一种din型射频连接器的制作方法
专利名称一种din型射频连接器的制作方法
技术领域本实用新型涉及腔体功分器领域，具体是一种DIN型射频连接器。
背景技术射频器件的连接器(射频连接器)是使导体(线)与适当的配对器件连接，实现微波信号接通和断开的机电元件。无源器件中不可缺少的部件。在移动通信工程上经常运用的有N型和DIN型两种射频连接器，其中，N型适用于中小功率的具有螺纹连接机构的同轴电缆连接器，是室内分布中应用最为广泛的一种连接器；一种DIN型射频连接器相比N型射频连接器，DIN型射频连接器能承载更大的输入功率，大功率的功率分路必须用DIN型腔体功分器。现有的DIN型射频连接器的内导体为固定于射频连接器的壳体内，即要求内导体与DIN型腔体功分器的功分棒连接部分的长度必须满足两点要求:1，内导体伸出到壳体外长度满足其可与功分棒固定连接；2，DIN型连接器外壳的金属穿墙螺牙部分与DIN型腔体功分器的腔体安装位置准确配合。但是实际操作安装中，由于功分棒与腔体上DIN型射频连接器安装位置之间的距离分为多种规格，当功分棒与腔体上连接器安装位置之间的距离增大时，就会造成内导体内端与功分棒之间产生一定的间隙不能相互连接，技术人员为了解决这个问题，就需要在内导体和功分棒之间增加一转接头使两者可相连接，安装时，需要将转接头先安装于功分棒上，然后再将DIN型射频连接器安装于腔体上，且内导体与转接头相连接，但是生产中，转接头和内导体的轴心会产生一定误差，就会造成内导体和转接头的连接配合不准确，从而影响DIN型连接器的信号传输效果。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种DIN型射频连接器，其内导体可与壳体分开安装，安装位置准确，且可根据不同的尺寸要求更换不同长度的内导体。本实用新型的技术方案为:—种DIN型射频连接器,包括有壳体和设置于壳体内的内导体,所述的壳体的内端和外端均为开口结构，壳体侧壁的内端部为金属穿墙螺牙部分，壳体侧壁的外端部为国际螺牙部分，所述的内导体内端部为伸出到壳体外的凸台结构，且凸台结构的外壁设置有外螺纹，壳体内部固定设置有定位环，内导体外壁与定位环内壁接触的部分为平滑曲面使其可在外壳内伸缩移动。所述的定位环的内端面与外壳内壁上的台阶面相抵且固定连接，所述内导体外壁上设置有限位台阶，内导体穿过定位环且其限位台阶的台阶面抵在定位环的外端面上。所述的内导体的外端面上设置有扳手定位槽所述的金属穿墙螺牙部分的截面外圈直径为10_20mm。本实用新型的优点:(I)、本实用新型的内导体与壳体为分体式结构，安装时，可先将DIN型射频连接器的壳体安装于DIN型腔体功分器的腔体上，然后内导体穿过DIN型射频连接器壳体与功分棒连接，由于DIN型射频连接器壳体上的内导体穿孔轴心与功分棒上的安装孔轴心重合，保证了内导体与功分棒连接位置准确，从而保证了 DIN型射频连接器信号传输的效果；(2)、由于功分棒与腔体上DIN型射频连接器安装位置之间的距离分为多种规格，本实用新型可根据两者安装中的实际距离选用不同长度的内导体进行配合安装即可；(3)、现有的DIN型射频连接器的金属穿墙螺牙部分的截面外圈直径一般为21_，相应的就要求DIN型腔体功分器的腔体尺寸与之配合，即腔体上连接器安装孔的直径为21mm,就需要专门生产大尺寸的腔体结构与DIN型射频连接器进行配合安装，从而增加了生产DIN型功分器的成本；另外由于采用了较大的功分器腔体，根据设计要求，功分器腔体内的功分棒尺寸也相应的加粗，增加了成本的同时，增大了腔体功分器的插损，影响了 DIN型功分器的电气性能指标；本实用新型金属穿墙螺牙的截面外圈直径为10-20mm，选用现有的N型腔体功分器的腔体进行配合安装即可，无需专门生产大尺寸的腔体结构，降低了加工成本，同时也减小了 DIN型腔体功分器的插损；本实用新型结构简单、尺寸小，可将现有的N型腔体功分器的功分棒和腔体与本实用新型连接后组成DIN型腔体功分器，节省了 DIN型腔体功分器的生产成本，同时安装方便，且内导体与功分棒连接效果好，保证了 DIN型射频连接器传输信号的效果，具备了目前N型腔体功分器优越的电气性能指标和三阶互调指标。
图1是本实用新型的结构示意图。图2是本实用新型内导体的结构示意图。图3是图2的左视图。图4是应用本实用新型的DIN型腔体功分器的结构示意图。
具体实施方式
见图1、图2，一种DIN型射频连接器，包括有壳体I，设置于壳体I内的聚四氟乙烯绝缘子定位环3和内导体2 ;壳体I的内端和外端均为开口结构，壳体侧壁的内端部为金属穿墙螺牙部分4，壳体侧壁的外端部为国际螺牙部分5，金属穿墙螺牙部分4的截面外圈直径为16_，国际螺牙部分5的截面尺寸为国标尺寸，为29内导体2内端部为伸出到壳体外的凸台结构，且凸台结构的外壁设置有外螺纹6，内导体2的外端面上设置有扳手定位槽7 (见图3);定位环3的内端面与外壳内壁上的台阶面8相抵且固定连接，内导体2外壁上设置有限位台阶，内导体2穿过定位环3且其限位台阶的台阶面9抵在定位环3的外端面上，内导体2外壁与定位环3接触的部分为平滑曲面使其可在定位环3内伸缩移动。见图4，DIN型腔体二功分为例，安装DIN型腔体功分器时，先将连接器壳体的金属穿墙螺牙部分4拧入到功分器腔体10内。腔体二功分输入端和输出端的内导体长度不同，所以输入端和输出端连接器内导体的长度也不相同，选择合适的内导体后，利用内六角扳手插入内导体的扳手定位槽7内，将内导体内端部螺合到功分棒11上。聚四氟乙烯绝缘子定位环3的位置限定了内导体2在壳体I的相对位置，同时内导体2的内端部拧入到功分棒11上的长度也限定了内导体2在壳体I的位置，两者是相辅相成，固定了内导体2，保证了内导体的稳定性，从而实现器件电气指标的稳定。
权利要求1.一种DIN型射频连接器，包括有壳体和设置于壳体内的内导体，所述的壳体的内端和外端均为开口结构，壳体侧壁的内端部为金属穿墙螺牙部分，壳体侧壁的外端部为国际螺牙部分，其特征在于:所述的内导体内端部为伸出到壳体外的凸台结构，且凸台结构的外壁设置有外螺纹，壳体内部固定设置有定位环，内导体外壁与定位环内壁接触的部分为平滑曲面使其可在外壳内伸缩移动。
2.根据权利要求1所述的一种DIN型射频连接器，其特征在于:所述的定位环的内端面与外壳内壁上的台阶面相抵且固定连接，所述内导体外壁上设置有限位台阶，内导体穿过定位环且其限位台阶的台阶面抵在定位环的外端面上。
3.根据权利要求1所述的一种DIN型射频连接器，其特征在于:所述的内导体的外端面上设置有扳手定位槽。
4.根据权利要求1所述的一种DIN型射频连接器，其特征在于:所述的金属穿墙螺牙部分的截面外圈直径为10-20mm。
专利摘要本实用新型公开了一种DIN型射频连接器，包括有壳体和设置于壳体内的内导体，壳体的内端和外端均为开口结构，壳体侧壁的内端部为金属穿墙螺牙部分，壳体侧壁的外端部为国际螺牙部分，内导体内端部为伸出到壳体外的凸台结构，且凸台结构的外壁设置有外螺纹，壳体内部固定设置有定位环，内导体外壁与定位环内壁接触的部分为平滑曲面使其可在外壳内伸缩移动。本实用新型结构简单、尺寸小，可将现有的N型腔体功分器的功分棒和腔体与本实用新型连接后组成DIN型腔体功分器，节省了DIN型腔体功分器的生产成本，同时安装方便，且内导体与功分棒连接效果好，保证了DIN型射频连接器传输信号的效果，具备了目前N型腔体功分器优越的电气性能指标和三阶互调指标。
文档编号H01P5/12GKSQ
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发明者张翔 申请人:合肥威科电子技术有限公司更多公众号：mwrfnet微波、射频、天线、EMC、无线通信、太赫兹、RFID等电磁波技术门户网站。最新文章相关作者文章搜狗：感谢您阅读大牛教你看懂微波毫米波同轴连接器，本文由网友投稿产生，如果侵犯了您的相关权益，请联系管理员。射频同轴连接器分类及说明_图文_百度文库
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射频同轴连接器分类及说明
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&&介​绍​常​见​的​射​频​及​微​波​频​段​的​同​轴​衰​减​器​,​内​容​包​括​频​段​划​分​,​连​接​器​分​类​、​特​点​、​性​能​等
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射频同轴连接器的失效原因分析及可靠性提高方法
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射频同轴连接器作为无源器件的一个重要组成部分，具有良好的宽带传输特性及多种方便的连接方式，因而被广泛应用于测试仪器、武器系统、通讯设备等产品当中。由于射频同轴连接器的应用几乎渗透到国民经济的各个部门，其可靠性也越来越引起人们的关心和重视。本文针对射频同轴连接器失效模式进行了分析，并就如何提高其可靠性进行了讨论。　　射频同轴连接器的品种虽然很多，但无论是螺纹连接型如：N型、SMA、3.5mm，卡口连接型如：BNC、C，还是推入连接型如：SMB、SSMB、MCX其连接原理大体相同。下面以N型连接器为例，就其失效形式及提高可靠性的方法展开分析。N型连接器对连接好后，连接器对的外导体接触面（电气和机械基准面）依靠螺纹的拉力相互顶紧，从而实现较小的接触电阻（＜5mΩ）。插针内导体的插针部分插入插孔内导体的孔内，并通过插孔壁的弹性保持两个内导体在插孔内导体的口部良好的电接触（接触电阻《3mΩ）。此时插针内导体的台阶面与插孔内导体端面并未顶紧，而是留有《0.1mm的间隙，这个间隙对同轴连接器的电气性能和可靠性有重要影响。N型连接器对的理想连接状态可归纳为以下几点：外导体的良好接触、内导体的良好接触、介质支撑对内导体的良好支撑、螺纹拉力的正确传递。以上连接状态一旦发生改变将导致连接器的失效。下面我们就从这几个要点入手，对连接器的失效原理进行分析，从而找到提高连接器可靠性的正确途径。　　1、外导体的不良接触导致的失效　　为保证电气和机械结构的连续性，外导体接触面之间的力一般都很大。以N型连接器为例，当螺套的拧紧力矩Mt为标准的135N.cm时，由公式Mt=KP0×10-3N.m（K为拧紧力矩系数，此处取K=0.12），可以计算出外导体受到的轴向压力P0可达712N，如果外导体的强度较差，就有可能造成外导体连接端面磨损严重甚至变形溃缩。例如SMA连接器阳头外导体连接端面的壁厚较薄，仅0.25mm，所用材料多为黄铜，强度较弱，连接力矩稍大，连接端面就可能被过度挤压产生变形，损坏内导体或介质支撑；且连接器外导体的表面通常都有镀层，较大的接触力会破坏掉连接端面的镀层，导致外导体之间的接触电阻增大，连接器电气性能下降。另外如果射频同轴连接器的使用环境比较恶劣，一段时间后，外导体的连接端面上就会沉积一层灰尘，这层灰尘使外导体之间的接触电阻激增，连接器的插入损耗变大，电气性能指标下降。　　改进措施：要避免连接端面变形或过度磨损导致外导体不良接触，一方面我们可以选用强度更高的材料来加工外导体，如青铜或不锈钢；另一方面也可以加大外导体连接端面的壁厚，以增加接触面积，这样在施加同样连接力矩的情况下，外导体连接端面单位面积上的压力就会减小。如一种改进型的SMA同轴连接器（美国SOUTHWEST公司的SuperSMA），其介质支撑的外径由普通SMA的Φ4.1mm减小为Φ3.9mm，外导体连接面的壁厚相应增大为0.35mm，机械强度提高，从而增强了连接的可靠性。在存放和使用连接器时要保持外导体连接端面的清洁，如上面有灰尘，可用酒精棉球擦洗干净。需要注意的是擦洗时应避免酒精浸到介质支撑上，且要等酒精挥发完毕后才能使用连接器，否则会因为酒精的混入，引起连接器的阻抗改变。2、内导体的不良接触导致的失效　　相对于外导体，尺寸较小，强度较差的内导体更容易造成接触不良而导致连接器失效。　　内导体之间多采用弹性连接方式，如插孔开槽式弹性连接、弹簧爪式弹性连接，波纹管式弹性连接等。其中插孔开槽式弹性连接结构简单，加工成本低廉，装配方便，应用范围最为广泛。因而本文也将以此为例进行分析。　　2.1、内导体固定不牢　　为了装配需要，在很多同轴连接器（如N型，3.5mm）中常采用图2-1所示的结构：内导体被在介质支撑处分为两截，然后用螺纹连接起来。　　但是由于内导体直径较小，装配时若不在螺纹连接处涂胶加以固定，那么内导体连接强度是很差的，尤其是一些小型射频同轴连接器，如1.85mm同轴连接器内导体的直径仅为Φ0.804mm，其强度可想而知。因此，当连接器在多次连接、断开，在扭力和拉力长期作用下，内导体螺纹可能就会松动、脱落，致使连接失效。同轴连接器常用的结构之一（如SMA）：内导体、介质支撑以及外导体依靠胶粘剂固定在一起。这种结构如果在装配时涂胶量不够或胶的连接强度不够，那么在使用过程中，涂胶处因受力可能发生断裂，就会造成内导体转动或者轴向窜动，内导体之间不能形成良好的电接触，连接失效。改进措施：对于图2-2结构的同轴连接器装配时可在螺纹连接处涂适量的导电胶或螺纹锁固剂以增加螺纹连接的可靠性。而对于图2-3结构，要选用粘结强度较高的胶粘剂，且涂胶时一定要保证胶充满整个涂胶孔；在内导体涂胶处滚花，增加内导体与胶粘剂的接触面积，防止内导体转动；适当调整内导体、外导体、介质支撑的径向尺寸及公差，使内导体与介质支撑、介质支撑与外导体之间的配合为过盈配合，也可使三者装配在一起更加牢固。　　2.2、内导体的插孔尺寸或插针尺寸不正确　　如果插孔内导体孔径小于规定尺寸，那么当插针内导体的插针进入插孔时就会使得插孔过度扩张，形变量超出其弹性形变范围，产生塑性变形，导致插孔内导体损坏；相反，如果插针直径过小，当插针和插孔配合时，插针与插孔壁之间的间隙过大，两内导体不能紧密接触，接触电阻变大，连接器的电气性能指标会很差。　　改进措施：插孔和插针的配合是否合理，我们可以利用标准规插针和插孔内导体配合时的插入力和保持力的大小来进行衡量。如对于N型连接器，直径Φ1.标准规插针与插孔配合时的插入力应≤9N，而直径Φ1.标准规插针和插孔内导体配合时的保持力≥0.56N。因此我们可以以插入力和保持力作为一个检验标准，通过调整插孔和插针的尺寸和公差，以及插孔内导体的时效处理工艺，使插针与插孔之间的插入力和保持力处于一个合适的范围。2.3、插孔内导体弹性差　　造成插孔内导体弹性差的原因主要有两个方面，一是插孔内导体开槽部分设计或加工不合理，二是插孔内导体时效处理不当。　　2.3.1插孔内导体开槽部分设计或加工不合理　　除了材料本身的弹性，插孔部分的开槽结构的设计和加工也是影响插孔内导体弹性的一个重要原因。　　（1）开槽长度：如果开槽长度过长，插针内导体与插孔内导体配合时二者之间的接触力变小，就可能会导致内导体之间接触不良；开槽长度过短，插针与插孔之间的接触力和插入力太大，造成内导体磨损加剧，甚至导致内导体或介质支撑变形或损坏，且插孔部分的疲劳强度降低，连接器的寿命也会缩短。　　（2）开槽宽度：适当增加开槽的宽度可以增大插孔和插针之间的接触力，但随着槽宽的增加，在圆周上插孔与插针的接触面积减少，加剧了传输线的不连续性，影响电气性能。　　（3）开槽个数：开槽个数越多，单瓣插孔壁上的分摊的力越小，能有效的减轻插孔和插针配合时对内导体表面的磨损，但同样也会减少插孔与插针的接触面积，加剧传输线的不连续性。　　（4）如果插孔内壁留有加工槽时产生的毛刺，会导致连接时插孔内壁不能完全和插针良好接触。改进措施：合理设计插孔内导体开槽长度、开槽宽度以及开槽个数；而在加工插孔上的槽时要将插孔内的毛刺清除干净。　　2.3.2插孔内导体时效处理不当　　如果插孔内导体在进行时效强化处理时没能很好的控制温度区间或时效时间，致使其硬度达不到设计值，在多次插拔后收口逐渐松弛，接触压力明显下降，从而导致接触不良。　　改进措施：根据材料本身的特性结合实际经验，制定出合理的时效处理工艺，生产时严格执行按工艺进行操作。　　2.4、内导体表面镀层脱落或磨损造成接触不良　　为保证传输信号质量，一般内导体表面都有金镀层。如果镀层结合力不良，在多次的插拔之后，内导体表面的镀层会产生起泡、甚至剥落，造成连接时插孔和插针内导体接触不良，连接器的电气性能指标变差。而反复的插拔也会导致镀层磨损，表面质量下降。由于信号传输时的肌肤效应，连接器传输信号的频率越高，内导体表面镀层对电气性能的影响就越大。　　改进措施：控制镀层质量，保证镀层与基体的结合力；镀硬金合金以提高其耐磨性。&&&&&&& 2.5、内导体各部分结构的同轴度超差造成接触不良&&&&&&& 内导体属于典型的细长轴类零件，由于刀具的切削力、材料的不均匀性以及加工设备的精度等原因，加工时内导体会不可避免的产生变形，从而造成插针内导体插针部分与内导体外圆不同轴，或者插孔内导体的插孔与其外圆不同轴。如果内导体的各部分结构的不同轴，那么在连接时插孔内导体与插针内导体之间就会产生一个径向的挤压力，若挤压力过大会导致内导体或介质支撑变形，甚至插孔壁断裂。　　改进措施：加工时合理选择切削量，或使用精度相对更高一些的设备（如纵切车床）以保证内导体合适的同轴度。3、介质支撑不能良好的支撑内导体导致的失效　　介质支撑作为同轴连接器的一个组成部分，起着支撑内导体、保证内外导体之间的相对位置关系等重要作用。其材料的机械强度、热膨胀系数、介电常数、损耗因数、吸水率等特性对连接器的性能都有着重要的影响。足够的机械强度是对介质支撑最基本的要求，在连接器的使用过程中介质支撑要承担来自内导体轴向的压力，如果介质支撑的机械强度太差，在互连时就会产生变形甚至损伤；而如果材料的热膨胀系数过大，当温度变化程度较大时，介质支撑就可能会过度膨胀或收缩变形，造成内导体松动、脱落，或与外导体不同轴，同时还会引起连接器端口尺寸的改变。而吸水率、介电常数、损耗因数则影响连接器的插入损耗、反射系数等电气性能。　　改进措施：根据连接器的使用环境、工作频率范围等结合材料的特性，选择合适的材料来加工介质支撑。　　4、螺纹拉力不能传递到外导体导致的失效　　这种失效最常见的表现形式是螺套脱落，导致螺套脱落的原因主要为：螺套结构设计或加工不合理以及卡环弹性差。　　4.1、螺套结构设计或加工不合理　　4.1.1螺套卡环槽结构设计或加工不合理　　（1）卡环槽槽深太深或太浅；　　（2）槽底部不清角；　　（3）倒角过大。　　4.1.2螺套卡环槽轴向或径向壁厚太薄　　4.2、卡环弹性差　　4.2.1卡环径向厚度设计不合理　　4.2.2卡环时效强化不合理　　4.2.3卡环选材不当　　4.2.4卡环外圆倒角过大由于这种失效形式在很多文章中都有详细阐述，这里不再进行展开分析。5、结束语　　限于篇幅，本文仅以N型同轴连接器为例，对应用范围较为广泛的螺纹连接型射频同轴连接器的几种失效模式进行了分析。不同连接方式也会导致不同失效形式，只有深入分析每种失效模式所对应的机理，才有可能找到提高其可靠性的改进方法，进而促进射频同轴连接器的发展。
作者：未知 点击：182次
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