一種採用簧片式彈性插針的微型高頻傳輸接觸件的製作方法

2023-06-13 06:11:01

專利名稱：一種採用簧片式彈性插針的微型高頻傳輸接觸件的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種微型高頻傳輸接觸件。
背景技術：
高頻接觸件由於具有高頻特性，這就決定了它與低頻接觸件具有不同的特點，包含外導體、內導體、絕緣介質三層結構。隨著電連接器微型化的發展，常規高頻傳輸接觸件的外形體積顯得過於龐大，無法滿足微小型化的要求。高頻傳輸接觸件結構比較複雜。要實現高頻傳輸接觸件的微型化，就必須在極其有限的直徑範圍內，至少包含內導體、外導體和絕緣介質三層零件，並使其能滿足高頻數位訊號的傳輸要求。
發明內容本實用新型的技術解決問題是克服現有技術的不足，提供一種微型高頻傳輸接觸件，該接觸件突破現有高頻接觸件外形尺寸設計極限，採用一種新型柔性插針內導體結構，減小高頻接觸件的整體外形尺寸，滿足連接器微小型化的要求。本實用新型的技術解決方案是一種採用簧片式彈性插針的微型高頻傳輸接觸件，包括插針和與插針相配合的插孔；所述的插針包括壓套、底套、插針體、絕緣介質、插針外導體、插針內導體；插針內導體接觸部分設置彈性簧片，插針內導體壓接在插針體的一端，插針體的另一端壓接同軸導線芯線；絕緣介質套在插針體上後裝入插針外導體，底套置於同軸導線絕緣層和同軸導線屏蔽層之間，並與插針外導體通過翻鉚固定；同軸導線屏蔽網通過壓接與壓套、底套連接和固定，再通過底套與插針外導體實現電路連接；插針與插孔配對時，插針外導體插入插孔外導體。所述的絕緣介質選用聚四氟乙烯材料。本實用新型與現有技術相比有益效果為(1)本實用新型提供了一種微型高頻傳輸接觸件與常規高頻接觸件設計不同，高頻插針組件內導體採用彈性插針、高頻插孔組件內導體採用剛性插孔，採用這一結構的高頻接觸對外徑比標準中規定的最小的16號高頻接觸件更小，接觸更可靠，從而滿足連接器微型化的要求。(2)本實用新型高頻接觸件的內導體採用尺寸更小、工作更可靠的簧片式彈性插針、剛性插孔的結構，實現高頻接觸件的整體微型化，並提高其工作可靠性。(3)本實用新型是在微小型彈性插針接觸件的基礎上，結合高頻信號的傳輸原理， 通過阻抗匹配設計確定導體的直徑，並根據電容補償原理確定了高頻傳輸接觸件過渡區的結構，使接觸件滿足低反射、低串擾、低衰減的高頻傳輸要求。(4)本實用新型高頻接觸組件採用的是，插針外導體與插針內導體均為插入端，插孔內導體為剛性插孔，從而限定了內導體接觸組件的外徑尺寸，使外導體組件的直徑小於同類型的高頻接觸件。

圖1為本實用新型的高頻傳輸插針組件結構示意圖；圖2為本實用新型的高頻傳輸插孔組件結構示意圖；圖3a為錐體過渡補償法示意圖；圖北為臺階式過渡軸向錯位法示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖詳細介紹本實用新型的實現過程。(1)高頻接觸件結構設計微型高頻接觸件的內導體採用彈性插針、剛性插孔的結構。插針上的彈性簧片對插孔具有徑向壓力，並通過摩擦力保持與插孔的相對固定和可靠電接觸。剛性插孔的結構形式限定了內導體插合後的最大外徑，利於整個高頻接觸組件的小型化。微型高頻接觸件的外導體採用常規的彈性插孔和剛性插入端的形式。本實用新型的接觸件與外接電纜的連接採用完全壓接的方式，高頻電纜的中心導體與接觸件的中心導體、電纜屏蔽網與接觸件外導體都採用壓接的方式固定，與焊接等其他連接方式相比，完全壓接式具有成本低、質量穩定的優點，更有利於產品批量生產。如圖1所示，為高頻傳輸插針組件的基本形式。高頻傳輸插針組件由壓套1、底套 2、插針體3、絕緣介質4、插針外導體5、插針內導體6組成。插針內導體6前端設置彈性簧片，插針內導體6壓接在插針體3的一端成為一體，從而實現同軸導線與插針內導體6電氣互連；插針體3的另一端壓接同軸導線芯線7 ；絕緣介質4套在插針體3上後外套插針外導體5，底套2置於同軸導線絕緣層8和同軸導線屏蔽層9之間，並與插針外導體5通過翻鉚固定；同軸導線屏蔽網9採用壓接與壓套1連接和固定，並通過底套2與插針外導體5實現電路連接。如圖2所示，為高頻傳輸插孔組件的基本形式。高頻傳輸插孔組件由壓套1、底套 2、插孔內導體10、絕緣介質11、插孔外導體12組成。絕緣介質11安裝到位後，底套2置於同軸導線絕緣層8和同軸導線屏蔽層9之間，並與插孔外導體12通過翻鉚固定。同軸導線芯線7與插孔內導體3採用壓接連接；同軸導線屏蔽網9採用壓接與壓套1連接和固定，並通過底套2與插孔外導體12實現電路連接。(2)高頻接觸件內外導體尺寸設計特性阻抗是影響高頻信號傳輸的重要參數。本實用新型根據同軸線的特性阻抗& 計算公式，確定高頻接觸件的結構尺寸。式中、為介質材料的相對介電係數；D為高頻接觸件的外導體內徑；d為高頻接觸件的內導體外徑。按特性阻抗為50Ω的匹配同軸電纜計算，&為500 ；導體間採用聚四氟乙烯為絕緣介質材料，其介電常數ε ^為2. 02 ；根據公式(1)可以算出高頻接觸件內支撐段的外導體內徑與內導體外徑之比D/d為3. 27 ；空氣介電常數近似為1. 0，所以高頻接觸件內空氣段的外導體內徑與內導體外徑之D/d為2. 3。注意，上述O)中介紹當計算插針內外導體尺寸時，上述字母均指代插針的。當計算插孔內外導體尺寸時，指代插孔相應部件。(3)高頻接觸件電容補償設計由於絕緣介質的介電常數ε ^和空氣的介電常數ε C1的差別，要保證高頻接觸件內部支撐段和空氣段的每個截面特性阻抗相同，必然內、外導體在結構上要設計成臺階狀。內外導體大尺寸向小尺寸過渡時，由於導體的截面突變引起電容不連續，階梯電容，引起信號傳輸過程中的反射，影響線路中的信號傳輸。目前常用的補償方法有兩種錐體過渡補償法和臺階式過渡軸向錯位法，如圖 3a、北所示。本實用新型採用臺階式過渡軸向錯位法對階梯電容進行補償，過渡段短，加工簡單，節約原材料，且裝配時軸向尺寸易控制，電容補償頻帶更寬。(4)高頻接觸件的實現方案對高頻接觸件，內外導體的同軸度和表面光潔度要求較高。在高頻波的傳輸層導體表面，同軸度和光潔度將影響傳輸過程中的反射與損耗；在插合接觸件之間，同軸度和表面光潔度直接影響到電接觸性能。本實用新型中的導體零件的同軸度均控制在φ0.03，表面光潔度控制在0.8以上。在高頻接觸件的裝配過程中，通過裝配輔助工裝提高裝配精度， 提高接觸件的特性阻抗的穩定性。絕緣介質選用附加容抗和介質損耗低、耐熱性好的聚四氟乙烯材料。本實用新型未詳細說明部分屬於本領域技術人員公知常識。
權利要求1.一種採用簧片式彈性插針的微型高頻傳輸接觸件，其特徵在於包括插針和與插針相配合的插孔；所述的插針包括壓套(1)、底套O)、插針體(3)、絕緣介質G)、插針外導體 (5)、插針內導體(6)；插針內導體(6)接觸部分設置彈性簧片，插針內導體(6)壓接在插針體C3)的一端，插針體(3)的另一端壓接同軸導線芯線(7)；絕緣介質(4)套在插針體(3)上後裝入插針外導體(5)，底套(2)置於同軸導線絕緣層(8)和同軸導線屏蔽層(9)之間，並與插針外導體 (5)通過翻鉚固定；同軸導線屏蔽網(9)通過壓接與壓套(1)、底套(2)連接和固定，再通過底套( 與插針外導體( 實現電路連接；插針與插孔配對時，插針外導體( 插入插孔外導體(12)。
2.根據權利要求1所述的一種採用簧片式彈性插針的微型高頻傳輸接觸件，其特徵在於所述的絕緣介質(4)選用聚四氟乙烯材料。
專利摘要一種採用簧片式彈性插針的微型高頻傳輸接觸件，包括插針和與插針相配合的插孔；所述的插針包括壓套(1)、底套(2)、插針體(3)、絕緣介質(4)、插針外導體(5)、插針內導體(6)；插針內導體(6)接觸部分設置彈性簧片，插針內導體(6)壓接在插針體(3)的一端，插針體(3)的另一端壓接同軸導線芯線(7)；絕緣介質(4)套在插針體(3)上後裝入插針外導體(5)，底套(2)置於同軸導線絕緣層(8)和同軸導線屏蔽層(9)之間，並與插針外導體(5)通過翻鉚固定；同軸導線屏蔽網(9)通過壓接與壓套(1)、底套(2)連接和固定，再通過底套(2)與插針外導體(5)實現電路連接；插針與插孔配對時，插針外導體(5)插入插孔外導體(12)。
文檔編號H01R24/28GK201985310SQ201020681969
公開日2011年9月21日 申請日期2010年12月15日 優先權日2010年12月15日
發明者劉小旦, 周偉江, 姚旭, 王文濤, 趙紀鴻 申請人:杭州航天電子技術有限公司