110GHz射频连接器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种110GHz射频连接器，包括内导体、嵌套在其外部的外导体，在内导体与外导体之间设有绝缘支撑、除绝缘支撑外的空间填充有空气介质，绝缘支撑由四个聚酰亚胺薄片组成，每个薄片呈U型嵌在外导体内侧面的凹槽内，内导体填充在绝缘支撑中部的星形空间内。本实用新型专利技术采用聚酰亚胺薄片作为绝缘之撑，通过特定结构设计以及连接器整体的结构设计，加大了空气的占比，降低了其支撑介质的相对介电常数，同时又保证了机械强度，减小了绝缘支撑引起的对传输线的干扰，消除了尺寸变化造成的不连续性电容的影响，达到减小因阻抗不连续引起的反射，大大降低了射频连接器的电压驻波比，提高了射频连接器的性能。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种机电元件，特别是涉及一种IlOGHz射频连接器。
技术介绍
在现有的射频连接器中，工作频率不高，一般为65GHz以下。当射频连接器工作频 率达IlOGHz时，外导体内径、内导体外径等关键尺寸精度及表面粗糙度要求非常高，结构 设计与加工工艺难度非常大；孔径仅为1mm的内孔精密加工、内导体弹性件的结构及加工、 介质支撑的材料及结构等方面，都决定了 IlOGHz射频连接器达到设计要求、满足电性能指 标有较大的困难，因此在该射频连接器中需采用特定的技术途径达到IlOGHz的工作频率 和优良的电性能指标。IlOGHz射频连接器主要用于我国XX型战场实时定向通讯系统，用于 射频信号的互联与传输。该产品的研制成功，进一步提升了我国毫米波通讯、制导和雷达系 统的可靠性及安全性，为我国的国防事业做出了重要贡献。 而在现有IlOGHz射频连接器中，绝缘支撑采用聚四氟乙烯或PEI材料，前者机械 强度差，后者介电常数高，致使内外导体尺寸变化大。该方式均对射频连接器工作频率及性 能有着一定的局限性，并不能完全满足用户的使用要求。 因此亟需提供一种新型的IlOGHz射频连接器来解决上述问题。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种IlOGHz射频连接器，具有优良的机 械性能，介电常数低。 为解决上述技术问题，本技术采用的一个技术方案是：提供一种IlOGHz射频 连接器，包括内导体、嵌套在其外部的外导体，在内导体与外导体之间设有绝缘支撑、除绝 缘支撑外的空间填充有空气介质，绝缘支撑由四个聚酰亚胺薄片组成，每个薄片呈U型嵌 在外导体内侧面的凹槽内，内导体填充在绝缘支撑中部的星形空间内。 在本技术一个较佳实施例中，绝缘支撑的每个薄片嵌在内导体外壁的凹槽 内，使绝缘支撑的固定更加稳固。 在本技术一个较佳实施例中，IlOGHz射频连接器的特性阻抗由内导体直径与 外导体内径决定，其额定值为50 Ω。 本技术的有益效果是：本技术采用聚酰亚胺薄片作为绝缘之撑，通过特 定结构设计以及连接器整体的结构设计，加大了空气的占比，降低了其支撑介质的相对介 电常数，同时又保证了机械强度，减小了绝缘支撑引起的对传输线的干扰，消除了尺寸变化 造成的不连续性电容的影响，达到减小因阻抗不连续引起的反射，大大降低了射频连接器 的电压驻波比，提高了射频连接器的性能。【附图说明】 图1是本技术IlOGHz射频连接器一较佳实施例的立体结构示意图； 图2是所述绝缘支撑组件的剖面图； 附图中各部件的标记如下：1、外导体，2、内导体，3、绝缘支撑，31、薄片。【具体实施方式】 下面结合附图对本技术的较佳实施例进行详细阐述，以使本技术的优点 和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本技术的保护范围做出更为清楚明确 的界定。 请参阅图1和图2,本技术实施例包括： -种IlOGHz射频连接器，包括内导体2、嵌套在其外部的外导体1，在内导体2与 外导体1之间设有绝缘支撑3、除绝缘支撑3外的空间填充有空气介质，绝缘支撑3由四个 聚酰亚胺薄片31组成，每个薄片31呈U型嵌在外导体1内侧面的凹槽内，内导体2填充在 绝缘支撑3中部的星形空间内。外导体1接受四个薄片31轴向和径向的定位，使绝缘支撑 3完全夹住内导体2。在内导体2外嵌有绝缘支撑3的部位可设置凹槽，若内导体2外设置 凹槽，绝缘支撑3的每个薄片31则嵌在内导体2外壁的凹槽内，使绝缘支撑3的固定更加 稳固。 射频连接器的电压驻波比是考核连接器性能的一项重要指标，为了保证连接器获 得较低的电压驻波比，首先要考虑连接器阻抗的匹配与连续。微波讯号从同轴线传输时， 由于绝缘支撑的介入，势必发生导体直径尺寸的阶梯突变，破坏了传输线的均匀性，从场论 的观点看，必定产生畸变，而且高频电场传输不稳定，它的电力线分布在直径尺寸的阶梯突 变处，场是不均匀的。为了当TEM波传输到直径尺寸的阶梯突变处时，具有低的输入反射， 且不产生高次谐波，采用所述结构与材质的绝缘支撑，具有优良的机械性能，很低的介电常 数，在保证其具有一定的支撑强度的同时，又加大了空气的占比，大大降低了其相对介电常 数。 当绝缘支撑3处的内导体2直径与外导体1内径选择在特定的特性阻抗时，可保 持同传输线一样的截止频率，特性阻抗的额定值为50 Ω，从而减小了绝缘支撑3引起的对 传输线的干扰，消除了尺寸变化造成的不连续性电容的影响，达到减小因阻抗不连续引起 的反射，大大降低了连接器的电压驻波比，提高了连接器的性能。 截止频率是射频连接器的另外一个电性能参数，其由外导体1、内导体2和绝缘支 撑3的外径尺寸决定，所以IlOGHz射频连接器内外导体之间除很薄的绝缘支撑3外，全部 由空气介质填充，因此，连接器的接口可以看成一段带绝缘支撑3的空气同轴线，这样可获 得更高的截止频率，且连接器的特性阻抗能够通过内、外导体尺寸两个简单物理量的测量 就能判定。 下面描述所述IlOGHz射频连接器的设计方法： 首先对其相关尺寸进行计算，根据公式（1) 其中，C〇~300000km/s ; λ c-波长，mm ; d一内导体直径，mm; D一外导体内径，mm; ε r一绝缘材料的介电常数。取d = 0· 4mm，D = 1mm，ε r = 1。 经过理论计算，fc = 136GHz，现实中一般降额为10% - 15%，所以技术指标要求 IlOGHz已达到临界值。为了达到最佳的宽频带性能，就要求空气的占空比尽可能大，绝缘支 撑3在满足机械性能条件下，尽可能薄。同时还要对绝缘支撑3的结构进行优化设计。在 固定内导体2和绝缘支撑3的内外径后，通过计算，大致确定过渡补偿段的尺寸。 当设计完成后，还必须对内、外导体直径的公差和同轴度，内导体轴向间隙等进行 合适的规定。 IlOGHz射频连接器内外导体直径的公差计算公式： 特性阻抗偏差，又叫阻抗精度。（根据IEEE的规定，IlOGHz测试级连接器 (LPC)的阻抗精度为±0. 6%，IlOGHz工业级连接器（GPC)的阻抗精度为±1. 2% ); 内、外导体的偏心度计算公式： 内导体轴向间隙计算公式： G--间隙宽度（mm) f--频率（GHz) AS--电压驻波比增量 d 和 dg--直径（mm) ω--插孔开槽宽度（mm) N--开槽数目 再通过Ansoft HFSS软件对计算得到的结构进行微波仿真，对计算结果进行验证， 从而达到优化的效果。 本技术采用聚酰亚胺薄片作为绝缘之撑，通过特定结构设计以及连接器整体 的结构设计，加大了空气的占比，降低了其支撑介质的相对介电常数，同时又保证了机械强 度，减小了绝缘支撑3引起的对传输线的干扰，消除了尺寸变化造成的不连续性电容的影 响，达到减小因阻抗不连续引起的反射，大大降低了射频连接器的电压驻波比，提高了射频 连接器的性能。因此本技术具有反射小、性能稳定、使用寿命长等优点，经用户使用后， 能够满足整机要求，效果良好。 以上所述仅为本技术的实施例，并非因此限制本技术的专利范围，凡是 利用本技术说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在 其他相关的
，均同理包括在本技术的专利保护范本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种110GHz射频连接器，包括内导体、嵌套在其外部的外导体，其特征在于，在内导体与外导体之间设有绝缘支撑、除绝缘支撑外的空间填充有空气介质，绝缘支撑由四个聚酰亚胺薄片组成，每个薄片呈U型嵌在外导体内侧面的凹槽内，内导体填充在绝缘支撑中部的星形空间内。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：柏雪崧，张宿，余珺，周大敏，周荣景，陈侃，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第四十研究所，
类型：新型
国别省市：安徽;34