數字小信號和rf微波同軸超小型的推接式差分對系統的製作方法
2023-09-13 09:45:55
專利名稱：數字小信號和rf微波同軸超小型的推接式差分對系統的製作方法
技術領域：
本發明總地涉及ー種數字小信號和RF微波頻率的同軸差分對連接器套管和連接器，其包括推接式接ロ。
背景技術：
在數字小信號和RF微波頻率的同軸連接器的技術領域中，存在能不藉助於諸如用開ロ鍵固定的介電部件的外部聯接機構而配合的連接器接ロ設計的副組。這些互連繫統在行業內已知為雙軸TNC和BNC的。雙軸差分對互連件用於將同軸的電纜或模塊附連於另ー物體，該物體諸如是具有適於與連接器配合的端子或端ロ的設備或接頭上的對應連接器。通常存在的差分對連接器採用聯接系統，該聯接系統包括具有弾性指部的陰端ロ和構造成藉助帶槽或帶螺紋的聯接螺母來接納陰連接器的對應陽端ロ。然而，當遇到系統中有兩個電導體時，使用聯接螺母變得不實際。因此，有利的是提供一種與連接器成一體的流水線化、有成本競爭力的推接式自對準互連鎖定系統，該系統使得在使用時藉助強制匹配的工具容易地安裝和移除。還有利的是提供互連繫統來減小由市場上大得多的互連件所佔據的覆蓋區域。
發明內容
—方面，推接式高頻差分連接器套管包括外本體，該外本體具有外表面和內表面，內表面限定第一端部和第二端部之間的內部開ロ，並且在外本體內具有第一開口和第二開ロ，第一開口和第二開ロ在內表面和外表面之間，第一開ロ從第一端部朝中心部延伸，而第ニ開ロ從第二端部朝外本體的中心部延伸；管狀本體，該管狀本體設置在外本體內的內部開口中，管狀本體與外本體的內表面配合；設置在管狀本體內的介電構件，該介電構件具有位於其內的兩個開ロ，以接納兩個導電體；以及設置在介電構件內的兩個開ロ內的兩個電導體。在一些實施例中，管狀本體具有第一端部和第二端部，第一端部和第二端部是分段的並徑向向外偏置以與對應的連接器配合併保持該對應的連接器。在其它實施例中，外本體內的第一和第二開ロ總體上寬度増大，以允許插入於其中的連接器的萬向連接(gimbaling)。在一些實施例中，介電構件內的兩個開口和外本體內的兩個開ロ位於ー個平面內。另ー方面，推接式高頻差分連接器包括外本體，該外本體具有外表面、內表面、前端部和後端部，內表面限定在前端部和後端部之間延伸的內部開ロ ；介電構件，該介電構件在外本體的後端部處插入該開ロ，介電構件具有位於其內的兩個開ロ ；設置在介電構件內的開口中的兩個電接觸件，電接觸件從後端部朝向前端部延伸並超出介電構件的前端部，電接觸件從開口徑向向外延伸超出外表面；介電間隔件，介電間隔件與超出外本體的外表面的兩個電接觸件配合；以及對準構件，該對準構件從外本體的外表面徑向向上延伸，以與連接器套管上的對應開ロ配合，從而使電接觸件與連接器套管對準。另ー方面，推接式高頻差分對系統包括推接式高頻差分連接器套管，該連接器套管還包括外本體，該外本體具有外表面和內表面，內表面限定第一端部和第二端部之間的內部開ロ，並且在外本體內具有第一開口和第二開ロ，這兩個開ロ位於內表面和外表面之間，第一開ロ從第一端部朝向中心部延伸，而第二開ロ從第二端部朝向外本體的中心部延伸；管狀本體，該管狀本體設置在外本體內的內部開口內，管狀本體與外本體的內表面配合；介電構件，該介電構件設置在管狀本體內，介電構件具有位於其內的兩個開ロ，以接納 兩個電導體；以及兩個電導體，其設置在介電構件內的兩個開口內；推接式高頻差分對系統還包括推接式高頻差分連接器，該連接器還包括外本體，該外本體具有外表面、內表面、前端部和後端部，內表面限定在前端部和後端部之間延伸的內部開ロ ；介電構件，該介電構件在外本體的後端部處插入該開ロ，介電構件具有位於其內的兩個開ロ ；設置在介電構件內的開口中的兩個電接觸件，電接觸件從後端部朝向前端部延伸並超出介電構件的前端部，電接觸件從開口徑向向外延伸超出外表面；介電間隔件，介電間隔件與超出外本體的外表面的兩個電接觸件配合；以及對準構件，該對準構件從外本體的外表面徑向向上延伸，以與連接器套管上的對應開ロ配合，從而使電接觸件與連接器套管對準。由此，在此公開了一種簡單的連接器，該連接器能容易地由較少數目的部件生產而成。連接器較佳地形成具有較低機械配合和脫開カ的可靠電氣RF微波連接。此外，在此公開的連接器提供改進的達40GHz的電氣性能。在下面的詳細描述中將闡述本發明的其它特徵和優點，它們對本領域的技術人員來說部分地可從該說明書中變得顯而易見，或可通過如本文(包括下面的詳細描述、權利要求書以及附圖)所述那樣來實踐本發明認識到。應予理解的是，上面的總體說明和下面的詳細說明都提供了本發明的實施例，並意在提供概況或框架以便理解如所要求保護的本發明的性質和特徵。包括附圖是為了提供對本發明的進ー步理解，附圖包括在本說明書中並構成本說明書的一部分。附圖示出本發明的各實施例並與描述一起用於解釋本發明的原理和運作。
圖I是根據本發明的連接器和連接器套管的一個實施例的剖視圖；圖2是圖I的連接器套管的俯視圖；圖3是圖I的連接器套管的立體圖；圖4是圖I的連接器套管的正視圖；圖5是圖I的連接器套管的剖視圖6是圖I的連接器中的ー個的俯視圖；圖7是圖6的連接器的立體圖；圖8是圖6的連接器的剖視圖；圖9是圖6的連接器的正視圖；圖10是圖I的連接器中的另ー個的正視圖；圖11是圖10的連接器的剖視圖；圖12是圖10的連接器的俯視圖；
圖13是根據本發明的連接器和連接器套管的替代實施例的分解剖視圖；圖14是根據本發明的連接器套管的替代實施例的俯視圖；圖15是圖14的連接器套管的剖視圖；圖16是根據本發明的連接器的另ー實施例的俯視圖；圖17是圖16的連接器的俯視圖；圖18是圖16的連接器的剖視圖；圖19是用於圖14的連接器的第二連接器的替代實施例的俯視圖；圖20是圖19的第二連接器的剖視圖；圖21是圖19的第二連接器的側視圖；圖22是根據本發明的連接器套管的又一替代實施例的俯視圖；圖23是根據本發明的連接器和連接器套管的替代實施例的剖視圖；圖24示出能在此公開的替代實施例中用作電導體的插座接觸件的實施例；以及圖25示出如在此所述的、具有圖24的插座接觸件的同軸連接器的另ー實施例。
具體實施例方式現在將具體參照本發明的目前較佳的實施例，這些實施例的例子在附圖中示出。只要有可能，在所有附圖中都用相同的附圖標記來表示相同或類似的部件。參見圖1-12，連接器組件100包括連接器套管102、第一連接器104和第二連接器106。一般來說，連接器組件100允許連接，特別是允許第一連接器104和第二連接器106的盲匹配。如從附圖可見以及如上所述，連接器組件100提供一種使採用推接技術的差分對互連件配合和脫開的快速方式。現轉到圖2-5，作為推接式高頻差分連接器套管的連接器套管102包括外本體110、外表面112和內表面114，內表面114限定在第一端部118和第二端部120之間延伸的內部開ロ 116。外本體110具有在外表面112和內表面114之間的兩組開ロ 122、124。開ロ 122、124分別從第一端部118和第二端部120朝向外本體110的中間部126延伸。如下面詳細描述，開ロ 122、124有助於第一連接器104和第二連接器106分別與連接器套管102對準。連接器套管102具有從內表面114延伸到內部開ロ 116的環狀凸起部126，以與如下面詳細描述的連接器套管102的其它部分配合。連接器套管102較佳地由例如鈹銅的金屬材料製成，並較佳地鍍有諸如金的、耐腐蝕的導電材料。連接器套管102還包括設置在內部開ロ 116內的管狀本體130。管狀本體130的外部132通常通過壓配到連接器套管102內來與環狀凸起部126配合。管狀本體130在任一端部134、136處具有分段部分138。分段部分138通常是指型部分，以與第一連接器104以及第二連接器106配合。如圖I中可見，較佳為徑向向外偏置的分段部分138與連接器104、106的內部配合，以保持連接器104、106與連接器套管102的物理和電氣配合。儘管示出六個分段部分138，但任何數目的分段部分138可以存在並仍落入本發明的範圍內。管狀本體130較佳地由例如鈹銅的金屬材料製成，並鍍有諸如金的、耐腐蝕的導電材料。介電構件150也包含在連接器套管102內，該介電構件在管狀本體130的中心部內。介電構件150具有兩個開ロ 152、154，以接納兩個電導體162、164。如在圖5中最清楚所示，兩個電導體162、164具有陰構造。但如下所討論地，電導體162、164也可具有陽構造。管狀本體130較佳地具有凸起部140(參見圖2)，該凸起部與連接器套管102的內表面內的對應凹陷部142 (圖4)配合。凸起部140與對應的凹陷部142的協作有助於使開ロ 152、154與連接器套管102內的開ロ 122、124對準。在此方面，介電構件150的兩個開ロ 152、154位於與開ロ 122、124相同的平面A內。這允許連接器104、106與連接器套管102的盲匹配。現轉到圖6-9，將詳細討論第一連接器104。第一連接器104具有外本體202，該外 本體202具有外表面204和內表面206。外本體202具有前端部208和後端部210並且其構造一般為圓筒形。內表面206限定在前端部208與後端部210之間延伸的開ロ 212。開ロ 212分成前部212a和後部212b，後部212b具有插入於其中的介電構件214。介電構件214具有兩個開ロ 216、218，以接納兩個電接觸件220、222。如圖8中最清楚所示，電接觸件220、222從後端部210經由介電構件214延伸到開ロ 212的前端部212a內。兩個電接觸件220、222在後端部210處轉過約90°並突出超過外本體202的外表面204。參見圖6和7。介電間隔件224圍繞超出外本體202的外表面204的電接觸件220,222,以使電接觸件220、222與外本體202絕緣。第一連接器104的外本體202具有兩個孔230、232，對準構件234、236分別插入這兩個孔內。當第一連接器104插入連接器套管102內吋，對準構件234、236構造成與連接器套管102的開ロ 122配合併滑動到該開口內。因此，對準構件234、236提供用於將第一連接器104沿正確的定向插入連接器套管102內的鍵並消除了連接器套管102上的電接觸件220、222被碰到的可能性。此外，對準構件234、236允許電導體220、222與連接器套管102內的電導體162、164可轉動地對準。還應注意到開ロ 122、124較佳地朝向中心部126比它們在第一端部118和第二端部120處更寬。逐漸變寬的開ロ 122、124允許連接器104、106在它們連接到連接器套管102時按需要有必要的萬向連接的自由度。現將結合附圖10-12描述第二連接器106。第二連接器106具有外本體302，該外本體302具有外表面304和內表面306。第二連接器106具有前端部309、後端部310並且構造一般呈圓筒形。內表面306限定在前端部308與後端部312之間延伸的開ロ 310。開ロ 312被分成前部312a和後部312b，後部312b具有插入於其中的介電構件314。介電構件314具有兩個開ロ 316、318，以接納兩個電接觸件320、322。電接觸件320、322延伸超出後端部310並延伸到前端部312a內。電接觸件320、322還具有絕緣件330、332，以使電接觸件320、322進ー步絕緣並還提供用於將第二連接器106插入盲板(未示出)的對準機構。外表面304具有孔334，對準銷336已插入該孔，以提供與連接器套管102內的開ロ 124的對準。與第一連接器104 —祥，對準銷336起到鍵的作用，以確保第二連接器106的正確定位，因而，第二連接器106內的電接觸件和連接器套管102適當對準。當連接器106安裝到連接器套管102內時，分段部分138與內表面306配合。在圖13中示出根據本發明的連接器組件IOOa的替代實施例。第一連接器104a和連接器套管102a構成連接器組件100a。然而，第二連接器還可如下所述進行修改，以包含到連接器組件IOOa內。連接器組件IOOa類似於如上所述的連接器組件100，但電導體的構造是相反的。S卩，連接器套管102a內的電導體162a、164a具有陽構造，而電導體220a、222a具有陰構造。在圖14-15中示出用於連接器套管102b的另ー構造。連接器套管102b的內部構造示出為與連接器套管102相同。即，連接器套管102b具有從內表面114b延伸到內部開ロ 116b的環狀凸起部126b，以與連接器套管102b的其它部分配合。連接器套管102b還包括設置在內部開ロ 116b內的管狀本體130b和介電構件150b。然而，內部開ロ 116b具有兩個平坦的部分144b [圖14在144之後需要a b]，以使對應的連接器關於連接器套管102b定向。如在附圖中可見，開ロ 122、124不存在於外本體110內，這是因為內部的平坦部144b起到用於對應的連接器的鍵的作用，從而不需要開ロ 122、124。在此方面進ー步，在圖16-18中示出對應的第一連接器104b。連接器104b類似於上述連接器104，但橫截面為大體圓形(參見圖9)，連接器104b在外本體202b內具有兩個對應的平坦部244b。平坦部244b對應於連接器套管102b的平坦部144b並使連接器104b與其對準。由此，連接器104b不需要連接器104的對準構件。
類似地，在圖19-21以及第二連接器106的替代實施例中所示的第二連接器106b也具有兩個平坦部344b，這兩個平坦部使第二連接器106b與套管102b對準。第二連接器106b的其它元件與第二連接器106的那些相同，但外本體302b具有僅沿外本體302b的一部分延伸的兩個平坦部344b。圖22示出連接器套管102c的另ー實施例。連接器套管102c具有從內表面114c延伸到內部開ロ 116c的環狀凸起部126c，以與連接器套管102c的其它部分配合。連接器套管102c還包括設置在內部開ロ 116c內的管狀本體130c和具有兩個電導體160c、162c的介電構件150c。儘管電導體160c、162c示出為具有陰構造，但它們也可具有陽構造和對準。參見，例如圖13。連接器套管102c具有通孔146c，該通孔填充有環氧塞件148c以使連接器套管102c的部件保持在適當的構造。由此，為了對準連接器套管部件而不需要連接器套管102的凸起部140和凹陷部142。環氧塞件148c示出為刺穿電導體160c、162c，但環氧塞件148c不導電，由此保持連接器套管102c的電氣完整性。另ー連接器組件IOOd在圖23中示出並且包括連接器套管102d、第一連接器104d和第二連接器106d。如上所述，第一和第二連接器104d、106d類似於上述那些連接器。然而，連接器104d、106d分別具有一體化的凸起部234d、236d，而不具有孔230、232、234和對應的對準構件234、236、336，以使連接器104d、106d與連接器套管102d內的開ロ 122d、124d對準。在此所示的實施例中可用作電導體的替代的插座接觸件900在圖24中示出，該插座接觸件包括沿縱軸延伸的主體902。主體902具有近側部904、遠側部908和沿軸向在近側部904和遠側部908之間的細長中心部906。主體902還具有設置在近側部904上的第一端部910和設置在遠側部908上的相對第二端部912。主體902由導電和機械彈性材料構成，該材料具有類彈性特徵並圍繞縱軸沿周向延伸。用於主體902的較佳材料包括鈹銅(BeCu)、不鏽鋼或鍍金鎳。用於主體902的特別較佳的材料是鈹銅(BeCu)。用於主體902的材料的圖案設計成形成沿近側部和遠側部904、908的縱向長度延伸的多個開口和多個開ロ的至少一部分。然而，細長中心部906構成主體902的長度的大部分。替代的插座接觸件900在圖25中所示的同軸連接器920的實施例中示出。同軸連接器920包括外導體部922、絕緣件924和圖24中所示的兩個插座接觸件900。外導體部922繞縱軸基本上沿周向延伸並限定第一中心孔926。絕緣件924設置在第一中心孔926內並繞縱軸延伸。絕緣件924包括第一絕緣件部件928和第二絕緣件部件930並限定沿絕緣件924的長度(並因此還沿第一和第二絕緣件部件928、930的長度)延伸的兩個開ロ 932。插座接觸件900設置在每個開ロ 932內。外導體部922具有第一端部934和第二端部936。多個第一槽938從第一端部934基本上沿縱向延伸，而多個第二槽940從遠側端部基本上沿縱向延伸，以形成多個第一懸臂梁942和多個第二懸臂梁944，其中，多個第一懸臂梁942繞第一端部934基本上沿周向延伸，而多個第二懸臂梁944繞第二端部936基本上沿周向延伸。位於外導體部922的每一側上的懸臂梁942、944中的兩個懸臂梁徑向向外偏置，以提供用於差分對互連件(未示出)的鍵固特徵。由於有不在中心軸線上的兩個開ロ 932，必須有用於使差分對互連件內的接觸件與開ロ 932對準的方法。每ー側上的兩個向外突出的懸臂梁942、944與互連件上的對應結構匹配，以使接觸件與開ロ 932對準。絕緣件924內的開ロ 932包括允許絕緣件924保持插座接觸件900的減小直徑的部分946。此外，減小直徑的部分946提供用於使差分對互連件上的接觸件匹配的引入特徵。對本領域的技術人員來說很明顯，可對本發明進行各種更改和改變而不背離本發明的精神和範圍。這樣，本發明應涵蓋對本發明的各種修改和變型，只要它們在所附權利要求及其等效內容的範圍內即可。
權利要求
1.一種推接式高頻差分連接器套管，包括 外本體，所述外本體具有外表面和內表面，所述內表面限定第一端部和第二端部之間的內部開口，並且在所述外本體內具有第一開口和第二開口，所述第一開口和第二開口在所述內表面和外表面之間，所述第一開口從所述第一端部朝向中心部延伸，而所述第二開口從所述第二端部朝向所述外本體的所述中心部延伸； 管狀本體，所述管狀本體設置在所述外本體內的內部開口內，所述管狀本體與所述外本體的所述內表面配合； 介電構件，所述介電構件設置在所述管狀本體內，所述介電構件具有位於其內的兩個開口，以接納兩個電導體；以及 兩個電導體，所述兩個電導體設置在所述介電構件內的兩個開口內。
2.如權利要求I所述的推接式高頻差分連接器套管，其特徵在於，所述管狀本體具有第一端部和第二端部，所述第一端部和所述第二端部是分段的並徑向向外偏置，以與對應的連接器配合併保持所述對應的連接器。
3.如權利要求I所述的推接式高頻差分連接器套管，其特徵在於，所述外本體內的所述第一開口和所述第二開口總體上寬度增大，以允許插入於其中的連接器的萬向連接。
4.如權利要求I所述的推接式高頻差分連接器套管，其特徵在於，所述介電構件內的兩個開口和所述外本體內的兩個開口位於一個平面內。
5.如權利要求I所述的推接式高頻差分連接器套管，其特徵在於，所述外本體的內表面的橫截面為圓形。
6.如權利要求I所述的推接式高頻差分連接器套管，其特徵在於，所述外本體的所述內表面具有至少兩個平坦部，所述兩個平坦部位於所述內部開口的相對兩側上。
7.如權利要求I所述的推接式高頻差分連接器套管，其特徵在於，兩個導體在連接時具有在所述導體之間IOOQ的組合阻抗。
8.如權利要求I所述的推接式高頻差分連接器套管，其特徵在於，所述兩個導體具有陰構造。
9.一種推接式高頻差分連接器，包括 外本體，所述外本體具有外表面、內表面、前端部和後端部，所述內表面限定在所述前端部和所述後端部之間延伸的開口； 介電構件，所述介電構件在所述外本體的所述後端部處插入所述開口，所述介電構件具有位於其內的兩個開口； 兩個電接觸件，所述兩個電接觸件設置在所述介電構件內的所述開口內，所述電接觸件從所述後端部朝向所述前端部延伸並超出介電構件的前端部，所述電接觸件從所述開口徑向向外延伸超出所述外表面； 介電間隔件，所述介電間隔件與超出所述外本體的所述外表面的所述兩個電接觸件配合；以及 對準構件，所述對準構件從所述外本體的所述外表面徑向向上延伸，以與連接器套管上的對應開口配合，從而使所述電接觸件與所述連接器套管對準。
10.如權利要求9所述的推接式高頻差分連接器，其特徵在於，所述對準構件包括兩個對準構件。
11.如權利要求9所述的推接式高頻差分連接器，其特徵在於，位於所述外本體的所述前端部處的所述內表面具有斜面，以有助於與所述連接器套管配合。
12.如權利要求9所述的推接式高頻差分連接器，其特徵在於，所述外本體的所述開口內的兩個電接觸件與所述對準構件位於一個平面內。
13.如權利要求9所述的推接式高頻差分連接器，其特徵在於，所述電接觸件在與所述外本體的所述後端部相鄰處轉過約90°的角度。
14.如權利要求9所述的推接式高頻差分連接器，其特徵在於，所述接觸件具有陽構造。
15.如權利要求9所述的推接式高頻差分連接器，其特徵在於，所述接觸件具有陰構造。
16.如權利要求9所述的推接式高頻差分連接器，其特徵在於，所述外表面的橫截面為大體圓形。
17.如權利要求9所述的推接式高頻差分連接器，其特徵在於，所述外表面具有至少兩個平坦部，以與連接器套管內的對應平坦部配合。
18.如權利要求9所述的推接式高頻差分連接器，其特徵在於，對準構件是細長的對準構件。
19.一種推接式高頻差分對系統，包括 推接式高頻差分連接器套管，所述連接器套管還包括 外本體，所述外本體具有外表面和內表面，所述內表面限定第一端部和第二端部之間的內部開口，並且在所述外本體內具有第一開口和第二開口，所述第一開口和第二開口在所述內表面和外表面之間，所述第一開口從所述第一端部朝向中心部延伸，而所述第二開口從所述第二端部朝向所述外本體的所述中心部延伸； 管狀本體，所述管狀本體設置在所述外本體內的內部開口內，所述管狀本體與所述外本體的所述內表面配合； 介電構件，所述介電構件設置在所述管狀本體內，所述介電構件具有位於其內的兩個開口，以接納兩個電導體；以及 兩個電導體，所述兩個電導體設置在所述介電構件內的兩個開口內；以及 推接式高頻差分連接器，所述連接器還包括 外本體，所述外本體具有外表面、內表面、前端部和後端部，所述內表面限定在所述前端部和所述後端部之間延伸的開口； 介電構件，所述介電構件在所述外本體的所述後端部處插入所述開口，所述介電構件具有位於其內的兩個開口； 兩個電接觸件，所述兩個電接觸件設置在所述介電構件內的所述開口內，所述電接觸件從所述後端部朝向所述前端部延伸並超出介電構件的前端部，所述電接觸件從所述開口徑向向外延伸超出所述外表面； 介電間隔件，所述介電間隔件與超出所述外本體的所述外表面的所述兩個電接觸件配合；以及 對準構件，所述對準構件從所述外本體的所述外表面徑向向上延伸，以與連接器套管上的對應開口配合，從而使所述電接觸件與所述連接器套管對準。
全文摘要
差分對系統包括推接式高頻差分連接器套管(102)和推接式高頻差分連接器(104)。該系統允許採用用於軸向和徑向對準的兩個電導體(162，164)的鍵固系統來對兩個部件進行盲匹配。
文檔編號H01R13/658GK102714389SQ201080057663
公開日2012年10月3日 申請日期2010年12月16日 優先權日2009年12月21日
發明者D·F·哈特, T·E·弗萊厄蒂 申請人:康寧吉伯股份有限公司