同轴连接器制造技术

一种用于端接同轴电缆的射频同轴连接器。该同轴电缆包括中心导体、围绕中心导体的介电材料以及围绕介电材料的导电金属箔。该连接器包括一个基本上圆柱形的管状金属连接器本体装置，它有用来容纳同轴电缆的第一端和用来与互补的连接器对接的第二端；以及一个基本上管状的绝缘装置，该绝缘装置在第一端与第二端之间位于连接器本体中，并且与连接器本体同轴。连接器本体装置的第一端为一个敞开端，其具有一个由敞开端延伸到绝缘装置的孔，用来容纳电缆的中心导体、介电材料和导电金属箔。横截着孔的一部分在敞开端与绝缘装置之间孔的内径减小，以实现与导电金属箔的压配合。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种射频(RF)同轴电缆的连接器。更具体地说，本专利技术涉及一种RF同轴连接器，这种连接器用来端接具有缠绕的导电屏蔽层的高性能同轴电缆。
技术介绍
通常在传输线设计中使用同轴电缆，以将电信号由一个位置传输到另一个位置。一般说来，一个同轴电缆包括实心的或者绞合的内导体，一层聚合物的介电材料包围着该内导体。介电材料在机织的编织物的外导体内严格地居中，并且电缆具有一个聚合物材料的外套。在同轴电缆中，外导体形成对于微波信号传输来说是必须的接地返回路径。已经开发出了高性能、低损耗的同轴电缆，以最小的阻抗间断传输较高频率的信号。采用低损耗的介电材料，这些电缆可以以最小的衰减传输较高的功率，高性能的电缆一般包括一个内导体，一种低损失介电材料比如多孔状的聚乙烯，一层薄的被缠绕的金属外屏蔽层比如一层导电箔，一层机织的镀铜编织物屏蔽层，以及一个聚合物比如聚氯乙烯(PVC)外套围绕着此内导体。希望将这种类型的电缆用于传输数字信号，比如在高清晰度电视(HDTV)工业中使用的数字信号。在图1中示出了一种已知的如上面描述的高性能同轴电缆1，该电缆包括一个中心导体3和两个外部导体7。这两个外部导体是一个薄的被缠绕的金属箔7a和一个机织的编织物外导体7b。一层介电材料5将中心导体3与各外部导体7分开。整个电缆被包封在一个外套9中。已知用来端接同轴电缆的连接器。为了端接电缆，一般对电缆进行如下制备把中心导体、介电材料、编织物和电缆外套剥离到由RF同轴连接器的制造所规定的剥离长度。在具有缠绕的金属屏蔽层的高性能同轴电缆的情况下，通常把形成屏蔽层的金属箔除去并且把它往后剥离，与外套大约齐平，如在图2a中示出的那样(下面将详细地描述)。以这样的方式除去金属箔对于电缆组件的制造商和电缆安装者来说是不方便的，因为这要求在围绕金属箔的编织物之后往后剥离金属箔。这种操作很费时间，并且要求特殊的工具，还可能造成编织物的损坏。因此，优选的端接技术可能是不动金属箔，即，与介电材料和/或编织物齐平。然而，这样就提出了一个电性能方面的问题。在低频的情况下，以这种方式制备和端接的电缆不会出现电性能方面的问题，特别是在返回损失方面不会出现问题。然而，在高频的情况下，出现了回旋的信号路径，结果出现了比预期值高的返回损失或VSWR(电压驻波比)。
技术实现思路
按照本专利技术提供有一种用于端接同轴电缆的射频同轴连接器，该同轴电缆包括中心导体、围绕中心导体的介电材料以及用于围绕介电材料的导电金属箔，该连接器包括一个基本上圆柱形的管状金属连接器本体装置，它具有用来容纳同轴电缆的第一端和用来与互补的连接器对接的第二端；以及一个基本上管状的绝缘装置，此装置在第一端与第二端之间位于连接器本体中，并且与连接器本体同轴，其中，连接器本体装置的第一端为一个敞开端，它具有一个由敞开端延伸到绝缘装置的孔，用来容纳电缆的中心导体、介电材料和导电金属箔，且其中，横截着敞开端与绝缘装置之间的孔的一部分该孔的内径减小，以实现与导电金属箔的压配合。孔的减小的内径最好位于绝缘装置附近。本专利技术提供了一种用于端接高性能同轴电缆的射频同轴连接器，本专利技术能够在传输线中提供非常低的返回损失或者非常低的VSWR。该连接器具有一个用来容纳同轴电缆的孔。在使用时，中心导体、围绕中心导体的介电材料以及导电金属箔被容纳在该射频同轴连接器的第一端中，并且使导电编织物围绕着该连接器本体的第一端。很容易将电缆容放到连接器本体的第一端中，但是孔的减小的直径能实现电缆的导电金属箔与孔的内表面之间的压配合。这种压配合消除了电缆的导电金属箔与孔的内表面之间的任何间隙，且由此消除了导电金属箔与连接器本体之间的回旋的信号路径。已经发现，防止这样的纵向信号路径是保持电场的垂直取向的有效方法，从而确保在较高频率下有良好的电性能。该连接器还可以包括一个位于绝缘装置中并且与之它同轴的中心导体接触销柱装置。替代地，绝缘装置可以简单地具有一个在其中形成的中心孔，用来容纳电缆的中心导体的延长部分。连接器最好还包括一个箍，用来压接到连接器本体装置的第一端上。在使用中，该箍将同轴电缆的导电编织物压接到连接器的第一端的外表面上。连接器本体装置的第二端最好包括一个卡口颈圈。例如，连接器可以为一个低温焊接、卷曲或者压接类型的BNC插头。替代地，连接器本体装置的第二端可以具有一个推动配合或者带螺纹的颈圈。孔的最小内径可以为3.75毫米或者更小，并且最好为3.70毫米或者更小。最小内径可以为3.60毫米或者更大，并且最好为3.65毫米或者更大。孔的最大内径可以为3.80毫米或者更大，并且最好为3.85毫米或者更大。孔的最大内径可以为4.00毫米或者更小，并且最好为3.95毫米或者更小。连接器本体装置的第一端的外径的范围可为4.50毫米到5.50毫米，并且最好范围为4.75毫米到5.25毫米。本专利技术也提供了一种同轴引导装置，它包括上面描述的同轴连接器和一个同轴电缆。该同轴电缆包括中心导体、围绕中心导体的介电材料、围绕介电材料的导电金属箔、围绕金属箔的导电带以及一个外套。同轴电缆的中心导体、介电材料和导电金属箔被容纳在连接器本体装置的第一端的孔内，使得实现一种压配合。导电金属箔的外径的范围可以为3.7毫米到3.85毫米，最好在3.76毫米到3.79毫米的范围内。附图说明现在将仅借助于示例参考着下面的附图详细地描述本专利技术的一个实施例，在附图中图1是已知的高性能同轴电缆的部分剖开的图； 图2a和2b是用一种已知的同轴连接器与图1中示出的已知的高性能同轴电缆端接的剖面图；图3是一个剖面图，示出了在同轴连接器中阶梯间断部分处的电场线；图4是按照本专利技术的一个同轴连接器的剖面图；图5是用图4中所示的同轴连接器与图1中示出的已知的高性能同轴电缆端接的剖面图；图6a、6b和6c分别表示在图2a、2b和5中示出的端接的同轴连接器预期的返回损失；以及图7a、7b和7c分别示出了在图2a、2b和5中示出同轴电缆预期的电压驻波比(VSWR)。具体实施例方式一种高性能同轴电缆在传输的正常横电磁波模中的电场线是纯粹径向的，因此与中心导体和外部导体的表面垂直地终止。然而，在导体的直径的突变过渡处，比如一个同轴连接器的导体直径的阶梯变化的部位，该电场线发生变形，从而维持它们与导体表面的垂直关系，如在图3中所示出的那样。电场线的这种变形产生传播的较高次模。因为通常没有把连接器设计成传输这些传播的较高次模，这些较高次模将在非常短的距离内被衰减，且因此被局限在间断部分的附近。传播的较高次模导致正常的横电磁波模的功率损失，在较高频率的情况下这造成比预计的要高的返回损失或VSWR。通过分析知道变形似乎是电容性的，并且这些变形是在匹配的阻抗连接器中出现反射的主要来源。在连接器设计中避免间断部分几乎是不可能的。例如，使电缆端接于一个连接器的方法常常造成电缆与连接器之间的直径变化。这些变化要求连接器直径的改变，以便保持适当的阻抗，因此改变产生的间断部分。在1000MHz以下，这样的间断部分通常对于所造成的返回损失或VSWR没有任何明显的影响。然而，在更高的频率下，这些间断部分对连接器的性能有很大的影响。图2a表示在图1中示出的已知的高性能同轴电缆1，使用一个已知的同轴连接器11与该电缆端接。为了本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于端接同轴电缆的射频同轴连接器，所述同轴电缆包括中心导体、包围中心导体的介电材料，以及包围介电材料的导电金属箔，所述连接器包括：基本上圆柱形的管状金属连接器本体装置，其具有用来容纳所述同轴电缆的第一端和用来与互补的连接器对接的 第二端；以及基本上管状的绝缘装置，所述绝缘装置在所述第一端与所述第二端之间位于连接器本体中，并且与所述连接器本体同轴；其中，所述连接器本体装置的所述第一端为敞开端，并具有由所述敞开端延伸到所述绝缘装置的孔，用来容纳所述电缆的 所述中心导体、所述介电材料和所述导电金属箔，且其中，横截着所述敞开端与所述绝缘装置之间的所述孔的一部分所述孔的内径减小，以实现与所述导电金属箔的压配合。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：D鲍威尔，AP布朗，W麦肯兹，
申请(专利权)人：ITT制造企业公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]