專利名稱：同軸插塞連接器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于高頻特別是在毫米波段內(nèi)的同軸插塞連接器，它具有一個插座部分和插頭部分以及一個有彈簧彈性的電接觸元件，該接觸元件在徑向?qū)⒉遄糠值耐鈱?dǎo)體同插頭部分的外導(dǎo)體連接起來，并設(shè)置在插頭部分和插座部分之間。
DE 38 14 069C公開過上述的那種插塞連接器。該插塞連接器具有一個中凸的且分布的接觸簧帶作為接觸元件，該接觸簧帶被嵌置在插座部分或插頭部分的一個環(huán)形槽中。接觸簧帶可通過向外的凸度而獲得其徑向彈簧特性。槽的底面順隨著處于延伸狀態(tài)中的接觸簧帶的彎曲線。接觸簧帶通過很多的切口而分成為多個彈簧片，這些彈簧片也是有凸度的，并分別在其端頭經(jīng)由一個邊緣而彼此相連。而在甚高頻條件下，特別在超過6GHz的頻率條件下，這種連接器是不穩(wěn)定的。
DE 195 36 276A和US 5 938 465也公開過同軸的MMCX插塞連接器。
在現(xiàn)有技術(shù)中，已知有如圖8a和8b所示的那種徑向接觸元件。圖8a所示的徑向接觸元件是設(shè)計成筐形的，與上面述及的DE 38 14069 C所提出的那種大致相當(dāng)。但這種接觸元件在超過大約6GHz時也不能確保所要求的穩(wěn)定性。在圖8b中所示的開槽的、有彈簧彈性的外導(dǎo)體也不能滿足所述及的那些要求。因此，在采用它們時，涉及彎曲力矩的機(jī)械穩(wěn)定性是不夠的。
還有許多插塞連接器也是眾所周知的，采用它們時，一個軸向接觸元件應(yīng)保證插頭部分和插座部分之間的電接觸。特別已知的是圖7a所示的波型板、圖7b所示的帶槽隙的盤形彈簧以及圖7c所示的多級的電成型件。還已知有不帶槽隙的盤形彈簧。對于這些軸向接觸元件，存在這樣一個困難必須保持一種比較高的軸向力。在采用螺旋連接器時，可以毫無問題地實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。在采用快速耦聯(lián)器即所謂的“推—拉”式連接器時，它們具有較大結(jié)構(gòu)，所以通過其合適的結(jié)構(gòu)性措施，也能實(shí)現(xiàn)上述要求。然而，配有快速耦聯(lián)器和小外徑例如2mm的連接器幾乎不可能在結(jié)構(gòu)設(shè)計上以合理的花費(fèi)保證所要求的軸向夾緊力。
本發(fā)明的目的是，提出一種所述類型的插塞連接器，這種插塞連接器在甚高頻條件下特別是在超過6GHz的頻率條件下是穩(wěn)定的。
對于這種同軸插塞連接器，上述目的是通過以下措施實(shí)現(xiàn)的接觸元件具有多個彈簧彈性的部分，這些彈簧彈性的部分，分別在徑向的彈簧彈性張力的情況下，形成一個接觸點(diǎn)以用于插座部分的外導(dǎo)體和形成一個接觸點(diǎn)以用于插頭部分的外導(dǎo)體。在本發(fā)明提出的插塞連接器中，每個彈簧彈性的部分在張力下形成一個接觸點(diǎn)與插座部分的外導(dǎo)體相接觸、一個接觸點(diǎn)與插頭部分相接觸。測量結(jié)果已證明這樣，共振可以向上推移并可特別超過6GHz，從而可達(dá)到一個高的穩(wěn)定性。可以放棄一種軸向接觸，使得即使在幾個毫米的小尺寸情況下，也能實(shí)現(xiàn)一種簡單的和可安全操作的插塞連接。此外，本發(fā)明提出的插塞連接器還可以同已知的MMCX連接器相耦聯(lián)。
在下述情況下可達(dá)到一個特別高的穩(wěn)定性根據(jù)本發(fā)明的一項發(fā)展，接觸點(diǎn)都在一個平面內(nèi)，該平面垂直于插塞連接器的縱軸線并靠近插頭部分的前端延伸。
接觸元件可以在制造成本上很合算地得以實(shí)現(xiàn)，為此，根據(jù)本發(fā)明的一項發(fā)展將其設(shè)計成冠狀的，而且特別具有多個依軸向延伸的且一側(cè)開口的切口。在此情況下，該接觸元件可以用相應(yīng)的管段予以實(shí)現(xiàn)。
根據(jù)本發(fā)明的一項發(fā)展，做了如下規(guī)定彈簧彈性的部分為凸片，它們各自圍繞其縱軸線扭轉(zhuǎn)。接觸元件也可以按幾個毫米的很小尺寸作為套狀部分予以實(shí)現(xiàn)。
測量結(jié)果證明，插塞連接器直到大約65GHz都是穩(wěn)定的，為此，根據(jù)本發(fā)明的一項發(fā)展，接觸元件具有6個以上、最好是8-12個、特別是10個彈簧彈性的部分。
接觸元件最好安置在插座部分的一個槽中。插頭部分在耦聯(lián)時被引入到接觸元件中。各彈簧彈性的部分沿著插頭部分的推入方向的軸向延伸，而在推入插頭部分時在徑向上朝外加以夾緊。即使在兩個連接部分偏心地一起插入時，也能避免接觸元件受到損壞。
其它有利的特征見各項從屬權(quán)利要求、后面的說明及附圖所述。
下面將參照附圖對本發(fā)明的一個實(shí)施例作詳細(xì)說明。附圖表示

圖1 本發(fā)明提出的插塞連接器的一個縱剖面圖，其中，各個部分另外以透視圖表示；圖2 一個接觸元件的透視圖，以很大比例放大；圖3 插座部分的一個透視圖，其中，各個部分已被拆開；圖4 插塞連接器沿圖1中的IV-IV線的一個橫截面圖；圖5和6 本發(fā)明提出的插塞連接器的反射特性(圖5)和透射特性(圖6)的測量曲線；圖7a至7c 按現(xiàn)有技術(shù)的軸向接觸元件；圖8a和8b 按現(xiàn)有技術(shù)的徑向接觸元件。
圖1中所示的同軸連接器1是一種插塞連接器，也叫“推—拉(push-pull)”式連接器，它與螺旋連接器不同，是不用螺紋連接的。一個插座部分具有一個外殼部分9，該外殼部分形成一個外導(dǎo)體并與一條同軸電纜2相連。該同軸電纜2有一個常規(guī)的外導(dǎo)體4，該外導(dǎo)體可導(dǎo)電地與外殼部分9相連。一個內(nèi)導(dǎo)體6以一個電介質(zhì)5與外導(dǎo)體4分開，并與一個彈簧套7實(shí)現(xiàn)電連接。彈簧套7沿著一個階梯孔口20的縱向延伸，該階梯孔口具有一個凸肩21。
插座部分B與一個插頭部分S相接合，該插頭部分具有一個帶有一通孔22的外殼部分10，它同樣形成一個外導(dǎo)體。外殼部分10與一條同軸電纜3相連，此同軸電纜可以如同軸電纜2一樣設(shè)計。一個插頭腳8將同軸電纜3的內(nèi)導(dǎo)體與同軸電纜2的內(nèi)導(dǎo)體連接起來。插頭腳8和彈簧套7都可以按已知方式加以設(shè)計。
在外殼10的筒柱狀外邊上加工出一個環(huán)繞的槽23，在該槽中嵌置了一個卡環(huán)19，該卡環(huán)為了軸向安全定位而與外殼9的一個傾斜面24配合?？ōh(huán)19是開槽的，是如此地嵌置在槽23中，使得它在結(jié)合插頭部分S和插座部分B時在徑向上受壓縮。如果插座部分B和插頭部分S在軸向上受壓縮，則卡環(huán)19便卡緊在由傾斜的面24所形成的凹穴中，并將兩個部分S和B卡定在圖1中所示的聯(lián)接位置上。借助傾斜的面24產(chǎn)生一軸向張力，該張力使兩個部分S和B抵抗一個相應(yīng)的分離力而保持在所示的位置上。為了松開這種連接，將兩個部分B和S沿軸向拉開，其中，卡環(huán)19再次在徑向上受到壓縮。
沿插頭部分S的插入方向觀察，在傾斜面24后面，在外殼部分9上加工出了一個淺的一端開口的槽18，如圖3所示。該槽18用于放置一個接觸元件11，該接觸元件如圖2所示形成一個封閉的冠形套。該接觸元件11是用一種導(dǎo)電材料特別是用一種彈簧彈性的金屬制成的，并具有一個環(huán)繞的保持環(huán)12，該保持環(huán)如圖1所示被嵌置在槽18中。在該保持環(huán)12上成形出多個特別是10個凸片13，這些凸片分別借助一個開口的切口14而彼此分開。所述凸片13分別圍繞其縱軸線轉(zhuǎn)過一個比較小的角度。
凸片13各自具有一個端面15，它們處在一個平面中，該平面垂直于插塞連接器1的縱向延伸，并直接在外殼部分10的一個端面25后面伸展。各凸片13處在一個空隙17中，該空隙略寬于凸片13的壁厚。凸片13是如此扭轉(zhuǎn)的，即，使得它們各自如圖4所示以一個外側(cè)角部16b形成一個與外殼部分9的接觸點(diǎn)、以一個內(nèi)側(cè)角部16a形成一個與外殼部分10的接觸點(diǎn)。因此，接觸元件11形成多個徑向的和點(diǎn)狀的接觸點(diǎn)16b以用于外殼部分9，并形成多個徑向的和點(diǎn)狀的接觸點(diǎn)以用于外殼部分10，其中，當(dāng)連接件2被彎曲或者被拉引到兩個部分B和S上時，上述接觸點(diǎn)也可通過凸片13的彈簧彈性張力而保持直立狀態(tài)。此外，通過凸片13的張力，還可抵消空隙17寬度上的允許偏差。兩個外殼部分9和10最好不開槽，因而是封閉的，從而可抵消一個特別高的彎曲力矩。
如上所述，切口14是一側(cè)開口的，并具有一個較短的長度，特別是這一長度小于1.7mm，最好是1.1mm。因此，凸片13都是比較敏感的部分，它們在聯(lián)接時不允許受到損傷。由于插頭部分S及外殼部分10是依凸片13的延伸方向被推入到接觸元件11中，所以當(dāng)兩個部分B和S偏心地合攏時，凸片13也不會受到損傷。即使在松開時也完全可以排除對凸片13的損害。
按圖5和6的測量表示出對高達(dá)65GHz的穩(wěn)定性。還對本發(fā)明提出的連接件進(jìn)行了測量，配有分別為13cm長的“半剛性”的電纜2和3，這些電纜分別與插座部分B及插頭部分S相焊接。為了測量，將兩電纜2和3旋擰在測量位置上，并將之彼此聯(lián)結(jié)起來。測量是利用一種矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀(網(wǎng)絡(luò)分析器)進(jìn)行的。
一方面如圖5所示，測量失配衰耗(回流損失，S11正向反射)；另一方面如圖6所示，測量插入衰減(插入損耗，S21正向透射(傳輸))。在從0.13至65GHz頻率范圍內(nèi)進(jìn)行了測量。在測量過程中，連接件要被彎曲和拉引。失配衰耗是反射的功率對輸入功率的對數(shù)比率，以dB計。一個無反射的導(dǎo)線具有負(fù)無窮dB的RL，相反地，一個短路則為0dB。插入衰減是傳輸?shù)墓β蕦斎牍β实膶?shù)比率，以dB計，無損耗的導(dǎo)線具有為0dB的插入衰減(插入損耗)，而短路了的導(dǎo)線具有負(fù)無窮dB的插入損耗。在圖5和6所示的測量中，分別只表示幅度。測量結(jié)果特別表明在頻率小于65GHz時，即使彎曲和拉引連接部分或電纜上也不會產(chǎn)生重大的和干擾性的反射。
附圖標(biāo)記一覽表1連接器2同軸電纜3同軸電纜4外導(dǎo)體5電介質(zhì)6內(nèi)導(dǎo)體7彈簧套8插頭腳9外殼部分10 外殼部分11 接觸元件12 保持環(huán)13 凸片14 切口15 端側(cè)16 角部17 空隙18 槽19 卡環(huán)20 階梯孔口21 凸肩22 通孔23 槽24 面25 端面B插座部分S插頭部分
權(quán)利要求
1.用于高頻特別是在毫米波段內(nèi)的同軸插塞連接器，具有一個插座部分(B)和一個插頭部分(S)以及一個彈簧彈性的電接觸元件(11)，所述接觸元件在徑向上將插座部分(B)的外導(dǎo)體與插頭部分(S)的外導(dǎo)體連接起來，并且所述接觸元件設(shè)置在插頭部分(S)和插座部分(B)之間，其特征在于所述接觸元件(11)具有多個彈簧彈性的部分(13)，這些彈簧彈性的部分分別在徑向的彈簧彈性張力下形成一個與插座部分(B)的外導(dǎo)體的接觸點(diǎn)(16b)和一個與插頭部分(S)的外導(dǎo)體的接觸點(diǎn)。
2.按權(quán)利要求1所述的插塞連接器，其特征在于所述的接觸點(diǎn)(16a，16b)處在一個平面中，該平面垂直于插塞連接器的縱軸線并靠近插頭部分(S)的一個端面(25)延伸。
3.按權(quán)利要求1或2所述的插塞連接器，其特征在于接觸元件(11)設(shè)計成冠狀的。
4.按權(quán)利要求1至3中任一項所述的插塞連接器，其特征在于接觸元件(11)具有多個軸向延伸的且一側(cè)開口的切口(14)。
5.按權(quán)利要求4所述的插塞連接器，其特征在于各彈簧彈性的部分(13)分別通過兩個切口(14)而形成。
6.按權(quán)利要求1至5中任一項所述的插塞連接器，其特征在于所述彈簧彈性的部分(13)為凸片，它們分別圍繞其縱軸線轉(zhuǎn)過一個比較小的角度。
7.按權(quán)利要求6所述的插塞連接器，其特征在于凸片(13)的兩個外部的、彼此間隔開的角部(16a，16b)分別形成一個接觸點(diǎn)，其中，一個接觸點(diǎn)(16a)是為插頭部分(S)的外殼部分(10)而形成的，另一個接觸點(diǎn)(16b)是為插座部分(B)的外殼部分(9)而形成的。
8.按權(quán)利要求1至7中任一項所述的插塞連接器，其特征在于接觸元件(11)具有6個以上、最好是8至12個、特別是10個彈簧彈性的部分(13)。
9.按權(quán)利要求1至8中任一項所述的插塞連接器，其特征在于接觸元件(11)在一端上具有一個環(huán)繞的保持環(huán)(12)，在此保持環(huán)上成形所述彈簧彈性的部分(13)，且所述保持環(huán)嵌入到插座部分(B)的一個槽(18)中。
10.按權(quán)利要求1至9中任一項所述的插塞連接器，其特征在于所述彈簧彈性的部分(13)具有最大約1.7mm、最好1.1mm的長度。
11.按權(quán)利要求1至10中任一項所述的插塞連接器，其特征在于在插頭部分(S)上或在插座部分(B)上設(shè)置一個卡扣件(19)，該卡扣件沿插頭部分(S)的插入方向觀察設(shè)置于接觸元件(11)的前面。
12.按權(quán)利要求1至11中任一項所述的插塞連接器，其特征在于所述彈簧彈性的部分(13)沿著插頭部分(S)的插入方向從一保持環(huán)(12)軸向延伸基本上直到插頭部分(S)的一個端面(25)。
13.按權(quán)利要求1至12中任一項所述的插塞連接器，其特征在于插座部分(B)和/或插頭部分(S)具有一個封閉的因而是不開槽的外殼部分(9，10)。
14.按權(quán)利要求1至13中任一項所述的插塞連接器，其特征在于此插塞連接器可以與MMCX連接器相耦聯(lián)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種同軸插塞連接器，所述同軸插塞連接器可用于高頻，特別是在GHz范圍內(nèi)，它具有一個插座部分(B)和一個插頭部分(S)以及一個彈簧彈性的電接觸元件(11)。該接觸元件(11)將插座部分(B)的外導(dǎo)體與插頭部分(S)的外導(dǎo)體連接起來，并設(shè)置置在插頭部分(S)和插座部分(B)之間。接觸元件(11)具有多個彈簧彈性的部分(13)，這些彈簧彈性的部分分別在徑向的彈簧彈性張力下形成一個接觸點(diǎn)(16b)以用于插座(B)的外導(dǎo)體、形成一個接觸點(diǎn)(16a)以用于插頭部分(S)的外導(dǎo)體。所述的接觸點(diǎn)(16a，16b)最好處在一個平面中，該平面垂直于插塞連接器的縱軸線并靠近插頭部分(S)的一個端面(25)延伸。直至大約65GHz，該連接器都是穩(wěn)定的。
文檔編號H01R13/658GK1853319SQ200480026950
公開日2006年10月25日 申請日期2004年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月17日
發(fā)明者M·施奈德 申請人:胡貝爾和茹納股份公司