FR2700223A1 - Coaxial connector 7/16. - Google Patents
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Abstract
Dans ce connecteur, le diamètre du conducteur intérieur (22) du connecteur femelle aussi bien que du connecteur mâle est réduit à une cote qui est encore conforme à la norme, et des dispositions mécaniques compensent exactement sur le plan électrique cette réduction du diamètre pour conserver l'impédance caractéristique de 50 ohms. Du fait de la réduction de diamètre, les conducteurs intérieurs peuvent alors être fabriqués en une seule pièce et être mis en place dans les boîtiers (21, 34) du connecteur par le côté câble de chaque connecteur.In this connector, the diameter of the inner conductor (22) of the female connector as well as of the male connector is reduced to a dimension which still complies with the standard, and mechanical arrangements electrically compensate exactly for this reduction in diameter to maintain the characteristic impedance of 50 ohms. Due to the reduction in diameter, the inner conductors can then be made as a single piece and be fitted into the connector housings (21, 34) from the cable side of each connector.
Description
Connecteur coaxial 7/16 L'invention se rapporte à un connecteur coaxialCoaxial connector 7/16 The invention relates to a coaxial connector
7/16, aussi bien sous la forme d'un connecteur femelle que sous la forme d'un connecteur mâle Les deux sont normalisés par la norme DIN 47 223 ainsi que par plusieurs normes étrangères et internationales et sont 7/16, both in the form of a female connector and in the form of a male connector Both are standardized by DIN 47 223 as well as by several foreign and international standards and are
extrêmement répandus dans le monde entier. extremely widespread around the world.
Sur la figure 1, on a représenté un connecteur 7/16, composé d'un connecteur femelle et d'un connecteur mâle, dans cette forme de réalisation normalisée Le connecteur femelle comprend un boîtier 1 de connecteur formant le conducteur extérieur, dont la surface frontale côté connexion représente le plan de référence mécanique et électrique E, ainsi qu'un conducteur intérieur 2 qui prend appui dans le boîtier 1 du connecteur par l'intermédiaire d'une rondelle 3 en matière isolante, et qui, sur le côté connexion, forme une douille 2 a fendue longitudinalement Le connecteur mâle comprend de façon analogue un boîtier 4 de connecteur formant le conducteur extérieur, dont la surface frontale de contact représente aussi le plan de référence mécanique et électrique E, ainsi qu'un conducteur intérieur 5 qui prend appui dans le boîtier 4 du connecteur par l'intermédiaire d'une rondelle 6 en matière isolante et qui, sur le côté connexion, forme un téton 5 a qui s'engage dans la douille 2 a du conducteur intérieur 2 du connecteur femelle Pour la fixation mécanique, il est prévu un écrou de raccord 7 et, pour l'étanchéité, une bague torique 8 Ces deux éléments se trouvent radialement à l'extérieur des surfaces frontales de contact des boîtiers de connecteurs, 1 et 4 respectivement. En vue d'assurer la compatibilité mécanique et les propriétés électriques d'une connexion 7/16, les normes précitées prescrivent pratiquement toutes les cotes essentielles, y compris leurs tolérances Pour le diamètre dl, aussi bien celui du conducteur intérieur femelle 2, 2 a que celui du conducteur intérieur mâle 5, 5 a, on n'indique dans les normes que la valeur nominale de 7 mm, avec cette précision que la cote précise dl doit être choisie de telle manière que la connexion présente l'impédance caractéristique normalisée de 50 ohms. Comme on peut le voir sur la figure 1, le conducteur intérieur femelle 2 aussi bien que le conducteur intérieur mâle 5 présentent un diamètre considérablement réduit dans la région de la rondelle de matière isolante, 3 ou 6 respectivement, qui leur correspond Cette réduction du diamètre compense la composante capacitive, résultant des propriétés diélectriques de la rondelle isolante, qui, autrement, pourrait conduire à une modification de l'impédance caractéristique à cet endroit et, de ce fait, à des réflexions Toutefois, les deux modifications brusques du diamètre des conducteurs intérieurs 2 et 5 abaissent la fréquence limite de la connexion et ont l'inconvénient additionnel consistant en ce que les conducteurs intérieurs doivent être réalisés en deux parties pour des raisons de technique de montage, en ce sens qu'après le soudage du conducteur intérieur du câble (non représenté) sur le conducteur intérieur femelle 2 ou sur le conducteur intérieur mâle 5, chacune des parties douille 2 a et téton 5 a doit être vissée par In Figure 1, there is shown a connector 7/16, composed of a female connector and a male connector, in this standardized embodiment The female connector comprises a connector housing 1 forming the outer conductor, the surface of which front side connection represents the mechanical and electrical reference plane E, as well as an internal conductor 2 which is supported in the housing 1 of the connector by means of a washer 3 made of insulating material, and which, on the connection side, forms a socket 2 split longitudinally The male connector similarly comprises a connector housing 4 forming the outer conductor, the front contact surface of which also represents the mechanical and electrical reference plane E, as well as an inner conductor 5 which takes support in the connector housing 4 via a washer 6 made of insulating material and which, on the connection side, forms a stud 5 a which engages in the socket 2 a of the inner conductor 2 of the female connector For mechanical fixing, a coupling nut 7 is provided and, for sealing, an O-ring 8 These two elements are located radially outside the front contact surfaces of connector housings, 1 and 4 respectively. In order to ensure the mechanical compatibility and the electrical properties of a 7/16 connection, the aforementioned standards prescribe practically all essential dimensions, including their tolerances. For the diameter dl, that of the female inner conductor 2, 2 a than that of the male inner conductor 5, 5 a, the standards only indicate the nominal value of 7 mm, with this precision that the precise dimension dl must be chosen in such a way that the connection has the normalized characteristic impedance of 50 ohms. As can be seen in Figure 1, the female inner conductor 2 as well as the male inner conductor 5 have a considerably reduced diameter in the region of the washer of insulating material, 3 or 6 respectively, which corresponds to them This reduction in diameter compensates for the capacitive component, resulting from the dielectric properties of the insulating washer, which otherwise could lead to a modification of the characteristic impedance at this location and, therefore, to reflections However, the two abrupt modifications of the diameter of the conductors internal 2 and 5 lower the limit frequency of the connection and have the additional disadvantage that the internal conductors must be made in two parts for reasons of mounting technique, in the sense that after welding of the internal conductor of the cable (not shown) on the female inner conductor 2 or on the inner conductor male 5, each of the bushing parts 2 a and stud 5 a must be screwed in
le côté connexion respectif.the respective connection side.
L'invention a pour but de créer un connecteur 7/16 qui, tout en présentant une compatibilité totale avec les connecteurs 7/16 connus et normalisés, possède une plus haute fréquence limite et soit à la fois plus The invention aims to create a 7/16 connector which, while having full compatibility with known and standardized 7/16 connectors, has a higher limit frequency and is both more
simple à fabriquer et plus facile à monter. simple to manufacture and easier to assemble.
Pour le connecteur femelle, ce problème est résolu par le fait que le conducteur intérieur femelle possède un diamètre extérieur d 3 d'environ 6 mm et que le bottier du connecteur présente, à une distance axiale & 1 du plan de référence, un diamètre intérieur qui diminue du diamètre normalisé de 16 mm à un diamètre d'environ 13,6 mm, tà 1 étant choisie de façon à compenser exactement, sur le plan électrique, le saut de diamètre d'environ 7 mm à environ 6 mm, qui est présent sur la zone de contact des conducteurs intérieurs (plan de joint des conducteurs intérieurs) après For the female connector, this problem is solved by the fact that the female internal conductor has an external diameter d 3 of approximately 6 mm and that the connector housing has, at an axial distance 1 1 from the reference plane, an internal diameter which decreases from the standard diameter of 16 mm to a diameter of approximately 13.6 mm, tà 1 being chosen so as to compensate exactly, electrically, the jump in diameter from approximately 7 mm to approximately 6 mm, which is present on the contact area of the inner conductors (joint plane of the inner conductors) after
l'accouplement avec un connecteur mâle 7/16 normalisé. coupling with a standard 7/16 male connector.
Pour le connecteur mâle, le même problème est résolu par le fait que le conducteur intérieur mâle a un diamètre extérieur d'environ 5 mm et que l'espace entre le conducteur extérieur et le conducteur intérieur mâle est rempli d'un diélectrique, de préférence du PTFE, dont la surface frontale côté connexion déborde au-delà du plan de référence d'une distance h 2 qui est choisie de manière à compenser exactement, sur le plan électrique, le saut de diamètre, d'environ 5 mm à environ 7 mm, qui est présent après l'accouplement avec For the male connector, the same problem is solved by the fact that the male internal conductor has an external diameter of approximately 5 mm and that the space between the external conductor and the male internal conductor is filled with a dielectric, preferably PTFE, the front surface of the connection side overflows beyond the reference plane by a distance h 2 which is chosen so as to compensate, electrically, for the jump in diameter, from approximately 5 mm to approximately 7 mm, which is present after mating with
un connecteur femelle 7/16 normalisé. a standard 7/16 female connector.
Dans les revendications secondaires, on indique In the secondary claims, it is indicated
des formes de réalisation préférées. preferred embodiments.
A la base des deux solutions, on trouve la reconnaissance du fait que les diamètres des conducteurs intérieurs, aussi bien celui du connecteur femelle que celui du connecteur mâle, peuvent être réduits et que la fréquence limite peut ainsi être augmentée puisque les dispositions mécaniques qui sont rendues nécessaires par la réduction du diamètre des conducteurs intérieurs pour maintenir constamment l'impédance caractéristique à 50 ohms, peuvent être prises dans des régions qui ne compromettent pas la compatibilité mécanique avec les At the basis of the two solutions is the recognition that the diameters of the inner conductors, both that of the female connector and that of the male connector, can be reduced and that the limit frequency can thus be increased since the mechanical arrangements which are made necessary by reducing the diameter of the inner conductors to constantly maintain the characteristic impedance at 50 ohms, can be taken in regions that do not compromise mechanical compatibility with
connecteurs conjugués normalisés.standardized conjugate connectors.
En particulier, la réduction de diamètre des conducteurs intérieurs a l'avantage consistant en ce que, maintenant, ces conducteurs ont le même diamètre dans la région de la traversée de la rondelle en matière isolante correspondante, et au-delà de cette rondelle du côté connexion Ceci signifie que les conducteurs intérieurs peuvent être fabriqués en une seule pièce et peuvent être mis en place dans le boîtier du connecteur par le côté câble du connecteur considéré On peut obtenir un montage plus résistant à l'arrachage du conducteur intérieur dans la rondelle en matière isolante correspondante par des dispositions mécaniques connues, en particulier une embase annulaire sur le côté câble du conducteur intérieur, et un profil de surface en dent de scie dans la région entourée par la rondelle In particular, the reduction in diameter of the inner conductors has the advantage that, now, these conductors have the same diameter in the region of the passage of the washer made of corresponding insulating material, and beyond this washer on the side connection This means that the inner conductors can be made in one piece and can be placed in the connector housing by the cable side of the connector in question. We can obtain a mounting more resistant to the tearing of the inner conductor in the washer by corresponding insulating material by known mechanical arrangements, in particular an annular base on the cable side of the inner conductor, and a sawtooth surface profile in the region surrounded by the washer
de matière isolante considérée.of insulating material considered.
Sous la condition supplémentaire, mais facile à respecter, consistant en ce que le diamètre maximum du conducteur intérieur du connecteur mâle (en règle générale, le diamètre à la hauteur de l'embase annulaire précitée) est inférieur ou égal au diamètre du diélectrique du câble à raccorder, la présente proposition offre pour la première fois la possibilité de réaliser l'assemblage entre le conducteur intérieur du câble et le conducteur intérieur du connecteur sous la forme d'un assemblage par sertissage, ce qui permet d'économiser un temps de montage considérable, aussi bien dans le cas de câbles préparés par le fabricant que dans le cas o les connecteurs sont montés sur le câble Under the additional condition, but easy to comply with, consisting in that the maximum diameter of the internal conductor of the male connector (as a rule, the diameter at the height of the abovementioned annular base) is less than or equal to the diameter of the cable dielectric to be connected, this proposal offers for the first time the possibility of making the assembly between the inner conductor of the cable and the inner conductor of the connector in the form of a crimp assembly, which saves assembly time. considerable, both in the case of cables prepared by the manufacturer and in the case where the connectors are mounted on the cable
par le client.by the customer.
En raison de la large diffusion des connecteurs 7/16 normalisés, on aura en général à raccorder un tel connecteur normalisé avec un connecteur correspondant à la présente proposition; naturellement, un connecteur femelle et un connecteur mâle selon la présente Due to the wide distribution of standardized 7/16 connectors, it will generally be necessary to connect such a standardized connector with a connector corresponding to the present proposal; naturally, a female connector and a male connector according to the present
proposition peuvent cependant s'accoupler entre eux. proposal can however mate with each other.
Le connecteur selon l'invention est décrit ci- The connector according to the invention is described below.
après de façon plus détaillée ci-après en regard du dessin Sur ce dessin, on a représenté à titre d'exemple en coupe longitudinale et par une vue schématique simplifiée, sur la figure 2, un connecteur femelle selon l'invention, accouplé à un connecteur mâle normalisé selon l'état de la technique; et, sur la figure 3, un connecteur femelle normalisé selon l'état de la technique accouplé à un connecteur after in more detail below with reference to the drawing In this drawing, there is shown by way of example in longitudinal section and by a simplified schematic view, in Figure 2, a female connector according to the invention, coupled to a male connector standardized according to the state of the art; and, in FIG. 3, a female connector standardized according to the state of the art coupled to a connector
mâle selon l'invention.male according to the invention.
Le connecteur mâle normalisé représenté à droite sur la figure 2 et le connecteur femelle normalisé représenté à gauche sur la figure 3 correspondent aux connecteurs correspondants représentés sur la figure 1 et, ils sont donc munis des mêmes numéros de référence The standard male connector shown on the right in Figure 2 and the standard female connector shown on the left in Figure 3 correspond to the corresponding connectors shown in Figure 1 and, therefore, they are provided with the same reference numbers
et ne seront donc pas décrits une nouvelle fois. and will therefore not be described again.
Le connecteur femelle, à gauche sur la figure 2, comprend un boîtier 21 de connecteur, un conducteur intérieur 22 présentant côté connexion une partie formant douille 22 a, et une rondelle 23 en matière isolante L'extrémité côté câble du conducteur intérieur 22 est connectée au conducteur intérieur 42, simplement esquissé, du câble, d'une façon non représentée en détail, de préférence par sertissage, et, en direction de la rondelle 23 en matière isolante, il s'épaissit en deux étages, pour atteindre un diamètre maximum d 2 dans la région d'une embase annulaire 22 b, par laquelle le conducteur intérieur 22 prend appui contre la rondelle 23 en matière isolante, du côté câble Le diamètre d 2 est légèrement plus petit que le diamètre d 6, qui est ici celui du diélectrique 43, simplement esquissé, du câble, ou de façon plus générale, celui de la section frontale de la liaison coaxiale, rigide ou flexible, qui est raccordée Pour obtenir une impédance caractéristique constante, le diamètre intérieur du boîtier 21 du connecteur est lui aussi en gradins d'une façon qui correspond aux gradins du diamètre du conducteur intérieur 22 Du côté connexion, à partir de l'embase annulaire 22 b, le conducteur intérieur 22 a un diamètre constant d 3 d'environ 6 mm Dans la région de la partie formant douille 22 a, on obtient donc, en combinaison avec le diamètre normalisé de l'extrémité pénétrante du téton du conducteur intérieur 5 a, qui est de 5 mm, une épaisseur de paroi d'environ 0,5 mm qui suffit, en combinaison avec la précontrainte élastique de la partie douille 22 a, qui est obtenue de la façon habituelle par la formation de fentes longitudinales, pour obtenir la même résistance à l'arrachement et la même sécurité de contact que dans le cas du connecteur femelle normalisé selon la figure 1 A une distance à 1 d'environ 2,5 mm du plan de référence E, le boîtier de connecteur présente un diamètre intérieur qui diminue du diamètre intérieur normalisé d 4 de 16 mm à environ 13,6 mm, qui compense, sur le plan de l'impédance caractéristique, le diamètre réduit de la partie formant douille 22 a du conducteur intérieur, qui est ramené à d 3 = 6 mm, comparativement à la mesure normalisée de dl = 7 mm Dans l'exemple de réalisation, ce diamètre intérieur réduit du boîtier de connecteur est réalisé par un manchon 29 emmanché à f orce qui, en même temps, sert à la fixation de la position de la rondelle 23 en matière isolante Toutes les cotes qui sont nécessaires pour assurer la possibilité d'accouplement avec le connecteur The female connector, on the left in FIG. 2, comprises a connector housing 21, an internal conductor 22 having on the connection side a socket part 22 a, and a washer 23 made of insulating material The cable-side end of the internal conductor 22 is connected to the inner conductor 42, simply sketched, of the cable, in a manner not shown in detail, preferably by crimping, and, in the direction of the washer 23 of insulating material, it thickens in two stages, to reach a maximum diameter d 2 in the region of an annular base 22 b, by which the inner conductor 22 bears against the washer 23 of insulating material, on the cable side The diameter d 2 is slightly smaller than the diameter d 6, which is here that of the dielectric 43, simply sketched, of the cable, or more generally, that of the front section of the coaxial connection, rigid or flexible, which is connected To obtain an impeda nce constant characteristic, the inside diameter of the housing 21 of the connector is also in steps in a way which corresponds to the steps of the diameter of the inside conductor 22 On the connection side, from the annular base 22 b, the inside conductor 22 a a constant diameter d 3 of approximately 6 mm In the region of the bushing part 22 a, we therefore obtain, in combination with the standardized diameter of the penetrating end of the stud of the inner conductor 5 a, which is 5 mm, a wall thickness of approximately 0.5 mm which is sufficient, in combination with the elastic prestressing of the bushing part 22 a, which is obtained in the usual way by the formation of longitudinal slots, to obtain the same resistance to tearing and the same contact security as in the case of the standard female connector according to FIG. 1 At a distance of about 2.5 mm from the reference plane E, the connector housing has an internal diameter laughing which decreases from the normalized internal diameter d 4 from 16 mm to approximately 13.6 mm, which compensates, in terms of the characteristic impedance, the reduced diameter of the socket-forming part 22 a of the internal conductor, which is reduced to d 3 = 6 mm, compared to the standard measurement of dl = 7 mm In the embodiment, this reduced internal diameter of the connector housing is produced by a sleeve 29 which is forcibly fitted which, at the same time, serves for fixing of the position of the washer 23 in insulating material All the dimensions which are necessary to ensure the possibility of coupling with the connector
mâle normalisé sont aux normes.standardized male are up to standard.
Le connecteur mâle représenté à droite sur la figure 3 comprend un boîtier 34 de connecteur, un conducteur intérieur 35, possédant une partie formant téton 35 a du côté connexion, et une rondelle 36 en matière isolante L'extrémité côté câble du conducteur intérieur 35 est assemblée au conducteur intérieur 42, simplement esquissé, du câble d'une façon non représentée, et il s'épaissit en direction de la rondelle 36 en matière isolante, pour atteindre un diamètre maximum d 2 dans la région d'une embase annulaire 35 b par laquelle le conducteur intérieur 35 s'appuie contre la rondelle 36 en matière isolante du côté du câble Le diamètre d 2 est légèrement plus petit que le diamètre d 6, qui est ici celui du diélectrique 43, simplement esquissé, du câble, ou, de façon plus générale, de la section frontale de la liaison coaxiale raccordée Pour obtenir une impédance caractéristique constante, le diamètre intérieur du boîtier 34 du connecteur est également réalisé en gradins, d'une façon qui correspond aux gradins du diamètre du conducteur intérieur 35 Du côté connexion, à partir de l'embase annulaire 35 b, le conducteur intérieur 35 possède un diamètre d 5 de 5 mm, c'est-à-dire le diamètre normalisé de l'extrémité pénétrante du téton 5 a du conducteur intérieur sur la figure 1 Le diamètre du conducteur intérieur mâle, qui est par conséquent ramené de la cote normalisée dl de 7 mm à d 5 = 5 mm, est compensé, sur le plan de l'impédance caractéristique, par le fait que l'espace entre le conducteur extérieur, c'est-à-dire la paroi intérieure du boîtier 34 du connecteur, et le The male connector shown on the right in FIG. 3 comprises a connector housing 34, an internal conductor 35, having a stud portion 35 a on the connection side, and a washer 36 made of insulating material. The cable-side end of the internal conductor 35 is assembled to the inner conductor 42, simply sketched, of the cable in a manner not shown, and it thickens in the direction of the washer 36 of insulating material, to reach a maximum diameter d 2 in the region of an annular base 35 b by which the inner conductor 35 bears against the washer 36 of insulating material on the side of the cable The diameter d 2 is slightly smaller than the diameter d 6, which is here that of the dielectric 43, simply sketched, of the cable, or, more generally, from the front section of the connected coaxial connection To obtain a constant characteristic impedance, the internal diameter of the housing 34 of the connector is t also made in steps, in a way which corresponds to the steps of the diameter of the inner conductor 35 On the connection side, from the annular base 35 b, the inner conductor 35 has a diameter d 5 of 5 mm, this is that is to say the standard diameter of the penetrating end of the stud 5 a of the inner conductor in FIG. 1 The diameter of the male inner conductor, which is therefore reduced from the standard dimension dl from 7 mm to d 5 = 5 mm, is compensated, in terms of the characteristic impedance, by the fact that the space between the outer conductor, that is to say the inner wall of the housing 34 of the connector, and the
conducteur intérieur mâle, est rempli d'un diélectrique. male inner conductor, is filled with a dielectric.
Dans l'exemple de réalisation, ce diélectrique est représenté sous la forme d'un prolongement en une seule pièce de la rondelle 36 en matière isolante, en direction du plan de référence E Pour assurer la compensation précise, il est nécessaire de faire déborder la surface frontale, du côté connexion, du diélectrique, au-delà du plan de référence E d'une longueur a 2 à peu près égale à 0,5 mm Ceci ne compromet pas l'aptitude du connecteur mâle à s'accoupler au connecteur femelle normalisé représenté à gauche puisque le contact se produit dans le plan de référence E et que les cotes dans ce plan et de part et d'autre de celui-ci (vu du côté câble du connecteur mâle), restent aux normes sans changement Le diamètre extérieur du diélectrique dans la région de la partie débordante au-delà du plan de référence E ne doit cependant pas être supérieur à d 4 = 16 mm Dans l'exemple de réalisation, le boîtier 34 du connecteur est réalisé en deux pièces, plus précisément avec une bague 39 emmanchée à force qui fixe la rondelle 36 en matière isolante, et le diélectrique d'une seule pièce avec cette rondelle, en position entre le conducteur intérieur et le conducteur extérieur Toutefois, le même résultat peut aussi être atteint avec d'autres moyens de construction, même lorsque la rondelle 36 en matière isolante et le diélectrique compris entre le conducteur intérieur et le conducteur extérieur sont des éléments sépares. il In the exemplary embodiment, this dielectric is represented in the form of a one-piece extension of the washer 36 made of insulating material, in the direction of the reference plane E To ensure precise compensation, it is necessary to extend the front surface, on the connection side, of the dielectric, beyond the reference plane E of a length a 2 approximately equal to 0.5 mm This does not compromise the ability of the male connector to mate with the female connector standardized shown on the left since the contact occurs in the reference plane E and that the dimensions in this plane and on both sides of it (seen from the cable side of the male connector), remain within the standards without change The diameter outside of the dielectric in the region of the projecting part beyond the reference plane E, however, must not be greater than d 4 = 16 mm In the exemplary embodiment, the housing 34 of the connector is produced in two pieces es, more precisely with a force-fitted ring 39 which fixes the washer 36 made of insulating material, and the dielectric in one piece with this washer, in position between the inner conductor and the outer conductor However, the same result can also be achieved with other means of construction, even when the washer 36 of insulating material and the dielectric between the inner conductor and the outer conductor are separate elements. he
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