具有电容性联接的同轴电缆以及连接器 |
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申请号 | CN201580048086.8 | 申请日 | 2015-08-11 | 公开(公告)号 | CN106688144A | 公开(公告)日 | 2017-05-17 |
申请人 | 康普技术有限责任公司; | 发明人 | F·A·哈沃斯; | ||||
摘要 | 一种用于多根同轴 电缆 的连接器,其包括:具有 接触 表面的导电公共 基座 ;嵌入于所述公共基座中的多个导电接触垫,所述多个接触垫中的每一个均具有接触表面;以及嵌入于所述公共基座中的多个 电介质 垫,所述电介质垫中的每一个均包围相应的接触垫以使所述相应的接触垫与所述公共基座隔离。 | ||||||
权利要求 | 1.一种用于多根同轴电缆的连接器,其包括: |
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说明书全文 | 具有电容性联接的同轴电缆以及连接器[0001] 相关申请 技术领域[0003] 本发明总体涉及电力电缆连接器,以及更特别地涉及用于电力电缆的同轴连接器。 背景技术[0004] 同轴电缆通常被用于射频通信系统中。典型的同轴电缆包括内部导体、外部导体、将所述内部导体与外部导体隔开的电介质层、以及覆盖所述外部导体的护套。例如,在需要较高程度的精度和可靠度的通信系统中,可应用同轴电缆连接器来使同轴电缆终止。 [0005] 同轴连接器接口在(a)用具有特定的连接器接口的连接器终止的电缆与(b)安装于装置上或另一根电缆上的、具有配合的连接器接口的相对应的连接器之间提供连接/分离功能。通常,一个连接器将包括连接至内部导体的结构(比如销或柱)以及连接至外部导体的外部导体连接器主体;它们与第二连接器的配合的套筒(用于内部导体的销或柱)以及另一个外部导体连接器主体配合,其中所述外部导体主体中的一个安装于另一个外部导体主体内。同轴连接器接口常常利用螺纹联接螺母或者其它保持器,其使连接器接口对在联接螺母(其被连接器中的一个捕获)被螺纹连接于另一个连接器上时处于固定的机电接合。 [0006] 无源互调失真(PIM:passive intermodulation distortion)为一种形式的电干扰/信号传输退化,其可能由于小于对称互连和/或因为机电互连随着时间的流逝而移动或退化而出现。互连可能由于机械应力、振动、热循环、和/或材料退化而移动。PIM可为重要的互连质量特征,因为由单个低质量互连所生成的PIM可能使整个射频系统的电性能退化。因此,经由连接器设计降低PIM通常为可取的。 [0007] 处理PIM的一种方式是提供这样的连接器,这些连接器在连接时容性地联接,而不是以传统的连接器的方式通过直接的电接触电流地联接。在一个示例中,与外部导体中的一个的外表面一样,一个连接器的内部导体柱覆盖有电介质层。当两个连接器接合时,电介质层使导体彼此隔离,从而在导体之间产生电容性联接。电容性联接的连接器可减小由污染金属连接的微小的碎片而引起的、通常存在于配合的射频连接器中的PIM。由于不需要物理接触来通过接口联接射频能量,所以可消除接触碎片的主要原因,亦即对于稳定的接触电阻为必要的接触力以及对接口的擦拭。在于2013年12月10日提交的美国专利申请第14/102,042号中示出这种类型的一组示例性连接器,所述美国专利申请被通过引用全文并入本文中。然而,利用电容性联接的其它设计也可为可取的。 发明内容[0008] 作为第一方面,本发明的实施例涉及一种用于多根同轴电缆的连接器。所述连接器包括:具有接触表面的导电公共基座;嵌入于所述公共基座中的多个导电接触垫,所述多个接触垫中的每一个均具有接触表面;以及嵌入于所述公共基座中的多个电介质垫,所述电介质垫中的每一个均包围相应的接触垫以使所述相应的接触垫与所述公共基座隔离。 [0009] 作为第二方面,本发明的实施例涉及一种同轴电缆连接器组件,其包括第一连接器和第二连接器。所述第一连接器包括:具有接触表面的第一导电公共基座;嵌入于所述第一公共基座中的多个第一导电接触垫,所述多个第一接触垫中的每一个均具有接触表面;以及嵌入于所述第一公共基座中的多个第一电介质垫,所述第一电介质垫中的每一个均包围相应的第一接触垫以使所述相应的第一接触垫与所述第一公共基座隔离。所述第二连接器包括:具有接触表面的第二导电公共基座;嵌入于所述第二公共基座中的多个第二导电接触垫,所述多个第二接触垫中的每一个均具有接触表面;以及嵌入于所述第二基座中的多个第二电介质垫,所述第二电介质垫中的每一个均包围相应的第二接触垫以使所述相应的接触垫与所述第二公共基座隔离。电介质层覆盖于所述第一公共基座以及所述多个第一接触垫之上。所述第一连接器和第二连接器被布置成使得所述第一公共基座的接触表面面对由所述电介质层隔开的第二公共基座的接触表面,并且所述第一接触垫的接触表面中的每一个均面对由所述电介质层隔开的第二接触垫的相应的接触表面。 [0010] 作为第三方面,本发明的实施例涉及一种用于多根同轴电缆的连接器,其包括:具有大致平坦的接触表面的导电基座;嵌入于所述公共基座中的至少一个导电接触垫,所述接触垫具有大致平坦的接触表面;以及嵌入于所述基座中的至少一个电介质垫,所述电介质垫包围所述接触垫以使所述接触垫与所述基座隔离;以及覆盖于所述基座的接触表面以及所述接触垫的接触表面之上的电介质层。 [0011] 作为第四方面,本发明的实施例涉及一种同轴电缆连接器组件,其包括第一连接器和第二连接器。所述第一连接器包括:具有接触表面的第一导电基座;嵌入于所述第一基座中的至少一个第一导电接触垫,所述第一接触垫具有大致平坦的接触表面;以及嵌入于所述第一基座中的至少一个第一电介质垫,所述第一电介质垫包围所述第一接触垫以使所述第一接触垫与所述第一基座隔离。所述第二连接器包括:具有接触表面的第二导电基座;嵌入于所述第二基座中的至少一个第二导电接触垫,所述多个第二接触垫具有大致平坦的接触表面;以及嵌入于所述第二基座中的至少一个第二电介质垫,所述第二电介质垫包围所述第二接触垫以使所述第二接触垫与所述第二基座隔离。电介质层覆盖于所述第一基座以及所述第一接触垫之上。所述第一连接器和第二连接器被布置成使得所述第一基座的接触表面面对由所述电介质层隔开的第二基座的接触表面,并且所述第一接触垫的接触表面面对由所述电介质层隔开的第二接触垫的接触表面。 [0012] 作为第五方面,本发明的实施例涉及一种用于传输射频信号的连接器,其包括:具有接触表面的导电基座;嵌入于所述基座中的接触垫;嵌入于所述基座中以使所述接触垫与所述基座隔离的电介质垫;以及覆盖于所述基座以及所述接触垫的接触表面之上的电介质层。附图说明 [0013] 图1为根据本发明的实施例的连接器和附接的电缆的立体图。 [0014] 图2为被构造成与图1的连接器配合的连接器连同附接至所述连接器的电缆的立体图。 [0015] 图3为包括有与图2的连接器配合的图1的连接器以及附接的电缆的组件的立体图。 [0016] 图4为图3的组件的剖视图。 [0017] 图4A为从图4所取得的放大剖视图。 [0018] 图5为根据本发明的实施例的组件的另一个实施例的立体图。 具体实施方式[0019] 参考附图对本发明进行描述,在附图中示出本发明的某些实施例。然而,本发明可以以很多不同的形式实施并且不应当被解释为限于在本文中所示出和描述的实施例;相反地,这些实施例被提供以使得本发明将为彻底的和完整的,并且将把本发明的范围充分地传达给本发明所属领域的技术人员。还应当理解的是,可以以任何方式和/或组合对在本文中所公开的实施例进行组合以提供很多另外的实施例。 [0020] 除非另作说明,在本发明中所使用的所有的技术和科学术语具有与本发明所属领域的普通技术人员中的一个通常所理解的含义相同的含义。在以上描述中所使用的术语仅仅是为了描述特定的实施例的目的并且并非为对本发明的限制。当在本发明中使用时,除非上下文明确地指出,否则单数形式“一个(a)”、“一个(an)”以及“所述(the)”也包括复数形式。还应当理解的是,当一个元件(例如,装置、电路、等等)被称为“连接(connected)”或者“联接(coupled)”至另一个元件时,它可直接地连接或联接至另一个元件或者可存在介于中间的元件。相反地,当一个元件被称为“直接地连接”或者“直接地联接”至另一个元件时,不存在介于中间的元件。 [0021] 现在参考附图,在图1-4A中示出总体标记为10的同轴电缆组件。组件10(参见图3)包括第一连接器20和第二连接器120。在下文中更加详细地描述这些连接器20、120。 [0022] 现在参考图1,其中示出连接器20。连接器20包括具有圆形中心部分23的大致方形公共基座22。被电介质垫26环绕的四个接触垫24处于中心部分23内。中心部分23具有面对表面23a,接触垫具有面对表面24a,以及电介质垫26具有面对表面26a。面对表面23a、24a、26a全部为大致共面的。接触垫24中的每一个均与相应的同轴电缆50连接,所述同轴电缆50包括内部导体52、电介质层54、外部导体56以及护套58(参见图4)。 [0023] 如在图4和4A中可以看到的,接触垫24中的每一个均具有盘状主体28以及大致垂直于其延伸的圆形凸台30。凸台30中的孔32被构造成容置相应的同轴电缆50的内部导体52并且与相应的同轴电缆50的内部导体52电连接。接触垫24中的每一个均嵌入于相应的电介质垫26中。每一个电介质垫26均具有阶梯式轮廓,其具有较宽的环38(主体28位于其内)以及环绕凸台30的较窄的环40。同轴电缆50的电介质层54接触较窄的环40的端部,从而使内部导体52以及接触垫24分别与外部导体56以及公共基座22的中心部分23电隔离。 [0024] 连接器20的中心部分23包括其内嵌入有电介质垫26(以及因而嵌入有接触垫24)的四个阶梯式凹穴44。当在本文中使用时,术语“嵌入(embedded)”意味着一个构件或结构的某些部分设置于另一个构件或结构的表面内部和下方。圆形凸台46从每一个凹穴44延伸,以接触同轴电缆50的外部导体56并且与同轴电缆50的外部导体56电连接。因此,将公共基座22的中心部分23与全部的同轴电缆50的外部导体56共同连接且电连接。 [0026] 仍然参考图4和4A,电介质层或者涂层48覆盖于中心部分23、接触垫24以及电介质垫26的面对表面23a、24a、26a之上。电介质层48在厚度方面通常介于大致0.001与0.004英寸之间并且由比如聚酯膜的电介质材料形成。 [0027] 第二连接器120在很多方面与连接器20类似:它具有嵌入于公共基座122内的四个接触垫124,其中的每一个均被相应的电介质垫126环绕(参见图2)。接触垫124以及基座122连接至相应的同轴电缆150,其中同轴电缆150的内部导体152电连接至接触垫124,并且同轴电缆150的外部导体156电连接至公共基座122(参见图4)。连接器120的公共基座122为圆形并且尺寸被设置成与连接器20的中心部分23匹配。电介质层148覆盖于接触垫124的面对表面124a、电介质垫126的面对表面126a、以及公共基座122的面对表面122a之上(参考图2和4A)。 [0028] 如图3和4中所示,可使连接器20以及连接器120配合,以在同轴电缆50以及同轴电缆150之间提供电容性联接的互连。连接器20的接触垫24中的每一个均与连接器120的相对应的接触垫124对准,以使得它们的、由电介质层48、148隔开的面对表面24a、124a面对彼此,以形成电容性联接的接口。类似地,电介质垫26中的每一个均与相对应的电介质垫126对准,以使得它们的、由电介质层48、148隔开的面对表面26a、126a面对彼此。 [0029] 现在参考图5,其中示出包括有第一连接器220以及第二连接器320的组件200。除了它包括从相对的顶部和底部边缘向外延伸的两个耳部262(具有对准孔262a)之外,连接器220与图1的连接器20相同。可将肩部螺栓264穿过孔260(位于公共基座222的角中)插入,以将连接器220附接至面板或其它结构。如图所示,可将压缩弹簧266插入至肩部螺栓264上,以使连接器220在配合期间能够相对于连接器320“浮动”。除了具有在相对的顶部和底部边缘上的两个耳部362以及从相对的侧边缘延伸的两个另外的耳部364之外,连接器320与连接器120相同。耳部362具有对准孔362a,其与连接器220的耳部262中的对准孔262a对准。可相对于孔362a以最小的间隙将非导电对准销270压配至孔262a中,以使连接器220、320相对于彼此正确地定向以及以维持对准。连接器320经由插入通过耳部364中的孔364a的螺栓368安装至比如面板的结构。 [0030] 本发明所属领域的技术人员将理解的是,根据本发明的实施例所述的连接器可具有比在本文中所示出的更多的或更少的接触垫以及电介质垫;例如,连接器可具有嵌入于基座中的仅仅一个接触垫以及一个电介质垫。另外地,虽然接触垫以及电介质垫被显示为圆形,但是还可利用其它形状(例如,方形、椭圆形、矩形、三角形、六边形、等等)。在所示例说明的实施例中,公共基座的中心部分以及接触垫为大致共面的,但是在其它实施例中可从彼此稍微地偏离。此外,在所示例说明的实施例中,公共基座以及接触垫的接触表面为大致平坦的,但是在其它实施例中它们可为弓形或者以其它方式为非平坦的。 [0031] 此外,应当理解的是,虽然在本文中将同轴电缆示例说明为附接至连接器,但是还可利用其它类型的电缆,比如带状线电缆以及微带线传输线。可将一个或两个连接器安装至以成组构造包括多个连接部的结构,比如电子设备的一个元件的面板。 [0032] 此外,虽然在本文中所示的连接器均具有自身的覆盖的电介质层,但是在某些实施例中可以仅有一个所述连接器具有覆盖于接触垫以及接触基座之上的电介质层,其中配合的连接器不具有上覆电介质层。这样的布置仍然可在连接器之间提供电容性联接的接口。 |