RU131533U1 - SEALED ADAPTER IN THE FREQUENCY RANGE 0-26 GHz - Google Patents

Abstract

Герметичный адаптер в диапазоне частот 0-26 ГГц, содержащий спаянные со стеклянным изолятором и выполненные из сплава 29НК корпус, внутренняя поверхность которого является наружным проводником коаксиальной линии передачи, и стержень, на который с двух сторон до упора в стеклянный изолятор надеты внутренние проводники коаксиальной линии в виде цанг, при этом каждая цанга выполнена с буртиком, в который упирается втулка из фторопласта, отличающийся тем, что буртик выполнен длиной от 0,3 до 0,5 мм, со стороны изолятора перед буртиком цанга имеет выступ длиной от 0,9 до 1,0 мм, а диаметр буртика dи диаметр выступа dопределяются из соотношений d=1,4d;0,95d≤d≤1,1d,где d - диаметр цанги.A sealed adapter in the frequency range 0-26 GHz, containing a housing soldered to a glass insulator and made of 29NK alloy, the inner surface of which is the outer conductor of the coaxial transmission line, and a rod on which the inner coaxial line conductors are worn on both sides of the glass insulator in the form of collets, each collet is made with a shoulder in which the sleeve is made of fluoroplastic, characterized in that the shoulder is made from 0.3 to 0.5 mm long, on the insulator side in front of the collar ystup length from 0.9 to 1.0 mm and the diameter d and the diameter of the bead protrusion dopredelyayutsya ratios of d = 1,4d; 0,95d≤d≤1,1d, where d - diameter of the collet.

Description

Полезная модель относится к электронной технике, а именно к конструкции соединителей для герметичного соединения радиотехнических устройств сантиметрового диапазона длин волн.The utility model relates to electronic equipment, namely to the design of connectors for the hermetic connection of radio devices of the centimeter wavelength range.

Известен герметичный адаптер «розетка-розетка» СРГ-50-808ФВ с коаксиальной линией передачи размерами 4,1×1,27 мм с фторопластовым заполнением с двумя гнездовыми центральными проводниками, выпускаемый по техническим условиям ВРО.364.049 ТУ. [1]Known sealed adapter "socket-socket" SRG-50-808FV with a coaxial transmission line with dimensions of 4.1 × 1.27 mm with PTFE filling with two female central conductors, manufactured according to the technical specifications VRO.364.049 TU. [one]

Однако этот адаптер имеет низкий уровень параметров в диапазоне частот 0-18 ГГц: КСВН до 1,5 в диапазоне частот 0,5-4,0 ГГц; 1,9 - в диапазоне частот 4,0-10 ГГц; 1,95 - в диапазоне частот 10-14 ГГц и 2,0 в диапазоне частот 14-18 ГГц. Величина высокочастотных потерь не регламентирована.However, this adapter has a low level of parameters in the frequency range 0-18 GHz: VSWR up to 1.5 in the frequency range 0.5-4.0 GHz; 1.9 - in the frequency range 4.0-10 GHz; 1.95 - in the frequency range 10-14 GHz and 2.0 in the frequency range 14-18 GHz. The magnitude of high-frequency losses is not regulated.

Известен коаксиальный герметичный соединитель, в котором наружный и центральный проводники, изготовленные из отличающихся по коэффициенту термического расширения металлов, спаяны со стеклянным изолятором по соприкасающимся поверхностям [2].Known coaxial sealed connector in which the outer and central conductors made of metals differing in the coefficient of thermal expansion are soldered to the glass insulator along contacting surfaces [2].

Соединитель является низкочастотным вводом в расширенном диапазоне температур: +250…-60°С. Однако он непригоден для работы в диапазоне сверхвысоких частот, так как его волновое сопротивление не рассчитано на требуемую в микроэлектронной технике стандартную величину 50 Ом. Величины КСВН и высокочастотных потерь не являются предметом рассмотрения данного патента.The connector is a low-frequency input in an extended temperature range: + 250 ... -60 ° C. However, it is unsuitable for operation in the microwave range, since its wave impedance is not designed for the standard value of 50 Ohms required in microelectronic technology. The values of VSWR and high-frequency losses are not the subject of this patent.

Известны адаптеры зарубежных компаний в диапазоне частот 0-18 ГГц: R125.720.001 (Radiall, Франция, www.radiall.com), 2991-6002 (Amphenol, США, (www.amphenol.com), 2080-5055-02 (Tyco, США, www.tyco.com), 34_SMA-50-0-3/111_ (Huber+Suhner, Швейцария, www.hubersuhner.com), а также адаптер (переход) ПК50-06-06 отечественной компании «Спецкабель» (www.spcable.ru). Хотя все эти адаптеры имеют высокий уровень электрических параметров, они не являются герметичными и непригодны для герметичного соединения радиотехнических устройств.The adapters of foreign companies in the frequency range 0-18 GHz are known: R125.720.001 (Radiall, France, www.radiall.com), 2991-6002 (Amphenol, USA, (www.amphenol.com), 2080-5055-02 (Tyco , USA, www.tyco.com), 34_SMA-50-0-3 / 111_ (Huber + Suhner, Switzerland, www.hubersuhner.com), as well as the adapter (transition) PK50-06-06 of the domestic company “Spetskabel” ( www.spcable.ru). Although all of these adapters have a high level of electrical parameters, they are not sealed and unsuitable for the tight connection of radio devices.

Наиболее близким аналогом (прототипом) предлагаемой полезной модели является герметичный радиочастотный соединитель типа гнездо-гнездо, в котором в герметичном металлостеклянном корпусе с изолятором из стекла С52-1, расположенным в центре корпуса, размещена коаксиальная линия передачи размерами 4,1×1,27 мм с фторопластовым заполнением, с двумя гнездовыми центральными проводниками с буртиками на концах диаметром 1,8 мм и длиной 0,3-0,5 мм, опирающимися на стеклянный и на фторопластовый изоляторы [3].The closest analogue (prototype) of the proposed utility model is a sealed radio-frequency connector of the socket-to-socket type, in which a coaxial transmission line with dimensions of 4.1 × 1.27 mm is placed in a sealed metal-glass case with a glass insulator C52-1 located in the center of the case with fluoroplastic filling, with two nested central conductors with collars at the ends with a diameter of 1.8 mm and a length of 0.3-0.5 mm, based on glass and fluoroplastic insulators [3].

Основным недостатком этой конструкции является возможность его использования только в диапазоне до 18ГГц, при этом уровень КСВН составляет 1,3, что недопустимо ...... Величина потерь не регламентирована.The main disadvantage of this design is the possibility of its use only in the range up to 18 GHz, while the level of VSWR is 1.3, which is unacceptable ...... The magnitude of the losses is not regulated.

Технический результат предлагаемой полезной модели заключается в уменьшении уровня КСВН до 1,25 и снижении уровня потерь при существенном улучшении электрических параметров адаптера.The technical result of the proposed utility model is to reduce the level of VSWR to 1.25 and reduce the level of losses with a significant improvement in the electrical parameters of the adapter.

Технический результат достигается тем, что герметичный адаптер в диапазоне частот 0-26 ГГц, содержит спаянные со стеклянным изолятором и выполненные из сплава 29НК корпус, внутренняя поверхность которого является наружным проводником коаксиальной линии передачи, и стержень, на который с двух сторон до упора в стеклянный изолятор надеты внутренние проводники коаксиальной линии в виде цанг, при этом каждая цанга выполнена с буртиком, в который упирается втулка из фторопласта. Буртик выполнен длиной от 0,3 до 0,5 мм, со стороны изолятора перед буртиком цанга имеет выступ длиной от 0,9 до 1,0 мм, а диаметр буртика d₁ и диаметр выступа d₂ определяются из соотношений: d₁=1,4d; 0,95d≤d₂≤1,1d, где d диаметр цанги.The technical result is achieved by the fact that the sealed adapter in the frequency range 0-26 GHz contains a housing soldered to the glass insulator and made of 29NK alloy, the inner surface of which is the outer conductor of the coaxial transmission line, and a rod on which from both sides all the way into the glass the insulator put on the internal conductors of the coaxial line in the form of collets, each collet is made with a shoulder in which the sleeve of fluoroplastic abuts. The bead is made in lengths from 0.3 to 0.5 mm, on the insulator side in front of the bead, the collet has a protrusion of 0.9 to 1.0 mm in length, and the bead diameter d ₁ and the protrusion diameter d _{2 are} determined from the relations: d ₁ = 1 4d; 0.95d≤d ₂ ≤1,1d, where d is the diameter of the collet.

Буртик и выступ представляют собой трансформаторные секции, предназначенные для согласования волнового сопротивления в коаксиальной линии. Длина буртика меньше 0,3 мм приводит к снижению механической прочности буртика, а длина больше 0,5 мм неоправданно увеличивает длину адаптера.The bead and protrusion are transformer sections designed to match the impedance in a coaxial line. The length of the shoulder less than 0.3 mm leads to a decrease in the mechanical strength of the shoulder, and a length of more than 0.5 mm unreasonably increases the length of the adapter.

Диаметр буртика равен 1,4 диаметра цанги, что необходимо для получения волнового сопротивления 50 Ом, а также для обеспечения прочного упора цанги во фторопластовый изолятор.The collar diameter is 1.4 collet diameters, which is necessary to obtain a wave impedance of 50 Ohms, as well as to ensure a solid stop of the collet in the fluoroplastic insulator.

Длина выступа меньше 0,9 мм и больше 1,0 мм, а также диаметр выступа меньше 0,95 диаметра цанги и больше 1,1 диаметра цанги приводят к возрастанию КСВН свыше 1,25 - от 1,5 до 2,0.The length of the protrusion is less than 0.9 mm and more than 1.0 mm, and also the diameter of the protrusion is less than 0.95 of the diameter of the collet and more than 1.1 of the diameter of the collet leads to an increase in VSWR over 1.25 - from 1.5 to 2.0.

Предлагаемая конструкция герметичного адаптера поясняется чертежами На фиг.1 представлена конструкция предлагаемого адаптера гнездо - гнездо, где:The proposed design of the sealed adapter is illustrated by drawings. Figure 1 shows the design of the proposed adapter socket - socket, where:

стеклянный изолятор - 1,glass insulator - 1,

корпус - 2,Pavilion 2,

стержень - 3,rod - 3,

внутренний проводник в виде цанги - 4,inner conductor in the form of a collet - 4,

буртик цанги - 5,collar collar - 5,

фторопластовая втулка - 6,PTFE sleeve - 6,

выступ цанги - 7.collet protrusion - 7.

На фиг.2 представлены оптимальные расчетные величины КСВН и потерь предлагаемого герметичного адаптера.Figure 2 presents the optimal estimated values of VSWR and losses of the proposed sealed adapter.

ПримерExample

Корпус 2 и стержень 3 выполнены из сплава 29НК и покрыты износостойким сплавом палладий-никель, толщиной 3-6 мкм. Внутренний диаметр корпуса 2, а следовательно внутренний диаметр наружного проводника коаксиальной линии равен 4,1 мм. Стержень имеет диаметр 0,6 мм. Корпус 2 и стержень 3 спаяны со стеклянным изолятором 1. Стеклянный изолятор 1 диаметром 4,1 мм и длиной 1,9 мм изготовлен из стекла С52-1 с диэлектрической проницаемостью 5,2. Цанга диаметром d=1,27 мм имеет два гнездовых контакта диаметром 0,6 мм и 0,9 мм на концах, выполнена из упрочненной бериллиевой бронзы БрБ2 и покрыта износостойким сплавом палладий-никель толщиной 3-6 мкм. Буртик 5 цанги 4 имеет диаметр d₁=1,8 мм и длину 0,45 мм, выступ 7 имеет диаметр d₂=1,27 мм и длину 0,9 мм. Цанга 4 надета на стержень 3 и упирается выступом 7 в стеклянный изолятор 1, а в бортик 5 цанги 4 упирается фторопластовая втулка 6 диаметром 4,1 мм и длиной 4,8 мм изготовленная из материала ФП-4..The housing 2 and the rod 3 are made of 29NK alloy and coated with a wear-resistant palladium-nickel alloy, 3-6 microns thick. The inner diameter of the housing 2, and therefore the inner diameter of the outer conductor of the coaxial line, is 4.1 mm. The rod has a diameter of 0.6 mm. The housing 2 and the rod 3 are soldered with a glass insulator 1. The glass insulator 1 with a diameter of 4.1 mm and a length of 1.9 mm is made of glass C52-1 with a dielectric constant of 5.2. The collet with a diameter of d = 1.27 mm has two female contacts with a diameter of 0.6 mm and 0.9 mm at the ends, made of hardened BrB2 beryllium bronze and coated with a wear-resistant palladium-nickel alloy 3-6 μm thick. The collar 5 of the collet 4 has a diameter of d ₁ = 1.8 mm and a length of 0.45 mm, the protrusion 7 has a diameter of d ₂ = 1.27 mm and a length of 0.9 mm. Collet 4 is put on the rod 3 and rests on the protrusion 7 against the glass insulator 1, and a fluoroplastic sleeve 6 against a diameter of 4.1 mm and a length of 4.8 mm made of FP-4 material rests against the side 5 of the collet 4 ..

Предлагаемый герметичный адаптер работает следующим образом.The proposed sealed adapter operates as follows.

Герметичный адаптер вкручивают в стенку корпуса блока и герметизируют в корпусе пайкой припоем ПОС-61 при температуре 210-230°С или прижимают к стенке внутри и снаружи корпуса двумя гайками с уплотняющими прокладками. Внутри корпуса блока в установленный герметичный адаптер вставляют и сочленяют с ним резьбовой соединитель кабельной сборки. Для соединения со вторым блоком в герметичный адаптер снаружи корпуса блока, вставляют и также сочленяют с ним соединитель межблочной кабельной сборки для соединения со вторым блоком.The sealed adapter is screwed into the wall of the block body and sealed in the case by soldering with POS-61 solder at a temperature of 210-230 ° C or pressed against the wall inside and outside of the case with two nuts with gaskets. Inside the unit casing, a threaded connector of the cable assembly is inserted into and connected to it with a sealed adapter. To connect to the second block in a sealed adapter on the outside of the block body, insert and also joint with it a connector of the inter-unit cable assembly for connection with the second block.

Расчет оптимальных параметров герметичного адаптера был выполнен в программе расчета СВЧ параметров 3-D топологий HFSS13.The calculation of the optimal parameters of the sealed adapter was performed in the program for calculating the microwave parameters of 3-D topologies HFSS13.

Графики приведены на фиг.2. В диапазоне частот до 26ГГц величина КСВН герметичного адаптера предложенной конструкции не более 1,16, а величина потерь - менее 0,15 дБ, что значительно превосходит параметры прототипа.Graphs are shown in figure 2. In the frequency range up to 26 GHz, the VSWR value of the sealed adapter of the proposed design is not more than 1.16, and the loss value is less than 0.15 dB, which significantly exceeds the parameters of the prototype.

Герметичный адаптер предполагается использовать в герметизированных радиолокационных модулях сантиметрового диапазона длин волн.The sealed adapter is supposed to be used in sealed radar modules of the centimeter wavelength range.

Источники информацииInformation sources

1. ВРО.364.049 ТУ «Соединители радиочастотные коаксиальные».1. VRO.364.049 TU "Radio-frequency coaxial connectors."

Технические условия.Technical conditions

2. Герметичный соединитель. Патент РФ 2171523, МПК: Н01R 13/402. Sealed connector. RF patent 2171523, IPC: H01R 13/40

3. К.Б.Джуринский, Г.П.Щелкунов, К.В.Юрьев. Герметичный радиочастотный соединитель типа гнездо - гнездо. - «Электронная техника», серия «Электроника СВЧ», 1984, выпуск 5 (365), с.60-61.3. K. B. Dzhurinsky, G. P. Shchelkunov, K. V. Yuryev. Sealed radio-frequency connector type socket - socket. - "Electronic Engineering", a series of "Microwave Electronics", 1984, issue 5 (365), pp. 60-61.

Claims (1)

Герметичный адаптер в диапазоне частот 0-26 ГГц, содержащий спаянные со стеклянным изолятором и выполненные из сплава 29НК корпус, внутренняя поверхность которого является наружным проводником коаксиальной линии передачи, и стержень, на который с двух сторон до упора в стеклянный изолятор надеты внутренние проводники коаксиальной линии в виде цанг, при этом каждая цанга выполнена с буртиком, в который упирается втулка из фторопласта, отличающийся тем, что буртик выполнен длиной от 0,3 до 0,5 мм, со стороны изолятора перед буртиком цанга имеет выступ длиной от 0,9 до 1,0 мм, а диаметр буртика d₁ и диаметр выступа d₂ определяются из соотношений d₁=1,4d;A sealed adapter in the frequency range 0-26 GHz, containing a housing soldered to a glass insulator and made of 29NK alloy, the inner surface of which is the outer conductor of the coaxial transmission line, and a rod on which the inner coaxial line conductors are worn on both sides of the glass insulator in the form of collets, each collet is made with a collar, in which the sleeve of fluoroplastic abuts, wherein the collar is made in the length of 0.3 to 0.5 mm, on the insulator side in front of the collar the collet has ystup length from 0.9 to 1.0 mm, and the diameter of the bead diameter d ₁ and d ₂ are determined by the projection of the ratios d ₁ = 1,4d; 0,95d≤d₂≤1,1d, 0.95d≤d ₂ ≤1.1d, где d - диаметр цанги.

where d is the diameter of the collet.

Images