射頻同軸連接器的制造方法
【專利說明】
【背景技術(shù)】
[0001]在測試具有同軸連接器的微波裝置中，理想的是提供一種連接，其可以快速完成，同時(shí)提供低VSWR(電壓駐波比)，高隔離，并且最重要的是可重復(fù)測量，理想地顯示出大于40dB的可重復(fù)性。還希望的是該連接是穩(wěn)定的，并且不需要任何外部夾具以確保可重復(fù)性，但被用于電纜或通常在測試期間需要支撐的測試裝置上時(shí)，可能需要支撐。
[0002]各種快速斷開的同軸連接器在美國專利號(hào)4846714、4891015、4941846和5401175中被描述。上述所有都使用相對(duì)復(fù)雜和昂貴的方法來實(shí)現(xiàn)同軸連接器的快速連接/斷開特征。
[0003]在Marc A Maury的US6210221B1中描述了微波快速連接/斷開同軸連接器。
【附圖說明】
[0004]當(dāng)與附圖相結(jié)合閱讀時(shí)，本領(lǐng)域技術(shù)人員從下面的詳細(xì)描述中將容易地理解本公開的特征和優(yōu)點(diǎn):
[0005]圖1是體現(xiàn)本發(fā)明的方面的連接器類型的局部剖開的橫截面視圖，其示出了實(shí)心外導(dǎo)體、壓縮指狀物的結(jié)構(gòu)和屏蔽環(huán)、螺母和保持環(huán)的放置。
[0006]圖2是類似于圖1的視圖，沒有螺母和保持環(huán)。
[0007]圖3是示出了被開槽的壓縮指狀物包圍的實(shí)心外導(dǎo)體的端視圖。
[0008]圖4是局部剖開橫截面圖，其示出了與陰連接器配對(duì)的圖1的連接器，示出處于縮回位置的螺母。
[0009]圖5是類似于圖4的局部剖開橫截面圖，但示出了與陰連接器匹配對(duì)的連接器，示出處于向前的螺紋位置的螺母。
[0010]圖6是類似于圖5的橫截面圖，減少了螺母和保持環(huán)。
[0011 ]圖7是描繪了具有螺母和保持環(huán)的連接器結(jié)構(gòu)的橫截面圖。
[0012]圖8是如圖4所示的連接器的橫截面圖，其示出了示例性襯套和介電特征。
[0013]圖9示出了連接器的一個(gè)替代實(shí)施例，其中屏蔽環(huán)沒有被使用。
【具體實(shí)施方式】
[0014]在下面的詳細(xì)描述和附圖的幾個(gè)圖中，類似的元件均標(biāo)以相同的附圖標(biāo)記。附圖可能不是按比例繪制的，并且相對(duì)的特征尺寸可能被夸大用于說明的目的。
[0015]新的陽同軸連接器的兩個(gè)示例性實(shí)施例被描述，兩者都使用實(shí)心(即連續(xù))同軸傳輸線外導(dǎo)體表面和外開槽指狀物結(jié)構(gòu)。一個(gè)實(shí)施例使用開槽的屏蔽環(huán)，其覆蓋指狀物結(jié)構(gòu)內(nèi)的槽區(qū)域，并且位于外開槽指狀物結(jié)構(gòu)的接觸表面后方的凹部區(qū)域內(nèi)，并且第二實(shí)施例不使用屏蔽環(huán)。
[0016]—個(gè)獨(dú)特特征是這個(gè)同軸連接器的同軸傳輸線外導(dǎo)體未開槽，并包括與外開槽指狀物結(jié)構(gòu)結(jié)合的連續(xù)外表面，從而保持外導(dǎo)體的物理完整性并消除射頻連接器的射頻不連續(xù)性和泄漏路徑。這有時(shí)在本文中稱為“實(shí)心”外同軸導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，指的是外同軸導(dǎo)體表面，但是應(yīng)當(dāng)理解，外同軸結(jié)構(gòu)是空心的，限定內(nèi)傳導(dǎo)同軸結(jié)構(gòu)被裝配到其中的內(nèi)部區(qū)域，并且內(nèi)同軸結(jié)構(gòu)和外同軸結(jié)構(gòu)之間的開放區(qū)域典型地填充有介電材料，例如空氣或特氟龍?。與屏蔽環(huán)結(jié)合的壓縮指狀物也可以提供RF屏蔽能力。壓縮指狀物對(duì)著陰連接器的配合部件施加向外的軸向力以及直系定向壓力，以在連接器的接口平面處施加力并保證良好的接觸。陽連接器的示例性實(shí)施例可被配合到對(duì)應(yīng)的陰連接器，并且使用簡單的推進(jìn)/推開運(yùn)動(dòng)被連接和斷開，而不需要其他動(dòng)作。
[0017]陽連接器可以與可選的一體聯(lián)接螺母一起使用，以在執(zhí)行校準(zhǔn)或者需要驗(yàn)證測量結(jié)果時(shí)，提供螺紋聯(lián)接的選項(xiàng)。當(dāng)被使用時(shí)，在一個(gè)實(shí)施例中，聯(lián)接螺母提供一個(gè)到兩個(gè)螺紋的接合，從而提供了快速螺紋連接配合連接器或松脫配合連接器的能力，或允許使用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的扭矩扳手進(jìn)行扭矩配合。
[0018]多功能連接器的示例性實(shí)施例可用于測量利用各種類型或尺寸的陰連接器，例如
2.4mm陰連接器的裝置。這些系列連接器的陰連接器通常與陽連接器相配合，該陽連接器被擰上并且通常需要聯(lián)接螺母的五到六次旋轉(zhuǎn)以進(jìn)行配合。
[0019]連接器的簡單性和易用性，再加上相對(duì)低的制造成本，為用戶提供了一種對(duì)當(dāng)今目前可利用的更加復(fù)雜和昂貴的方法的低成本替代。
[0020]類似的連接器可以被提供，其在連接器類型，諸如1.0，1.85，2.92和3.5mm和具有類似結(jié)構(gòu)的其他配合連接器中使用這種聯(lián)接技術(shù)。
[0021]陽連接器10的一個(gè)示例性實(shí)施例示于圖1-8，其具有限定了導(dǎo)電不間斷的外同軸表面16A的同軸外導(dǎo)體結(jié)構(gòu)16。同軸外導(dǎo)體16裝配在連接器主體內(nèi)，所述連接器主體限定具有多個(gè)壓縮指狀物區(qū)域15的外壓縮指狀物結(jié)構(gòu)12。在本示例性實(shí)施例中，外同軸線表面16A具有圓柱形構(gòu)造。結(jié)構(gòu)16在其內(nèi)端包括外凸緣16B。外壓縮指狀物結(jié)構(gòu)12具有內(nèi)圓柱形表面12B，其具有突出(relieved)區(qū)域或凹部12C，在該結(jié)構(gòu)12的內(nèi)端限定了肩部表面12D。圓柱形表面12B的內(nèi)徑(ID)稍大于同軸外導(dǎo)體16的外徑(0D)，以允許外導(dǎo)體結(jié)構(gòu)16被裝配到結(jié)構(gòu)12內(nèi)，其凸緣16B裝配到周向凹部12C內(nèi)并在軸向位置上抵靠肩部12D定位。在示例性實(shí)施例中，外導(dǎo)體16被保持在適當(dāng)位置，并由帶螺紋的襯套施加的壓縮牢固地壓到連接器主體12，所述襯套從連接器主體12的背面接合并抓住電介質(zhì)和外導(dǎo)體16。壓配合或粘合劑可以用來作為一種替代，或者它也可以被螺接在適當(dāng)位置。
[0022]開槽屏蔽環(huán)20被裝配在壓縮指狀物結(jié)構(gòu)12的指狀物區(qū)域15上，并且被配置為使得:當(dāng)被壓縮時(shí)，在陰連接器50的外同軸導(dǎo)體插座52B的壁上施加周向壓力，從而增加額外的保持力給壓縮指狀物區(qū)域15，并產(chǎn)生電可重復(fù)的配合。本實(shí)施例產(chǎn)生快速斷開配置，其可提供優(yōu)良的電氣規(guī)格，并借助于經(jīng)熱處理的鈹銅、磷青銅或用于所有導(dǎo)電部件的其他合適導(dǎo)電材料，其還提供了長壽命和可靠的測試特性。
[0023]陽連接器10A的另一實(shí)施例示于圖9，其具有實(shí)心外導(dǎo)體16和開槽壓縮指狀物結(jié)構(gòu)15’，并且不使用如在圖1-7的實(shí)施例中所使用的屏蔽環(huán)。本示例性實(shí)施例也施加周向壓力在配合的陰連接器的插座上，從而為配對(duì)連接器提供足夠的保持力，來確保電可重復(fù)的配入口 ο
[0024]連接器結(jié)構(gòu)10和10Α包括實(shí)心不間斷的同軸外導(dǎo)體表面，圍繞外導(dǎo)體16的圓周具有壓縮指狀物結(jié)構(gòu)12或12 ’，并具有從壓縮指狀物區(qū)域15或15 ’的前緣15Α或15Α ’縱向形成的多個(gè)槽14(圖3)。槽14在壓縮指狀物結(jié)構(gòu)12或12’內(nèi)分開指狀物區(qū)域。
[0025]在示例性實(shí)施例中，槽14和指狀物區(qū)域15、15’具有將被展開的合適長度，以當(dāng)被壓縮到陰連接器50的外導(dǎo)體插座52B內(nèi)時(shí)，提供足夠的軸向保持力。
[0026]同軸外導(dǎo)體16的前緣17的構(gòu)造是平的或凸的，以確保在接口平面32處，準(zhǔn)確地說，在陽連接器10和10A的實(shí)施例的同軸外導(dǎo)體16和通過結(jié)構(gòu)52與陰連接器50(圖4-6)的配合前緣52C限定的同軸外導(dǎo)體的接觸點(diǎn)處形成緊密接觸。這提供了不間斷的同軸外導(dǎo)體系統(tǒng)，并產(chǎn)生優(yōu)異的電氣性能。
[0027]壓縮指狀物15的前緣15A在15B處被倒圓(radiused)成具有光潔度，以在被插入配合的陰連接器的插座內(nèi)時(shí)提供光滑的擦拭動(dòng)作;在一個(gè)替代實(shí)施例中，它們也可以被形成溝槽以提供額外的保持力，或者是兩者的組合。
[0028]壓縮指狀物15的表面15A在同軸外導(dǎo)體16的表面17的后方并在配合平面32處被凹入，以確保在兩連接器10或10A和50的外導(dǎo)體16、52的配合表面17、52C之間在配合平面32處始終存在緊密接觸。
[0029]前端16的構(gòu)造以平坦端表面17為特征，以靠在陰連接器的相應(yīng)平坦端表面52C上，從而最小化在各連接器結(jié)構(gòu)的這些配合表面處的任何不連續(xù)性。
[0030]在區(qū)域12A處開口壓縮環(huán)20環(huán)繞壓縮指狀物結(jié)構(gòu)15，并且被設(shè)計(jì)為在遠(yuǎn)側(cè)區(qū)域52D處在陰連接器50的內(nèi)表面52B(圖4)上施加力，并提供機(jī)械穩(wěn)定性。該環(huán)被開口以便于組裝到外壓縮指狀物結(jié)構(gòu)12的指狀物區(qū)域15上。在本示例性實(shí)施例中，開口環(huán)20由熱處理過的鈹銅制造，并在熱處理過程中被擴(kuò)展并保持，以產(chǎn)生提供對(duì)著配合的陰連接器的內(nèi)表面52B的最佳壓力的環(huán)直徑。此外，該環(huán)在外徑上設(shè)置有30度的導(dǎo)入倒角，以協(xié)助進(jìn)入陰連接器。當(dāng)環(huán)壓縮時(shí)，