專利名稱：同軸電纜壓縮連接器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種同軸電纜壓縮連接器。
背景技術：
同軸電纜用于在各種應用中傳輸射頻(RF)信號，例如將無線電傳輸器和接收器與其天線連接，計算機網絡連接，以及分配有線電視信號。同軸電纜通常包括內部導體、環繞內部導體的絕緣層、環繞絕緣層的外部導體、以及環繞外部導體的保護套。每種類型的同軸電纜都具有與同軸電纜中的信號流對抗的特征阻抗。同軸電纜的阻抗取決于其尺寸和用于其制造的材料。例如，同軸電纜可以通過控制內部和外部導體的直徑以及絕緣層的介電常數而被調整至特定阻抗。同軸系統的所有部件應當具有相同阻抗以便減少部件之間的連接處的內部反射。這種反射增加信號損失且會導致反射信號達到接收器，所述反射信號從初始信號稍微延遲。可能難以保持恒定阻抗的同軸電纜兩個部段是在連接器附連的電纜任一端上的接線端部段。例如，一些可現場安裝的壓縮連接器的附連需要在同軸電纜的接線端處去除絕緣層的部段，以將壓縮連接器的支撐結構插入內部導體和外部導體之間。壓縮連接器的支撐結構防止在壓縮連接器施加壓力到外部導體的外側時外部導體塌陷。然而，不幸的是， 支撐結構的介電常數通常與支撐結構所取代的絕緣層的介電常數不同，這改變了同軸電纜的接線端的阻抗。同軸電纜的接線端的阻抗的該變化引起增加的內部反射，從而導致增加的信號損失。可現場安裝的連接器(例如，壓縮連接器或旋上式連接器)的另一困難在于保持可接受水平的無源互調(PIM)。同軸電纜的接線端部段中的PIM可能來自于連接器各個部件的表面之間的非線性和不可靠接觸。這些表面中的兩個或更多個之間的非線性接觸可能導致表面之間的微拱或電暈放電，這會導致干擾RF信號的形成。例如，在同軸電纜用于蜂窩通信塔時，同軸電纜的接線端部段中的不可接受的高水平PIM以及引起的干擾RF信號可能破壞塔上的敏感性接收器和傳輸器設備以及低功率蜂窩裝置之間的通信。例如，破壞的通信會導致呼叫掉線或嚴重限制的數據速率，這會導致顧客不滿意和顧客流失。解決可現場安裝的連接器的這些困難的當前嘗試通常包括采用預制跨接電纜，其具有標準長度且在任一端上具有工廠安裝的釬焊或焊接連接器。與當前可現場安裝的連接器相比，這些釬焊或焊接連接器通常在更寬范圍的動態條件內展現穩定的阻抗匹配和PIM 性能。然而，這些預制跨接電纜在許多應用中不方便。例如，蜂窩網絡中的每個具體蜂窩通信塔通常需要同軸電纜的各種定制長度，從而需要選擇均比所需大致更長的各種標準長度跨接電纜，從而導致電纜浪費。而且，采用比所需更長的電纜導致電纜中增加的插入損失。此外，過多的電纜長度在塔上占用更多空間。 另外，對于安裝技術人員來說，在手上具有多個長度的跨接電纜而不是可以切割成所需長度的單卷電纜可能是不方便的。而且，符合阻抗匹配和PIM標準的工廠安裝的釬焊或焊接連接器的工廠試驗通常揭示了相對高百分比的不相容(non-compliant)連接器。在一些制造情況下，不相容因而不可使用的連接器的該百分比可能高達連接器的大約百分之十。由于所有這些原因，在標準長度跨接電纜上采用工廠安裝的釬焊或焊接連接器以解決可現場安裝的連接器的上述困難不是理想的方案。
發明內容
總體而言，本發明的示例性實施例涉及同軸電纜壓縮連接器。本文公開的示例性同軸電纜壓縮連接器改進了同軸電纜端接中的阻抗匹配，從而減少與不一致阻抗相關的內部反射和引起的信號損失。此外，本文公開的示例性同軸電纜壓縮連接器還改進了同軸電纜端接中的機械和電接觸，從而減少源于同軸電纜端接的無源互調(PIM)水平和干擾RF信號的相關形成。在一個示例性實施例中，提供一種用于端接同軸電纜的同軸電纜壓縮連接器。所述同軸電纜包括內部導體；環繞內部導體的絕緣層；環繞絕緣層的外部導體；以及環繞外部導體的護套。所述同軸電纜壓縮連接器包括內部連接器結構、外部連接器結構和導電管腳。所述外部連接器結構與所述內部連接器結構協作以限定圓柱形間隙，所述圓柱形間隙配置成接收外部導體的直徑增大圓柱形部段。當所述同軸電纜壓縮連接器從打開位置移動到接合位置時，外部連接器結構配置成圍繞所述直徑增大圓柱形部段夾持，從而在所述外部連接器結構和所述內部連接器結構之間徑向地壓縮所述直徑增大圓柱形部段。此外，當所述同軸電纜壓縮連接器從打開位置移動到接合位置時，導電管腳和內部導體之間的接觸力配置成增加。在另一個示例性實施例中，提供一種用于端接波狀同軸電纜的壓縮連接器。所述波狀同軸電纜包括內部導體；環繞內部導體的絕緣層；具有波峰和波谷且環繞絕緣層的波狀外部導體；以及環繞波狀外部導體的護套。所述壓縮連接器包括芯軸、夾具和導電管腳。所述芯軸具有圓柱形外表面，所述圓柱形外表面的直徑大于所述波狀外部導體的波谷的內直徑。所述夾具具有環繞芯軸的圓柱形外表面的圓柱形內表面，且與芯軸協作限定圓柱形間隙。所述圓柱形間隙配置成接收波狀外部導體的直徑增大圓柱形部段。當所述同軸電纜壓縮連接器從打開位置移動到接合位置時，圓柱形內表面配置成圍繞所述直徑增大圓柱形部段夾持，從而在夾具和芯軸之間徑向地壓縮所述直徑增大圓柱形部段。此外，當所述同軸電纜壓縮連接器從打開位置移動到接合位置時，導電管腳和內部導體之間的接觸力配置成增加。在又一個示例性實施例中，提供一種用于端接平滑壁(smooth-walled)同軸電纜的壓縮連接器。所述平滑壁同軸電纜包括內部導體；環繞內部導體的絕緣層；環繞絕緣層的平滑壁外部導體；以及環繞平滑壁外部導體的護套。所述壓縮連接器包括芯軸、夾具和導電管腳。所述芯軸具有圓柱形外表面，所述圓柱形外表面的直徑大于所述平滑壁外部導體的內直徑。所述夾具具有環繞芯軸的圓柱形外表面的圓柱形內表面，且與芯軸協作限定圓柱形間隙。所述圓柱形間隙配置成接收平滑壁外部導體的直徑增大圓柱形部段。當所述同軸電纜壓縮連接器從打開位置移動到接合位置時，圓柱形內表面配置成圍繞所述直徑增大圓柱形部段夾持，從而在夾具和芯軸之間徑向地壓縮所述直徑增大圓柱形部段。此外，當所述同軸電纜壓縮連接器從打開位置移動到接合位置時，導電管腳和內部導體之間的接觸力配置成增加。
提供本發明內容來以簡化形式介紹在下面具體實施方式
中進一步描述的構思的選擇。本發明內容不旨在指明所要求保護主題的關鍵特征或實質特點，也不旨在用于輔助確定所要求保護主題的范圍。此外，應該理解本發明的上述總體說明和下述詳細說明都是示例性和解釋性的并且旨在提供對于所要求保護的發明的進一步解釋。
本發明的示例性實施例的各方面從結合附圖給出的示例性實施例的下述詳細描述中將顯而易見，在附圖中
圖IA是與示例性壓縮連接器在一端上端接的示例性波狀同軸電纜的透視圖； 圖IB是圖IA的示例性波狀同軸電纜的一部分的透視圖，所述透視圖將示例性波狀同軸電纜的每層的一部分切掉；
圖IC是可選波狀同軸電纜的一部分的透視圖，所述透視圖將可選波狀同軸電纜的每層的一部分切掉；
圖ID是圖IA的示例性波狀同軸電纜的接線端在已經準備好用于與圖IA的示例性壓縮連接器端接之后的截面側視圖2A是圖IA的示例性壓縮連接器的透視圖； 圖2B是圖2A的示例性壓縮連接器的分解圖； 圖2C是圖2A的示例性壓縮連接器的截面側視圖3A是圖ID的示例性波狀同軸電纜的接線端在已經插入圖2C的示例性壓縮連接器之后的截面側視圖，其中，示例性壓縮連接器處于打開位置；
圖3B是圖ID的示例性波狀同軸電纜的接線端在已經插入圖3A的示例性壓縮連接器之后的截面側視圖，其中，示例性壓縮連接器處于接合位置；
圖3C是圖ID的示例性波狀同軸電纜的接線端在已經插入另一個示例性壓縮連接器之后的截面側視圖，其中，示例性壓縮連接器處于打開位置；
圖3D是圖ID的示例性波狀同軸電纜的接線端在已經插入圖3C的示例性壓縮連接器之后的截面側視圖，其中，示例性壓縮連接器處于接合位置；
圖4A是現有技術同軸電纜壓縮連接器中的無源互調(PIM)的圖表； 圖4B是圖;3B的示例性壓縮連接器中的PIM的圖表；
圖5A是與另一個示例性壓縮連接器在一端上端接的示例性平滑壁同軸電纜的透視
圖5B是圖5A的示例性平滑壁同軸電纜的一部分的透視圖，所述透視圖將同軸電纜的每層的一部分切掉；
圖5C是可選波狀同軸電纜的一部分的透視圖，所述透視圖將可選同軸電纜的每層的一部分切掉；
圖5D是圖5A的示例性平滑壁狀同軸電纜的接線端在已經準備好用于與圖5A的示例性壓縮連接器端接之后的截面側視圖6A是圖5D的示例性平滑壁同軸電纜的接線端在已經插入圖5A的示例性壓縮連接器之后的截面側視圖，其中，示例性壓縮連接器處于打開位置；
圖6B是圖5D的示例性平滑壁同軸電纜的接線端在已經插入圖6A的示例性壓縮連接器之后的截面側視圖，其中，示例性壓縮連接器處于接合位置； 圖7A是另一個示例性壓縮連接器的透視圖； 圖7B是圖7A的示例性壓縮連接器的分解圖7C是在將另一個示例性波狀同軸電纜的接線端插入到示例性壓縮連接器之后圖7A 的示例性壓縮連接器的截面側視圖，其中，示例性壓縮連接器處于打開位置；和
圖7D是在將圖7C的示例性波狀同軸電纜的接線端插入到示例性壓縮連接器之后圖7A 的示例性壓縮連接器的截面側視圖，其中，示例性壓縮連接器處于接合位置。
具體實施例方式本發明的示例性實施例涉及同軸電纜壓縮連接器。在一些示例性實施例的下述詳細描述中，現在將具體參考附圖中示出的本發明示例性實施例。只要可能，在所有附圖中， 相同附圖標記將用于指代相同或類似部件。充分詳細地描述了這些實施例以便使得本領域的技術人員能夠實施本發明。在不背離本發明范圍的情況下，可以利用其他實施例并且可以進行結構、邏輯和電氣變化。此外，應該理解，本發明的各種實施例雖然不同，不過不必是相互排斥的。例如，一個實施例中描述的特定特征、結構或特性可以被包括在其他實施例中。因此，下述詳細描述不具有限制性含義，并且本發明的范圍僅由所附權利要求及這種權利要求涵蓋的等價物的全部范圍所限定。I.示例性同軸電纜和示例性壓縮連接器
現在參考圖1A，公開第一示例性同軸電纜100。示例性同軸電纜100具有50歐姆的阻抗，且是1/2”系列波狀同軸電纜。然而，應當理解的是，這些電纜特性僅僅是示例性特性，且本文公開的示例性壓縮連接器也可以有益于具有其它阻抗、尺寸和形狀特性的同軸電纜。如圖IA所公開的那樣，示例性同軸電纜100在圖IA的右側上與示例性壓縮連接器200端接。雖然示例性壓縮連接器200在圖IA中公開為凸壓縮連接器，但是應當理解的是，壓縮連接器200可以相反配置為凹壓縮連接器(未示出)。現在參考圖1B，同軸電纜100總體上包括由絕緣層104環繞的內部導體102、環繞絕緣層104的波狀外部導體106、以及環繞波狀外部導體106的護套108。如本文使用的那樣，措詞“由…環繞”指的是內層大致由外層包圍。然而，應當理解的是，內層可以在內層不與外層直接相鄰的情況下由外層“環繞”。因而，措詞“由…環繞”允許中間層的可能性。現在將依次介紹示例性同軸電纜100的這些部件中的每個。內部導體102設置在示例性同軸電纜100的芯部處，且配置成傳送一定范圍的電流(安培)以及RF/電子數字信號。內部導體102可以由銅、銅包鋁(CCA)、銅包鋼(CCS)或覆銀銅包鋼(SCCCS)形成，但是其它導電材料也是可行的。例如，內部導體102可以由任何類型的導電金屬或合金形成。此外，雖然圖IB的內部導體102被包覆，但是其可以相反具有其它配置，例如實心、絞合、波狀、電鍍或中空。絕緣層104環繞內部導體102，且總體上用于支撐內部導體102且將內部導體102 與外部導體106絕緣。雖然在附圖中未示出，但是可以采用粘結劑(例如，聚合物)以將絕緣層104與內部導體102粘結。如圖IB公開的那樣，絕緣層104由泡沫材料形成，例如但不限于泡沫聚合物或含氟聚合物。例如，絕緣層104可以由泡沫聚乙烯(PE)形成。波狀外部導體106環繞絕緣層104，且總體上用于使得進入和離開內部導體102的高頻電磁輻射最小化。在一些應用中，高頻電磁輻射是頻率大于或等于大約50 MHz的輻射。 波狀外部導體106可以由固體銅、固體鋁、銅包鋁(CCA)形成，但是其它導電材料也是可行的。具有波峰和波谷的波狀外部導體106的波狀配置允許同軸電纜100比具有平滑壁外部導體的電纜更容易地折曲。護套108環繞波狀外部導體106，且總體上用于保護同軸電纜100的內部部件不受外部污染物(例如，灰、水分和油)的影響。在典型實施例中，護套108還用于限制電纜的彎曲半徑，以防止扭結，且用于保護電纜(及其內部部件)不會受到外部力的碰撞或其它方式變形。護套108可以由各種材料形成，包括但不限于聚乙烯(PE)、高密度聚乙烯(HDPE)JS 密度聚乙烯(LDPE)、線性低密度聚乙烯(LDPE)、橡膠化聚氯乙烯(PVC)、或其一些組合。用于形成護套108的實際材料可以由設想的特定應用/環境規定。應當理解的是，絕緣層104可以由具有足以將內部導體102與外部導體106絕緣的介電常數的其它類型的絕緣材料或結構形成。例如，如圖IC所公開的那樣，可選同軸電纜100’包括由螺旋形墊圈形成的可選絕緣層104’，其允許內部導體102與波狀外部導體 106通過空氣大致隔開。例如，可選絕緣層104’的螺旋形墊圈可以由聚乙烯或聚丙烯形成。 可選絕緣層104’中的螺旋形墊圈和空氣的組合介電常數將足以將可選同軸電纜100’中的內部導體102與波狀外部導體106絕緣。此外，本文公開的示例性壓縮連接器200類似地可以有益于可選同軸電纜100 ’。參考圖1D，公開了在已經準備好用于與圖IA和2A-;3B所公開的示例性壓縮連接器 200端接之后的同軸電纜100的接線端。如圖ID所公開的那樣，同軸電纜100的接線端包括第一部段110、第二部段112、去芯部段114和直徑增大圓柱形部段116。護套108、波狀外部導體106、和絕緣層104已經從第一部段110剝離。護套108已經從第二部段112剝離。 絕緣層104已經從去芯部段114去芯。已經增加環繞去芯部段114的波狀外部導體106的一部分的直徑，從而形成外部導體106的直徑增大圓柱形部段116。本文使用的措詞“圓柱形”指的是這樣的部件，其具有的部段或表面在該部段或表面的長度內具有大致一致的直徑。因而，應當理解的是，“圓柱形”部段或表面在該部段或表面的長度內在圓度或一致性方面可具有細微缺陷或不規則性。還應當理解的是，“圓柱形” 部段或表面可具有諸如凹槽或齒的特征的有意分布或圖案，但是在該部段或表面的長度內仍然平均具有大致一致的直徑。波狀外部導體106的直徑的該增加可以使用同在審查中的美國專利申請序列號 12/725，7 中公開的任何工具完成，其題為“COAXIAL CABLE PREPARATION TOOLS”，于2010 年4月2日提交且通過參考全文引入本文。可選地，波狀外部導體106的直徑的該增加可以使用其它工具(如，常用的擴管器)完成。如圖ID所公開的那樣，直徑增大圓柱形部段116可以通過增加環繞去芯部段114 的波狀外部導體106的波谷106a中的一個或多個的直徑而形成。例如，如圖ID所公開的那樣，例如，可以增加的波谷106a中的一個或多個的直徑，直到其等于波峰106b的直徑，從而得到圖ID所公開的直徑增大圓柱形部段116。然而，應當理解的是，外部導體106的直徑增大圓柱形部段116的直徑可以大于示例性波狀同軸電纜100的波峰106b的直徑。可選地，外部導體106的直徑增大圓柱形部段116的直徑可以大于波谷106a的直徑而小于波峰 106b的直徑。
如圖ID所公開的那樣，波狀外部導體106的直徑增大圓柱形部段116在該直徑增大圓柱形部段116的長度內具有大致一致的直徑。應當理解的是，直徑增大圓柱形部段116 的長度應當足以允許在波狀同軸電纜100與示例性壓縮連接器200端接時力在直徑增大圓柱形部段116上朝內引導，其中，朝內引導的力主要具有徑向分量且基本上沒有軸向分量。如圖ID所公開的那樣，波狀外部導體106的直徑增大圓柱形部段116具有的長度大于跨越波狀外部導體106的兩個相鄰波峰106b的距離118。更具體地，直徑增大圓柱形部段116的長度是外部導體106的厚度120的大約33倍。然而，應當理解的是，直徑增大圓柱形部段116的長度可以是從外部導體106的厚度120的兩倍以上的任何長度。還應當理解的是，形成直徑增大圓柱形部段116的工具和/或工藝還可以形成波狀外部導體106 的不是圓柱形的直徑增大部分。圖ID所公開的示例性波狀同軸電纜100的接線端部段的制備可以通過采用在同在審查中的美國專利申請序列號12/753，742中公開的示例性方法400完成， 其題為"PASSIVE INTERMODULATION AND IMPEDANCE MANAGEMENT IN COAXIAL CABLE TERMINATIONS”，于2010年4月2日提交且通過參考全文引入本文。雖然絕緣層104在圖ID中顯示為延伸一直到波狀外部導體106的波峰106b的頂部，但是應當理解的是，在絕緣層104和波峰106b的頂部之間可存在氣隙。此外，雖然護套 108在圖ID中顯示為延伸一直到波狀外部導體106的波谷106a的底部，但是應當理解的是，在護套108和波谷106a的底部之間可存在氣隙。此外，應當理解的是，波狀外部導體106可以是附圖所公開的環形波狀外部導體， 或者可以是螺旋形波狀外部導體(未示出)。此外，本文公開的示例性壓縮連接器類似地可以有益于具有螺旋形波狀外部導體(未示出)的同軸電纜。II.示例性壓縮連接器
現在參考圖2A-2C，公開了示例性壓縮連接器200的附加方面。如圖2A-2C所公開的那樣，示例性壓縮連接器200包括連接器螺母210、第一 0形環密封件220、連接器本體230、 第二 0形環密封件對0、第三0形環密封件250、絕緣體260、導電管腳270、驅動器觀0、芯軸四0、夾具300、夾緊環310、護套密封件320和壓縮套筒330。如圖2B和2C所公開的那樣，連接器螺母210經由環形凸緣232連接到連接器本體230。絕緣體260將導電管腳270定位并保持在連接器本體230內。導電管腳270在一端包括管腳部分272且在另一端包括夾頭部分274。夾頭部分274包括由槽279隔開的指形物278。槽279配置成在壓縮連接器200從打開位置(如圖3A所公開的那樣)移動到接合位置(如圖:3B所公開的那樣)時變窄或閉合，如下文更詳細所述。夾頭部分274配置成接收并環繞同軸電纜的內部導體。驅動器280位于連接器本體230內且在導電管腳270的夾頭部分274和芯軸290之間。芯軸290鄰接夾具300。夾具300鄰接夾緊環310，夾緊環 310鄰接護套密封件320，其均位于壓縮套筒330內。芯軸290是內部連接器結構的一個示例，因為芯軸四0的至少一部分配置成定位在同軸電纜內。夾具300是外部連接器結構的一個示例，因為夾具300的至少一部分配置成定位在同軸電纜外。芯軸290具有由夾具300的圓柱形內表面302環繞的圓柱形外表面 292.圓柱形外表面四2與圓柱形內表面302協作以限定圓柱形間隙340。芯軸290還包括靠近圓柱形外表面292的一端的向內成錐形外表面四4以及靠近圓柱形外表面四2的另一端的環形凸緣四6。如圖2B所公開的那樣，夾具300限定槽304， 槽304沿夾具300的長度延伸。槽304配置成在壓縮連接器200從打開位置(如圖3A所公開的那樣)移動到接合位置(如圖3B所公開的那樣)時變窄或閉合，如下文更詳細所述。此外，如圖2C所公開的那樣，夾具300還具有靠近圓柱形內表面302的向外成錐形表面306。 而且，夾具300還具有向內成錐形的外過渡表面308。雖然芯軸四0的外表面和夾具300的內表面中的大部分是圓柱形的，但是應當理解的是，這些表面的部分可以是非圓柱形的。例如，這些表面的部分可以包括臺階、凹槽或肋部，以便實現與示例性同軸電纜100的直徑增大圓柱形部段116的機械和電接觸。例如，芯軸290的外表面可包括肋部，所述肋部與夾具300的內表面上所包括的協作凹槽相對應。在該示例中，直徑增大圓柱形部段116在芯軸290和夾具300之間的壓縮將使得芯軸四0的肋部引起直徑增大圓柱形部段116變形到夾具300的協作凹槽中。這可以導致夾具300、直徑增大圓柱形部段116和芯軸290之間的改進機械和/或電接觸。在該示例中，肋部和協作凹槽的位置也可以顛倒。此外，應當理解的是，肋部和協作凹槽的表面的至少一部分可以是圓柱形表面。而且，多個肋部/協作凹槽對可以包括在芯軸290和/ 或夾具300上。因而，芯軸四0的外表面和夾具300的內表面并不限于附圖所公開的配置。III.使用示例性壓縮連接器的電纜端接
現在參考圖3A和3B，公開示例性壓縮連接器200的操作的附加方面。具體地，圖3A公開了示例性壓縮連接器200處于初始打開位置，而圖;3B公開了在已經移動到接合位置之后的示例性壓縮連接器200。如圖3A所公開的那樣，圖ID的波狀同軸電纜100的接線端可以通過壓縮套筒330 插入到示例性壓縮連接器200中。一旦插入，外部導體106的直徑增大圓柱形部段116就被接收在限定于芯軸四0的圓柱形外表面292和夾具300的圓柱形內表面302之間的圓柱形間隙304中。而且，一旦插入，護套密封件320就環繞波狀同軸電纜100的護套108，且內部導體102被接收在導電管腳270的夾頭部分274中，使得導電管腳270與內部導體102 機械地和電氣地接觸。如圖3A所公開的那樣，芯軸四0的圓柱形外表面四2的直徑298大于波狀外部導體106的最小直徑122，其是外部導體106的波谷106a的內直徑。圖;3B公開了在已經移動到接合位置之后的示例性壓縮連接器200。如圖3A和所公開的那樣，示例性壓縮連接器200通過將壓縮套筒330沿連接器本體230朝連接器螺母210滑動而移動到接合位置。當壓縮連接器200移動到接合位置時，壓縮套筒330的內側在連接器本體230的外側上滑動，直到壓縮套筒330的肩部332鄰接連接器本體230的肩部234。此外，壓縮套筒330的遠端334將第三0形環密封件250壓縮到限定于連接器本體230中的環形凹槽236內，從而將壓縮套筒330密封到連接器本體230。此外，當壓縮連接器200移動到接合位置時，壓縮套筒330的肩部336抵靠護套密封件320軸向地偏壓，護套密封件320抵靠夾緊環310軸向地偏壓，夾緊環310抵靠連接器本體230的向外成錐形內表面238軸向地推動夾具300的向內成錐形的外過渡表面308。 當表面308和238滑動經過彼此時，夾具300被徑向地推動到較小直徑連接器本體230中， 其徑向地壓縮夾具300，從而通過使得槽304 (參見圖2B)變窄或閉合而減少夾具300的外直徑。當夾具300由施加在壓縮套筒330上的軸向力徑向壓縮時，夾具300的圓柱形內表面302圍繞外部導體106的直徑增大圓柱形部段116夾持，從而在夾具300的圓柱形內表面302和芯軸四0的圓柱形外表面292之間徑向地壓縮直徑增大圓柱形部段116。此外，當壓縮連接器200移動到接合位置時，夾具300抵靠芯軸四0的環形凸緣 296軸向地偏壓，環形凸緣296抵靠導電管腳270軸向地偏壓，從而將導電管腳270軸向地推動到絕緣體沈0中，直到夾頭部分274的肩部276鄰接絕緣體沈0的肩部沈2。當夾頭部分274被軸向地推動到絕緣體沈0中時，夾頭部分274的指形物278通過使得槽279(參見圖2B)變窄或閉合而圍繞內部導體102徑向地收縮。導電管腳270的該徑向收縮導致導電管腳270和內部導體102之間的接觸力增加，且還可以導致內部導體102、絕緣體260和 /或指形物278的輕微變形。如本文使用的那樣，措詞“接觸力”是兩個部件的表面之間的凈摩擦力和凈法向力的結合。該收縮配置增加了導電管腳270和內部導體102之間機械和電接觸的可靠性。此外，導電管腳270的管腳部分272延伸經過絕緣體沈0，以便接合凹連接器的相應導體，所述凹連接器與連接器螺母210接合(未示出)。現在參考圖3C和3D，公開了另一個示例性壓縮連接器200”的各方面。具體地，圖 3C公開了示例性壓縮連接器200”處于初始打開位置，而圖3D公開了在已經移動到接合位置之后的示例性壓縮連接器200”。除了示例性壓縮連接器200”具有變型絕緣體沈0”和變型導電管腳270”之外，示例性壓縮連接器200”與圖IA和2A-3B中的示例性壓縮連接器 200相同。如圖3C和3D中所公開的那樣，在同軸電纜100的接線端的制備期間，可以減少配置成要接收在夾頭部分274中的內部導體102部分的直徑。內部導體102的該附加直徑減少可以允許夾頭部分274修改為具有與管腳部分272 (除了在管腳部分272的末端處的錐形之外)相同或類似的外直徑，而不是圖3A和;3B中公開的夾頭部分274的放大直徑。一旦壓縮連接器200”已經移動到接合位置，如圖3D中所公開的那樣，夾頭部分274”的外直徑大致等于內部導體的外直徑。因而，內部導體102的該附加直徑減少允許RF信號行進經過的內部導體102的外直徑在內部導體102和導電管腳270”之間的過渡部分處保持大致恒定。由于阻抗是內部導體的直徑的函數，如下文更詳細所述，因而內部導體102的該附加直徑減少可以進一步改進同軸電纜100和壓縮連接器200”之間的阻抗匹配。繼續參考圖3A和3B，當壓縮連接器200移動到接合位置時，連接器本體230的遠端239抵靠夾緊環310軸向地偏壓，夾緊環310抵靠護套密封件320軸向地偏壓，直到夾緊環310的肩部312鄰接壓縮套筒330的肩部338。壓縮套筒330的肩部336的軸向力與夾緊環310的相反軸向力結合，軸向地壓縮護套密封件320，從而使得護套密封件320長度變短且寬度變厚。護套密封件320的變厚寬度使得護套密封件320緊密地壓靠波狀同軸電纜 100的護套108，從而將壓縮套筒330密封到波狀同軸電纜100的護套108。一旦密封，護套密封件320的最窄內直徑322 (等于護套108的波谷的外直徑124)小于芯軸四0的圓柱形外表面四2的直徑298加上護套108的兩倍平均厚度的總和。參考圖2B，芯軸290和夾具300均由金屬形成，這使得芯軸290和夾具300相對穩固。如圖3A和;3B所公開的那樣，在芯軸290和夾具300兩者均由金屬形成時，在外部導體 106和連接器本體230之間存在兩個獨立的導電路徑。雖然這兩個路徑在夾具300與芯軸 290的環形凸緣296接觸的位置處匯合，如圖:3B公開的那樣，但是應當理解的是，這些路徑可以可選地通過在夾具300和環形凸緣296之間形成明顯間隙而隔開。該明顯間隙還可以用絕緣材料填充或部分填充，例如塑料墊圈，以更好地確保夾具300和環形凸緣296之間的電絕緣。
還如圖3A和;3B所公開的那樣，芯軸四0的金屬插入部分的厚度大約等于波狀外部導體106的波峰106b (圖1D)的內直徑和波狀外部導體106的波谷106a (圖ID)的內直徑之間的差。然而，應當理解的是，芯軸四0的金屬插入部分的厚度可以大于或小于圖3A 和:3B所公開的厚度。應當理解的是，芯軸290或夾具300中的一個可以可選地由非金屬材料(例如，聚醚酰亞胺(PEI)或聚碳酸酯)或者由金屬/非金屬復合材料(例如，選擇性地鍍金屬的聚醚酰亞胺PEI或聚碳酸酯材料)形成。選擇性地鍍金屬的芯軸290或夾具300可以在芯軸 290或夾具300與壓縮連接器200的另一部件接觸的接觸表面處鍍金屬。此外，橋接電鍍 (bridge plating)(例如，一個或多個金屬跡線)可以包括在這些鍍金屬的接觸表面之間， 以便確保接觸表面之間的電連續性。應當理解的是，這兩個部件中的僅一個需要由金屬或由金屬/非金屬復合材料形成，以便在外部導體106和連接器本體230之間形成單個導電路徑。外部導體106的直徑增大圓柱形部段116允許芯軸四0的插入部分相對厚，且由具有相對高的介電常數的材料形成，且仍保持有利的阻抗特性。在圖3A和:3B還公開，芯軸 290的金屬插入部分具有的內直徑大約等于波狀外部導體106的波谷106a的內直徑122。 然而，應當理解的是，芯軸四0的金屬插入部分的內直徑可以大于或小于圖3A和:3B所公開的內直徑。例如，芯軸四0的金屬插入部分具有的內直徑可以大約等于波狀外部導體106 的波谷106a和波峰106b (圖1D)的平均直徑。一旦插入，芯軸290就取代在去芯部段114中形成絕緣層104的材料。該取代改變了去芯部段114中內部導體102和外部導體106之間設置的材料的介電常數。由于同軸電纜100的阻抗是內部和外部導體102和106的直徑以及絕緣層104的介電常數的函數， 因而介電常數的該變化將獨立地改變同軸電纜100的去芯部段114的阻抗。在芯軸四0由具有與絕緣層104的介電常數嚴重不同的介電常數的材料形成時，介電常數的該變化將獨立地劇烈地改變同軸電纜100的去芯部段114的阻抗。然而，直徑增大圓柱形部段116的外部導體106的直徑的增加配置為補償在去芯部段114中去除的絕緣層104和芯軸290的插入部分之間的介電常數的差。因此，直徑增大圓柱形部段116中外部導體106的直徑的增加允許去芯部段114的阻抗保持大約等于同軸電纜100的其余部分的阻抗，從而減少與不一致阻抗相關的內部反射和引起的信號損失。總體而言，同軸電纜100的阻抗ζ可以使用方程(1)確定
權利要求
1.一種用于端接同軸電纜的同軸電纜連接器，所述同軸電纜包括內部導體；環繞內部導體的絕緣層；環繞絕緣層的固態外部導體；以及環繞固態外部導體的護套，所述同軸電纜連接器包括內部連接器結構；外部連接器結構，所述外部連接器結構與所述內部連接器結構協作以限定圓柱形間隙，所述圓柱形間隙配置成接收固態外部導體的直徑增大圓柱形部段；和導電管腳，其中，當所述同軸電纜連接器從打開位置移動到接合位置時外部連接器結構配置成圍繞所述直徑增大圓柱形部段夾持，從而在所述外部連接器結構和所述內部連接器結構之間徑向地壓縮所述直徑增大圓柱形部段；以及導電管腳和內部導體之間的接觸力配置成增加。
2.根據權利要求1所述的同軸電纜連接器，其中所述內部連接器結構具有圓柱形外表面，所述圓柱形外表面的直徑大于固態外部導體的平均直徑；所述外部連接器結構具有圓柱形內表面，所述圓柱形內表面環繞內部連接器結構的圓柱形外表面且與圓柱形外表面協作以限定圓柱形間隙；以及當同軸電纜連接器從打開位置移動到接合位置時，所述圓柱形內表面配置成圍繞所述直徑增大圓柱形部段夾持，從而在所述圓柱形內表面和所述圓柱形外表面之間徑向地壓縮所述直徑增大圓柱形部段。
3.根據權利要求2所述的同軸電纜連接器，其中直徑大于固態外部導體的最小直徑。
4.根據權利要求2所述的同軸電纜連接器，其中外表面的向內成錐形外表面。
5.根據權利要求2所述的同軸電纜連接器，其中地收縮，從而與內部導體徑向地接合。
6.根據權利要求2所述的同軸電纜連接器，其中表面的向外成錐形內表面。
7.根據權利要求2所述的同軸電纜連接器，其中部導體的厚度的至少兩倍。
8.根據權利要求7所述的同軸電纜連接器，其中部導體的厚度的至少兩倍。
9.根據權利要求1所述的同軸電纜連接器，其中外部連接器結構限定槽，所述槽沿外部連接器結構的長度延伸，所述槽配置成在壓縮連接器從打開位置移動到接合位置時變窄或閉合。
10.根據權利要求9所述的同軸電纜連接器，其中外部連接器結構還具有向內成錐形的外過渡表面。
11.根據權利要求1所述的同軸電纜連接器，其中夾頭部分配置成接收并環繞內部導體的直徑減少部分，從而在同軸電纜連接器處于接合位置時，夾頭部分的外直徑大致等于內部導體的外直徑。 內部連接器結構的圓柱形外表面的 內部連接器結構還具有靠近圓柱形 導電管腳配置成徑向地展開或徑向 外部連接器結構具有靠近圓柱形內 圓柱形外表面具有的長度是固態外 圓柱形內表面具有的長度是固態外
12.一種用于端接波狀同軸電纜的連接器，所述波狀同軸電纜包括內部導體；環繞內部導體的絕緣層；具有波峰和波谷且環繞絕緣層的波狀外部導體；以及環繞波狀外部導體的護套，所述連接器包括芯軸，所述芯軸具有圓柱形外表面，所述圓柱形外表面的直徑大于所述波狀外部導體的波谷的內直徑；夾具，所述夾具具有環繞芯軸的圓柱形外表面的圓柱形內表面，且與芯軸協作限定圓柱形間隙，所述圓柱形間隙配置成接收波狀外部導體的直徑增大圓柱形部段；和導電管腳，其中，當所述同軸電纜壓縮連接器從打開位置移動到接合位置時圓柱形內表面配置成圍繞所述直徑增大圓柱形部段夾持，從而在夾具和芯軸之間徑向地壓縮所述直徑增大圓柱形部段；以及導電管腳和內部導體之間的接觸力配置成增加。
13.根據權利要求12所述的連接器，其中芯軸的圓柱形外表面的直徑大于波狀外部導體的平均內直徑。
14.根據權利要求13所述的連接器，其中芯軸的圓柱形外表面的直徑大于或等于波狀外部導體的波峰的內直徑。
15.根據權利要求13所述的連接器，還包括護套密封件，所述護套密封件配置成環繞護套且配置成在連接器從打開位置移動到接合位置時長度變短且寬度變厚。
16.根據權利要求15所述的連接器，其中在連接器處于接合位置時護套密封件的最小內直徑小于芯軸的圓柱形外表面的直徑加上護套的兩倍平均厚度的總和。
17.根據權利要求12所述的連接器，其中夾頭部分配置成接收并環繞內部導體的直徑減少部分，從而在連接器處于接合位置時，夾頭部分的外直徑大致等于內部導體的外直徑。
18.一種用于端接平滑壁同軸電纜的連接器，所述平滑壁同軸電纜包括內部導體； 環繞內部導體的絕緣層；環繞絕緣層的平滑壁固態外部導體；以及環繞平滑壁固態外部導體的護套，所述連接器包括芯軸，所述芯軸具有圓柱形外表面，所述圓柱形外表面的直徑大于所述平滑壁固態外部導體的內直徑；夾具，所述夾具具有環繞芯軸的圓柱形外表面的圓柱形內表面，且與芯軸協作限定圓柱形間隙，所述圓柱形間隙配置成接收平滑壁固態外部導體的直徑增大圓柱形部段；和導電管腳，其中，當所述連接器從打開位置移動到接合位置時圓柱形內表面配置成圍繞所述直徑增大圓柱形部段夾持，從而在夾具和芯軸之間徑向地壓縮所述直徑增大圓柱形部段；以及導電管腳和內部導體之間的接觸力配置成增加。
19.根據權利要求18所述的連接器，還包括護套密封件，所述護套密封件配置成環繞護套，所述護套密封件具有的內直徑小于芯軸的圓柱形外表面的直徑加上護套的兩倍厚度的總和。
20.根據權利要求18所述的連接器，其中，芯軸的圓柱形外表面的長度大于或等于平滑壁固態外部導體的厚度的大約30倍。
全文摘要
本發明涉及同軸電纜連接器。在一個示例性實施例中，提供一種用于端接同軸電纜的同軸電纜連接器。所述同軸電纜包括內部導體；絕緣層；外部導體；以及護套。所述同軸電纜連接器包括內部連接器結構、外部連接器結構和導電管腳。所述外部連接器結構與所述內部連接器結構協作以限定圓柱形間隙，所述圓柱形間隙配置成接收外部導體的直徑增大圓柱形部段。外部連接器結構配置成圍繞所述直徑增大圓柱形部段夾持，從而在所述外部連接器結構和所述內部連接器結構之間徑向地壓縮所述直徑增大圓柱形部段。導電管腳配置成使得內部導體變形。
文檔編號H01R24/40GK102214881SQ20111008342
公開日2011年10月12日 申請日期2011年4月2日 優先權日2010年4月2日
發明者蒙特納 N., 喬戈 S. 申請人:約翰·梅扎林瓜聯合有限公司