本發(fā)明涉及一種可減小同軸轉(zhuǎn)接器插入力尖點(diǎn)的轉(zhuǎn)接器陽(yáng)頭及同軸連接器。

背景技術(shù)：

同軸轉(zhuǎn)接器在毫米波測(cè)試系統(tǒng)中被廣泛使用，目前同軸轉(zhuǎn)接器內(nèi)導(dǎo)體彈性連接通常有開槽收口、彈簧爪和彈簧三種方式。開槽收口方式制造成本相對(duì)較低，易于實(shí)現(xiàn)，在一般電氣連接中被廣泛采用。如圖1和圖2所示，是常用的開槽收口連接方式的陰頭內(nèi)導(dǎo)體(圖2)和陽(yáng)頭內(nèi)導(dǎo)體(圖1)，陰頭內(nèi)導(dǎo)體一般開“十字槽”和“一字槽”，開槽后通過(guò)收口夾具對(duì)開槽進(jìn)行收口，經(jīng)過(guò)時(shí)效處理熱處理成型。由于陰頭內(nèi)導(dǎo)體進(jìn)行了收口處理，陽(yáng)頭內(nèi)導(dǎo)體前端采用倒角設(shè)計(jì)，便于內(nèi)導(dǎo)體對(duì)插時(shí)導(dǎo)向。同軸轉(zhuǎn)接器除了需要具有良好的電氣性能外，插拔力也是衡量轉(zhuǎn)接器性能優(yōu)劣的重要指標(biāo)。申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)接器陽(yáng)頭內(nèi)導(dǎo)體插入陰頭內(nèi)導(dǎo)體過(guò)程中，存在插入力迅速增大形成尖點(diǎn)，后回落到一穩(wěn)定值的現(xiàn)象，雖然過(guò)程短暫，但對(duì)電路中器件必然造成較大沖擊。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在解決上述問(wèn)題，提供了一種可減小同軸轉(zhuǎn)接器插入力尖點(diǎn)的轉(zhuǎn)接器陽(yáng)頭及同軸連接器，它陽(yáng)頭內(nèi)導(dǎo)體接觸圓柱段采用了錐形設(shè)計(jì)，延長(zhǎng)了插入力增大的軸向空間，使插入力變得平緩；同時(shí)陽(yáng)頭內(nèi)導(dǎo)體末端仍采用圓柱體設(shè)計(jì)，保證內(nèi)導(dǎo)體間接觸可靠程度與改進(jìn)前一致，其采用的技術(shù)方案如下：

一種可減小同軸轉(zhuǎn)接器插入力尖點(diǎn)的轉(zhuǎn)接器陽(yáng)頭，其特征在于：其上的陽(yáng)頭內(nèi)導(dǎo)體由連接段、導(dǎo)入段和倒角一體構(gòu)成，所述連接段為圓柱體形，所述導(dǎo)入段的左端面直徑與連接段的直徑相同且導(dǎo)入段形成于連接段的右側(cè)，所述導(dǎo)入段的右端面直徑小于導(dǎo)入段的左端面直徑，自導(dǎo)入段的右端面至導(dǎo)入段的左端面平滑過(guò)渡；所述倒角形成于導(dǎo)入段的右側(cè)。

在上述技術(shù)方案基礎(chǔ)上，所述導(dǎo)入段為圓臺(tái)形。

一種可減小同軸轉(zhuǎn)接器插入力尖點(diǎn)的轉(zhuǎn)接器，其特征在于：包括轉(zhuǎn)接器陽(yáng)頭和轉(zhuǎn)接器陰頭，所述轉(zhuǎn)接器陽(yáng)頭的陽(yáng)頭內(nèi)導(dǎo)體由連接段、導(dǎo)入段和倒角一體構(gòu)成，所述連接段為圓柱體形，所述導(dǎo)入段的左端面直徑與連接段的直徑相同且導(dǎo)入段形成于連接段的右側(cè)，所述導(dǎo)入段的右端面直徑小于導(dǎo)入段的左端面直徑，自導(dǎo)入段的右端面至導(dǎo)入段的左端面平滑過(guò)渡；所述倒角形成于導(dǎo)入段的右側(cè)，所述轉(zhuǎn)接器陰頭的陰頭內(nèi)導(dǎo)體上開設(shè)有十字槽或一字槽，所述陰頭內(nèi)導(dǎo)體經(jīng)過(guò)收口處理。

在上述技術(shù)方案基礎(chǔ)上，所述導(dǎo)入段為圓臺(tái)形。

本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：消除了不必要插入力尖點(diǎn)的產(chǎn)生，使插入力平緩增大，避免對(duì)電路的沖擊，同時(shí)保證了改進(jìn)后內(nèi)導(dǎo)體間可靠的接觸。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹。顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一種實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖引伸獲得其它的實(shí)施附圖。

圖1：現(xiàn)有的轉(zhuǎn)接器陽(yáng)頭的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2：本發(fā)明所述轉(zhuǎn)接器陰頭的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3：本發(fā)明所述轉(zhuǎn)接器陽(yáng)頭的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4：現(xiàn)有的轉(zhuǎn)接器陽(yáng)頭插拔過(guò)程示意圖；

圖5：現(xiàn)有的轉(zhuǎn)接器陽(yáng)頭內(nèi)導(dǎo)體完全插入陰頭內(nèi)導(dǎo)體后兩者位置關(guān)系示意圖；

圖6：現(xiàn)有的轉(zhuǎn)接器的插拔力曲線圖；

圖7：現(xiàn)有的轉(zhuǎn)接器插入過(guò)程中陽(yáng)頭內(nèi)導(dǎo)體受力示意圖；

圖8：現(xiàn)有的轉(zhuǎn)接器拔出過(guò)程中陽(yáng)頭內(nèi)導(dǎo)體受力示意圖；

圖9：轉(zhuǎn)接器陽(yáng)頭錐度取值1.5度時(shí)插入力曲線；

圖10：使用實(shí)施例2所述的可減小同軸轉(zhuǎn)接器插入力尖點(diǎn)的轉(zhuǎn)接器陽(yáng)頭得到的插入力曲線；

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明：

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

這里需要說(shuō)明的是，文中所述方位詞左、右均是以圖3所示的視圖為基準(zhǔn)定義的，以圖3的左為左，以圖3的右為右，應(yīng)當(dāng)理解，所述方位詞的使用不應(yīng)限制本申請(qǐng)所請(qǐng)求的保護(hù)范圍。

在同軸轉(zhuǎn)接器連接過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)兩轉(zhuǎn)接器連接過(guò)程中在某一位置阻力明顯增大，需要耗費(fèi)較大的力才能渡過(guò)此位置，后所需力量減小。通過(guò)測(cè)量和分析得出結(jié)論，接觸發(fā)生在陽(yáng)頭內(nèi)導(dǎo)體倒角過(guò)渡到圓柱位置處時(shí)插入力迅速增大，達(dá)到正常所需插入力大小的三到五倍，后插入力減小穩(wěn)定在所需合適的插入力大小。由于此位置并不是兩轉(zhuǎn)接器正常工作時(shí)所處位置，所以說(shuō)此處過(guò)大的插入力是需要盡量消除的，否則電路中器件將受到較大的沖擊。

實(shí)施例1

本實(shí)施例的一種可減小同軸轉(zhuǎn)接器插入力尖點(diǎn)的轉(zhuǎn)接器陽(yáng)頭，其特征在于：其上的陽(yáng)頭內(nèi)導(dǎo)體由連接段1、導(dǎo)入段2和倒角3一體構(gòu)成，所述連接段1為圓柱體形，所述導(dǎo)入段2的左端面直徑與連接段1的直徑相同且導(dǎo)入段2形成于連接段1的右側(cè)，所述導(dǎo)入段2的右端面直徑小于導(dǎo)入段2的左端面直徑，自導(dǎo)入段2的右端面至導(dǎo)入段2的左端面曲面過(guò)渡；所述倒角3形成于導(dǎo)入段2的右側(cè)。

一種可減小同軸轉(zhuǎn)接器插入力尖點(diǎn)的轉(zhuǎn)接器，其特征在于：包括轉(zhuǎn)接器陽(yáng)頭10和轉(zhuǎn)接器陰頭20，所述轉(zhuǎn)接器陽(yáng)頭10的陽(yáng)頭內(nèi)導(dǎo)體由連接段1、導(dǎo)入段2和倒角3一體構(gòu)成，所述連接段1為圓柱體形，所述導(dǎo)入段2的左端面直徑與連接段1的直徑相同且導(dǎo)入段2形成于連接段1的右側(cè)，所述導(dǎo)入段2的右端面直徑小于導(dǎo)入段2的左端面直徑，自導(dǎo)入段2的右端面至導(dǎo)入段2的左端面曲面過(guò)渡；所述倒角3形成于導(dǎo)入段2的右側(cè)，所述轉(zhuǎn)接器陰頭20的陰頭內(nèi)導(dǎo)體21上開設(shè)有十字槽，所述陰頭內(nèi)導(dǎo)體經(jīng)過(guò)收口處理。

實(shí)施例2

如圖2和圖3所示，本實(shí)施例的一種可減小同軸轉(zhuǎn)接器插入力尖點(diǎn)的轉(zhuǎn)接器陽(yáng)頭，其特征在于：其上的陽(yáng)頭內(nèi)導(dǎo)體由連接段1、導(dǎo)入段2和倒角3一體構(gòu)成，所述連接段1為圓柱體形，所述導(dǎo)入段2為圓臺(tái)形，導(dǎo)入段2的左端面直徑與連接段1的直徑相同且導(dǎo)入段2形成于連接段1的右側(cè)，所述倒角3形成于導(dǎo)入段2的右側(cè)。

此處需要說(shuō)明的是：用一個(gè)平行于圓錐底面的平面去截圓錐，底面與截面之間的部分叫做圓臺(tái)，圓臺(tái)也可認(rèn)為是圓錐被它的軸的兩個(gè)垂直平面所截的部分，因此也可叫"截頭圓錐"。

一種可減小同軸轉(zhuǎn)接器插入力尖點(diǎn)的轉(zhuǎn)接器，其特征在于：包括轉(zhuǎn)接器陽(yáng)頭10和轉(zhuǎn)接器陰頭20，所述轉(zhuǎn)接器陽(yáng)頭10的陽(yáng)頭內(nèi)導(dǎo)體由連接段1、導(dǎo)入段2和倒角3一體構(gòu)成，所述連接段1為圓柱體形，所述導(dǎo)入段2為圓臺(tái)形，導(dǎo)入段2的左端面直徑與連接段1的直徑相同且導(dǎo)入段2形成于連接段1的右側(cè)，所述倒角3形成于導(dǎo)入段2的右側(cè)，所述轉(zhuǎn)接器陰頭20的陰頭內(nèi)導(dǎo)體21上開設(shè)有一字槽22，所述陰頭內(nèi)導(dǎo)體經(jīng)過(guò)收口處理。

經(jīng)實(shí)驗(yàn)和成本核算，陽(yáng)頭內(nèi)導(dǎo)體采用錐形過(guò)渡(有一段為圓臺(tái)形)的方案是相對(duì)簡(jiǎn)單易于實(shí)現(xiàn)的，另外還可在陽(yáng)頭內(nèi)導(dǎo)體上采用曲面的過(guò)渡方案，還有就是針對(duì)陰頭開槽內(nèi)導(dǎo)體進(jìn)行處理，這些都有可能會(huì)得到更優(yōu)的效果，但設(shè)計(jì)上和加工上必然會(huì)增大難度，相比較于在插入力的改善上已經(jīng)得不償失，故以實(shí)施例2的技術(shù)方案為佳。

轉(zhuǎn)接器是微波傳輸中重要的連接器件，一般由外導(dǎo)體、內(nèi)導(dǎo)體、介質(zhì)撐、螺套、墊片和連接螺套等零件組成。轉(zhuǎn)接器間連接一般采用螺套擰緊的方式，外導(dǎo)體間通過(guò)螺套螺紋連接拉緊而緊密貼合，內(nèi)導(dǎo)體間通過(guò)彈性連接保證接觸良好。內(nèi)導(dǎo)體彈性連接通常有開槽收口、彈簧爪和彈簧三種方式。開槽收口方式制造成本相對(duì)較低，易于實(shí)現(xiàn)，在一般電氣連接中被廣泛采用。

開槽收口方式中陰頭內(nèi)導(dǎo)體開槽收口后，陽(yáng)頭內(nèi)導(dǎo)體插入過(guò)程中將陰頭內(nèi)導(dǎo)體接觸片撐起，靠彈性擠壓保證兩者的可靠連接。由于兩者的接觸壓力不便于測(cè)量，在設(shè)計(jì)時(shí)，一般給出內(nèi)導(dǎo)體插拔力要求，間接控制內(nèi)導(dǎo)體的可靠連接。

插拔力需要有一個(gè)合適的范圍，插拔力太大太小都將影響轉(zhuǎn)接器的性能。插拔力過(guò)大會(huì)對(duì)轉(zhuǎn)接器以及電路中器件產(chǎn)生較大的沖擊；插拔力太小會(huì)導(dǎo)致接觸不良，影響電性能。

首先對(duì)幾個(gè)概念預(yù)先定義：

插拔力——轉(zhuǎn)接器陽(yáng)頭內(nèi)導(dǎo)體插拔過(guò)程中所受到的軸向力；

插入力——轉(zhuǎn)接器陽(yáng)頭內(nèi)導(dǎo)體插入陰頭內(nèi)導(dǎo)體過(guò)程中所受到的軸向力；

拔出力——轉(zhuǎn)接器陽(yáng)頭內(nèi)導(dǎo)體拔出陰頭內(nèi)導(dǎo)體過(guò)程中所受到的軸向力；

保持力——兩轉(zhuǎn)接器連接后陽(yáng)頭內(nèi)導(dǎo)體與陰頭內(nèi)導(dǎo)體間的正壓力。

其中，保持力是維持內(nèi)導(dǎo)體間可靠連接所必需的，是設(shè)計(jì)最終控制的目標(biāo)，與其余三者之間存在正壓力與摩擦力的對(duì)應(yīng)關(guān)系，設(shè)計(jì)通過(guò)控制插拔力達(dá)到間接控制保持力的目的。

開槽內(nèi)導(dǎo)體經(jīng)機(jī)加工和線切割工序后需要通過(guò)時(shí)效處理工藝進(jìn)行收口成型，考慮到此過(guò)程的復(fù)雜性，為了建模的方便和保證模型接近真實(shí)，作如下簡(jiǎn)化假設(shè)：

1.開槽內(nèi)導(dǎo)體收口時(shí)變形只發(fā)生在開槽根部；

2.經(jīng)時(shí)效處理后成型好，無(wú)殘余應(yīng)力，無(wú)回彈。

本申請(qǐng)以2.4mm轉(zhuǎn)接器為研究對(duì)象，利用abaqus仿真軟件對(duì)其插拔力進(jìn)行仿真分析。

2.4mm轉(zhuǎn)接器插拔過(guò)程示意圖見圖4。圖4中(1)過(guò)程為陽(yáng)頭內(nèi)導(dǎo)體插入過(guò)程中與陰頭內(nèi)導(dǎo)體剛好接觸時(shí)位置，此時(shí)陽(yáng)頭內(nèi)導(dǎo)體接觸處為倒角處，此處起導(dǎo)向作用，(4)為陽(yáng)頭內(nèi)導(dǎo)體拔出過(guò)程中即將脫離陰頭內(nèi)導(dǎo)體位置，(4)與(1)陽(yáng)頭內(nèi)導(dǎo)體與陰頭內(nèi)導(dǎo)體位置關(guān)系相同，只是陽(yáng)頭內(nèi)導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向相反。

圖5所示為陽(yáng)頭內(nèi)導(dǎo)體完全插入陰頭內(nèi)導(dǎo)體后兩者位置關(guān)系，也是實(shí)際工作中陽(yáng)頭內(nèi)導(dǎo)體與陰頭內(nèi)導(dǎo)體所處位置。(2)代表插入過(guò)程，(3)代表拔出過(guò)程。

利用abaqus對(duì)內(nèi)導(dǎo)體插拔過(guò)程進(jìn)行仿真分析，得到插拔力曲線如圖6所示。圖6中(1)、(2)、(3)和(4)分別對(duì)應(yīng)插拔過(guò)程示意圖中(1)、(2)、(3)和(4)。

(1)過(guò)程插入力極具增大后迅速減小，形成尖點(diǎn)，此處非轉(zhuǎn)接器工作位置，應(yīng)盡量減小此處插入力大小，降低或消除尖點(diǎn)的產(chǎn)生。如圖7所示為(1)插入過(guò)程陽(yáng)頭內(nèi)導(dǎo)體受力示意圖，(1)過(guò)程插入力是正壓力f和摩擦力ff在軸向的合力，對(duì)于2.4mm陽(yáng)頭倒角成30°，大小為ff＝μf，μ為摩擦系數(shù)，取值0.2，可得插入力為0.673f，而(2)和(3)過(guò)程中插入力只由摩擦力提供大小為0.2f，可見尖點(diǎn)處插入力是(2)和(3)過(guò)程插入力的3倍多，公式計(jì)算與仿真結(jié)果是比較符合的。同時(shí)需要提出的是，為了使仿真更貼近現(xiàn)實(shí)，在模型建立時(shí)對(duì)棱邊進(jìn)行了圓角處理，圓角大小為r0.02，采用圓角后尖點(diǎn)幅度有所減小是正常的。

(2)和(3)過(guò)程中插入力和拔出力均穩(wěn)定在1.5n左右。此過(guò)程中力的大小相對(duì)穩(wěn)定，不隨著插入深度而變化。

(4)過(guò)程中拔出力迅速減小到零后值變?yōu)檎?，表明拔出過(guò)程中陰頭內(nèi)導(dǎo)體對(duì)陽(yáng)頭內(nèi)導(dǎo)體有推出的力。圖8為拔出過(guò)程陽(yáng)頭內(nèi)導(dǎo)體受力示意圖，此位置處：

陰頭內(nèi)導(dǎo)體對(duì)陽(yáng)頭內(nèi)導(dǎo)體存在摩擦力ff和正壓力f，拔出力即是ff和f在軸向的合力。則合力的大小是大小為0.327f，符號(hào)為正。實(shí)際兩轉(zhuǎn)接器拔出過(guò)程中明顯感到有彈出的力，仿真與實(shí)際情況是符合的。

由前面的分析可知，插入力尖點(diǎn)是正壓力f和摩擦力ff在軸向的合力，那么對(duì)于任意倒角角度θ，大小為可見尖點(diǎn)處插入力與倒角θ在(0°，90°)范圍內(nèi)存在正相關(guān)，適當(dāng)減小倒角大小，可降低尖點(diǎn)幅度。

通過(guò)減小倒角角度可以減小插入力最大值，但不能完全消除“尖點(diǎn)”。陽(yáng)頭倒角導(dǎo)向長(zhǎng)度有限，不可能將角度做的太小?？紤]將陽(yáng)頭內(nèi)導(dǎo)體接觸圓柱段做成錐形。經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)，錐度取值1.5度時(shí)插入力曲線如圖9所示，可見插入力平滑增大，“尖點(diǎn)”被消除。由于錐度的存在，導(dǎo)致插入力穩(wěn)定值要小于現(xiàn)有轉(zhuǎn)接器陽(yáng)頭?？紤]到穩(wěn)定值不足也會(huì)引起微波傳輸通道的改變，故在后半段繼續(xù)采用圓柱段設(shè)計(jì)，見圖3。圖10是采用結(jié)構(gòu)改進(jìn)方案得到的插入力曲線，可以看出插入力平緩增大并保證了最終插入力接近改進(jìn)前水平。

上面以舉例方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明不限于上述具體實(shí)施例，凡基于本發(fā)明所做的任何改動(dòng)或變型均屬于本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。