CN1993865A - 同轴连接器、用于此类同轴连接器的插头、绝缘体及主体、所述同轴连接器的装配方法和公连接器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的同轴连接器包括：(A)插头，其具有待焊接至所述同轴电缆的中心导体的焊接段以及从所述焊接段延伸并且与公连接器互相电气连接的接触段，(B)绝缘块，其具有包括所述插头所***的通孔的圆柱形部分、呈斜切结构并且与所述圆柱形部分连接的本体和在与所述圆柱形部分相反的方向上从所述本体延伸的盖支脚，以及(C)主体，其具有包括用来容纳所述插头所***的绝缘块的孔的圆柱形部分，用来保持所述同轴电缆的紧固片以及与所述同轴电缆的接地导体互相电气连接的本体。本发明的同轴连接器使得即使在部件如插头、绝缘块和主体装配后也能进行所述插头与所述同轴电缆的中心导体的焊接操作。
Description
技术领域
本发明涉及连接器技术，并且更具体地涉及一种同轴连接器，通过所述同轴连接器即使在用于所述连接器的部件装配后也可焊接同轴电缆的中心导体。另外，本发明涉及用于所述同轴连接器的部件(如插头、绝缘块和主体)和装配所述部件的方法以及联接至所述同轴连接器的公连接器。
背景技术
图1是图示了常规同轴连接器的结构和制造方法的立体图。图1所示的常规同轴连接器公布在广濑电气有限公司(Hirose Electric Co.，Ltd.)所属的6,508,668号美国专利中并命名为“L形同轴连接器和用于该连接器的接线端”。
所述常规同轴连接器由接线端10、绝缘块20和外导体30组成。多个接线端10由金属带制成以使其能以规则的间隔与承载体11联接。每一接线端10都具有连接段12和接触段13。电缆C的中心导体C4被焊接至连接段12的平坦部分12A，并且所述接线端在分隔线14从承载体11切断。绝缘块20由模铸绝缘材料制成以提供圆柱形部分段21、从本体段21的上部径向延伸的台肩段22和从与台肩段22直径地相对的位置向上延伸的内盖段23。本体段21具有在其中容纳接线端10的接触段13的中心腔24、和支撑接线端10的连接段12的上面25。内盖段23的尺寸是这样的：当其弯曲时，内盖段23容纳在上面25的范围内。外导体30由金属片制成以提供圆柱形段31和外盖段32。圆柱形段31具有的尺寸适于容纳本体段21以在它们之间形成用来在其中容纳配合连接器的外导体的环形空间。包围段33从圆柱形段31横向延伸以环绕台肩段22的侧部。外盖段32具有用来盖住管状段31的平盖部分32D、以及保持段32C和32B，当外盖32在变窄的基部32A处向圆柱形段31弯曲时保持段32C和32B分别地变形以保持护套C1和屏蔽线C2。在保持段32C与32B以及平盖段32D之间，设置一对突出片32E，所述突出片在凹槽32F处弯曲以保持台肩段22的底部。
图1所示的常规连接器的制造依次通过以下步骤：将同轴电缆C的中心导体C4焊接至接线端10、将焊接好的结构联接至绝缘块20和外导体30和通过外导体30保持同轴电缆C。
常规同轴连接器中，所述接线端(也称为“插头”)太小(例如，所述插头的长度不超过1.5至2mm)，因此将所述同轴电缆的中心导体焊接至所述插头的操作极为困难以致需要非常谨慎及时刻小心。另外，组成所述同轴连接器的部件尺寸很小并且在装配困难。此外，所述部件本身不能被提供给用户而是必须提供在成品连接器制品中，因为所述同轴电缆必须首先焊接。如果为用户提供所述连接器的部件，他们可通过例如改变所述同轴电缆的长度而定制所述同轴连接器以符合其需要。另外，由于所述过程得到简化并且生产成本能够降低，所以对所述部件的供应者是有利的。
此外，对于在高频设备如移动电话、无线通讯设备、电子测量器材和GPS中使用小尺寸的UFL型连接器来说，需要改进的电绝缘特性、精确的阻抗匹配、信号完整性和增强的传播特性。
发明内容
本发明的一个目标是提供一种改进的同轴连接器，其能通过更简化的工艺制造并提高生产率。
本发明的再一目标是提供一种改进的同轴连接器，其能够由用户定制并且易于装配。
本发明的另一目标是引进同轴连接器的新型结构，其能够以成品或以单个部件的形式提供。
本发明的又一目标是改进同轴连接器的电气特性。
根据本发明的第一方面，改进的同轴连接器包括(A)插头，其具有待焊接至所述同轴电缆的中心导体的焊接段、和从所述焊接段延伸并且与公连接器互相电气连接的接触段，(B)绝缘块，其具有包括所述插头所***的通孔的圆柱形部分、具有斜切结构并且与所述圆柱形部分连接的本体、和在与所述圆柱形部分相对的方向从所述本体延伸的盖支脚，以及(C)主体，其具有：包括孔的圆柱形部分，所述孔用来容纳所述插头所***的绝缘块；用来保持所述同轴电缆的紧固片；以及与所述同轴电气的接地导体互相电气连接的本体。本发明的同轴连接器使得即使在如插头、绝缘块和主体的部件装配后也能实现所述插头与所述同轴电缆的中心导体的焊接操作。所述绝缘块的本体包括用来在所述盖支脚的相对的位置中形成空间的台肩部分，并且所述主体的圆柱形部分包括折叠紧固装置，该装置从所述圆柱形部分平行延伸并且在所述折叠紧固装置之间形成空间，以使所述插头的焊接段和所述同轴电缆的中心导体能通过所述折叠紧固装置之间的空间和所述绝缘块中的空间进行焊接。
根据本发明的第二方面，所述主体的圆柱形部分在从所述圆柱形部分平行延伸的折叠紧固装置之间形成空间，并且多个紧固片具有的间隔足以容纳所述折叠紧固装置之间的空间。
所述绝缘块的本体可具有斜切结构。所述同轴连接器在其联接至公连接器时的整体高度可减少至例如1.8mm。
本发明的第三方面涉及适用于第一和第二实施例的同轴连接器中的插头、绝缘块和主体。
根据本发明的第四方面，提供一种用于装配用于同轴连接器的部件(插头、绝缘块和主体)的方法，该方法包括：(i)通过将所述插头的接触段***所述绝缘块的通孔中而将所述插头联接至所述绝缘块；(ii)将所述绝缘块联接至在所述主体的圆柱形部分中形成的孔中；(iii)将所述主体的圆柱形部分弯曲90度；(iv)在将所述同轴电缆***所述主体后，焊接所述同轴电缆的中心导体和所述插头的焊接段，以使所述同轴电缆的中心导体到达所述插头的焊接段；以及(v)使所述主体的接触段弯曲以固定所述同轴电缆。
在本发明的实施例中，与同轴电缆互相电气及机械连接的同轴连接器具有中间导体和接地导体，包括：插头，其具有待焊接至所述同轴电缆的中心导体的焊接段、和从所述焊接段延伸并且与公连接器互相电气连接的接触段；绝缘块，其具有包括所述插头所***的通孔的圆柱形部分、与所述圆柱形部分连接的本体、和在与所述圆柱形部分相反的方向从所述本体延伸的盖支脚；主体，其具有包括孔的圆柱形部分、紧固片和本体，所述孔用来容纳所述插头所***的绝缘块，所述紧固片用来保持所述同轴电缆，所述本体与所述同轴电气的接地导体互相电气连接。所述绝缘块的本体包括用来在所述盖支脚的相对的位置中形成空间的台肩部分，并且所述主体的圆柱形部分包括折叠紧固装置，该装置从所述圆柱形部分平行延伸并且在所述折叠紧固装置之间形成空间，以使所述插头的焊接段和所述同轴电缆的中心导体能通过所述折叠紧固装置之间的空间和所述绝缘块中的空间进行焊接。所述主体具有突出部分，所述突出部分用于在所述绝缘块***所述主体的圆柱形部分时容纳所述绝缘块的盖支脚。
附图说明
图1是用来图示常规同轴连接器和其制造方法的立体图。
图2A是适用于本发明第一实施例的同轴连接器中的插头的立体图。
图2B和2C分别是在沿BB和CC方向观察图2A中的插头时的侧视图。
图3A至3E分别是适用于本发明第一实施例的同轴连接器中的绝缘块的正视图、侧视图、俯视图、仰视图和截面图。
图4A至4C分别是适用于本发明第一实施例的同轴连接器中的主体的正视图、侧视图和俯视图，图4E是图4A中“D”的放大视图。
图5是用来图示装配根据本发明第一实施例的插头、绝缘块和主体以形成所述同轴连接器的工艺的立体图。
图6A和6B是所述同轴连接器的截面图，其中图2至4所示的插头、绝缘块和主体与同轴电缆联接。
图7是图示根据本发明第一实施例的同轴连接器与公连接器的连接结构的立体图。
图8是U形结构插头的立体图，这种插头能够用于本发明第一实施例的同轴连接器中。
图9A和9B分别是适用于本发明第二实施例的同轴连接器中的插头的正视图和侧视图。
图10A至10E是适用于本发明第二实施例的同轴连接器中的绝缘块的正视图、侧视图、俯视图、仰视图和截面图。
图11A至11C分别是适用于本发明第二实施例的同轴连接器中的主体的正视图、侧视图和俯视图。
图11D至11F分别是图11A所示的主体沿直线A-A`、B-B`和C-C`的截面图。
图11G是11B从方向“D”观察时的正视图，图11H是图11A沿直线F-F`的截面图。
图12A至12D分别是适用于本发明第三实施例的同轴连接器中的插头的正视图、顶侧视图、右侧视图和左侧视图。
图13A至13C分别是适用于本发明第三实施例的同轴连接器中的绝缘块的正视图、侧视图和顶侧视图。
图14A至14C分别是在本发明第三实施例的同轴连接器中适用的主体的正视图、侧视图和顶侧视图。
图14D至14G分别是图14A沿直线A-A`、B-B`、C-C`和D-D`的截面图，图14H是图14B沿直线E-E`的截面图。
图15A至15C是构成根据本发明的公连接器的金属壳体的正视图、顶侧视图和侧视图。
图16A至16C是构成本发明的公连接器的中心接触器的正视图、顶侧视图和侧视图。
图17A至17D分别是图示本发明第三实施例的同轴连接器与公连接器的联接结构的顶侧视图、截面图和侧视图。
图18是图示本发明第一和第二实施例的同轴连接器和常规同轴连接器的安装高度之间差异的截面图。
图19图示了用来测试根据本发明第二实施例的同轴连接器特性的测试电缆。
图20是用来图示根据本发明的同轴连接器和常规同轴连接器的***损耗的图。
图21是用来图示根据本发明的同轴连接器和常规同轴连接器的逆程损耗的图。
图22A和22B图示了用来测试根据本发明的同轴连接器特性的被测部件(device under unit)(DUT)的结构。
图23是图示根据本发明的同轴连接器在联接至所述DUT时的整体逆程损耗的图。
具体实施方式
现在参考附图对本发明的优选实施例进行说明。
第一实施例
第一实施例的同轴连接器包括插头、绝缘块和主体并且参考图2至4对这些部件的结构进行说明。
图2A至2C图示了适用于第一实施例的同轴连接器中的插头110。插头110相当于常规同轴连接器的接线端10，并且可由合金如磷青铜和铍铜(Be-Cu)制成。
参考图2，插头110包括具有V或U形截面的焊接段112和两个从焊接段112向上延伸的接触段114和116。焊接段112具有纵向延伸的V或U形弯曲结构并且具有形成在焊接段112的中心部分的凹槽113。焊接至焊接段112的凹槽113的是同轴电缆的中心导体(图5的“178”)。焊接段112的长度必须足够使操作人员能够将所述同轴电缆的中心导体焊接至焊接段112的表面。
插头110的第一和第二接触段114和116与外部公连接器(图7的“300”)互相电气连接，并且将同轴电缆的中心导体电气连接至所述公连接器的接线端(图7的“310”)。第一和第二接触段114和116不互相平行或从焊接段112垂直地延伸。相反，第一和第二接触段114和116以预定的角度(如14度)向内倾斜。这种向内倾斜的结构使插头110***所述绝缘块的孔(图3的“138”)变得容易并且改善了插头110与所述外部公连接器的接线端的电气连接。接触段114和116的端部115和117以预定的角度(如60度)向外扩宽，该角度与接触段114和116的倾斜方向相反。这样使得端部115和117可以防止所述插头从所述孔松开。
图3A至3E图示了适用于本发明的同轴连接器中的绝缘块130。绝缘块130由PBT+15％GF材料制成并且承受UL94V-0的最终处理。
参考图3，绝缘块130包括绝缘体132、圆柱形部分134和盖支脚136。圆柱形部分134形成在绝缘体132的上侧并且长盖支脚136从绝缘体132向下延伸。在圆柱形部分134中，形成如图3E所示的通孔138用来如上述地***插头110。更具体地，插头110的两个接触段114和116***孔138。从绝缘块132延伸的盖支脚136能够关于与绝缘体132连接的连接面137向如图3A所示的A方向弯曲。盖支脚136具有的长度使插头110与绝缘块130联接时插头110的焊接段112被充分盖住。在与绝缘块130联接的插头110与本体150联接时，盖支脚136防止插头110和本体150之间的电气短路。另外，盖支脚136有利于所述同轴连接器的阻抗匹配并防止插头110和所述同轴电缆的接地线之间的电气短路。
在本发明的实施例中，绝缘体132具有台肩部分132A和132B，其形成大体上是
形的空间133。台肩部分132A和132B在圆柱形部分134和盖支脚136与本体132连接处的对侧处形成在绝缘体132中，并且在两个台肩部分132A和132B之间形成所述空间。由于空间133形成在所述台肩部分之间，即使在插头110***绝缘块130的通孔138后，操作人员也能将所述同轴电缆的中心导体焊接至插头110的焊接段112。换言之，空间133为操作人员提供了焊接操作的空间。空间133的尺寸应足以用于进行焊接操作并且可以是例如1mm至2mm。
图4A至4C图示了用于本发明的同轴连接器的本体150。本体150相当于图1中常规同轴连接器的外导体30。本体150，与插头110相似，可由合金如磷青铜和铍铜(Be-Cu)制成。
参考图4A至4C，本体150包括第一、第二、第三和第四紧固片152、154、156和158，以及圆柱形部分160。如图4C所示，本体150具有对称结构。在第一和第二紧固片152和154之间形成第一基部153，在第二和第三紧固片154和156之间形成第二基部155，并且在第三和第四紧固片156和158之间形成第三基部157。在本发明的实施例中，第三基部157的长度应该够大以在插头110与绝缘块130和本体150联接时便于插头110与所述同轴电缆的焊接操作。当将第一和第二基部153和155设置得更长时，在所述紧固片之间产生间隙以连结第一实施例的结构中的同轴电缆。因此，在该实施例中，将第三基部157设置为具有最长的长度。然而，本发明不局限于该结构并且本领域的一般技术人员应该明白，能够在考虑到用于焊接操作的充分空间的基础上根据所述主体的紧固片的结构调整第一至第三基部的长度。
在主体150的圆柱形部分160中形成孔164以***插头110所***的绝缘块130。另外，在主体150的圆柱形部分160中有两个折叠紧固片162从本体160平行延伸至一个方向。在绝缘块130联接至圆柱形部分160后，圆柱形部分160关于突出片159向如图4A所示的方向B弯曲90度。通过弯曲圆柱形部分160，折叠紧固片162的末端达到第二紧固片154，然后将所述同轴电缆***所述本体并且使紧固片152、154、156和158弯曲以使两个折叠紧固片162被第二和第三紧固片154和156牢固地保持。照此，弯曲90度的圆柱形部分160不会移动并且被牢固地固定。同时，当如图4C所示将本体160放倒(即在沿图4A的A方向弯曲圆柱形部分160之前)观察时，在两个折叠紧固片162之间形成空间165。在绝缘块130和插头110被联接至主体150然后圆柱形部分160向图4A的A方向弯曲时，空间165为***同轴电缆提供了空间。另外，折叠紧固片162之间的空间165为即使在所述部件装配后将同轴电缆170的中心导体178焊接至插头110的焊接段112提供空间。
图4D是图4A中“D”的放大视图。如图4D所示的凹部163起到闭锁的作用并且改善了所述同轴连接器与外部设备(如公连接器)的联接。当所述公连接器与所述同轴连接器联接时，凹部163产生喀哒声。
图5是用来图示根据本发明的同轴连接器的装配工艺的立体图。
参考图5，接触段114和116***至绝缘块130的通孔138以将插头110联接至绝缘块130，并且盖支脚136沿方向A弯曲。然后将所述绝缘块沿如图5所示的方向R旋转180度，并且***主体150的圆柱形部分160的孔164中，以将绝缘块130压紧至主体150。圆柱形部分160关于突出片159沿方向B弯曲90度，然后将同轴电缆170***主体150中。
同轴电缆170包括护套172、接地导体174(或屏蔽线)、绝缘件176和中心导体178。如以上参考图4C所述，所述电缆的中心导体178能够经过主体150的折叠紧固片162之间的空间165达到插头110的焊接段112。位于插头110的焊接段112上的电缆的中心导体178通过圆柱形部分165中的空间165和绝缘块130中的空间133露出，因此能够进行将中心导体178焊接至焊接段112的操作。然后，使主体150的第一至第四紧固片152至158弯曲以将电缆179的接地导体174互相连接至主体150并且压住和保持护套172。
通过参考图6A和6B可易于理解通过装配所述部件(插头、绝缘块和主体)得到的同轴连接器200的结构和连接器200至同轴电缆170的连接结构。
在本发明的其它实施例中，液态电绝缘的环氧树脂可填充绝缘块130的本体132的空间133和主体150的折叠紧固片162之间的空间165。所述液态环氧树脂必须在将插头110焊接至电缆170的中心导体178后填充。对于液态环氧树脂来说，环氧树脂材料具有从4至10的介电常数范围。所述环氧树脂填充空间133和165能够避免在施加接地电势时中心导体178和其它导体之间电气短路，并且避免所述连接器的电气特性退化，这种退化可能从所述本体中的空间出现。
图7是图示同轴连接器200至公连接器300的连接结构的立体图。公连接器300包括接线端310和接地导体320，并且同轴连接器200、同轴电缆170和公连接器300的连接结构如下：
-信号：同轴电缆170的中心导体178→焊接段→所述插头的焊接段112→接触段114和116→公连接器300的接线端310。
-接地：同轴电缆170的接地导体174→主体150→所述公连接器的接地导体320。
上述的第一实施例的同轴连接器能够在不偏离本发明的精神和范围的前提下进行修改。例如，如图2所示的插头110具有V形截面。然而，如图8所示的具有U形截面的另一插头结构110a也能应用于本发明。
第二实施例
以下将参考图9至11对本发明的第二实施例进行详细说明。
和第一实施例相似，本发明的第二实施例在装配好用于所述同轴连接器的部件后能实现所述同轴电缆至所述同轴连接器的焊接操作。根据第二实施例的同轴连接器具有相对于第一实施例部分地修改的结构以改善所述同轴连接器的电气特性。以下说明第一和第二实施例之间的结构差别。
第二实施例中的插头结构
参考图9A和9B，适用于第二实施例的同轴连接器中的插头150，可由如磷青铜和铍铜(Be-Cu)的合金制成，具有焊接段512和从焊接段512向上延伸的两个接触段514和516。
与第一实施例中的结构相比，第二实施例的插头512具有以下的结构差别：
(1)焊接段512的底面是平坦的，与第一实施例的插头112的V或U形结构不同。焊接至由接触段514和516形成的凹槽513的是同轴电缆170的中心导体(图5的“178”)。焊接段512的平坦结构是由于焊接段512的宽度小于焊接段112的宽度而形成的并且因此对窄焊接段512进行弯曲工艺是困难的。如果弯曲操作可行，所述平坦结构可改为V或U形结构。
(2)第二实施例的焊接段512具有比第一实施例的焊接段112更窄的宽度。即，如图9A所示焊接段512的宽度“w1”小于第一实施例的焊接段112的宽度。例如，焊接段112的宽度是0.8mm，而第二实施例的焊接段512的宽度w1等于或小于0.62mm。另外，第二实施例的焊接段512的长度(图9b中“L1”)小于第一实施例中的相应长度。例如，焊接段512的长度为2.9mm而第一实施例中的相应长度是2.2mm。当焊接段512的宽度w1减小时，信号线和地之间的电容减少，这导致阻抗增加。同样，焊接段512的更小的长度L1导致阻抗增加。
(3)在第一和第二实施例之间同轴电缆的中心导体和公连接器的接线端(或中心连接部分)的连接结构没有差别，根据第二实施例的插头510的第一和第二接触段514和516与外部公连接器互相电气连接。然而，如图9A所示，第一和第二接触段514和516不从焊接段512笔直向上延伸并且具有弯曲结构。更具体地，接触段514和516先从接触段512向外延伸并且在中间部分向内延伸。有了接触段514和516的弯曲结构，所述公连接器的中心插头(图16A至16C的“852”)和接触段514及516之间的张力和联接强度得到改善。接触段514和516的末端515和517的结构的用途与第一实施例的结构115和117中是相同的。
(4)第二实施例的插头510具有与接触段514和516的端面一致的端面，如图9B中虚线圆圈所示。相比之下，第一实施例的焊接段112的端面从第一实施例中接触段114和116的端面突出。由于插头510的如图9B所示的端面，所述信号线和地之间的电容减小并且因此所述阻抗增加。
第二实施例中的绝缘块
参考图10A至10E，第二实施例的绝缘块530包括本体532、圆柱形部分534和盖支脚536。第二实施例与第一实施例的绝缘块的结构差别如下：
(1)第二实施例中绝缘块530的本体532具有斜切结构。如图10C和10D所示，本体532在其末端具有第一直线部分535b，以及对称布置在第一直线部分532b两侧的第二和第三直线部分535a和535c。有了本体532的斜切结构，将本体532所占的面积设置得最小，并且所述绝缘体减少的面积可补偿减少的阻抗。第一实施例的本体132的圆形结构在第二实施例中修改为斜切结构，这相当于将圆形本体132的某些部位转换为斜切结构532中的空气并且因此那些部位的介电常数从例如2.1(所述绝缘本体的介电常数)减少至1.0(空气的介电常数)以使整体阻抗增加。
(2)盖支脚536的长度L2和宽度w2在第二实施例中被减少。这涉及如上所述插头510的结构修改(即所述插头的长度和宽度的减少)。
(3)空间533的宽度w3减小。空间533是通过从本体532突出的台肩部分532A和532B而形成，并且通过减少两个台肩部分532A和532B之间的宽度w3将该空间设置得更小。
(4)将台肩部分532A和532B的宽度w4减小以减小箝位部分的宽度。通过使台肩部分532A和532B如图10C所示从本体532的末端稍微向内的点(即距本体532的末端距离为“d2”的点)处突出来减少箝位部分的宽度是可行的。因此，与第一实施例的绝缘块130相比时，第二实施例的绝缘块530包括由距离d2增加的空气绝缘。
(5)台肩部分532A和532B的高度减小d1。即，如图10A和10B所示，台肩部分532A和532B的高度低于本体532。这是为了以距离d1将空气绝缘增加至所述绝缘块，与如以上(4)所述空气绝缘的增加相似。台肩部分高度的减小是可选的。
(6)与第一实施例相似，在绝缘块530的圆柱形部分534中形成通孔538，并且将插头510的接触段514和516***通孔538中。此时，将与接触段514和516垂直连接的焊接段512固定至如图10D所示本体532的箝位部分537。在第二实施例中，将箝位部分537的尺寸d3减少。
第二实施例中的主体
第二实施例的主体550与插头510相似可由如磷青铜和铍铜的合金制成，并且包括圆柱形部分560和用来固定圆柱形部分560与所述同轴电缆的第一至第四紧固片552、554、556和559。第一至第四基部553、555、557和559相应地形成在第一至第四紧固片之间。与第一实施例的主体150相比时，第二实施例的主体550在结构上的差别在于：
(1)圆柱形部分560的折叠紧固片562互相咬住以形成如图11B和11H所示的封闭结构。有了折叠紧固片562的这种封闭结构，能将绝缘块530更牢固地保持在圆柱形部分560的空间564中。由于在第二实施例中将绝缘块530的尺寸设置得更小，所以需要更牢固地保持***圆柱形部分560中的绝缘块530。要注意的是折叠紧固片562的封闭结构必须通过例如形成弧形结构在折叠紧固片562之间提供空间565。该空间565可在绝缘块530和插头510与主体550联接并且圆柱形部分560弯曲时提供用来***所述同轴电缆的空间。
(2)在第二实施例中，必须去除主体550中的凸块。换言之，在第四紧固片558之间的本体表面没有凸块并且所述本体表面如图11C所示是平坦的。相反，第一实施例的主体150如图4C所示具有凸出部分163。凸出部分163呈倒U形，并且将***绝缘块130中并且搁置在凸出部分163上的插头110和所述地(即主体150的表面)之间的距离设置的更小。通过去除第二实施例的主体550中的凸出部分，插头510和所述接地面之间的距离增加，这样致使电容增加和阻抗补偿。
(3)矩形凸出部分565跨第二紧固片554之间的空间和第三紧固片556之间的空间形成，如图11C所示。矩形凸出部分565用来避免本体550的表面弯曲并且用来使主体550更坚硬。矩形部分565的形状不限于矩形。矩形凸出部分565向上突出，如图11E所示。
(4)将其内***绝缘块530的圆柱形部分560的***部分的高度h1增加以补偿阻抗。
(5)第三紧固片556的高度h2增加，如图11F所示。高度h2的增加是由于圆柱形部分560的***部分的高度h1增加。为了更牢固地保持所述***圆柱形部分560的空间564中的绝缘块530，在所述圆柱形部分的内壁上形成突出物568，如图11A和11H所示。
第三实施例
以下参考图12至14说明本发明的第三实施例。与其它实施例相比，第三实施例的技术特征包括将所述同轴连接器联接至公连接器得到的结构的整体高度减小。例如，所述联接结构的高度是2.4mm，而第三实施例中的高度减小至1.8mm。当所述同轴连接器的高度减小时，有利于将其应用在小型电子器件上。例如，便携式电话采用具有不断减少的芯片高度的集成电路芯片，因此所述同轴连接器的高度应考虑减少的芯片尺寸而进行调整。
本发明的第三实施例，与第一实施例相似，使得能在装配用于所述同轴连接器的部件后执行将所述同轴电缆焊接至所述同轴连接器的操作。
第三实施例中的插头
参考图12A至12D，第三实施例的插头710，与第二实施例中相似，具有焊接段712的平坦底面，并且所述同轴电缆的中心导体(图5的“178”)焊接至凹槽713。另外，第一和第二接触段714和716与第二实施例中相似是弯曲结构而不从焊接段712笔直延伸，以增强与***在所述接触段之间的公连接器的插头的联接。此外，接触段714和716的端部715和717的向外弯曲结构与第一和第二实施例是相同的。
在第三实施例中，当从所述插头的长度方向观察时两个接触段714和716仅形成在插头710的端部中，并且仅焊接段712具有沿所述插头的长度方向延伸的平坦底面。因此，优选在焊接段712的两端形成凸峰712a以在将焊接段712焊接至同轴电缆的中心导体的操作期间避免焊料溢出。
在第三实施例中，插头710的焊接段712的高度h3减小至例如0.1mm。
第三实施例中的绝缘块
参考图13A至13C，第三实施例的绝缘块730包括本体732、圆柱形部分734和盖支脚736。本体732，与第二实施例的本体532相似，具有斜切结构。亦即，如图13C所示，本体732包括第一直线部分735b和对称布置在第一直线部分735b两侧的第二和第三直线部分735a和735c。***圆柱形部分734的通孔738的是插头710。盖支脚736在插头710***通孔738中后关于连接面737弯曲。
与第一和第二实施例相似，在第三实施例的本体732中，两个突出的台肩部分732A和732B形成空间733，以提供用于在插头710***通孔738中后将同轴电缆的中心导体焊接至插头710的焊接段712的操作的空间。台肩部分732A和732B的长度(图13C的L1)比第一和第二实施例中的小。
绝缘块730的高度比第一和第二实施例中的低，这能够通过减少图13A中“h4”表示的高度实现。图13A中表示的高度“h5”由技术标准设定，因此不能减少该高度h5以将所述同轴连接器联接至所述外部公连接器。
第三实施例中的主体
如图14A和14B所示，第三实施例的主体750包括绝缘块730所***的圆柱形部分760、用于保持同轴电缆的第一至第三紧固片752、754和756，以及用于保持圆柱形部分760的第四紧固片758。
在第三实施例的主体750中，在第三和第四紧固片756和758之间形成凸出部分765。凸出部分765具有足够的长度和宽度来容纳盖支脚736。另外，凸出部分765具有凹槽结构和平坦底面，如图14D所示。通过在第三实施例中形成凸出部分765，没有增加所述同轴连接器的整体高度，这可在绝缘块730***主体750的圆柱形部分760中并且圆柱形部分730弯曲时通过绝缘块730的盖支脚736出现。在本发明的实施例中，凸出部分765的深度约为5/100mm。
与第一和第二实施例相比，在第三实施例的主体750中圆柱形部分760的高度h6减小。有了减小的高度h6，所述同轴连接器和公连接器的联接结构的整体高度就能降低。例如，高度h6比第一和第二实施例中的要小约0.6mm。
在第三实施例的主体中，第三紧固片756弯曲成圆弧形，如图14E所示。如果第三紧固片736具有直线结构，当同轴电缆***主体750中并且第一至第四紧固片752至758弯曲时，第三紧固片736很可能接触同轴电缆的中心导体。因此，为了避免第三紧固片736和同轴电缆的中心导体之间的电气短路，具有圆弧形结构的第三紧固片736在其弯曲时为同轴电缆的中心导体的通过提供了空间。第三紧固片736的圆弧的尺寸通过考虑避免所述电气短路和足够避免所述圆弧被公连接器至所述同轴连接器的联接力压迫来确定。
公连接器
参考图15和16，说明适于联接本发明的同轴连接器的公连接器的结构。所述公连接器包括如图15所示的金属壳体和如图16所示的中心接触器850。图15的金属壳体820相当于图7的接地导体320，并且图16的中心接触器850相当于图7的接线端310。金属壳体820和中心接触器850的装配结构由绝缘壳(未图示)保持。
参考图15A至15C，构成本发明的公连接器的金属壳体820包括圆柱形部分822、焊接块824和连接部分826。在圆柱形部分822中形成同轴连接器所***的通孔823。
金属壳体820在圆柱形部分822的较下部具有开口830。开口830与通孔823连接以允许所述中心接触器(图16的“850”)通过。
参考图16A至16C，中心接触器850由中心插头852和基部854组成。中心插头852和基部854形成单个本体并且互相垂直连接。
中心接触器850联接金属壳体820而将图16A和16B所示的基部854的底面与图15A和15C所示的金属壳体820的底面827重合。中心接触器850的基部854经过金属壳体820的开口830。因此，即使在金属壳体820与中心接触器850装配时，装配好的公连接器的整体高度与金属壳体820的圆柱形部分822的高度相同并且由于中心接触器850的基部854没有增加所述高度。相比之下，常规公连接器300具有由中心接触器310的直径和金属壳体320的高度增加的高度，如图7所示。
对于中心接触器850中的基部854和中心插头852的垂直连接，能够采取以下步骤。
(1)准备一个直径与中心插头852相同的金属圆筒。
(2)将所准备的金属圆筒的局部(用来形成基部854的局部)压平，然后将平坦的局部弯曲90度。
根据第三实施例的同轴连接器1300和公连接器870的装配结构如图17A至17D所示。在第三实施例的同轴连接器1300中，易于将中心导体978焊接至连接器1300的插头710，因为当包括护套972、接地导体974、绝缘件976和中心导体978的同轴电缆970在插头710***绝缘块730并联接主体750后***时同轴电缆970的中心导体978通过空间980露出。
在图17B中，“Ht”代表根据本发明第三实施例的同轴连接器1300和公连接器870的装配结构的高度。
参考图8，当第一实施例的同轴连接器200和第二实施例的同轴连接器1200联接至公连接器870并且所述联接结构安装在电路板1400时，高度是例如2.4mm，而第三实施例的同轴连接器1300具有例如1.8mm的安装高度。
为了验证本发明的技术效果，发明人已测量第二实施例的同轴连接器1200的***损耗和逆程损耗并且将测量到的数据与从常规连接器得到的数据进行对比。在该测量中，本发明第二实施例的同轴连接器1200联接至如图19所示具有100mm长度的同轴电缆170/970的两端并且通过将所述同轴电缆与HP 8510C(惠普公司的网络分析仪)的DUT在3.5mm全2端口校准(full 2-port calibration)和1～7GHz频率的状态下联接，测量所述***损耗和逆程损耗。
如图20所示，常规结构的***损耗最大-1.2dB，而本发明的同轴连接器1200的***损耗大幅减少至最大-0.8dB。该***损耗是在信号从接线端1传送至检测DUT的接线端2时从接线端2观测到的信号线的损耗的对数所代表的测量标准。
另外，如图21所示，常规结构的逆程损耗有-10dB大，而同轴连接器1200的逆程损耗则显著减少至-13dB。该逆程损耗是从所述信号从接线端1返回至接线端2对数所代表的测量标准。例如，当发送“100”时返回“10”，则逆程损耗是-10dB。
接下来，为测量使用了同轴连接器1200的整体结构的***损耗，将同轴连接器1200如图22A和22B所示装配。参考图22A至22B，50Ω的公连接器870安装在Rogers的R04004板上并且公连接器870联接至50Ω的传输线1520。所述传输线通过50Ω的SMA连接器1600与检测设备(HP 8510C)连接，准备好检测DUT。然后，将本发明的同轴连接器1200与100mm长的同轴电缆170/790的两端连接，并且将该结构连接至所述检测DUT。
如图23所示，整体的逆程损耗在6GHz的频率下约为-20dB并且在7GHz的频下约为-12dB。-20dB的逆程损耗意味着当发送“100”信号，仅返回“1”信号。
虽已参考优选实施例及附图对本发明作出以上说明，但是本发明的权利范围并不局限于此而更应该由在此附上的权利要求及其等同方案来确定，本发明所属领域的专业人员应该明白，允许在不偏离本发明精神的前提下对其进行各种修改和改造。
工业适用性
本发明广泛应用于各种测量及检测设备和如移动电话、GPS、GPRS、蓝牙、PCI、无线LAN和AP等的电子装置。特别地，本发明的同轴连接器适用于以同轴电缆进行高频信号传输。
因为本发明的同轴连接器即使在用于所述连接器的部件安装后也允许进行所述焊接操作，所以供应所述部件就变得可行并且因此用户能够按其需要定制所述同轴连接器。
另外，所述同轴连接器的装配工艺简单并且因此所述插头的生产效率得到提高。
此外，本发明提供用于所述插头的部件，其具有用于避免电气短路及用于阻抗匹配的结构，因此所述连接器的电气特性得到增强以用于更高的频率。
在本发明中，同轴连接器的阻抗特性得到大幅提高以致当所述同轴连接器被联接至同轴电缆或公连接器时能够完成更精确的阻抗匹配并且使得在更高频率下没有信号损耗的信号传输成为可能。另外，所述同轴连接器的高度得到显著减少。
Claims (36)
1.一种同轴连接器，其与具有中心导体和接地导体的同轴电缆互相电气及机械连接，包括：
插头，其具有待焊接至所述同轴电缆的中心导体的焊接段以及从所述焊接段延伸并且与公连接器互相电气连接的接触段；
绝缘块，其具有包括所述插头所***的通孔的圆柱形部分、与所述圆柱形部分连接的本体和在与所述圆柱形部分相反的方向上从所述本体延伸的盖支脚；
主体，其具有包括用来容纳所述插头所***的所述绝缘块的孔的圆柱形部分、用来保持所述同轴电缆的紧固片以及与所述同轴电气的接地导体互相电气连接的本体；并且
所述绝缘块的所述本体包括用来在所述盖支脚的相对的位置中形成空间的台肩部分，并且所述主体的圆柱形部分包括折叠紧固装置，所述折叠紧固装置从所述圆柱形部分平行延伸并且在所述折叠紧固装置之间形成空间，使得通过所述折叠紧固装置之间的空间和所述绝缘块中的空间焊接所述插头的焊接段和所述同轴电缆的中心导体。
2.如权利要求1所述的同轴连接器，其中所述盖支脚在其弯曲时具有足够的长度来盖住所述插头的焊接段。
3.如权利要求1所述同轴连接器，其中所述焊接段为U形或V形弯曲结构并且在中心部位具有凹槽，所述同轴电缆的中心导体焊接至所述凹槽。
4.如权利要求1所述的同轴连接器，其中所述接触段包括向内倾斜的第一和第二接触段。
5.如权利要求1所述的同轴连接器，其中，在所述同轴电缆的中心导体被焊接后，所述折叠紧固装置之间的空间和所述绝缘块的空间被填充绝缘环氧树脂。
6.一种同轴连接器，其与具有中心导体和接地导体的同轴电缆互相电气及机械连接，包括：
插头，其具有待焊接至所述同轴电缆的中心导体的焊接段以及从所述焊接段延伸并且与公连接器互相电气连接的接触段；
绝缘块，其具有包括所述插头所***的通孔的圆柱形部分、与所述圆柱形部分连接的本体和在与所述圆柱形部分相反的方向上从所述本体延伸的盖支脚；
主体，其具有包括用来容纳所述插头所***的所述绝缘块的孔的圆柱形部分、多个用来保持所述同轴电缆的紧固片以及与所述同轴电气的接地导体互相电气连接的本体；并且
所述主体的圆柱形部分在从所述圆柱形部分平行延伸的所述折叠紧固片之间形成空间，并且所述多个紧固片之间具有足够的间隔来容纳所述折叠紧固装置之间的空间。
7.用于如权利要求1或6所述的同轴连接器中的绝缘块。
8.如权利要求7所述的绝缘块，其中所述绝缘块的盖支脚的长度在其弯曲时能盖住所述插头的焊接段。
9.用于如权利要求1或6所述的同轴连接器中的插头。
10.如权利要求9所述的插头，其中所述插头的焊接段为V形或U形弯曲结构。
11.用于如权利要求1或6所述的同轴连接器中的主体。
12.如权利要求11所述的主体，其中所述主体的圆柱形部分具有用于联接公连接器的凹部。
13.一种装配同轴连接器的方法，该同轴连接器包括：插头，其具有待焊接至所述同轴电缆的中心导体的焊接段及从所述焊接段延伸并且与公连接器互相电气连接的接触段；绝缘块，其具有包括所述插头所***的通孔的圆柱形部分、与所述圆柱形部分连接的本体和在与所述圆柱形部分相反的方向上从所述本体延伸的盖支脚；以及主体，其具有包括用来容纳所述插头所***的绝缘块的孔的圆柱形部分、用来保持所述同轴电缆的紧固片和与所述同轴电缆的接地导体互相电气连接的本体，所述方法包括的步骤有：
(i)通过将所述插头的接触段***所述绝缘块的通孔中而将所述插头联接至所述绝缘块；
(ii)将所述绝缘块联接至形成于所述主体的圆柱形部分中的孔内；
(iii)将所述主体的圆柱形部分弯曲90度；
(iv)在将所述同轴电缆***至所述主体后将，焊接所述同轴电缆的中心导体和所述插头的焊接段，使得所述同轴电缆的中心导体达到所述插头的焊接段；以及
(v)将所述主体的接触段弯曲以固定所述同轴电缆。
14.一种同轴连接器，其与具有中心导体和接地导体的同轴电缆互相电气及机械连接，包括：
插头，其具有待焊接至所述同轴电缆的中心导体的焊接段以及从所述焊接段延伸并且与公连接器互相电气连接的接触段；
绝缘块，其具有包括所述插头所***的通孔的圆柱形部分、与所述圆柱形部分连接的本体和在与所述圆柱形部分相反的方向上从所述本体延伸的盖支脚；
主体，其具有包括用来容纳所述插头所***的绝缘块的孔的圆柱形部分、用来保持所述同轴电缆的紧固片以及与所述同轴电缆的接地导体互相电气连接的本体；
所述绝缘块的所述本体包括用于在所述盖支脚相对的位置中形成空间的台肩部分，并且所述主体的圆柱形部分包括折叠紧固装置，所述折叠紧固装置从所述圆柱形部分平行延伸以在所述折叠紧固装置之间形成空间，以通过所述折叠紧固装置之间的空间和所述绝缘块中的空间焊接所述插头的焊接段和所述同轴电缆的中心导体；并且
所述绝缘块的所述本体是斜切结构。
15.如权利要求14所述的同轴连接器，其中所述插头的底部是平坦的。
16.如权利要求14所述的同轴连接器，其中所述接触段以弯曲结构中从所述焊接段伸出。
17.如权利要求14所述的同轴连接器，其中所述插头的焊接段的端面与所述接触段的端面重合。
18.如权利要求14所述的同轴连接器，其中所述绝缘块的本体的台肩部分沿所述本体的宽度方向在从所述本体的端面向内的位置处从所述绝缘块的本体延伸。
19.如权利要求14所述的同轴连接器，其中所述绝缘块的本体的台肩部分沿所述本体的高度方向在离开所述本体的顶面的位置处从所述绝缘块的本体延伸。
20.如权利要求14所述的同轴连接器，其中所述主体的折叠紧固装置为弧形封闭结构。
21.如权利要求14所述的同轴连接器，其中所述主体在所述紧固片之间具有平坦底面以保持所述圆柱形部分。
22.如权利要求14所述的同轴连接器，其中所述主体在所述紧固片之间的底面处具有凸出部分以保持所述同轴电缆。
23.一种同轴连接器，其与具有中心导体和接地导体的同轴电缆互相电气及机械连接的，包括：
插头，其具有待焊接至所述同轴电缆的中心导体的焊接段以及从所述焊接段延伸并且与公连接器互相电气连接的接触段；
绝缘块，其具有包括所述插头所***的通孔的圆柱形部分、与所述圆柱形部分连接的本体和在与所述圆柱形部分相反的方向上从所述本体延伸的盖支脚；
主体，其具有包括用来容纳所述插头所***的绝缘块的孔的圆柱形部分、用来保持所述同轴电缆的紧固片以及与所述同轴电气的接地导体互相电气连接的本体；
所述绝缘块的所述本体包括用于在所述盖支脚相对的位置中形成空间的台肩部分，并且所述主体的圆柱形部分包括折叠紧固装置，所述折叠紧固装置从所述圆柱形部分平行延伸以在所述折叠紧固装置之间形成空间，以通过所述折叠紧固装置之间的空间和所述绝缘块中的空间焊接所述插头的焊接段和所述同轴电缆的中心导体；并且
所述主体具有凸出部分以在所述绝缘块***所述主体的圆柱形部分中时容纳所述绝缘块的盖支脚。
24.如权利要求23所述的同轴连接器，其中所述插头的接触段以弯曲结构从所述焊接段伸出。
25.如权利要求23所述的同轴连接器，其中所述插头在两端处具有凸峰以避免焊料溢出。
26.如权利要求25所述的同轴连接器，其中所述插头的焊接段低于所述凸峰。
27.如权利要求23所述的同轴连接器，其中所述绝缘块的本体为斜切结构。
28.如权利要求23所述的同轴连接器，其中用来保持所述同轴电缆的紧固片的端部弯曲以形成圆弧。
29.如权利要求28所述的同轴连接器，其中所述圆弧的尺寸足以让所述同轴电缆的中心导体通过并且该圆弧不会被所述同轴连接器和所述公连接器的联接力压迫。
30.一种公连接器，其包括金属壳体，所述金属壳体包括圆柱形部分、焊接块和接触段，以及包括中心插头和基部的中心接触器，
所述圆柱形本体具有所述中心插头所***的通孔和与所述通孔连接的开口，
所述中心接触器经过所述开口到达所述通孔，
当所述金属壳体和所述中心接触器联接后，所述基部的底面与所述金属壳体的底面重合。
31.如权利要求30所述的公连接器，其中所述基部和所述中心插头形成单个本体，并且所述金属壳体和中心接触器由绝缘壳保持。
32.用于如权利要求14或23所述的同轴连接器中的插头。
33.用于如权利要求14或23所述的同轴连接器中的绝缘块。
34.用于如权利要求14或23所述的同轴连接器中的主体。
35.一种装配同轴连接器的方法，该同轴连接器包括：插头，其具有待焊接至所述同轴电缆的中心导体的焊接段及从所述焊接段延伸并且与公连接器互相电气连接的接触段；绝缘块，其具有包括所述插头所***的通孔的圆柱形部分、呈斜切结构并且与所述圆柱形部分连接的本体和在与所述圆柱形部分相反的方向上从所述本体延伸的盖支脚；以及主体，其具有包括用来容纳所述插头所***的绝缘块的孔的圆柱形部分、用来保持所述同轴电缆的紧固片和与所述同轴电缆的接地导体互相电气连接的本体，所述方法包括的步骤有：
(i)通过将所述插头的接触段***所述绝缘块的通孔中而将所述插头联接至所述绝缘块；
(ii)将所述绝缘块联接至形成于所述主体的圆柱形部分中的孔内；
(iii)将所述主体的圆柱形部分弯曲90度；
(iv)在将所述同轴电缆***至所述主体后，焊接所述同轴电缆的中心导体和所述插头的焊接段，以使所述同轴电缆的中心导体达到所述插头的焊接段；以及
(v)使所述主体的接触段弯曲以固定所述同轴电缆。
36.一种装配同轴连接器的方法，该同轴连接器包括：插头，其具有待焊接至所述同轴电缆的中心导体的焊接段及从所述焊接段延伸并且与公连接器互相电气连接的接触段；绝缘块，其具有包括所述插头所***的通孔的圆柱形部分、呈斜切结构并且与所述圆柱形部分连接的本体和在与所述圆柱形部分相反的方向上从所述本体延伸的盖支脚；以及主体，其具有包括用来容纳所述插头所***的绝缘块的孔的圆柱形部分、用来保持所述同轴电缆的紧固片和与所述同轴电缆的接地导体互相电气连接的本体，所述主体具有凸出部分以在所述绝缘块***至所述主体的圆柱形部分中时容纳所述绝缘块的盖支脚，所述方法包括的步骤有：
(i)通过将所述插头的接触段***所述绝缘块的通孔中而将所述插头联接至所述绝缘块；
(ii)将所述绝缘块联接至形成于所述主体的圆柱形部分中的孔内；
(iii)将所述主体的圆柱形部分弯曲90度；
(iv)在将所述同轴电缆***至所述主体后，焊接所述同轴电缆的中心导体和所述插头的焊接段；以使所述同轴电缆的中心导体达到所述插头的焊接段；以及
(v)使所述主体的接触段弯曲以固定所述同轴电缆。
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