本公開涉及一種用于電纜的電連接器,更具體地涉及一種用于高性能同軸電纜的測(cè)試連接器。
背景技術(shù):
同軸電纜(coaxial cable或coax)通常具有由內(nèi)絕緣層所包圍的內(nèi)導(dǎo)體或芯。該絕緣層相應(yīng)地由機(jī)織或編織的導(dǎo)電屏蔽層所包圍,該屏蔽層通常被接地。電纜主體也通常包括覆蓋編織導(dǎo)體的外絕緣層。因?yàn)閮?nèi)導(dǎo)體和編織導(dǎo)體共用一個(gè)縱向軸線,所以它們被認(rèn)為是同軸的。這種同軸電纜一般是用作射頻(RF)信號(hào)的傳輸線。
為了允許電纜主體電性連接到其它部件,電纜主體的端部通常與連接器端接。存在許多不同的常規(guī)導(dǎo)體,這些導(dǎo)體基于尺寸、緊固機(jī)制(例如卡口或螺紋)、和構(gòu)造而變化。不同連接器類型的兩個(gè)例子是超小型版本A(SMA)和K型超小型連接器。存在許多其它連接器類型。
在有些情況下,可在與連接器不同的地點(diǎn)制造電纜主體。如果這樣,電纜主體與連接器的最后組裝可以是在與制造電纜主體的地點(diǎn)相隔一些距離的地點(diǎn)。為了控制制造成本,有利的是通過在裝運(yùn)前對(duì)電纜主體進(jìn)行檢查而防止裝運(yùn)缺損或者使電纜主體不適應(yīng)最后組裝。
通常,可在測(cè)試及測(cè)量?jī)x器(例如矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀(VNA))上對(duì)同軸電纜主體的電性能進(jìn)行測(cè)試。在常規(guī)的設(shè)置中,首先從電纜主體的兩端剝?nèi)ネ饨^緣層從而使編織導(dǎo)體暴露,由此將同軸電纜主體附接到VNA。然后將剝?nèi)ネ饨^緣層的端部插入具有固定直徑的通道的松配合的測(cè)試連接器,假設(shè)該通道與內(nèi)導(dǎo)體和機(jī)織屏蔽層電接觸。就這個(gè)常規(guī)構(gòu)造而言,連接器與編織導(dǎo)體之間的接地是不可靠的,因?yàn)榕浜鲜撬蓜?dòng)的。由于同樣的原因,測(cè)試連接器與內(nèi)導(dǎo)體之間的連接也是不可靠的。這會(huì)導(dǎo)致關(guān)于同軸電纜主體的電性能的錯(cuò)誤或不可信的結(jié)論。
所公開主體的實(shí)施例解決了現(xiàn)有技術(shù)中的這些問題和其它問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的實(shí)施例涉及一種可以可移除地被固定到電纜(例如同軸電纜)的連接器。所安裝的連接器確保同軸電纜的導(dǎo)電屏蔽層與連接器之間的可靠的電性連接。該連接器可容易地從同軸電纜中被拆除,因此提供同軸電纜的臨時(shí)端接,通常無需將連接器焊接到同軸電纜。
因此,在本發(fā)明的一個(gè)方面,用于端接電纜的連接器可包括可壓縮接頭和壓接螺母??蓧嚎s接頭具有用于接納一部分電纜的內(nèi)通道、和與該內(nèi)通道同軸且圍繞該內(nèi)通道的帶螺紋外壁。外壁包括第一槽,該第一槽徑向地延伸經(jīng)過外壁并且在遠(yuǎn)離外壁第一端的方向上軸向地延伸。壓接螺母構(gòu)造成利用螺紋連接到可壓縮接頭的外壁上,并且壓接螺母可在第一位置與第二位置之間軸向地操作。壓接螺母還構(gòu)造成在第一位置不使內(nèi)通道縮窄,并且在第二位置徑向地壓縮可壓縮接頭的外壁從而減小內(nèi)通道的孔直徑并且使外壁與電纜的被接納于可壓縮接頭的內(nèi)通道中的部分電性連接。連接器可包括在外壁周圍與第一槽徑向間隔的多個(gè)另外的槽。多個(gè)另外的槽的每個(gè)槽徑向地延伸經(jīng)過外壁并且在遠(yuǎn)離外壁的第一端的方向上軸向地延伸。
在另一方面,制備用于測(cè)試的未端接電纜的方法可包括:將外層從第一長(zhǎng)度的電纜一端剝?nèi)亩闺娎|的內(nèi)層暴露;將電纜的端部接納于可壓縮接頭的內(nèi)通道的第一端中,該可壓縮接頭具有與內(nèi)通道同軸且圍繞該內(nèi)通道的帶螺紋外壁,該外壁包括徑向地延伸經(jīng)過外壁且在遠(yuǎn)離外壁第一端的方向上軸向地延伸的至少一個(gè)槽;將壓接螺母從第一位置操作到第二位置,該壓接螺母構(gòu)造成軸向地螺紋連接到可壓縮接頭的外壁上;和,作為使壓接螺母旋轉(zhuǎn)的結(jié)果,徑向地壓縮可壓縮接頭的外壁從而減小內(nèi)通道的孔直徑并且使外壁與被接納于可壓縮接頭內(nèi)通道內(nèi)部的電纜的端部電性連接。
參考本發(fā)明實(shí)施例的以下描述、所附權(quán)利要求和附圖,將更好地理解本公開的這些和其它特征、方面和優(yōu)點(diǎn)。
附圖說明
圖1A是與同軸電纜端接的連接器的左前透視圖。
圖1B是圖1A的與同軸電纜端接的連接器的右前透視圖。
圖2A是端部被剝?nèi)サ囊欢ㄩL(zhǎng)度的同軸電纜的前側(cè)視圖。
圖2B是圖2A的一定長(zhǎng)度的同軸電纜的右端視圖。
圖3是圖1A和圖1B的連接器的分解視圖。
圖4是圖1A和圖1B的連接器和同軸電纜的前局部剖視圖。連接器是在軸向截面中示出,但同軸電纜卻不是。
圖5是以隔離狀態(tài)示出的、圖3的連接器主體的左端視圖。
圖6A是圖1A和圖1B的連接器和同軸電纜的前側(cè)視圖,其中壓接螺母被圖示為在第一軸向位置。
圖6B是圖1A和圖1B的連接器和同軸電纜的前側(cè)視圖,其中壓接螺母被圖示為在第二軸向位置。
圖7是示出圖1A和圖1B的連接器和同軸電纜的功能方框圖,其中連接器與測(cè)試及測(cè)量單元相配合。
具體實(shí)施方式
如本文中所描述,本發(fā)明的實(shí)施例涉及一種可以可移除地被固定到電纜(例如同軸電纜)的連接器。例如,在將更永久性的連接焊接到電纜之前,該連接器可暫時(shí)地與同軸電纜端接以便實(shí)施電纜的電測(cè)試。因?yàn)檫B接器與同軸電纜的導(dǎo)電屏蔽層緊密地接合,所以所安裝的連接器確保導(dǎo)電屏蔽層與連接器之間的可靠的電性連接。連接器也可與同軸電纜的中心芯緊密地接合,以確保中心芯與連接器之間的可靠的電性連接。一旦測(cè)試完成,可容易地將連接器從同軸電纜中拆除,例如通過扭轉(zhuǎn)壓接螺母并且使連接器從電纜中滑落。以這種方式,連接器可提供同軸電纜的臨時(shí)端接,通常無需將連接器焊接到同軸電纜。
雖然本公開描述了用于同軸電纜的一端的一個(gè)連接器,但一般來說同軸電纜的各端部是由連接器所端接。另外,所公開的連接器可使用于除同軸電纜以外的電纜。此外,雖然附圖中繪出了陽型連接器,但本公開同樣地適用于陰型連接器,因?yàn)樗_的方法和裝置并不局限于特定的連接器。
圖1A是與一定長(zhǎng)度的同軸電纜101端接的連接器100的左前透視圖。圖1B是圖1A的與同軸電纜端接的連接器的右前透視圖。圖中僅示出了一部分的同軸電纜101,因?yàn)橥S電纜101的長(zhǎng)度可變化。如圖1A和圖1B中所示,連接器100可包括可壓縮接頭102(參見圖3)和壓接螺母103,下面分別對(duì)這些進(jìn)行更詳細(xì)的描述。盡管所公開的裝置和方法將用于與低性能電纜端接,但同軸電纜101優(yōu)選地是能夠執(zhí)行大于約12 GHz的射頻傳輸?shù)母咝阅茈娎|。
圖2A是端部被剝?nèi)サ囊欢ㄩL(zhǎng)度的同軸電纜的前側(cè)視圖。圖2B是圖2A的一定長(zhǎng)度的同軸電纜的右端視圖。如圖2A和圖2B中所示,同軸電纜101可包括外絕緣層104??蓪⑼饨^緣層104從部分或全部的同軸電纜101的端部106的部分105中剝?nèi)?,從而使?dǎo)電屏蔽層107或電纜101的編織屏蔽層暴露??蛇M(jìn)一步將導(dǎo)電屏蔽層107和位于導(dǎo)電屏蔽層107下面的內(nèi)絕緣層108從同軸電纜101的端部106的子部分109中剝?nèi)?,從而使同軸電纜101的中心芯110暴露。導(dǎo)電屏蔽層107和內(nèi)絕緣層108的大體為平直的端部(中心芯110延伸經(jīng)過該端部)是電纜的端部106的參考平面112。
圖3是圖1A和圖1B的連接器100的分解視圖。如圖3中所示,連接器100還可包括壓接螺母103、連接器主體113、可壓縮接頭102、槽111、銷接觸件124、和介電體132。下面對(duì)可壓縮接頭102、壓接螺母103、槽111、和銷接觸件124進(jìn)行更詳細(xì)的描述。介電體132圍繞銷接觸件124,例如圖4中所示。
圖4是圖1A和圖1B的連接器100和同軸電纜101的前局部剖視圖。連接器100是在軸向截面中示出,但同軸電纜101卻不是??蓪㈦娎|的部分105剝?nèi)?,如上面在圖2A和圖2B中所描述。如圖4中所示,連接器100可包括連接器主體113、可壓縮接頭102、和壓接螺母103??蓪⑼S電纜101插入可壓縮接頭102,如下所述。
圖4中所示的連接器主體113具有第一端114和第二端115??蓧嚎s接頭102(下面對(duì)其進(jìn)行更詳細(xì)的描述)是在連接器主體113的第一端114。連接器主體113的第二端115構(gòu)造成與配對(duì)的連接器116(參見圖7)連接。例如,連接器主體113的第二端115可包括連接器螺母133。配對(duì)的連接器116可以是例如陽型或陰型的同軸連接器,例如SMA連接器、3.5 mm連接器、或者2.92 mm連接器。
可壓縮接頭102具有彈性的外壁117、和用于接納電纜的部分105的內(nèi)通道118。例如,可將電纜101插入內(nèi)通道118的第一端119。優(yōu)選地,外壁117是帶螺紋的,例如圖3和圖4中所示。另外,外壁117優(yōu)選地與內(nèi)通道118同軸并且圍繞內(nèi)通道118。內(nèi)通道118可以是大體上平滑的,以避免當(dāng)把電纜插入內(nèi)通道118或者從內(nèi)通道118中取出時(shí)鉤住或損壞電纜101,尤其是同軸電纜101的導(dǎo)電屏蔽層107。
可壓縮接頭102的外壁117可包括至少一個(gè)槽111,例如圖3中所示的槽111。優(yōu)選地,槽111徑向地延伸經(jīng)過彈性外壁117并且在遠(yuǎn)離外壁117的第一端120的方向上延伸。一些實(shí)施例包括在外壁117周圍徑向地間隔的多個(gè)槽111。槽111可在外壁117周圍均勻地間隔。例如,如果存在三個(gè)槽111,那么各槽111可與相鄰的槽111間隔大約120度。在一些實(shí)施例中,各槽111是不均勻地間隔。
圖5是處于隔離狀態(tài)中的、圖1A和圖1B的連接器100的連接器主體113的左端視圖。如圖5中所示,可壓縮接頭102可包括在可壓縮接頭102的外壁117周圍的多個(gè)槽111,例如四個(gè)槽。
返回到圖4,連接器100也可包括在內(nèi)通道118的第二端122的接觸插座121。接觸插座121可緊密地接納同軸電纜101的中心芯110并且建立與中心芯110的電接觸。接觸插座121可用彈簧加壓以便徑向地?cái)U(kuò)張從而容納中心芯110的外直徑123(參見圖2A)。另外,連接器100可包括與接觸插座121電接觸的銷接觸件124。銷接觸件124通常在遠(yuǎn)離接觸插座121且朝向連接器主體113的第二端115的方向上軸向地延伸。
連接器100也可包括在內(nèi)通道118的第二端122的肩部125。當(dāng)把同軸電纜101插入內(nèi)通道118時(shí),電纜101的參考平面112可緊靠?jī)?nèi)通道118的肩部125以便適當(dāng)?shù)貙㈦娎|101定位在連接器100的內(nèi)部。
壓接螺母103構(gòu)造成螺紋連接到或以其它方式接合到可壓縮接頭102的外壁117上。壓接螺母103可軸向地在第一位置126與第二位置127之間以及在第二位置127與第一位置126之間操作(也參見圖6A和圖6B)。在第一位置126,壓接螺母103不使內(nèi)通道118縮窄。在第二位置127,壓接螺母103徑向地壓縮可壓縮接頭102的彈性外壁117,例如當(dāng)壓接螺母103從第一位置126操作到第二位置127時(shí)通過擠壓或收攏外壁117的一個(gè)或多個(gè)槽111。該壓縮減小內(nèi)通道118的孔直徑128。該壓縮也通過使外壁117移動(dòng)到與電纜的部分105物理接觸而使外壁117與電纜的被接納于可壓縮接頭102的內(nèi)通道118中的部分105電性連接。例如,外壁117可與同軸電纜101的剝?nèi)ザ瞬?06的導(dǎo)電屏蔽層107緊密地接觸。
圖6A是圖1A和圖1B的連接器100的前側(cè)視圖,其中在第一軸向位置126的一個(gè)實(shí)例中示出了壓接螺母103。參照?qǐng)D4和圖6A,當(dāng)壓接螺母103處在第一位置126時(shí),可壓縮接頭102可將同軸電纜101可滑動(dòng)地接納于可壓縮接頭102的內(nèi)通道118中(參見圖4),因?yàn)閴航勇菽?03不使內(nèi)通道118縮窄。
圖6B是圖1A和圖1B的連接器100的前側(cè)視圖,其中在第二軸向位置127的一個(gè)實(shí)例中示出了壓接螺母103。參照?qǐng)D4和圖6B,當(dāng)壓接螺母103處在第二位置127時(shí),可壓縮接頭102可將同軸電纜101緊密地固定在內(nèi)通道118中,因?yàn)閴航勇菽?03徑向地壓縮可壓縮接頭102的外壁117。通過例如使壓接螺母103在帶螺紋外壁117的周圍扭轉(zhuǎn)或旋轉(zhuǎn),或者(如果例如外壁117不是帶螺紋的)通過使壓接螺母103沿外壁117滑動(dòng),可使壓接螺母103從第一位置126移動(dòng)或操作到第二位置127,反之亦然。
圖7是示出圖1A和圖1B的兩個(gè)連接器100和同軸電纜101的功能方框圖,其中連接器100與測(cè)試及測(cè)量單元129配合。同軸電纜101的兩端可包括連接器100,其中這兩端連接到例如矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀(VNA)的輸入130和輸出131的配對(duì)的連接器116。以這種方式,例如可對(duì)同軸電纜101的電性能進(jìn)行測(cè)試。一旦測(cè)試完成,通過使壓接螺母103從第二位置127操作到第一位置126并且使電纜101從連接器100的內(nèi)通道118中滑落,可容易地將各連接器100拆除。
通常,各連接器100可僅容納一個(gè)電纜尺寸或者小范圍的相似的電纜尺寸。例如,不同的電纜可具有不同的形狀或直徑。另外,不同的同軸電纜可包括具有不同外直徑的中心芯。此外,基于連接器100所要連接的元件,各連接器100通常包括一個(gè)特定的連接器類型,例如SMA、3.5 mm、或2.92 mm。因此,一個(gè)套件可包括多個(gè)連接器100,其中多個(gè)連接器構(gòu)造成接納至少兩條不同的電纜或者連接到至少兩個(gè)不同的配對(duì)的連接器,或者同時(shí)包括這兩種情況。例如,該套件可包括:具有2.92 mm連接器和用于容納第一中心芯直徑的接觸插座的第一連接器;具有2.92 mm連接器和用于容納第二中心芯直徑的接觸插座的第二連接器;具有SMA連接器和用于容納第一中心芯直徑的接觸插座的第三連接器;和具有SMA連接器和用于容納帶具有第一直徑的編織屏蔽層的同軸電纜的內(nèi)通道的第四連接器。此外,這些只是例子,并且該套件可包括用于容納部分或全部的各電纜類型、電纜尺寸、連接器類型、和連接器尺寸的任意組合的一些連接器。
在操作中,可將要被端接的電纜101剝?nèi)?,例如上面圖3中所描述。然后可將剝?nèi)サ亩瞬坎迦脒B接器100的內(nèi)通道118,直到電纜的剝?nèi)ザ瞬?06的參考平面112被固定為抵接連接器100的肩部125。一旦參考平面112被固定,可將壓接螺母103從其第一位置126操作或擰緊到其第二位置127,由此徑向地壓縮壓縮接頭102的外壁117??蓪航勇菽?03擰緊直到可壓縮接頭102將同軸電纜101緊密地固定在內(nèi)通道118中。例如,可在操作者的指壓下將壓接螺母103擰緊,直到壓接螺母103在指壓下不再旋轉(zhuǎn)??商娲兀坏﹨⒖计矫?12被固定,便可將連接器100和電纜101連接到測(cè)試及測(cè)量單元129,例如VNA。一旦被連接,操作者可緩慢地?cái)Q緊壓接螺母103,直到VNA(矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀)表明在導(dǎo)電屏蔽層107與連接器100之間存在適當(dāng)?shù)慕拥亍R赃@種方式,操作者可接收表明壓接螺母103被適當(dāng)?shù)卣{(diào)整的來自VNA的視覺響應(yīng)。
一旦測(cè)試完成或者一旦操作者想要將連接器100從電纜101中拆除,可將壓接螺母103從其第二位置127操作或松開到其第一位置126。這允許可壓縮接頭102彈性地恢復(fù)到其未壓縮位置,其中內(nèi)通道118相對(duì)于電纜101的端部106不被縮窄。然后,操作者可將電纜101從連接器100中滑出。若需要,然后可將連接器100安裝到另一條電纜101上。
因此,制備用于測(cè)試的未端接電纜101的方法可包括:從第一長(zhǎng)度105的電纜的端部106中剝?nèi)ネ鈱?04從而使電纜101的內(nèi)層108暴露;將電纜的端部106接納于可壓縮接頭102的內(nèi)通道118的第一端119中,該可壓縮接頭102具有與內(nèi)通道118同軸且圍繞內(nèi)通道118的帶螺紋外壁117,該外壁117包括徑向地延伸經(jīng)過外壁117并且在遠(yuǎn)離外壁117的第一端120的方向上延伸的至少一個(gè)槽111;將壓接螺母103從第一位置126操作到第二位置127,該壓接螺母103構(gòu)造成螺紋連接到可壓縮接頭102的外壁117上;和,作為使壓接螺母103旋轉(zhuǎn)的結(jié)果,徑向地壓縮可壓縮接頭102的外壁117從而減小內(nèi)通道118的孔直徑128并且使外壁117與被接納于可壓縮接頭102的內(nèi)通道118中的電纜端部106電性連接。
剝?nèi)ネ鈱?04可包括例如將外絕緣層104從第一長(zhǎng)度105的同軸電纜101的端部剝?nèi)?,從而使同軸電纜101的導(dǎo)電屏蔽層107暴露。另外,該方法還可包括:將導(dǎo)電屏蔽層107和內(nèi)絕緣層108從第二長(zhǎng)度109的同軸電纜101的端部剝?nèi)?,從而使同軸電纜101的中心芯110暴露。第二長(zhǎng)度109是第一長(zhǎng)度105的子部分。
該方法也可包括:將第一長(zhǎng)度105的同軸電纜101的中心芯110緊密地接納于在內(nèi)通道118的第二端122的接觸插座121中;和建立接觸插座121與中心芯110之間的電接觸。
此外,因?yàn)榭蓧嚎s接頭102可是連接器主體113的一部分,所以該方法也可包括將連接器主體113的另一部分連接到測(cè)試及測(cè)量單元129(例如矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀)的配對(duì)的連接器116。該配對(duì)的連接器116可以是例如測(cè)試及測(cè)量單元129的輸入130或輸出131。
所公開主體的所前述型式具有已被描述或者對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)是顯而易見的許多優(yōu)點(diǎn)。盡管如此,在所公開裝置、系統(tǒng)或方法的所有型式中并不要求具備所有的這些優(yōu)點(diǎn)或特征。
此外,本書面描述中提到了具體特征。應(yīng)該理解的是,本說明書中的公開內(nèi)容包括這些具體特征的全部可能組合。例如,在一個(gè)具體方面或?qū)嵤├纳舷挛闹泄_一個(gè)具體特征的情況下,在可能的范圍內(nèi),該特征也可使用于其它方面和實(shí)施例的上下文中。
另外,當(dāng)在本申請(qǐng)中提到了具有兩個(gè)或更多的規(guī)定步驟或操作的方法時(shí),該規(guī)定的步驟或操作可以按任意順序或者同時(shí)地執(zhí)行,除非上下文排除了這些可能性。
此外,在本說明中所使用的術(shù)語“包括”及其語法對(duì)等詞表示其它部件、特征、步驟、過程、操作等可任選地存在。例如,“包括”或“其包括”元件A、B和C的一個(gè)物件可以僅包含元件A、B和C,或者它可以包含元件A、B和C連同一個(gè)或多個(gè)其它部件。
盡管為了說明的目的已圖示說明并描述了本發(fā)明的具體實(shí)施例,但應(yīng)當(dāng)理解的是在不背離本發(fā)明精神和范圍的前提下可做出各種修改。因此,本發(fā)明不應(yīng)受到除所附權(quán)利要求以外的限制。