專利名稱：一種采用簧片式彈性插針的微型高頻傳輸接觸件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種微型高頻傳輸接觸件。
背景技術(shù)：
高頻接觸件由于具有高頻特性，這就決定了它與低頻接觸件具有不同的特點(diǎn)，包含外導(dǎo)體、內(nèi)導(dǎo)體、絕緣介質(zhì)三層結(jié)構(gòu)。隨著電連接器微型化的發(fā)展，常規(guī)高頻傳輸接觸件的外形體積顯得過于龐大，無法滿足微小型化的要求。高頻傳輸接觸件結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。要實(shí)現(xiàn)高頻傳輸接觸件的微型化，就必須在極其有限的直徑范圍內(nèi)，至少包含內(nèi)導(dǎo)體、外導(dǎo)體和絕緣介質(zhì)三層零件，并使其能滿足高頻數(shù)字信號(hào)的傳輸要求。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的技術(shù)解決問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種微型高頻傳輸接觸件，該接觸件突破現(xiàn)有高頻接觸件外形尺寸設(shè)計(jì)極限，采用一種新型柔性插針內(nèi)導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，減小高頻接觸件的整體外形尺寸，滿足連接器微小型化的要求。本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是一種采用簧片式彈性插針的微型高頻傳輸接觸件，包括插針和與插針相配合的插孔；所述的插針包括壓套、底套、插針體、絕緣介質(zhì)、插針外導(dǎo)體、插針內(nèi)導(dǎo)體；插針內(nèi)導(dǎo)體接觸部分設(shè)置彈性簧片，插針內(nèi)導(dǎo)體壓接在插針體的一端，插針體的另一端壓接同軸導(dǎo)線芯線；絕緣介質(zhì)套在插針體上后裝入插針外導(dǎo)體，底套置于同軸導(dǎo)線絕緣層和同軸導(dǎo)線屏蔽層之間，并與插針外導(dǎo)體通過翻鉚固定；同軸導(dǎo)線屏蔽網(wǎng)通過壓接與壓套、底套連接和固定，再通過底套與插針外導(dǎo)體實(shí)現(xiàn)電路連接；插針與插孔配對(duì)時(shí)，插針外導(dǎo)體插入插孔外導(dǎo)體。所述的絕緣介質(zhì)選用聚四氟乙烯材料。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比有益效果為(1)本實(shí)用新型提供了一種微型高頻傳輸接觸件與常規(guī)高頻接觸件設(shè)計(jì)不同，高頻插針組件內(nèi)導(dǎo)體采用彈性插針、高頻插孔組件內(nèi)導(dǎo)體采用剛性插孔，采用這一結(jié)構(gòu)的高頻接觸對(duì)外徑比標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的最小的16號(hào)高頻接觸件更小，接觸更可靠，從而滿足連接器微型化的要求。(2)本實(shí)用新型高頻接觸件的內(nèi)導(dǎo)體采用尺寸更小、工作更可靠的簧片式彈性插針、剛性插孔的結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)高頻接觸件的整體微型化，并提高其工作可靠性。(3)本實(shí)用新型是在微小型彈性插針接觸件的基礎(chǔ)上，結(jié)合高頻信號(hào)的傳輸原理， 通過阻抗匹配設(shè)計(jì)確定導(dǎo)體的直徑，并根據(jù)電容補(bǔ)償原理確定了高頻傳輸接觸件過渡區(qū)的結(jié)構(gòu)，使接觸件滿足低反射、低串?dāng)_、低衰減的高頻傳輸要求。(4)本實(shí)用新型高頻接觸組件采用的是，插針外導(dǎo)體與插針內(nèi)導(dǎo)體均為插入端，插孔內(nèi)導(dǎo)體為剛性插孔，從而限定了內(nèi)導(dǎo)體接觸組件的外徑尺寸，使外導(dǎo)體組件的直徑小于同類型的高頻接觸件。

圖1為本實(shí)用新型的高頻傳輸插針組件結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型的高頻傳輸插孔組件結(jié)構(gòu)示意圖；圖3a為錐體過渡補(bǔ)償法示意圖；圖北為臺(tái)階式過渡軸向錯(cuò)位法示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖詳細(xì)介紹本實(shí)用新型的實(shí)現(xiàn)過程。(1)高頻接觸件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)微型高頻接觸件的內(nèi)導(dǎo)體采用彈性插針、剛性插孔的結(jié)構(gòu)。插針上的彈性簧片對(duì)插孔具有徑向壓力，并通過摩擦力保持與插孔的相對(duì)固定和可靠電接觸。剛性插孔的結(jié)構(gòu)形式限定了內(nèi)導(dǎo)體插合后的最大外徑，利于整個(gè)高頻接觸組件的小型化。微型高頻接觸件的外導(dǎo)體采用常規(guī)的彈性插孔和剛性插入端的形式。本實(shí)用新型的接觸件與外接電纜的連接采用完全壓接的方式，高頻電纜的中心導(dǎo)體與接觸件的中心導(dǎo)體、電纜屏蔽網(wǎng)與接觸件外導(dǎo)體都采用壓接的方式固定，與焊接等其他連接方式相比，完全壓接式具有成本低、質(zhì)量穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)，更有利于產(chǎn)品批量生產(chǎn)。如圖1所示，為高頻傳輸插針組件的基本形式。高頻傳輸插針組件由壓套1、底套 2、插針體3、絕緣介質(zhì)4、插針外導(dǎo)體5、插針內(nèi)導(dǎo)體6組成。插針內(nèi)導(dǎo)體6前端設(shè)置彈性簧片，插針內(nèi)導(dǎo)體6壓接在插針體3的一端成為一體，從而實(shí)現(xiàn)同軸導(dǎo)線與插針內(nèi)導(dǎo)體6電氣互連；插針體3的另一端壓接同軸導(dǎo)線芯線7 ；絕緣介質(zhì)4套在插針體3上后外套插針外導(dǎo)體5，底套2置于同軸導(dǎo)線絕緣層8和同軸導(dǎo)線屏蔽層9之間，并與插針外導(dǎo)體5通過翻鉚固定；同軸導(dǎo)線屏蔽網(wǎng)9采用壓接與壓套1連接和固定，并通過底套2與插針外導(dǎo)體5實(shí)現(xiàn)電路連接。如圖2所示，為高頻傳輸插孔組件的基本形式。高頻傳輸插孔組件由壓套1、底套 2、插孔內(nèi)導(dǎo)體10、絕緣介質(zhì)11、插孔外導(dǎo)體12組成。絕緣介質(zhì)11安裝到位后，底套2置于同軸導(dǎo)線絕緣層8和同軸導(dǎo)線屏蔽層9之間，并與插孔外導(dǎo)體12通過翻鉚固定。同軸導(dǎo)線芯線7與插孔內(nèi)導(dǎo)體3采用壓接連接；同軸導(dǎo)線屏蔽網(wǎng)9采用壓接與壓套1連接和固定，并通過底套2與插孔外導(dǎo)體12實(shí)現(xiàn)電路連接。(2)高頻接觸件內(nèi)外導(dǎo)體尺寸設(shè)計(jì)特性阻抗是影響高頻信號(hào)傳輸?shù)闹匾獏?shù)。本實(shí)用新型根據(jù)同軸線的特性阻抗& 計(jì)算公式，確定高頻接觸件的結(jié)構(gòu)尺寸。式中、為介質(zhì)材料的相對(duì)介電系數(shù)；D為高頻接觸件的外導(dǎo)體內(nèi)徑；d為高頻接觸件的內(nèi)導(dǎo)體外徑。按特性阻抗為50Ω的匹配同軸電纜計(jì)算，&為500 ；導(dǎo)體間采用聚四氟乙烯為絕緣介質(zhì)材料，其介電常數(shù)ε ^為2. 02 ；根據(jù)公式(1)可以算出高頻接觸件內(nèi)支撐段的外導(dǎo)體內(nèi)徑與內(nèi)導(dǎo)體外徑之比D/d為3. 27 ；空氣介電常數(shù)近似為1. 0，所以高頻接觸件內(nèi)空氣段的外導(dǎo)體內(nèi)徑與內(nèi)導(dǎo)體外徑之D/d為2. 3。注意，上述O)中介紹當(dāng)計(jì)算插針內(nèi)外導(dǎo)體尺寸時(shí)，上述字母均指代插針的。當(dāng)計(jì)算插孔內(nèi)外導(dǎo)體尺寸時(shí)，指代插孔相應(yīng)部件。(3)高頻接觸件電容補(bǔ)償設(shè)計(jì)由于絕緣介質(zhì)的介電常數(shù)ε ^和空氣的介電常數(shù)ε C1的差別，要保證高頻接觸件內(nèi)部支撐段和空氣段的每個(gè)截面特性阻抗相同，必然內(nèi)、外導(dǎo)體在結(jié)構(gòu)上要設(shè)計(jì)成臺(tái)階狀。內(nèi)外導(dǎo)體大尺寸向小尺寸過渡時(shí)，由于導(dǎo)體的截面突變引起電容不連續(xù)，階梯電容，引起信號(hào)傳輸過程中的反射，影響線路中的信號(hào)傳輸。目前常用的補(bǔ)償方法有兩種錐體過渡補(bǔ)償法和臺(tái)階式過渡軸向錯(cuò)位法，如圖 3a、北所示。本實(shí)用新型采用臺(tái)階式過渡軸向錯(cuò)位法對(duì)階梯電容進(jìn)行補(bǔ)償，過渡段短，加工簡單，節(jié)約原材料，且裝配時(shí)軸向尺寸易控制，電容補(bǔ)償頻帶更寬。(4)高頻接觸件的實(shí)現(xiàn)方案對(duì)高頻接觸件，內(nèi)外導(dǎo)體的同軸度和表面光潔度要求較高。在高頻波的傳輸層導(dǎo)體表面，同軸度和光潔度將影響傳輸過程中的反射與損耗；在插合接觸件之間，同軸度和表面光潔度直接影響到電接觸性能。本實(shí)用新型中的導(dǎo)體零件的同軸度均控制在φ0.03，表面光潔度控制在0.8以上。在高頻接觸件的裝配過程中，通過裝配輔助工裝提高裝配精度， 提高接觸件的特性阻抗的穩(wěn)定性。絕緣介質(zhì)選用附加容抗和介質(zhì)損耗低、耐熱性好的聚四氟乙烯材料。本實(shí)用新型未詳細(xì)說明部分屬于本領(lǐng)域技術(shù)人員公知常識(shí)。
權(quán)利要求1.一種采用簧片式彈性插針的微型高頻傳輸接觸件，其特征在于包括插針和與插針相配合的插孔；所述的插針包括壓套(1)、底套O)、插針體(3)、絕緣介質(zhì)G)、插針外導(dǎo)體 (5)、插針內(nèi)導(dǎo)體(6)；插針內(nèi)導(dǎo)體(6)接觸部分設(shè)置彈性簧片，插針內(nèi)導(dǎo)體(6)壓接在插針體C3)的一端，插針體(3)的另一端壓接同軸導(dǎo)線芯線(7)；絕緣介質(zhì)(4)套在插針體(3)上后裝入插針外導(dǎo)體(5)，底套(2)置于同軸導(dǎo)線絕緣層(8)和同軸導(dǎo)線屏蔽層(9)之間，并與插針外導(dǎo)體 (5)通過翻鉚固定；同軸導(dǎo)線屏蔽網(wǎng)(9)通過壓接與壓套(1)、底套(2)連接和固定，再通過底套( 與插針外導(dǎo)體( 實(shí)現(xiàn)電路連接；插針與插孔配對(duì)時(shí)，插針外導(dǎo)體( 插入插孔外導(dǎo)體(12)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用簧片式彈性插針的微型高頻傳輸接觸件，其特征在于所述的絕緣介質(zhì)(4)選用聚四氟乙烯材料。
專利摘要一種采用簧片式彈性插針的微型高頻傳輸接觸件，包括插針和與插針相配合的插孔；所述的插針包括壓套(1)、底套(2)、插針體(3)、絕緣介質(zhì)(4)、插針外導(dǎo)體(5)、插針內(nèi)導(dǎo)體(6)；插針內(nèi)導(dǎo)體(6)接觸部分設(shè)置彈性簧片，插針內(nèi)導(dǎo)體(6)壓接在插針體(3)的一端，插針體(3)的另一端壓接同軸導(dǎo)線芯線(7)；絕緣介質(zhì)(4)套在插針體(3)上后裝入插針外導(dǎo)體(5)，底套(2)置于同軸導(dǎo)線絕緣層(8)和同軸導(dǎo)線屏蔽層(9)之間，并與插針外導(dǎo)體(5)通過翻鉚固定；同軸導(dǎo)線屏蔽網(wǎng)(9)通過壓接與壓套(1)、底套(2)連接和固定，再通過底套(2)與插針外導(dǎo)體(5)實(shí)現(xiàn)電路連接；插針與插孔配對(duì)時(shí)，插針外導(dǎo)體(5)插入插孔外導(dǎo)體(12)。
文檔編號(hào)H01R24/28GK201985310SQ201020681969
公開日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2010年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月15日
發(fā)明者劉小旦, 周偉江, 姚旭, 王文濤, 趙紀(jì)鴻 申請(qǐng)人:杭州航天電子技術(shù)有限公司