一種同軸電纜的無摺皺應變消除端頭的製作方法
2023-07-19 08:19:56
專利名稱：一種同軸電纜的無摺皺應變消除端頭的製作方法
技術領域：
本發明總體上涉及一種電纜的應變消除端頭，更具體地說是涉及一種整個端頭具有不變阻抗特性的同軸電纜的無摺皺應變消除端頭。
這種方案及其他類似方案的主要缺點在於，為了使電纜具有應變消除特性和拉拔強度，同軸電纜或傳輸電纜要經過局部摺皺形成處理。這種卷邊會造成同軸電纜或傳輸電纜的阻抗特性在卷邊位置產生變化。而同軸電纜的阻抗變化會對測量探針的總體帶寬特性造成不良影響。
於1999年4月28日提出申請並轉讓給了本發明受讓人的名為「阻抗受控的應變消除、拉拔強度高的電纜端頭」的美國專利申請第90/300,980號介紹了一種帶有載體的端頭，該載體有一個平面部分和自平面部分延伸出來的突出部分。傳輸電纜，如剝去外絕緣層將外部屏蔽導體外露的同軸電纜，被放置在載體的平面部分上。用粘合或焊接之類的固定方式將電纜固定在具有受控阻抗的電纜上。載體的外殼內有一個可從第一位置移動到第二位置的突片，外殼突片在第二位置與載體突片接合。外殼突片與載體突片的接合結合用焊接或粘合將電纜固定在載體上便使同軸電纜的應變消除端頭具有受控阻抗。
儘管上述應變消除端頭作為測量探針頭的應變消除端頭性能很好，但不適合為終端盒提供應變消除特性。需要的是一種用於同軸電纜的阻抗受控的無摺皺應變消除端頭。該端頭應該適用於測量探針的終端盒，且該無摺皺應變消除端頭應該具有較低的生產成本，並易於裝配。
最好在應變消除套管的外表面形成螺紋部分，並設置向外延伸的與螺紋外表面靠近的凸緣。螺母連接在應變消除套管的外表面的螺紋部分上，從而將支撐件固定在凸緣和螺母之間。應變消除套管可由導電材料製成以便在同軸電纜的外部屏蔽導體和支撐件之間建立電連接。
同軸電纜的無摺皺應變消除端頭的製造包括如下步驟首先形成無摺皺機械端部，即將導電套管套在同軸電纜的端部，讓屏蔽導體的一部分折過來覆蓋在導電套管上並讓屏蔽導體鄰接套管的滾花區。將管狀熱縮件套在導電套管上，對熱縮件加熱，使粘合劑軟化並使得熱縮件收縮，從而把屏蔽導體限定在熱縮件和導電套管之間。將同軸電纜穿過應變消除套管，使得向內形成的擋肩與無摺皺機械端頭接合，從而為同軸電纜提供機械應變消除特性。
同軸電纜的定位還包括另外的一道步驟將應變消除套管從支撐件的孔中穿過並讓應變消除套管的向外延伸的凸緣與支撐件接合。應變消除套管的定位還包括將螺母擰在應變消除套管外表面上的螺紋部分上，並擰緊該螺母，將支撐件固定在螺母和向外延伸的凸緣之間。
結合附帶的權利要求和附圖
閱讀下面詳細說明，本發明的目的、優點和新穎特徵會非常明顯。
無摺皺應變消除端頭10包括無摺皺機械端頭30和應變消除套管32。無摺皺機械端頭30設有如套管之類的導電元件34和元件30的外表面40上的滾花區38，導電元件34有中心通孔36。導電元件或套管34最好由導電金屬如黃銅、鈹銅等製成。套管的總長在0.500英寸範圍內，其外徑約為0.150英寸。外表面40上的滾花區38的長度在0.300英寸的範圍內。套管34的內徑在0.100英寸的範圍內。上述尺寸僅僅是示例性的，根據同軸電纜的尺寸和/或其應用也可採用其他尺寸。無摺皺機械端頭30還包括內側塗有粘合劑的管狀熱縮件42，如由加州Menlo Park鎮Raychem有限公司(Raychem，Inc.，MenloPark，CA)生產和銷售的零件號為RK-6025的產品。該熱縮件的直徑在0.250英寸的範圍內。
參考圖2A到圖2C，這些圖顯示了無摺皺機械端頭30的製造方法。首先，從電纜12的端部剝去外絕緣層20的一部分，使屏蔽導體18外露。再從電纜12的端部剝去屏蔽導體18的一部分，使內絕緣層16外露。餘下的屏蔽導體18應該有足夠的長度來折過去蓋住套管34，套管34下面將作介紹。再剝去內絕緣層16的一部分使中心導體14外露。
將套管34套在同軸電纜12的裸露的屏蔽導體18上。最好是讓套管34的一端緊貼外絕緣層20。將屏蔽導體18折過去蓋住套管34的外表面，讓屏蔽導體18蓋住並接觸滾花區38。將熱縮件42套在套管34上，加熱熱縮件42使粘合劑軟化並使熱縮件42收縮，從而將屏蔽導體18固定在熱縮件42和套管34之間。
應變消除套管32設有第一和第二拉伸部分50和52，第一拉伸部分的直徑大於第二拉伸部分。固定凸緣54從套管32的靠近第一拉伸部分50的端部徑向向外延伸。第一拉伸部分50上形成有螺紋部分，用來與將無摺皺機械端頭30固定在支撐件上的螺母配合，比如說，該支撐件可以為電子測量探針的電子終端盒。應變消除套管32的另一端設有從第二拉伸部分52向外延伸的斜切凸緣56。應變消除套管32還設有中心通孔58，中心通孔58內至少有一個第一內部擋肩，下文將對此作詳細介紹。同軸電纜12被插入應變消除套管32的孔中並從中穿過直至無摺皺機械端頭30位於孔58內並與內部擋肩接觸。
參考圖3，此圖為根據本發明的無摺皺應變消除端頭10沿線A-A』的剖視圖。該無摺皺應變消除端頭10的一個示例性的應用是用在電子測量探針頭的電子終端盒60上。同軸電纜12從終端盒延伸出去並連接在測量探測頭上。終端盒60設有裝入應變消除套管32的孔62。螺母64擰在應變消除套管32的第一部分50上並被緊固，從而將終端盒60限定在凸緣54和螺母64之間。裝有無摺皺機械端頭30的同軸電纜12被插入應變消除套管32的孔58中。在優選實施例中，孔58有三個軸向排列的空腔66、68、70並形成了第一和第二內部擋肩72、74。從固定凸緣54延伸的第一空腔66的直徑在0.250英寸的範圍內並延伸至第二空腔68並形成第一內部擋肩72，第二空腔68的直徑在0.150英寸的範圍內。第二空腔68延伸至直徑在0.140英寸的範圍內的第三空腔70並形成第二擋肩74。第三空腔70的直徑大到能夠讓同軸電纜12從中穿過，但又小到讓無摺皺機械端頭30無法通過。第二空腔68的直徑大到能夠讓無摺皺機械端頭30從中穿過並與第二和第三空腔68、70形成的擋肩74接合。第一空腔66的直徑直徑大到能夠容易地插入同軸電纜12，也能夠讓無摺皺機械端頭30插入應變消除套管32。絕緣套管76，比如說由Santoprene合成橡膠製成並由俄亥俄州阿可戎郡高級合成橡膠系統公司(Advanced ElastomerSystems，Akron，OH)生產和銷售的絕緣套管，覆蓋在同軸電纜12的一部分和無摺皺應變消除端頭10上，用來保護無摺皺應變消除端頭10免受損傷以及將無摺皺機械端頭30固定在應變消除套管32中。
上述的同軸電纜的無摺皺應變消除端頭設有無摺皺機械端頭和應變消除套管。無摺皺機械端頭包括覆蓋在剝去外絕緣層的同軸電纜端部的導電套管。屏蔽導體折過去覆蓋在導電套管上，從而將靠近滾花區的一部分屏蔽導體覆蓋在套管外表面上。內側塗有粘合劑的管狀熱縮件套在同軸電纜的導電套管上。對熱縮件加熱，粘合劑就會被軟化，熱縮件就會把屏蔽導體限定在熱縮件和導電套管之間。無摺皺機械端頭位於帶有通孔的應變消除套管內，該孔的一端有一個在向內形成的擋肩，該擋肩與無摺皺機械端頭接合，從而為同軸電纜提供了機械應變消除特性。
最好在應變消除套管的外表面形成螺紋部分，並設置向外延伸的與螺紋外表面接近的凸緣。螺母連接在應變消除套管的外表面的螺紋部分上，從而將支撐件限定在凸緣和螺母之間。應變消除套管可由導電材料製成以便在同軸電纜的外部屏蔽導體和支撐件之間建立電連接。
顯然對於此領域的專業人士來說，在不脫離本發明的基本原則的前提下可對上述本發明的實施例的細節作多種修改。因此，本發明的範圍只由下面的權利要求所確定。
權利要求
1.一種同軸電纜的無摺皺應變消除端頭，其中，所述電纜設有由內絕緣層分開的同軸布置的兩種導體，所述導體之一為中心導體，另一種導體為屏蔽導體，所述同軸電纜由外絕緣層覆蓋，所述無摺皺應變消除端頭包括無摺皺機械端頭，所述無摺皺機械端頭包括導電套管，所述導電套管設有中心通孔和其外表面的滾花區，所述導電套管套在所述同軸電纜的剝去外絕緣層的端部並鄰接屏蔽導體，所述屏蔽導體與所述滾花區處於接觸狀態；和內側塗有粘合劑的管狀熱縮件，所述管狀熱縮件套在所述同軸電纜的所述導電套管上，所述管狀熱縮件經加熱，所述粘合劑被活化，所述管狀熱縮件收縮，從而將所述屏蔽導體限定在所述熱縮件和所述導電套管之間；應變消除套管，所述應變消除套管設有中心通孔，所述通孔的一端設有一個向內形成的擋肩，所述擋肩與所述導電套管接合，從而為所述同軸電纜提供機械應變消除特性。
2.根據權利要求1所述的無摺皺應變消除端頭，其特徵在於，所述導電套管套在所述屏蔽導體上，並且所述屏蔽導體的一部分折過來覆蓋在所述導電套管上，從而使所述屏蔽導體的所述一部分鄰接所述滾花區。
3.根據權利要求1所述的無摺皺應變消除端頭，其特徵在於，所述應變消除套管的外表面至少有一部分是螺紋部分。
4.根據權利要求3所述的無摺皺應變消除端頭，其特徵在於，所述應變消除套管設有向外延伸並接近所述所述螺紋部分的凸緣。
5.根據權利要求4所述的無摺皺應變消除端頭，所述無摺皺應變消除端頭還包括一個螺母，所述螺母擰在所述應變消除套管螺紋外表面上，從而將支撐件固定在所述凸緣和所述螺母之間。
6.根據權利要求1所述的無摺皺應變消除端頭，其特徵在於，所述應變消除套管由導電材料製成。
7.同軸電纜的無摺皺應變消除端頭的一種製造方法，其中，所述電纜設有由內絕緣層分開的同軸布置的兩種導體，所述導體之一為中心導體，另一種導體為屏蔽導體，所述同軸電纜由外絕緣層覆蓋，所述同軸電纜的端部的所述外絕緣層的一部分被剝去，露出了所述屏蔽導體，所述方法包括如下步驟a)形成無摺皺機械端頭，這道工序包括a)將外表面設有滾花區並有中心通孔的導電套管套在同軸電纜的剝去外絕緣層的端部；b)讓屏蔽導體的一部分折過來覆蓋在導電套管上並讓屏蔽導體鄰接所述導電套管的滾花區；c)將內側塗有粘合劑的管狀熱縮件套在同軸電纜上的所述導電套管上；和d)對所述熱縮件加熱，使所述粘合劑活化並使得所述熱縮件收縮，從而把所述屏蔽導體限定在所述熱縮件和所述導電套管之間。和b)將同軸電纜穿過應變消除套管，其中，所述應變消除套管開有中心通孔，所述通孔的一端設有向內形成的擋肩，所述擋肩與所述導電套管接合，從而為同軸電纜提供機械應變消除特性。
8.根據權利要求7所述的無摺皺應變消除端頭的製造方法，其特徵在於，同軸電纜的定位步驟還包括將所述應變消除套管從支撐件的孔中穿過並使所述應變消除套管的向外延伸的凸緣與支撐件接合。
9.根據權利要求7所述的無摺皺應變消除端頭的製造方法，其特徵在於，所述應變消除套管的定位還包括下列步驟a)將螺母擰在所述應變消除套管外表面的螺紋部分上；和b)將所述螺母緊固在所述應變消除套管上，從而將支撐件固定在所述螺母和所述向外延伸的凸緣之間。
全文摘要
同軸電纜的無摺皺應變消除端頭包括無摺皺機械端頭和應變消除套管。無摺皺機械端頭設有套在剝去外部絕緣層的同軸電纜部分上的滾花套管,因此套管與電纜的外部屏蔽導體處於電接觸狀態。外部屏蔽導體被折過來覆蓋在套管上,因此外部屏蔽導體與套管上的滾花面處於電接觸狀態。內側塗有粘合劑的熱縮件套在套管上,該熱縮件被加熱使粘合劑活化以及熱縮件收縮,從而將屏蔽導體限定在熱縮件和套管之間。裝有無摺皺機械端頭的同軸電纜被插入應變消除套管的通孔中,該孔中設有在內部形成的擋肩,擋肩與無摺皺機械端頭接合,從而為同軸電纜提供了機械應變消除特性。
文檔編號G01R1/06GK1344045SQ0113309
公開日2002年4月10日 申請日期2001年9月13日 優先權日2000年9月13日
發明者J·E·邁爾斯 申請人:特克特朗尼克公司