如數(shù)字分析儀或示波器這樣的儀器測試在試驗(yàn)中的裝置，使裝置與通過電纜和儀表連接的電子或光學(xué)的探頭接觸。電纜終端上的連接器插入到儀表面上的插座中，從而將探頭電路中高頻信號(hào)傳送到儀表中的電路。
除了在電纜中傳送的主要高頻信號(hào)之外，在探頭和儀表之間還傳送其他數(shù)據(jù)信號(hào)，如給探頭供電和傳送控制信號(hào)，或者能使儀表僅在選擇的時(shí)間段內(nèi)積極地監(jiān)測高頻信號(hào)。這樣的系統(tǒng)使用多個(gè)接觸連接器，在儀表/探頭互連的同軸連接器附近有幾個(gè)數(shù)據(jù)觸頭?，F(xiàn)有的系統(tǒng)對(duì)高頻電纜通常使用BNC連接器，用電纜上的連接器殼體支持幾個(gè)彈動(dòng)銷(pogopins)伸向儀表上的導(dǎo)電區(qū)。已經(jīng)證明BNC連接器在固定電纜和提供對(duì)齊方面是有效的。某些采樣示波器和其他裝置使用有分別連接的電源和數(shù)據(jù)控制信號(hào)母線的SMA連接器。
BNC互連器件在每一側(cè)都應(yīng)用剛性的套筒，使之可伸縮地互相匹配，以便限制電纜連接器對(duì)底座安裝連接器的角度配置。因?yàn)樘筋^電纜在連接器終端可能有很重的殼體以便裝設(shè)電子線路，所以牢固的機(jī)械支持是很重要的。另外，BNC連接器有卡口式連接系統(tǒng)，它提供連接器殼體轉(zhuǎn)動(dòng)的對(duì)齊，可以使用該系統(tǒng)防止不希望的拔出。盡管在某些高頻范圍是有效的，但取決于系統(tǒng)的要求和線路的設(shè)計(jì)，BNC連接器使在高于約1～3GHz頻率下的信號(hào)變差。
因此使用另一種容許高頻的連接器以便確保在這個(gè)范圍之上的頻率其信號(hào)的完整性。某些類型如SMA標(biāo)準(zhǔn)的帶螺紋的連接器可以提供適合的高頻性能(～12-20GHz)，但是由于連接器殼體和數(shù)據(jù)觸點(diǎn)妨礙了轉(zhuǎn)動(dòng)帶螺紋連接器部分所需的通路，使帶螺紋的連接器不適合應(yīng)用于帶額外數(shù)據(jù)的連接。一種如BMA標(biāo)準(zhǔn)的壓入或盲配連接器提供合適的高頻性能，并避免帶螺紋連接器與周圍數(shù)據(jù)連接器殼體的不相容性。
但是當(dāng)用大于適度的力進(jìn)行角度配置時(shí)很容易損壞BMA連接器，該連接器沒有裝設(shè)任何鎖住或保持機(jī)構(gòu)。BMA連接器凹入部分上屏蔽或接地觸點(diǎn)是由其內(nèi)側(cè)壁襯細(xì)小片彈簧的圓筒形室組成，該室與插入的凸起屏蔽觸點(diǎn)相配。這種一致性和柔性提供高頻性能，即使稍微有點(diǎn)角度錯(cuò)位也無妨。但是，精細(xì)的片彈簧接觸可能被連接器上適度的角度力損壞，使得BMA連接器不適合應(yīng)用到突出的連接器可能會(huì)受撞擊或受力向下的實(shí)驗(yàn)室。
本發(fā)明通過提供一種電子互連組件，它包括用于有中心信號(hào)導(dǎo)體和周圍屏蔽導(dǎo)體的同軸傳送線的高速共軸互連件，這里公開的各實(shí)施方案克服了上述的種種局限。同軸互連件有凸起端和凹入端，其凹入端包括有一室的屏蔽套筒，該室接納在凸起端上的凸起屏蔽觸點(diǎn)。屏蔽套筒有帶有順從部分的觸點(diǎn)，該部分柔性地夾緊凸起的屏蔽觸點(diǎn)。機(jī)械對(duì)齊機(jī)構(gòu)包括緊密配合的凹體和主體，每個(gè)連接到互連件的各自的凸起端或凹入端。附加的數(shù)據(jù)和電源連接器可以包括在凹體和主體內(nèi)。將各種類型的連接器連接至該同軸互連件的凸起端或凹入端的一個(gè)或另一個(gè)上的轉(zhuǎn)接器可以利用該機(jī)械對(duì)齊機(jī)構(gòu)的凹處或主體的一個(gè)或另一個(gè)做成。


圖1是按照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案儀表和相連探頭的透視圖。
圖2是按照?qǐng)D1實(shí)施方案的探頭互連件的透視圖。
圖3是按照?qǐng)D1實(shí)施方案的底座互連件的透視圖。
圖4是按照?qǐng)D1實(shí)施方案探頭和底座互連件的反向透視圖。
圖5是有另一種槽口和凸條結(jié)構(gòu)的探頭和底座互連件的透視圖。
圖6是沿著連接器的軸取的放大的剖面圖。
圖7是圖1互連件的分解圖。
圖8是圖1互連件沿著中心線取的剖面?zhèn)纫晥D。
圖9A-9D是與圖3的互連件相容的連接器轉(zhuǎn)接器的各個(gè)透視圖。
圖1表示一種電子儀器，如有相連的探頭12的數(shù)字示波器10，用于測試在試驗(yàn)中的線路或裝置14。探頭包括伸展到探頭互連件殼體20的電纜16。電纜最好包括有中心信號(hào)導(dǎo)體和周圍接地或屏蔽導(dǎo)體的單根同軸線。電纜還包括用于在探頭與儀表之間傳送控制信號(hào)和電源的多線母線。殼體20可拆卸地連接到儀表面板24上幾個(gè)互連插座22中的一個(gè)，并可以包含提供從電纜到儀表連接所需的線路。
圖2、3、4和5說明實(shí)現(xiàn)本發(fā)明電子互連裝配體的機(jī)械元件。如圖2中所示，探頭互連件殼體終止在互連件主體26，主體包括用于有效的高速信號(hào)和數(shù)據(jù)傳送的電氣連接器，和用于固定和對(duì)齊與儀表機(jī)械連接的結(jié)構(gòu)對(duì)齊器件。主體是適當(dāng)加長的剛性部件，最好由結(jié)實(shí)的材料如鍍鎳的鋅，模鑄的鋁或類似材料制成。主體26有與探頭連接殼體20相連的后面30，和面向相反方向的平行的前面或前端32，它們都與連接器軸34垂直。其余的上壁36，下壁40，和側(cè)壁42、44使主體有基本成矩形的橫截面，除了下面指出的器件外，在前面和后面之間沿主體的整個(gè)長度其截面變化很小。為有利于通過鑄造加工的制造和提供緊配合的機(jī)械連接，主體成錐形，在前端32略為小些。
主體26包括在每個(gè)側(cè)壁42、44上的對(duì)齊槽口46。每個(gè)槽口有細(xì)長的梯形外形，從前面32伸出并與軸34平行伸展。每個(gè)槽口46的遠(yuǎn)端帶肩的導(dǎo)板47，加工它使之精密的尺寸公差從而使它緊密地配合相應(yīng)鍵的終端，這將在下面討論。槽口46偏移主體26的水平中心線，以便防止主體26轉(zhuǎn)動(dòng)180度之后的位置插入到互連插座22中。如在圖4中清楚可見，主體26在上下壁36、40上還包括對(duì)齊鍵50，加工它使之有精密的尺寸公差從而使它緊密配合相應(yīng)槽口的終端，這將在下面討論。帶肩的導(dǎo)板47和對(duì)齊鍵50是相對(duì)前端面32對(duì)齊的，從而使導(dǎo)板和鍵同時(shí)與相應(yīng)的鍵和槽口匹配。
主體的上表面36確定一孔，通過該孔有一彈簧加載的凸輪鎖52突出。凸輪鎖在前邊從與表面36齊平的平面向上傾斜到一突出的后邊。從殼體20伸出的鎖按鈕54與鎖機(jī)械地嚙合，因此壓下按鈕使鎖縮回到主體內(nèi)能使連接器脫開，這將在下面討論。
上下表面36、40包括相對(duì)和對(duì)稱定位的鎖閂斜臺(tái)56。每個(gè)斜臺(tái)有傾斜的前斜表面60和傾斜的后斜表面62，它們升起，在背或脊64處相遇，背脊處略成圓角。斜臺(tái)凹入到表面之下，從而使脊不會(huì)凸在表面之上。每個(gè)脊確定平行于表面36、40的一根線，斜臺(tái)限定在表面36、40之中，該線還平行于主體的前端表面32。斜臺(tái)和脊表面最好形成具有平滑或拋光的表面光潔度，以便在下面討論的鎖閂操作中減小磨損。
主體的面32為兩個(gè)不同的電氣連接器確定了開口。第一開口66為安裝在主體內(nèi)一個(gè)室中的印刷電路板70提供入口，印刷電路板有通過開口66可觸及的接觸面。電路板70有一組暴露的導(dǎo)電區(qū)，它們與殼體20和/或探頭中的電路連接。某些區(qū)能以電氣可識(shí)別的構(gòu)型與同該區(qū)接觸的配對(duì)連接器連接，這將在下面討論。即使數(shù)據(jù)區(qū)設(shè)有連接到探頭或其他線路，這種選擇能力允許儀表能識(shí)別合適的探頭連接器，如不是太新穎但相容的探頭。另一種是，探頭電路可以有EPROM或其他不易丟失信息的裝置以便裝設(shè)識(shí)別功能。
BMA標(biāo)準(zhǔn)或盲配連接器的凸起端72，如馬薩諸塞州洛厄爾市Amp公司的M/A-Com分部所制造和銷售的產(chǎn)品(M/A-Com Division of Amp，Inc.，Lowell，MA)，安裝在主體內(nèi)的凹槽74里，并與軸34平行伸展。BMA凸起端包括在自由端有錐形外部80的屏蔽套筒部分76，它伸展到略為凹入到面32之下的平面，以便防止連接器損壞。中心信號(hào)導(dǎo)體81有基底部分82和與屏蔽套筒部分同軸的伸出的自由端部分84。自由端部分84的直徑比基底部分小，產(chǎn)生面向前面的肩部86。導(dǎo)體81的自由端凹入在屏蔽部分76之下，以便防止損壞和確保在信號(hào)導(dǎo)體接觸和斷開接觸時(shí)屏蔽都是連接的，這將在下面討論。
圖3表示儀表安裝的插座22，它可以是硬的塑料體，模鑄的鋁或類似材料制成的連接器的凹入端，它接納探頭連接器主體26。插座是凹體或箱形體，它有朝向離開儀表前板24的開口側(cè)，和朝向底板94的開口側(cè)，基本上形成有矩形橫截面的管子。在圖4中更加清楚表示的插座22有在其中形成的保持螺母溝道170，每個(gè)溝道有孔172。保持螺母174夾在每個(gè)溝道170中，螺母的帶螺紋孔與相應(yīng)的溝道孔172對(duì)齊。板94最好是沖壓的金屬薄片，它被穿入到只提供緊固件孔和電氣連接器孔所需的程度，以便防止EMI泄漏。帶螺紋的螺鍵(未表示)穿過緊固件孔和螺紋擰入到保持螺母174中，以便將插座22固定到前板24。
插座22有從板24突出的邊框90，并有側(cè)壁92伸展到凹入到邊框和板之下相當(dāng)距離的底板94。每個(gè)側(cè)壁92有細(xì)長的鍵96從邊框向底板94伸展，每個(gè)鍵97的終端97其尺寸精確定形，以便緊密接納在探頭連接器主體26上槽口46中相應(yīng)的帶肩的導(dǎo)板47。主體26中槽口46的長度過長一些，從而在BMA連接器完全連接之前鍵96不會(huì)在槽口46中觸底，這將在下面討論。此外，每個(gè)槽口46凹入到形成它的側(cè)壁42、44的平面之下的深度稍微深一些，以便提供適度的公差。插座22還包括在邊框90的頂和底中形成的槽口98，它們與主體26上的鍵50匹配。精密控制帶肩的導(dǎo)板47，鍵終端97，鍵50和槽口98的寬度，從而使主體相對(duì)插座邊框在垂直和水平兩個(gè)方向提供精確的定位，即使在主體和插座的整個(gè)尺寸并不是嚴(yán)格限定時(shí)也是如此。
如圖5中所示那樣在插座和主體中鍵和槽口可以顛倒。主體26包括在主體每個(gè)主面36、40、42、44上的對(duì)齊鍵220。每個(gè)鍵有細(xì)長的矩形外形，并與軸線34平行伸展。制造各鍵有精密的尺寸公差從而使它們緊密配合相應(yīng)的槽口，這將在下面討論。各鍵是互相對(duì)齊的從而使所有鍵的前端222與前端面32有相等的間距。插座22的每個(gè)側(cè)壁92在邊框90形成一個(gè)細(xì)長槽口224，每個(gè)槽口精確制定尺寸以便緊密地接納在探頭連接器主體26上相應(yīng)的鍵220。每個(gè)槽口224的長度，即它們伸入到插座室中的深度是過大一點(diǎn)，從而在BMA連接器完全連接之前鍵220不會(huì)在槽口224中觸底，這將在下面討論。此外，每個(gè)槽口224凹入到形成它的壁平面之下的深度略為過深一點(diǎn)，以便提供適當(dāng)?shù)拈g隙。與前面描述的實(shí)施方案一樣，精確控制各槽口和鍵的寬度，從而使主體相對(duì)插座邊框提供精確的定位，即使在主體和插座的整個(gè)尺寸并不是嚴(yán)格限定時(shí)也是如此。在其他實(shí)施方案中，每方可以有槽口和鍵兩者，而另一方有相應(yīng)元件的相配件。
這樣，槽口和鍵的結(jié)構(gòu)允許沿著軸線34插入和拔出，但限制在由前板平面24定義的兩個(gè)自由度的側(cè)向平移，以及限制圍繞軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的自由度。通過鎖閂機(jī)構(gòu)限制其余的平移自由度(沿該軸線)，和通過連接的BMA連接器限制其余的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度(探頭連接器主體從垂直于前板的側(cè)向和水平方向的彎曲)，這將在下面討論。
圖4表示代表性的從互連主體26的前面32伸出的定位用的突出釘176，它與在插座22中形成的向下伸展翼片180中的相應(yīng)孔178相匹配。突出釘176和孔178能排除不相容的探頭連接器與儀表不適當(dāng)?shù)倪B接。在互連主體26中的突出釘必須在插座22有相應(yīng)的孔位置，從而允許插入。盡管圖4表示兩個(gè)突出釘和孔，在互連主體26和插座22中可以形成一組突出釘和孔，以便提供一系列的有不同鍵合結(jié)構(gòu)的互連件。一組突出釘可以通過在互連主體26中的一組孔中接納穿過主體26前面32的細(xì)長柱栓來實(shí)現(xiàn)。這些柱栓可以在該組中排列產(chǎn)生許多獨(dú)特的構(gòu)型。在插座22的翼片180中實(shí)施該組孔。塑料插件插入到與突出釘組的柱栓排列不相對(duì)應(yīng)的孔中。其柱栓排列與孔的排列不相對(duì)應(yīng)的任何互連主體26，都不能與不相容的插座22電氣連接。突出釘和孔的許多可能的位置，和在連接器的任一方上都可選擇使用突出釘或孔，從而能產(chǎn)生無數(shù)的結(jié)構(gòu)以便保證只有預(yù)定的探頭可以與給定的插座連接。
孔排列的另一種結(jié)構(gòu)是從插座22除去翼片180和在電子儀表10的前板24中形成孔排列。突出釘組的柱栓伸入到前板24中的孔內(nèi)。塑料或金屬的插件插入到前板24中的孔內(nèi)，以便構(gòu)成突出釘組柱栓排列的圖案。如所希望的那樣，在這種結(jié)構(gòu)中的柱栓鍵將比在以前描述的結(jié)構(gòu)中鍵要長。
回到圖3，一對(duì)對(duì)稱相對(duì)的彈簧加載的鎖閂100通過在插座上下壁中確定的開孔突出到插座室中，與垂直的中間平面一致。每個(gè)鎖閂有屋頂?shù)男螤睿行泵嫔鸬降箞A的脊，其選擇的傾斜角與主體26上鎖閂斜臺(tái)62的表面相匹配。通過在斜臺(tái)表面60和相應(yīng)的鎖閂表面使用比斜臺(tái)表面62和它的相應(yīng)鎖閂表面更平緩的傾斜角，使得建立起來的傾斜角產(chǎn)生較小的插入力和更大的拔出力。倒圓的脊和主體/插座介面緊密的機(jī)械公差保證了各鎖閂在脊附近時(shí)，即有一鎖閂在脊的插入側(cè)而另一鎖閂在拔出側(cè)時(shí)不能達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。因此，各鎖閂保證了連接器或者是完全連接，或者是適度拔出以便避免不希望的部分電氣接觸，這將在下面討論。
在插座內(nèi)底板94上安裝兩個(gè)連接組件，每個(gè)組件是主體上連接器的配對(duì)件。定位一組彈簧加載的彈動(dòng)銷102與電路板70上各區(qū)對(duì)齊。各針有帶有適當(dāng)偏置力的運(yùn)動(dòng)范圍，以便滿足BMA連接器與連接的插入深度無關(guān)的需要。BMA連接器的凹入端104安裝在底板94，詳細(xì)表示在圖6中。連接器有圓筒形套筒106確定圓筒形室107。
該室的側(cè)壁和底部襯有片彈簧套筒110，該套筒有側(cè)彈簧112稍微彎入到該室中，和終端彈簧部分114從底部彎入到該室中。即使有點(diǎn)角度位移，側(cè)彈簧也能順從地夾緊凸起的屏蔽部76。就BMA標(biāo)準(zhǔn)來說，可以容許高至5度的位移而不會(huì)使連接變壞。但是如上面指出的那樣，這樣的位移可能損傷精細(xì)的彈簧。終端彈簧部分提供與凸起的屏蔽部終端表面116的順從的接觸，容許插入深度小范圍的變化，從而信號(hào)連接可以建立精確的插入深度。中心信號(hào)導(dǎo)體120是有孔122的剛性套筒，孔的尺寸能緊密接納凸起端導(dǎo)體的自由端部分84?？字袃?nèi)襯順從的彈簧部分(未表示)以便產(chǎn)生有效的歐姆接觸。
導(dǎo)體120有凹入屏蔽套筒106自由端面126之下適當(dāng)深度的自由端表面124，以便防止受到損壞。此外，套筒相對(duì)信號(hào)導(dǎo)體伸展到適當(dāng)?shù)木嚯x，以便保證當(dāng)信號(hào)觸點(diǎn)連接時(shí)已經(jīng)有了屏蔽接觸和當(dāng)信號(hào)接觸斷開時(shí)還有屏蔽接觸。
將主體26插入到插座22中使插座22中的鍵定位到主體26中的槽口46內(nèi)。將主體26繼續(xù)插入到插座中使凸起屏蔽部分76進(jìn)入到凹入的圓筒形室107。順從的側(cè)彈簧112夾緊凸起屏蔽部分76以便使凸起的信號(hào)導(dǎo)體81的自由端部分84對(duì)準(zhǔn)凹入中心信號(hào)導(dǎo)體的孔122。繼續(xù)將主體26插入到插座22中使鍵96的終端嚙合進(jìn)入槽口46的帶肩的導(dǎo)板47。類似地，主體頂和底上的鍵50與邊框90中的槽口98嚙合。當(dāng)肩86壓在凹入的信號(hào)導(dǎo)體的面124上時(shí)連接器完全插入，下面將相對(duì)圖8進(jìn)行討論。隨著肩86壓在凹入的信號(hào)導(dǎo)體的面124上，凸起的屏蔽部的終端表面116壓在片彈簧套筒110的終端彈簧部分114。彈簧鎖閂提供這種偏置力。
圖7表示輔助的機(jī)械細(xì)節(jié)，鎖52和按鈕54連接在鎖框架126上，以便相對(duì)殼體終端板130滑動(dòng)，主體26安裝在終端板上，而終端板安裝到殼體20上。BMA連接器72凸起端的后端132通過該板中的孔，從而使它伸入到殼體20中用于連接殼體中的電路或者連接電纜。圖示的后端有SMA標(biāo)準(zhǔn)的帶螺紋的連接器，但是也可以應(yīng)用任何類型的連接器，包括BNC，BMA，N或者任何高頻電纜連接器。鎖閂斜臺(tái)56被示出，說明需要不同的傾斜角以便使拔出力不大于插入力。
彈簧鎖閂100每個(gè)都安裝在細(xì)長的桿134上。每個(gè)桿比插座的寬度稍微伸出一點(diǎn)，有一個(gè)桿定位在上壁之上，而另一個(gè)在下壁之下。桿的位置被伸展在插座上下表面上的溝道壁135所限制。螺旋張力彈簧136定位在插座的每一側(cè)，每個(gè)彈簧的終端與該桿的伸出端連接，以便將各桿偏壓在一起。用這樣偏壓的桿，使各鎖閂受相互朝向?qū)Ψ降钠珘?。在?yōu)選的實(shí)施方案中，鎖閂是塑料的并與接納金屬加強(qiáng)桿142的細(xì)長塑料梁140成一整體。另一種是在鎖閂100之上可以形成固定的彈簧保持表面，將壓縮彈簧夾持在彈簧保持表面和鎖閂100之間。在插座側(cè)壁每個(gè)彈簧136的后面形成凹槽141，它包含高密度泡沫墊圈143，如康涅狄格州，東伍德斯托克市Rogers公司(Rogers，Corp，East Woodstock，CT)所制造和銷售的產(chǎn)品，其注冊商標(biāo)為Poron。墊圈143衰減在主體26插入和拔出插座22時(shí)產(chǎn)生過度的彈簧噪音。
圖8表示連接器在完全插入狀態(tài)?；ミB電纜144，最好是軟性電路，與電路板70連接，電路板通過螺釘、熱接合或類似工具機(jī)械固定到主體。數(shù)據(jù)和電源電纜連接到在探頭互連殼體20中的電路(未表示)。彈動(dòng)銷連接器102有伸展進(jìn)入儀表的固定引線，引線是錫焊固定在電路板146上，并有伸出的數(shù)據(jù)電纜150連接到儀表10中的電路。另一種是，彈動(dòng)銷連接器102可以直接錫焊到前板的電路板上。探頭電纜16連接到BMA的凸起端72，圖中表示的凸起端72其肩部完全緊靠在凹入信號(hào)導(dǎo)體的面上。儀表信號(hào)電纜152連接到凹入端104的后面，并與儀表中線路連接。為使BMA凸起端的肩84偏壓到凹入面124上，這樣布置鎖閂，即使得鎖閂不會(huì)觸底到主體的平表面，但是壓在傾斜的斜臺(tái)表面。這產(chǎn)生保證合適的高頻連接所需的軸向偏置力。
螺旋壓縮彈簧154作為偏壓在鎖框126上的彈簧，該彈簧被夾持在鎖框的一部分和從板130軸向伸展的固定臂156之間。槽口160與鎖嚙合以便防止事故性脫開。鎖機(jī)構(gòu)是與鎖閂機(jī)構(gòu)獨(dú)立的。也就是說，在互連主體26上鎖閂斜臺(tái)60和62與插座22上彈簧鎖閂100的組合提供了適度的鎖閂力，保證互連主體26在插座22內(nèi)而不需要鎖52和按鈕54。在優(yōu)選實(shí)施方案中裝設(shè)的鎖機(jī)構(gòu)是作為防止探頭互連殼體從電子儀表10事故性脫開的二次保護(hù)器件。鎖的設(shè)計(jì)也是獨(dú)特的，它有“失效安全”的特點(diǎn)。如果使用者企圖拉開裝置而沒有壓力下鎖的按鈕，鎖的設(shè)計(jì)使它加工成凸輪形，在使鎖或保持機(jī)構(gòu)受到損傷之前裝置會(huì)脫開。這是部分受到鎖機(jī)構(gòu)可動(dòng)部分前面上斜臺(tái)角度的控制。由探頭的應(yīng)用所決定，在探頭互連殼體中可以不用鎖機(jī)構(gòu)。
圖9A、9B和9C表示不同的連接器轉(zhuǎn)接器200A、200B、200C，其結(jié)構(gòu)是將標(biāo)準(zhǔn)的連接器連接到上述優(yōu)選實(shí)施方案中常規(guī)的連接器插座。這些轉(zhuǎn)接器能夠連接到通用的探頭或者不是為該儀表設(shè)計(jì)的在試驗(yàn)中向該儀表提供信號(hào)的其他線路連接裝置。特別是，由于BMA型高頻連接器不適合沒有其他支持對(duì)抗彎曲和事故性脫開的探頭，需要其他類型的連接器。每個(gè)轉(zhuǎn)接器包括有相同凸起的BMA連接器的標(biāo)準(zhǔn)凸起主體26，鎖閂和如優(yōu)選實(shí)施方案中可選的鎖。圖示的轉(zhuǎn)接器可能不需附加的數(shù)據(jù)線，所以板70不需要如優(yōu)選實(shí)施方案中那樣連接到電纜144。但是因?yàn)閮x表可能包括“失效安全”設(shè)施以便保證在連接器沒有適當(dāng)安裝時(shí)防止操作，該板可以裝設(shè)在兩個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電區(qū)之間的可選擇的連接，或者通過包含在轉(zhuǎn)接器內(nèi)的EPROM或其他不易丟失的存儲(chǔ)器中儲(chǔ)存的信息，因此給儀表指示放置了適當(dāng)?shù)倪B接器。
轉(zhuǎn)接器200A有凹入的SMA連接器輸入202，很象優(yōu)選的實(shí)施方案中其殼體20被更緊湊的殼體所代替，并取消了與BMA凸起端72連接的電纜。轉(zhuǎn)接器200B有凹入的BNC連接器輸入204，也可以包括電源和數(shù)據(jù)接口，用于向后的兼容性以便支持現(xiàn)有的單線或多線連接器結(jié)構(gòu)，如俄勒岡州比弗頓市Tektronix公司(Tektronix，Inc.Beaverton，Oregon)所生產(chǎn)和銷售的P6139A和P6245測量探頭中所應(yīng)用的那樣。轉(zhuǎn)接器200C有凹入的N連接器輸入206。在連接很重的電纜時(shí)為了提供與儀表更牢固的連接，如對(duì)N連接器來說裝設(shè)一對(duì)可選的指旋螺釘，用于與儀表前板中錐形的孔或PEM螺母相匹配。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，凸起的BMA連接器是常規(guī)的螺釘機(jī)構(gòu)部分，它有足夠的長度將各種連接器定位在殼體表面。另一種是，通過各種轉(zhuǎn)接器連接器可以使用帶SMA連接器終端的標(biāo)準(zhǔn)BMA連接器，例如SMA對(duì)BNC連接器，SMA對(duì)N連接器，和類似的轉(zhuǎn)接器。
為了避免可能損傷前板的過大力矩，指旋螺釘210有加工成凸輪形的表面，這樣防止使用螺絲起子進(jìn)行插入。這些螺釘允許使用工具進(jìn)行起出，例如當(dāng)緊固件銹住或者當(dāng)使用者不夠熟練或力氣不足而需要起出螺釘時(shí)可以使用工具。這樣的螺釘與那些為防止對(duì)公共設(shè)施如固定的室內(nèi)長椅的破壞和拆除所通常應(yīng)用的螺釘不同，它們的操作正好相反，有利于借助工具拔出，但防止借助工具固定。
在圖9D中，轉(zhuǎn)接器200D為給優(yōu)選實(shí)施方案設(shè)計(jì)的探頭提供轉(zhuǎn)換，以便應(yīng)用于有通用輸入如BNC、SMA或N連接器的儀表。該轉(zhuǎn)接器使用優(yōu)選實(shí)施方案的凹入端，但沒有安裝底座。傳統(tǒng)的凸形連接器212從該連接器的后端伸出。另一種是，可以裝設(shè)凹入的連接器，從而使凸起的電纜端可以連接在轉(zhuǎn)接器和儀表輸入之間。雖然為了清楚起見圖示了暴露的彈簧和鎖閂桿，在優(yōu)選的實(shí)施方案中屏蔽板將包圍這些組件以便防止損傷和提供光滑的外表。
盡管藉助優(yōu)選的實(shí)施方案公開了本發(fā)明，但本發(fā)明并不打算局限于此。例如，電氣連接器可以定位在連接器的不同側(cè)上。由于探頭因掉落或接觸抽屜中其他硬件可能受到損害，使彈簧單向蹺連接器放在儀表一側(cè)則減小了如果將它安裝在探頭側(cè)可能會(huì)發(fā)生損傷的風(fēng)險(xiǎn)。但是考慮到彈簧單高蹺連接器可能需要維護(hù)或替換，安裝在探頭上比安裝在儀表更加實(shí)用，所以也可以將彈簧單高蹺連接器安裝在探頭側(cè)。類似地BMA的凸起端和凹入端可以顛倒，應(yīng)按應(yīng)用的要求來做。彈簧單高蹺和BMA連接器可以安裝在兩種結(jié)構(gòu)中任何一個(gè)，彼此互相獨(dú)立。
雖然本發(fā)明用固定的凹入BMA連接器說明，對(duì)單個(gè)探頭連接器殼體內(nèi)有一個(gè)或多個(gè)BMA連接的各實(shí)施方案可以使用浮動(dòng)或彈簧加載的連接器組件，以便容納殼體內(nèi)各連接器之間位置的變化。但是這將要求在儀表殼體內(nèi)對(duì)每個(gè)浮動(dòng)的BMA有柔性的電纜回路，這使儀表的內(nèi)部接線復(fù)雜化，在儀表電纜連接到其他線路的地方可能造成運(yùn)動(dòng)感應(yīng)的疲勞和損害。因此，對(duì)單個(gè)BMA連接器最好使用儀表上的固定連接器。
意欲用鍵和槽口對(duì)齊機(jī)構(gòu)提供精確的對(duì)齊，其容許的晃動(dòng)小于0.5度。為了用BMA連接器提供標(biāo)定的信號(hào)性能，和防止因過度位移造成的損害，這是適當(dāng)?shù)?。雖然可以達(dá)到更緊的公差，但是允許有些最小的晃動(dòng)是有利的，因?yàn)檫@造成所需的彈動(dòng)銷對(duì)連接導(dǎo)電區(qū)的“刮擦”，產(chǎn)生低阻抗的接觸，和除掉或磨去在導(dǎo)電區(qū)上任何碎屑或高阻抗層。如適度的和可容許的增加晃動(dòng)到約1-2度，鍵和槽口機(jī)構(gòu)可以全部去掉。雖然從質(zhì)量的觀點(diǎn)和當(dāng)在儀表中安裝多個(gè)連接器時(shí)為了統(tǒng)一的外觀，希望有更精確的對(duì)齊，即使鍵或槽口會(huì)損傷或丟失，有適度的對(duì)齊是安全可靠的。
相對(duì)BMA連接器說明了優(yōu)選的實(shí)施方案，但是本發(fā)明的某些原理可以應(yīng)用到任何類型的連接器。本發(fā)明的其他原理可以應(yīng)用于缺乏螺釘擰緊連接的，或有順從的接觸套筒，或有插入深度敏感的導(dǎo)體如肩接觸的任何共軸高速連接器，或者不打算對(duì)側(cè)向彎曲負(fù)荷提供支持的任何連接器。
權(quán)利要求
1.一種用于電子互連組件的轉(zhuǎn)接器，包括一有中心信號(hào)導(dǎo)體和周圍屏蔽導(dǎo)體的高速同軸互連件，該同軸互連件有凸起方和凹入方；該凹入方包括一個(gè)限定出一個(gè)用于接納一在凸起方的凸起屏蔽觸點(diǎn)的室之屏蔽套筒；該屏蔽套筒包括有一順從部分的接觸機(jī)構(gòu)，該順從部分能柔性夾緊凸起屏蔽觸點(diǎn)；一機(jī)械對(duì)齊機(jī)構(gòu)部分，從一對(duì)包括一凹體和一緊密配合的主體的對(duì)齊機(jī)構(gòu)部分選出；以及該同軸互連件的凹入方和凸起方中的一個(gè)被選定用來連接到該選定的機(jī)械對(duì)齊機(jī)構(gòu)部分；一電氣信號(hào)連接器，具有連接到該選定的機(jī)械對(duì)齊機(jī)構(gòu)部分的中心信號(hào)導(dǎo)體和周圍屏蔽導(dǎo)體，并與該選定的同軸互連件方的相應(yīng)的中心信號(hào)導(dǎo)體和周圍屏蔽導(dǎo)體接合。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中該凹體有邊框和凹到邊框之下的底板，和其中互連件的一方連接到底板。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中該互連件是盲配的互連件。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述組件只包括單個(gè)高速互連件。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中該凸起屏蔽觸點(diǎn)有錐形的外方部。
6.如權(quán)利要求1所述的裝置，凹體和主體中的一個(gè)限定了一個(gè)槽口，凹體和主體中的另一個(gè)包括一個(gè)與該槽口緊密配合的鍵。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其中凹體有邊框和凹入到邊框之下的底板，其中互連件的一方是連接到底板，鍵和槽口中的至少一個(gè)是定位在邊框上。
8.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中包括從一對(duì)具有順從的觸點(diǎn)和給定的表面觸點(diǎn)的電子數(shù)據(jù)互連件部分選出一個(gè)單獨(dú)的電子數(shù)據(jù)互連件部分。
9.如權(quán)利要求8所述的裝置，其中該順從的觸點(diǎn)和固定的表面觸點(diǎn)之一被選定用于所述選定的機(jī)械對(duì)齊機(jī)構(gòu)部分。
10.如權(quán)利要求8所述的裝置，其中所述的順從的觸點(diǎn)為彈動(dòng)銷。
11.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述的電氣信號(hào)連接器是一個(gè)從一個(gè)凸起形連接器和一個(gè)凹入形的連接器中選出的BNC連接器。
12.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述的電氣信號(hào)連接器是一個(gè)從一個(gè)凸起形連接器和一個(gè)凹入形的連接器中選出的SMA連接器。
13.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述的電氣信號(hào)連接器是一個(gè)從一個(gè)凸起形連接器和一個(gè)凹入形的連接器中選出的N型連接器。
14.一種用于電子互連組件的轉(zhuǎn)接器，包括一有中心信號(hào)導(dǎo)體和周圍屏蔽導(dǎo)體的高速同軸互連件；該同軸互連件有凸起方和凹入方；該凹入方包括一個(gè)限定了一個(gè)用于接納在凸起方上的凸起屏蔽觸點(diǎn)的室之屏蔽套筒；該屏蔽套筒包括有順從部分的接觸機(jī)構(gòu)，該順從部分能柔性夾緊凸起屏蔽觸點(diǎn)；一凹體形機(jī)械對(duì)齊機(jī)構(gòu)部分，從一對(duì)包括凹體和一緊密配合的主體的對(duì)齊機(jī)構(gòu)部分選出，其中所述互連件的凹入方連接到該凹體形機(jī)械對(duì)齊機(jī)構(gòu)部分；一電氣信號(hào)連接器，具有連接到該凹體形機(jī)械對(duì)齊機(jī)構(gòu)部分的中心信號(hào)導(dǎo)體和周圍屏蔽導(dǎo)體的，并與該同軸互連件凹入方的相應(yīng)的中心信號(hào)導(dǎo)體和周圍屏蔽導(dǎo)體接合。
15.如權(quán)利要求14所述的裝置，其中該機(jī)械對(duì)齊機(jī)構(gòu)的凹體部分有邊框和凹到邊框之下的底板，其中該互連件的一方連接到底板，從而邊框限定了該主體的角位移。
16.如權(quán)利要求15所述的裝置，其中該機(jī)械對(duì)齊機(jī)構(gòu)的凹體部分包括一鎖閂機(jī)構(gòu)，該鎖閂機(jī)構(gòu)具有定位在該凹體相對(duì)方上的一對(duì)鎖閂，從而提供對(duì)稱的偏壓力。
17.如權(quán)利要求14所述的裝置，其中該互連件是盲配的互連件。
18.如權(quán)利要求14所述的裝置，其中所述的電氣信號(hào)連接器是一個(gè)從一個(gè)凸起形連接器和一個(gè)凹入形的連接器中選出的BNC連接器。
19.如權(quán)利要求14所述的裝置，其中所述的電氣信號(hào)連接器是一個(gè)從一個(gè)凸起形連接器和一個(gè)凹入形的連接器中選出的SMA連接器。
20.如權(quán)利要求14所述的裝置，其中所述的電氣信號(hào)連接器是一個(gè)從一個(gè)凸起形連接器和一個(gè)凹入形的連接器中選出的N型連接器。
21.如權(quán)利要求14所述的裝置，其中該機(jī)械對(duì)齊機(jī)構(gòu)部分包括從一組包括槽口和鍵裝置中選定的一裝置，使得在一相配的機(jī)械對(duì)齊機(jī)構(gòu)部分上的相應(yīng)配合裝置與該裝置接合。
22.如權(quán)利要求14所述的裝置，包括一單獨(dú)的電子數(shù)據(jù)互連件部分，它連接到所述的機(jī)械對(duì)齊機(jī)構(gòu)部分，后者從一對(duì)包括許多順從的觸點(diǎn)和固定的表面觸點(diǎn)的電子數(shù)據(jù)互連件部分選出。
23.如權(quán)利要求22所述的裝置，其中該順從的觸點(diǎn)包括可動(dòng)的、由彈簧偏壓的觸點(diǎn)。
24.如權(quán)利要求22所述的裝置，其中該可動(dòng)的、由彈簧偏壓的觸點(diǎn)為彈動(dòng)銷。
全文摘要
一種用于電子互連組件的轉(zhuǎn)接器,具有一用于有中心信號(hào)導(dǎo)體和周圍屏蔽導(dǎo)體的同軸傳送線的高速同軸互連件。該同軸互連件有凸起方和凹入方,該凹入方包括一個(gè)限定一個(gè)用于接納在凸起方上的凸起屏蔽觸點(diǎn)的室之屏蔽套筒。屏蔽套筒包括有順從部分的接觸機(jī)構(gòu),該順從部分能柔性夾緊凸起屏蔽觸點(diǎn)。一從一對(duì)包括一凹體和一緊密配合的主體的對(duì)齊機(jī)構(gòu)部分選出的機(jī)械對(duì)齊機(jī)構(gòu)部分具有該同軸互連件的凸起方或凹入方之一。該電子信號(hào)連接器被電氣連接到該同軸互連件之選定的凸起方或凹入方。
文檔編號(hào)H01R24/02GK1322039SQ0111222
公開日2001年11月14日 申請(qǐng)日期2001年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月31日
發(fā)明者D·J·艾雷斯, W·Q·勞, M·D·斯瓦福德, W·R·波利 申請(qǐng)人:特克特朗尼克公司