CN109103628A - 一种板对板射频连接器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种板对板射频连接器，包括活动组件和转接组件，所述活动组件包括第一插针和第一外导体，所述第一外导体上设有第一容纳腔，所述第一插针的一端与第一外导体固定连接，所述第一插针的另一端以及转接组件的一端均位于所述第一容纳腔内，且所述第一插针靠近转接组件的一端相对于所述转接组件可滑动设置，所述第一容纳腔与第一插针之间设有第一空隙，且所述第一容纳腔的直径为3.25～3.45mm，所述第一插针的外径为0.65～0.75mm。其结构简单，易于加工和生产，在高频率下具有较大的容差，驻波比稳定。

Description

一种板对板射频连接器

技术领域

本发明涉及连接器技术领域，尤其涉及一种板对板射频连接器。

背景技术

板对板射频连接器是连接两块PCB板之间的射频信号的装置，广泛应用于RRU(Radio Remote Unit，射频拉远模块)通讯设备中PCB模块的连接场景。在应用时需要解决多通道浮动盲插的使用要求，如Amphenol的AFI、EFI和HD-EFI系列，Radial公司的SMP-MAX系列，Huber Suhner公司的MBX和MFBX系列等。随着通讯技术的发展，特别是5G通讯的到来，需要一种新的板对板连接器，在高频段情况下还能保持良好的射频传输性能。

要在一定长度范围内轴向移动时还能保证射频性能的变化不大，就必须保证传输线特征阻抗匹配，要做到阻抗连续，方法之一参照IMP射频连器方式，具体在连接器内部设计多节式空气补偿连接，使得空气补偿连接处都是标准50欧姆特征阻抗，无论伸长还是缩短，阻抗变化很小。但是此方式对连接器的长度和大小有限制，而且对零件加工工艺要求高，品质风险大，不适应于大批量供应。

另一种方法是采用三件套板对板方式，例如安费诺射频事业部的HDEFI系列，其固定端和滑动端的结构参考SMP方式，插接中心针外径尺寸比SMP加大0.1mm，在中间杆上做了大量的文章(参考中国专利CN206211101U)，其中心针和外导体弹性体都做了绝缘体保护设计，五金零件可采用冲压工艺，无论在结构可靠性、加工工艺还是成本上都具有优势。但是其承受射频功率容量不强大，适用性不全面，当带宽DC-6GHz范围以及其轴向极限容差在+/-0.7mm以上时，驻波性能不好，回波损耗为16dB(VSWR 1.38)@4-6GHz@容差+/-0.7mm，在大容差高频率的应用条件下有些不足。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种板对板射频连接器，在高频率下具有较大的容差。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种板对板射频连接器，包括活动组件和转接组件，所述活动组件包括第一插针和第一外导体，所述第一外导体上设有第一容纳腔，所述第一插针的一端与第一外导体固定连接，所述第一插针的另一端以及转接组件的一端均位于所述第一容纳腔内，且所述第一插针靠近转接组件的一端相对于所述转接组件可滑动设置，所述第一容纳腔与第一插针之间设有第一空隙，且所述第一容纳腔的直径为3.25～3.45mm，所述第一插针的外径为0.65～0.75mm。

本发明的有益效果在于：将第一插针的外径设置较大，但并没有增大第一容纳腔的直径，可以节省安装空间，适合高密度矩阵安装；并且当第一插针相对于转接组件滑动时，第一空隙的阻抗变化较小。本发明的板对板射频连接器，其结构简单，易于加工和生产，在高频率下具有较大的容差，驻波比较稳定。

附图说明

图1为本发明实施例一的板对板射频连接器的整体结构示意图；

图2为本发明实施例一的板对板射频连接器的剖视图；

图3为本发明实施例一的板对板射频连接器的S11曲线图。

标号说明：

1、活动组件；2、转接组件；3、固定组件；

11、第一插针；12、第一外导体；13、第一空隙；14、斜面；15、第一绝缘支撑件；

21、转接绝缘体；22、转接件；23、外导体弹片；24、第一插接部；

25、第二插接部；26、第二空隙；27、第三空隙；28、第四空隙；

31、第二插针；32、第二外导体；33、第二绝缘支撑件。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

本发明最关键的构思在于：将第一容纳腔的直径设置为3.25～3.45mm且将第一插针的外径设置为0.65～0.75mm，使得第一空隙的阻抗变化较小。

请参照图1以及图2，一种板对板射频连接器，包括活动组件1和转接组件2，所述活动组件1包括第一插针11和第一外导体12，所述第一外导体12上设有第一容纳腔，所述第一插针11的一端与第一外导体12固定连接，所述第一插针11的另一端以及转接组件2的一端均位于所述第一容纳腔内，且所述第一插针11靠近转接组件2的一端相对于所述转接组件2可滑动设置，所述第一容纳腔与第一插针11之间设有第一空隙13，且所述第一容纳腔的直径为3.25～3.45mm，所述第一插针11的外径为0.65～0.75mm。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：将第一插针的外径设置较大，但并没有增大第一容纳腔的直径，可以节省安装空间，适合高密度矩阵安装；并且当第一插针相对于转接组件滑动时，第一空隙的阻抗变化较小。本发明的板对板射频连接器，其结构简单，易于加工和生产，在高频率下具有较大的容差，驻波比稳定。

进一步的，所述第一容纳腔远离转接组件2的一端设有斜面14。

由上述描述可知，设置斜面可以减小第一空隙的整体体积，降低第一插针滑动时第一空隙的阻抗变化。

进一步的，所述转接组件2包括转接绝缘体21和转接件22，所述转接件22固定设置于所述转接绝缘体21内，所述转接件22靠近活动组件1的一端设有与所述第一插针11相配合的第一插接部24，所述第一插针11与第一插接部24之间设有第二空隙26，所述转接件22的中部与转接绝缘体21之间设有第三空隙27，所述第一插接部24的外径大于所述转接件22的中部的外径。

由上述描述可知，将转接件设置在转接绝缘体内，可以对转接件起到保护作用；将第一插接部的外径设置为大于转接件的中部的外径，可以增大第三空隙的阻抗，提高第三空隙的阻抗与第一空隙的阻抗的匹配度。

进一步的，还包括固定组件3，所述固定组件3与所述转接组件2远离活动组件1的一端固定连接，所述固定组件3包括第二插针31，所述转接件22靠近固定组件3的一端设有与所述第二插针31相配合的第二插接部25，所述第二插针31与第二插接部25之间设有第四空隙28。

由上述描述可知，由于第四空隙的空间有限，其呈现低阻抗性。

进一步的，所述固定组件3包括第二外导体32，所述第二外导体32上设有第二容纳腔，所述转接件22靠近固定组件3的一端位于所述第二容纳腔内。

进一步的，所述转接组件2还包括外导体弹片23，所述外导体弹片23固定套设于所述转接绝缘体21上，且所述外导体弹片23的两端分别抵持所述第一容纳腔的内侧壁和第二容纳腔的内侧壁。

由上述描述可知，在外导体弹片外未设置绝缘体，可以节省转接组件的前置长度，方便进行电气性能设计。

进一步的，所述活动组件1还包括第一绝缘支撑件15，所述第一插针11通过所述第一绝缘支撑件15与所述第一外导体12固定连接。

进一步的，所述固定组件3还包括第二绝缘支撑件33，所述第二插针31通过所述第二绝缘支撑件33与所述第二外导体32固定连接。

由上述描述可知，通过第一绝缘支撑件和第二绝缘支撑件对第一插针和第二插针进行固定，可以提高连接器的连接稳定性。

进一步的，所述转接组件2的两端相对于所述转接组件2的中心对称设置。

由上述描述可知，将转接组件对称设计，可以防止将转接组件插反。

请参照图1至图3，本发明的实施例一为：

一种板对板射频连接器，如图1所示，包括活动组件1、转接组件2和固定组件3，所述转接组件2的两端分别与所述活动组件1和固定组件3连接，所述转接组件2的两端相对于所述转接组件2的中心对称设置。

如图2所示，所述活动组件1包括第一插针11和第一外导体12，所述第一外导体12上设有第一容纳腔，所述第一插针11的一端与第一外导体12固定连接，所述第一插针11的另一端以及转接组件2的一端均位于所述第一容纳腔内，且所述第一插针11靠近转接组件2的一端相对于所述转接组件2可滑动设置。本实施例中，所述第一容纳腔与第一插针11之间设有第一空隙13，且所述第一容纳腔的直径为3.25～3.45mm，所述第一插针11的外径为0.65～0.75mm，优选的，所述第一容纳腔的直径为3.35mm，所述第一插针11的外径为0.7mm。为了减小第一空隙13的阻抗变化，所述第一容纳腔远离转接组件2的一端设有斜面14，斜面14的倾斜角度可以根据需要进行设置。所述活动组件1还包括第一绝缘支撑件15，所述第一插针11通过所述第一绝缘支撑件15与所述第一外导体12固定连接。

所述转接组件2包括转接绝缘体21、转接件22和外导体弹片23，所述转接件22固定设置于所述转接绝缘体21内，所述外导体弹片23固定套设于所述转接绝缘体21上。所述转接件22靠近活动组件1的一端设有与所述第一插针11相配合的第一插接部24，所述第一插针11与第一插接部24之间设有第二空隙26，即，第一插针11可以在第一插接部24内滑动。所述转接件22的中部与转接绝缘体21之间设有第三空隙27，所述第一插接部24的外径大于所述转接件22的中部的外径。

所述固定组件3包括第二插针31和第二外导体32，所述转接件22靠近固定组件3的一端设有与所述第二插针31相配合的第二插接部25，所述第二插针31与第二插接部25之间设有第四空隙28，第二插针31不能在第二插接部25内滑动。所述第二外导体32上设有第二容纳腔，所述转接件22靠近固定组件3的一端位于所述第二容纳腔内。所述固定组件3还包括第二绝缘支撑件33，所述第二插针31通过所述第二绝缘支撑件33与所述第二外导体32固定连接。本实施例中，所述外导体弹片23的两端分别抵持所述第一容纳腔的内侧壁和第二容纳腔的内侧壁。

本实施例中，测得第一空隙13的特征阻抗为90～95ohm，第二空隙26和第四空隙28的特征阻抗均为35～40ohm，第三空隙27的特征阻抗为55～60ohm。当第一容纳腔的直径为3.35mm，所述第一插针11的外径为0.7mm时，测得的第一空隙13的特征阻抗为93ohm，第二空隙26和第四空隙28的特征阻抗均为39ohm，第三空隙27的特征阻抗为57ohm。

传统的三件式板对板射频连接器，为了提高阻抗匹配，其做法是将每一个空隙尽可能保持在一个恒定的阻抗，例如50ohm。即，对于本发明来说，传统的做法会将第一空隙13、第二空隙26、第三空隙27和第四空隙28的特征阻抗设计为一样。但是本发明采用逆向思维，在连接器的长度方向上采用高低阻抗相互补偿的方式，达到频率范围内一定长度的阻抗匹配。如图3所示，为本实施例的板对板射频连接器的S11曲线，从图中可以看出，本实施例的连接器可以实现DC-6GHz，VSWR1.2@轴向容差0～2mm，并且可以保持一定的扩频空间。

综上所述，本发明提供的一种板对板射频连接器，其结构简单，采用高低阻抗相互补偿的方式达到频率范围内一定长度的阻抗匹配，适用于高密度矩阵安装。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种板对板射频连接器，包括活动组件和转接组件，所述活动组件包括第一插针和第一外导体，所述第一外导体上设有第一容纳腔，所述第一插针的一端与第一外导体固定连接，所述第一插针的另一端以及转接组件的一端均位于所述第一容纳腔内，且所述第一插针靠近转接组件的一端相对于所述转接组件可滑动设置，其特征在于，所述第一容纳腔与第一插针之间设有第一空隙，且所述第一容纳腔的直径为3.25～3.45mm，所述第一插针的外径为0.65～0.75mm。

2.根据权利要求1所述的板对板射频连接器，其特征在于，所述第一容纳腔远离转接组件的一端设有斜面。

3.根据权利要求1所述的板对板射频连接器，其特征在于，所述转接组件包括转接绝缘体和转接件，所述转接件固定设置于所述转接绝缘体内，所述转接件靠近活动组件的一端设有与所述第一插针相配合的第一插接部，所述第一插针与第一插接部之间设有第二空隙，所述转接件的中部与转接绝缘体之间设有第三空隙，所述第一插接部的外径大于所述转接件的中部的外径。

4.根据权利要求3所述的板对板射频连接器，其特征在于，还包括固定组件，所述固定组件与所述转接组件远离活动组件的一端固定连接，所述固定组件包括第二插针，所述转接件靠近固定组件的一端设有与所述第二插针相配合的第二插接部，所述第二插针与第二插接部之间设有第四空隙。

5.根据权利要求4所述的板对板射频连接器，其特征在于，所述固定组件包括第二外导体，所述第二外导体上设有第二容纳腔，所述转接件靠近固定组件的一端位于所述第二容纳腔内。

6.根据权利要求5所述的板对板射频连接器，其特征在于，所述转接组件还包括外导体弹片，所述外导体弹片固定套设于所述转接绝缘体上，且所述外导体弹片的两端分别抵持所述第一容纳腔的内侧壁和第二容纳腔的内侧壁。

7.根据权利要求1所述的板对板射频连接器，其特征在于，所述活动组件还包括第一绝缘支撑件，所述第一插针通过所述第一绝缘支撑件与所述第一外导体固定连接。

8.根据权利要求4所述的板对板射频连接器，其特征在于，所述固定组件还包括第二绝缘支撑件，所述第二插针通过所述第二绝缘支撑件与所述第二外导体固定连接。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的板对板射频连接器，其特征在于，所述转接组件的两端相对于所述转接组件的中心对称设置。