專利名稱：高頻同軸連接器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電路板對電路板或電路板對模塊的同軸連接器。
背景技術(shù)：
射頻同軸連接器可以用于電路板對電路板或電路板對射頻模塊的互連。在一些應(yīng)用場合， 客戶需要使用可以適應(yīng)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(gè)插座連接器或者外加一個(gè)轉(zhuǎn)接器來實(shí)現(xiàn)上述的連接功能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種高頻同軸連接器，它可以適應(yīng)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(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)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(dǎo)體和第一中心導(dǎo)體，第二元件包括第二外導(dǎo)體和第二中 心導(dǎo)體，第一外導(dǎo)體和第二外導(dǎo)體之間設(shè)有壓簧且相互電連接，第一中心導(dǎo)體和第二中心導(dǎo) 體相互電連接，所述第一外導(dǎo)體與第一中心導(dǎo)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(shù)為大于等于2. 1。
優(yōu)選地，所述第二外導(dǎo)體與第二中心導(dǎo)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(dǎo)體包括一套筒和一內(nèi)芯，所述內(nèi)芯可沿套筒內(nèi)壁滑動(dòng)且可從套筒 端部露出，套筒和內(nèi)芯之間設(shè)有彈簧。
進(jìn)一步地，所述內(nèi)芯的外端設(shè)有一中心孔。在高頻時(shí)由于集膚效應(yīng)，即使在中心導(dǎo)體外端 部表面加工質(zhì)量較差的情況下，這種帶中心孔的結(jié)構(gòu)也能使中心導(dǎo)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(jìn)一步地，所述第一絕緣體與第一外導(dǎo)體、套筒固定連接。
再進(jìn)一步地，所述第一外導(dǎo)體上設(shè)有第一外接頭，第一中心導(dǎo)體上設(shè)有第一內(nèi)接頭；第二 外導(dǎo)體上設(shè)有第二外接頭，第二中心導(dǎo)體上設(shè)有第二內(nèi)接頭；所述第一外接頭與第二外接頭 彈性接觸，第二內(nèi)接頭與第一內(nèi)接頭彈性接觸，所述第一外接頭前端面與第一內(nèi)接頭后端面 之間保持固定軸向距離A1，所述第二內(nèi)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(jìn)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(dǎo)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(dǎo)體的內(nèi) 芯與電路板上的一圓形金屬接觸盤壓力接觸。
進(jìn)一步地，所述第一中心導(dǎo)體內(nèi)芯外端部的半徑小于電路板上相應(yīng)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(dǎo)體外端部的外壁半徑小于電路板上相應(yīng) 的圓環(huán)形金屬接觸盤的外半徑；第一外導(dǎo)體外端部的內(nèi)壁半徑大于電路板上相應(yīng)的圓環(huán)形金 屬接觸盤的內(nèi)半徑，且兩者的差大于等于連接器的徑向容差。
進(jìn)一步地，所述第一中心導(dǎo)體內(nèi)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(jìn)一步地，所述第一中心導(dǎo)體的外端部有一外徑從大到小的變換結(jié)構(gòu)。 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(yīng)大的軸向偏移和徑向角度偏移，在規(guī)定的容差范圍內(nèi)都具有良好及穩(wěn)定的電壓駐波比。這 種連接器不需要轉(zhuǎn)接器，可以顯著地簡化連接結(jié)構(gòu)，降低成本并使連接更容易。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。 圖1是本發(fā)明高頻同軸連接器的結(jié)構(gòu)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(gè)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(dǎo)體、第一中心導(dǎo)體與電路板上的金屬接觸盤的相對位置關(guān)系示意圖。
具體實(shí)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(dǎo)體11和第一中心導(dǎo)體12， 第二元件包括第二外導(dǎo)體21和第二中心導(dǎo)體22，第一外導(dǎo)體11和第二外導(dǎo)體21之間設(shè)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(dǎo)體12還包括一套筒124和一內(nèi)芯122，內(nèi)芯122可沿套筒124 的內(nèi)壁滑動(dòng)且可從套筒端部露出，套筒內(nèi)設(shè)有堵頭125，在堵頭125和內(nèi)芯122之間設(shè)有彈簧 123，彈簧123將內(nèi)芯122壓向電路板41，保證第一中心導(dǎo)體的內(nèi)芯122可以與電路板41有良好的電接觸。
第二外導(dǎo)體21的前端設(shè)有一直徑較小的第二外接頭211，第一外導(dǎo)體11上設(shè)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(nèi)壁保持良好的電接觸。第二外接頭211的端部與第一外導(dǎo)體11內(nèi)壁之間設(shè)有倒鉤結(jié)構(gòu)，該 倒鉤結(jié)構(gòu)和壓簧31可以將第一元件和第二元件限制在一定范圍內(nèi)相對移動(dòng)，這種可移動(dòng)的設(shè) 計(jì)使連接器可以適應(yīng)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(dǎo)體22的前端設(shè)有一直徑較大的第二內(nèi)接頭221，第二內(nèi)接頭221的端部內(nèi)縮 且具有一定的彈性，相應(yīng)地，第一中心導(dǎo)體12上設(shè)有一直徑較大的第一內(nèi)接頭121，第二內(nèi) 接頭221彈性地套在第一內(nèi)接頭121的外面，從而保持良好的電接觸。第二外導(dǎo)體21和第二 中心導(dǎo)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(dǎo)體會(huì)有電流流過，外導(dǎo)體構(gòu)成包圍中心導(dǎo)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(dǎo)體11與第一中心導(dǎo)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(dǎo)體11和套筒124固定連接為一體；第二外導(dǎo)體21與第二中 心導(dǎo)體22之間填充有第二絕緣體23，第二絕緣體23也為固體。
結(jié)合圖3、圖4，這樣在同軸連接器內(nèi)就形成四個(gè)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(zhuǎn)接區(qū)域及A2、 A3之間的轉(zhuǎn)接區(qū)域的阻抗匹配。其 中A2與A3區(qū)域之間的轉(zhuǎn)接值(也就是第一外接頭111的前端面與第一內(nèi)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(zhuǎn)接值(也就是第二內(nèi)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(nèi)，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(dǎo)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(nèi)接頭121的前端與第二內(nèi)導(dǎo)體22的內(nèi)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(zhuǎn)動(dòng)，這將 使連接器能適應(yīng)板間的徑向角度偏移。
如圖2所示，第一中心導(dǎo)體內(nèi)芯122的外端(與電路板41相接觸的一端)設(shè)有一中心孔 126。在信號頻率很高的時(shí)候，由于高頻信號的集膚效應(yīng)，信號將僅從中心導(dǎo)體的外表面流過， 這種設(shè)計(jì)的中心導(dǎo)體與電路板相連時(shí)可以承受更高的工作功率。
如圖5所示，電路板上設(shè)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(dǎo)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(dǎo)體 的內(nèi)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(dǎo)體內(nèi)芯122外端部的半 徑小于電路板上相應(yīng)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(dǎo)體11外端部的外壁半徑R6小于電路板上相應(yīng)的圓環(huán)形金屬接觸盤411的外半 徑R4，第一外導(dǎo)體11外端部的內(nèi)壁半徑R5大于圓環(huán)形金屬接觸盤411的內(nèi)半徑R3，且R5-R3 》△3。這樣，當(dāng)板間徑向偏差在容許范圍內(nèi)時(shí)，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(guān)。第一中心導(dǎo)體內(nèi)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(nèi)半徑R3與 圓形金屬接觸盤412的外半徑的差值大于內(nèi)芯122的外直徑，這樣即便使用者誤操作，內(nèi)芯 122也不可能將金屬接觸盤411與412同時(shí)連接起來。金屬接觸盤411與412同時(shí)連接起來后 會(huì)短路，從而損毀設(shè)備。第一絕緣體13具有較高的相對介電系數(shù)，其相對介電系數(shù)為大于 等于2.1，這樣可以使內(nèi)、外導(dǎo)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(dǎo)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(jié)構(gòu)127 (如圖2所示)，這 種變換結(jié)構(gòu)可以是倒直角、倒圓角或其它變徑結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)可以進(jìn)一步增大內(nèi)、外導(dǎo)體之 間的間距，從而進(jìn)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(dāng)所連接的板與板間的距離很大時(shí)，軸 向容差范圍會(huì)很大。當(dāng)板間距為15. 25毫米時(shí)，軸向容差為+/-1毫米。當(dāng)板間距在此基礎(chǔ)上 增加時(shí)，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(shè)計(jì)，中心導(dǎo)體上彈簧所受的力減小了，這可以提高產(chǎn)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(gè)產(chǎn)品的直徑。本發(fā)明連接器具有比現(xiàn)有連 接器更大的軸向與徑向容差，與現(xiàn)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(qiáng)壯的外殼體在連接與斷開操作中使產(chǎn)品性能更可靠。
權(quán)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(dǎo)體(11)和第一中心導(dǎo)體(12)，第二元件包括第二外導(dǎo)體(21)和第二中心導(dǎo)體(22)，第一外導(dǎo)體(11)和第二外導(dǎo)體(21)之間設(shè)有壓簧(31)且相互電連接，第一中心導(dǎo)體(12)和第二中心導(dǎo)體(22)相互電連接，其特征是所述第一外導(dǎo)體(11)與第一中心導(dǎo)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(jù)權(quán)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(shù)為大于等于2.1。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻同軸連接器，其特征是所述第二外導(dǎo)體(21)與第二中心導(dǎo) 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(jù)權(quán)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(dǎo)體(12)包括一套筒(124)和一內(nèi)芯(122)，所述內(nèi)芯(122)可沿套筒(124)內(nèi)壁滑動(dòng)且可從套筒端部露 出，套筒(124)和內(nèi)芯(122)之間設(shè)有彈簧(123)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的高頻同軸連接器，其特征是所述內(nèi)芯(122)的外端設(shè)有一中心 孔(126)。
6. 根據(jù)權(quán)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(dǎo)體(11)、套筒(124)固定連接。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的高頻同軸連接器，其特征是所述第一外導(dǎo)體(11)上設(shè)有第一外 接頭(111),第一中心導(dǎo)體(12)上設(shè)有第一內(nèi)接頭(121);第二外導(dǎo)體(21)上設(shè)有第 二外接頭(211)，第二中心導(dǎo)體(22)上設(shè)有第二內(nèi)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(nèi)接頭(221)與第一內(nèi)接頭(121)彈性接觸，所 述第一外接頭(111)前端面與第一內(nèi)接頭(121)后端面之間保持固定軸向距離厶l，所 述第二內(nèi)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(jù)權(quán)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(jù)權(quán)利要求4所述的高頻同軸連接器，其特征是所述第一外導(dǎo)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(dǎo)體的內(nèi)芯(122)與電路板上的一 圓形金屬接觸盤(412)壓力接觸。
10. 根據(jù)權(quán)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(dǎo)體內(nèi)芯(122)外端 部的半徑小于電路板上相應(yīng)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(dǎo)體(11)外端部的外壁半徑小于電路板上相應(yīng)的圓環(huán)形金屬接觸盤(411)的外半徑；第一外導(dǎo)體(11)外端部的內(nèi)壁半徑大于電路板上相應(yīng)的圓環(huán)形金屬 接觸盤(411)的內(nèi)半徑，且兩者的差大于等于連接器的徑向容差。
11. 根據(jù)權(quán)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(dǎo)體內(nèi)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(jù)權(quán)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(dǎo)體(12)的外端部有 一外徑從大到小的變換結(jié)構(gòu)(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(dǎo)體和第一中心導(dǎo)體，第二元件包括第二外導(dǎo)體和第二中心導(dǎo)體，第一外導(dǎo)體和第二外導(dǎo)體之間設(shè)有壓簧且相互電連接，第一中心導(dǎo)體和第二中心導(dǎo)體相互電連接，所述第一外導(dǎo)體與第一中心導(dǎo)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(yīng)大的軸向偏移和徑向角度偏移，在規(guī)定的容差范圍內(nèi)都具有良好及穩(wěn)定的電壓駐波比。這種連接器不需要轉(zhuǎn)接器，可以顯著地簡化連接結(jié)構(gòu)，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(quán)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