專利名稱：實現低無源互調性能的編織同軸電纜與連接器的連接結構的制作方法
技術領域：
本發明涉及射頻信號傳輸技術領域，特別涉及同軸電纜和連接器的連接結構，具體是指一種實現低無源互調性能的編織同軸電纜與連接器的連接結構。
背景技術：
目前，對于50歐姆編織型電纜產品，PIM(Passive Inter-Modulation Distortion，無源互調失真)性能是一個非常敏感的話題，在市場上很少從產品說明書和網站找到任何描述或數據。由于使用在通信行業的50歐姆編織同軸電纜的外導體-編織層和鋁箔層(PET/ EAA粘結的雙層鋁箔)的固有的缺點，因此在電纜外導體和射頻連接器外導體之間不容易得到360度的一致的接觸，其是導致更高的PIM值的關鍵因素。編織電纜通常會與壓接或夾持機構(crimp and clamp mechanism)連接器連接，由連接結構限制，申請人研究發現夾持連接機構無法得到優越的PIM性能，PIM測試結果也驗證了申請人的估計。圖1顯示兩端均為標準CNT-400編織電纜的標準夾持N公連接器的PIM性能。只得到了 -79daii靜態 PIM和-67dBm不穩定動態的PIM的性能，如測試圖片所示。為了改善無源互調(PIM)性能，中國專利申請CN20111009M46. 8的連接器的外導體具有通道二，射頻電纜的外導體(具體是編織層)插入通道二，兩者之間通過焊料二焊接。與中國專利申請CN201120107680. 9類似。中國專利申請CN022M990. 7將電纜的外導體(具體是屏蔽層)插入連接器的外導體(襯套)并焊接，具體是錫焊。中國專利申請CN200910034810. 8的連接器通過連接套焊接同軸電纜的外導體的外部，具體是錫焊。與中國專利申請CN200920230863. 2類似。中國專利申請CN200910175583. 0的射頻同軸電纜的外導體插入連接器的外導體并焊接。與中國專利申請CN200920043488.0類似。中國專利申請CN2009101(^882. 1的電纜的外導體插入連接器的外導體并焊接。中國專利申請 CN200910024151.X的同軸電纜的屏蔽層(相當于外導體)插入連接器的外導體并焊接。與中國專利申請CN200920034830. 0類似。中國專利申請CN200920241297. 5的射頻同軸電纜的外導體插入連接器的殼體(相當于連接器的外導體)，兩者之間焊接，具體是錫焊。中國專利申請CN201020608099.0的射頻同軸電纜的外導體插入連接器的外導體，兩者之間焊接。中國專利申請CN20092(^99606.4的射頻同軸電纜的屏蔽層(相當于外導體)壓接在連接器的外導體和壓線管之間。美國專利US6，053，769的同軸電纜的外導體由一層金屬薄膜制成，可以是銅、鋁等，同軸電纜的外導體插入連接器的外導體內并焊接，其中外導體為5μπι且無編織層，并明確指出這種薄金屬外導體結構存在固有的缺陷易變形，斷裂剝離，較差的機械穩定性。這種結構會導致較差的PIM測試結果(-70 SOdBm)。美國專利 US5，802，710的同軸電纜的外導體(例如編織層)插入連接器的外導體內并焊接。與歐洲專利申請EP0838880類似。PCT專利申請W0/2003/061075的同軸電纜的外導體插入連接器的外導體內并焊接。然而，所有上述專利文獻中的同軸電纜和連接器的連接結構雖然在一定程度上改善了 PIM性能，但是PIM性能仍然較差。
目前業界已經出現以無源互調(PIM)性能為技術亮點的編織電纜和連接器產品， 但是基本上都是圍繞編織層進行，其中的典型設計是去掉鋁箔這一層屏蔽層，而將編織層加厚加密以提高編織密度或提高編織層數，一般為一層的編織層提高到兩層，三層甚至是四層以達到和以前一層鋁箔加上一層編織的屏蔽效果，連接器和這種低PIM設計的編織電纜連接則有焊接，夾緊式端接等，和市場上現有的連接器的電纜連接機構設計原理相同，了無新意。同時由于去除了鋁箔這一編織電纜特有的屏蔽方式，而加大編織密度或增加編織層數，使得編織電纜在和360°全銅或全鋁的波紋電纜和光滑壁電纜相比沒有成本優勢，性能上又處于劣勢如高頻，高功率微波應用和高電磁兼容要求(EMC)場合等。由于傳統編織電纜無源互調(PIM)性能較差，PIM典型值只有-60 _80dBm，嚴重限制了編織電纜在無線通信領域的應用。隨著無線通信領域3G向4G和LTE領域的不斷演化，對無線信道容量和接收機靈敏度要求越發提高，所以無線空中鏈路的抗干擾性能要求越來越高，作為無線射頻鏈路重要組成部分的射頻電纜，連接器的無源互調(PIM)性能表現越來越顯著，所以編織電纜的低無源互調(PIM)設計已經成為一個急需解決的技術課題。因此，需要對現有編織同軸電纜和連接器的連接結構進行創新性改進，以獲得低無源互調，同時不增加成本，擴展編織電纜應用。
發明內容
本發明的目的是克服了上述現有技術中的缺點，提供一種實現低無源互調性能的編織同軸電纜與連接器的連接結構，其設計巧妙、結構簡潔，能獲得低無源互調，同時不增加成本，擴展編織電纜應用，適于大規模推廣應用。為了實現上述目的，在本發明的第一方面，提供了一種實現低無源互調性能的編織同軸電纜與連接器的連接結構，包括編織同軸電纜與連接器，所述編織同軸電纜具有鋁箔層和編織層，所述連接器具有連接器外導體，其特點是，所述鋁箔層為單層鋁箔，所述的實現低無源互調性能的編織同軸電纜與連接器的連接結構還包括低溫無鉛鋁焊料，所述鋁箔層、所述編織層和所述連接器外導體通過所述低溫無鉛鋁焊料焊接在一起。較佳地，所述單層鋁箔的厚度為20 μ m 25 μ m。較佳地，所述低溫無鉛鋁焊料由主焊料和助焊劑組成，所述主焊料由98 %重量百分含量的錫和2%重量百分含量的銅組成，所述助焊劑的加入量為所述主焊料的2. 5%重量百分含量，簡寫為Sn98Cu2+Flux2. 5。較佳地，所述低溫無鉛鋁焊料的形狀是焊錫絲、焊片或焊環。較佳地，所述焊接是360°焊接。更佳地，所述焊接的長度為8mm 12mm。在本發明的第二方面，提供了一種實現低無源互調性能的編織同軸電纜與連接器的連接結構，包括編織同軸電纜與連接器，所述編織同軸電纜具有鋁箔層和編織層，所述連接器具有連接器外導體，其特點是，所述鋁箔層為單層鋁箔，所述單層鋁箔的厚度為 20 μ m 25 μ m，所述的實現低無源互調性能的編織同軸電纜與連接器的連接結構還包括低溫無鉛鋁焊料，所述鋁箔層、所述編織層和所述連接器外導體通過所述低溫無鉛鋁焊料焊接在一起，所述低溫無鉛鋁焊料由主焊料和助焊劑組成，所述主焊料由98%重量百分含量的錫和2%重量百分含量的銅組成，所述助焊劑的加入量為所述主焊料的2. 5%重量百分含量，所述焊接是360°焊接。較佳地，所述焊接的長度為8mm 12mm。較佳地，所述低溫無鉛鋁焊料的形狀是焊錫絲、焊片或焊環。在本發明的第三方面，提供了一種實現低無源互調性能的編織同軸電纜與連接器的連接結構，包括編織同軸電纜與連接器，所述編織同軸電纜具有介質層、鋁箔層和編織層，所述連接器具有連接器外導體，其特點是，所述鋁箔層為單層鋁箔，所述連接器外導體壓接在所述鋁箔層和所述編織層之間，且所述連接器外導體與所述編織同軸電纜的所述介質層和所述鋁箔層之間為精密的過渡配合。較佳地，所述單層鋁箔的厚度為20 μ m 25 μ m。較佳地，所述的精密的過渡配合的最大過盈量為0. 05mm，最大間隙量為0. 05mm。較佳地，所述壓接的長度為8mm 14mm。在本發明的第四方面，提供了一種實現低無源互調性能的編織同軸電纜與連接器的連接結構，包括編織同軸電纜與連接器，所述編織同軸電纜具有介質層、鋁箔層和編織層，所述連接器具有連接器外導體，其特點是，所述鋁箔層為單層鋁箔，所述單層鋁箔的厚度為20μπι 25μπι，所述連接器外導體壓接在所述鋁箔層和所述編織層之間，且所述連接器外導體與所述編織同軸電纜的所述介質層和所述鋁箔層之間為精密的過渡配合，所述的精密的過渡配合的最大過盈量為0. 05mm，最大間隙量為0. 05mm，所述壓接的長度為8mm 14mm。本發明的有益效果具體如下1、本發明的實現低無源互調性能的編織同軸電纜與連接器的連接結構包括編織同軸電纜與連接器，所述編織同軸電纜具有鋁箔層和編織層，所述連接器具有連接器外導體，所述鋁箔層為單層鋁箔，所述的實現低無源互調性能的編織同軸電纜與連接器的連接結構還包括低溫無鉛鋁焊料，所述鋁箔層、所述編織層和所述連接器外導體通過所述低溫無鉛鋁焊料焊接在一起，設計巧妙、結構簡潔，能獲得低無源互調，同時不增加成本，擴展編織電纜應用，適于大規模推廣應用。2、本發明的實現低無源互調性能的編織同軸電纜與連接器的連接結構包括編織同軸電纜與連接器，所述編織同軸電纜具有介質層、鋁箔層和編織層，所述連接器具有連接器外導體，所述鋁箔層為單層鋁箔，所述連接器外導體壓接在所述鋁箔層和所述編織層之間，且所述連接器外導體與所述編織同軸電纜的所述介質層和所述鋁箔層之間為精密的過渡配合，設計巧妙、結構簡潔，能獲得低無源互調，同時不增加成本，擴展編織電纜應用，適于大規模推廣應用。
圖1是裝配標準CNT-400編織電纜的標準N公夾持連接器的PIM性能示意圖。圖2是本發明的編織同軸電纜的一具體實施例的立體示意圖。圖3是本發明的實現低無源互調性能的編織同軸電纜與連接器的連接結構的一具體實施例的剖視示意圖。圖4是本發明的實現低無源互調性能的編織同軸電纜與連接器的連接結構的另一具體實施例的剖視示意圖。
具體實施例方式為了能夠更清楚地理解本發明的技術內容，特舉以下實施例詳細說明。其中相同的部件采用相同的附圖標記。關于PIM測試方法，按照IEC-62037-6，測試15ea電纜，端部焊接或壓接連接器，以運行完整的測試，完全符合IEC-61169-1和IEC60096-1射頻連接器和電纜的一般測試要求。請參見圖3所示，圖3顯示的是本發明的實現低無源互調性能的編織同軸電纜與連接器的連接結構的一具體實施例，包括編織同軸電纜1與連接器2，所述編織同軸電纜1 具有鋁箔層11和編織層12，所述連接器2具有連接器外導體21，所述鋁箔層11為單層鋁箔，所述編織同軸電纜1與連接器2的連接結構還包括低溫無鉛鋁焊料3，所述鋁箔層11、 所述編織層12和所述連接器外導體21通過所述低溫無鉛鋁焊料3焊接在一起。編織同軸電纜1的具體結構請參見圖2所示，其中心為電纜內導體13，然后由內而外依次為介質層14、鋁箔層11、屏蔽層12和外部絕緣層15，鋁箔層11和屏蔽層12形成電纜外導體。請再參考圖3所示，電纜內導體13與連接器內導體22連接導通。所述單層鋁箔的厚度可以采用合適的厚度，較佳地，所述單層鋁箔的厚度為 20 μ m 25 μ m。所述低溫無鉛鋁焊料可以采用任何合適的低溫無鉛鋁焊料，較佳地，所述低溫無鉛鋁焊料由主焊料和助焊劑組成，所述主焊料由98%重量百分含量的錫和2%重量百分含量的銅組成，所述助焊劑的加入量為所述主焊料的2. 5%重量百分含量。助焊劑可以是任何合適焊鋁的助焊劑，比如由92%重量百分含量的松香和8%重量百分含量的活性劑組成的助焊劑。所述低溫無鉛鋁焊料的形狀可以是任何適合焊接的形狀，較佳地，所述低溫無鉛鋁焊料的形狀是焊錫絲、焊片或焊環等。為了更好地改善PIM性能，較佳地，所述焊接是360°焊接。所述焊接的長度可以根據需要確定，為了獲得穩定的PIM性能，較佳地，所述焊接的長度為8mm 12mm。對于連接器外導體21與編織電纜的鋁箔層11、編織層12的焊接情況，進行了一些比較實驗，具體如下1.采用普通錫焊料(廣州瀚源電子科技有限公司，無鉛焊錫絲)焊接普通雙層鋁箔編織電纜(生產廠家康普公司Commkope)和連接器(生產廠家康普公司 [CommScope])焊接無法實現360°焊接，焊接的長度為8mm 12mm，焊得上連接器外導體 21和編織層12，焊不上鋁箔。2.采用普通錫焊料(廣州瀚源電子科技有限公司，無鉛焊錫絲)焊接本發明的具有特殊單層鋁箔的編織同軸電纜(單層鋁箔的厚度為20μπι 25μπι)和連接器(生產廠家康普公司Commkope)焊接無法實現360°焊接，焊接的長度為8mm 12mm，焊得上連接器外導體21和編織層12，焊不上鋁箔。3.采用低溫無鉛鋁焊料(廣州瀚源電子科技有限公司，焊鋁用無鉛錫料)焊接普通雙層鋁箔編織電纜(生產廠家康普公司Commkope)和連接器(生產廠家康普公司 [CommScope])焊接可以實現360°焊接，焊接的長度為8mm 12mm，可以焊上連接器外導體21、編織層12和鋁箔，但得不到低的PIM值，平均在-118dBc(-75dBm)左右。4.采用低溫無鉛鋁焊料(廣州瀚源電子科技有限公司，焊鋁用無鉛錫料)焊接本發明的具有特殊單層鋁箔的編織同軸電纜(單層鋁箔的厚度為20μπι 25μπι)和連接器(生產廠家康普公司Commkope)焊接可以實現360°焊接，焊接的長度為 8mm 12mm，連接器外導體21、編織層12和鋁箔焊接可靠，且能得到低的PIM值，平均在-150dBc(-107dBm)左右。因此，本發明采用低溫無鉛鋁焊料3將特殊的單層鋁箔與編織層12 —起與連接器外導體21焊接，才能得到顯著的低交調的性能。請參見圖4所示，圖4顯示的是本發明的實現低無源互調性能的編織同軸電纜與連接器的連接結構的另一具體實施例，包括編織同軸電纜1與連接器2，所述編織同軸電纜 1具有介質層14、鋁箔層11和編織層12，所述連接器2具有連接器外導體21，所述鋁箔層 11為單層鋁箔，所述連接器外導體21壓接在所述鋁箔層11和所述編織層12之間，且所述連接器外導體21與所述編織同軸電纜1的所述介質層14和所述鋁箔層11之間為精密的過渡配合。編織同軸電纜1的具體結構與上述圖2所示的編織同軸電纜1相同，同樣地，中心為電纜內導體13，然后由內而外依次為介質層14、鋁箔層11、屏蔽層12和外部絕緣層15， 鋁箔層11和屏蔽層12形成電纜外導體。請再參加圖4所示，電纜內導體13與連接器內導體22連接導通。所述單層鋁箔的厚度可以采用合適的厚度，較佳地，所述單層鋁箔的厚度為 20 μ m 25 μ m。所述的精密的過渡配合為本領域技術人員所熟知，較佳地，所述的精密的過渡配合的最大過盈量為0. 05mm，最大間隙量為0. 05mm為了更好地改善PIM性能，較佳地，所述壓接的長度為8mm 14mm。對于連接器外導體21與編織同軸電纜1的介質層14和鋁箔層11 (介質層14和鋁箔層11作為一整體)之間的配合關系，該配合關系的緊與松將決定PIM的好壞。以下是一些相關實驗數據表 權利要求
1.一種實現低無源互調性能的編織同軸電纜與連接器的連接結構，包括編織同軸電纜與連接器，所述編織同軸電纜具有鋁箔層和編織層，所述連接器具有連接器外導體，其特征在于，所述鋁箔層為單層鋁箔，所述的實現低無源互調性能的編織同軸電纜與連接器的連接結構還包括低溫無鉛鋁焊料，所述鋁箔層、所述編織層和所述連接器外導體通過所述低溫無鉛鋁焊料焊接在一起。
2.根據權利要求1所述的實現低無源互調性能的編織同軸電纜與連接器的連接結構， 其特征在于，所述單層鋁箔的厚度為20 μ m 25 μ m。
3.根據權利要求1所述的實現低無源互調性能的編織同軸電纜與連接器的連接結構， 其特征在于，所述低溫無鉛鋁焊料由主焊料和助焊劑組成，所述主焊料由98%重量百分含量的錫和2%重量百分含量的銅組成，所述助焊劑的加入量為所述主焊料的2. 5%重量百分含量。
4.根據權利要求1所述的實現低無源互調性能的編織同軸電纜與連接器的連接結構， 其特征在于，所述低溫無鉛鋁焊料的形狀是焊錫絲、焊片或焊環。
5.根據權利要求1 4中任一所述的實現低無源互調性能的編織同軸電纜與連接器的連接結構，其特征在于，所述焊接是360°焊接。
6.根據權利要求5所述的實現低無源互調性能的編織同軸電纜與連接器的連接結構， 其特征在于，所述焊接的長度為8mm 12mm。
7.一種實現低無源互調性能的編織同軸電纜與連接器的連接結構，包括編織同軸電纜與連接器，所述編織同軸電纜具有鋁箔層和編織層，所述連接器具有連接器外導體，其特征在于，所述鋁箔層為單層鋁箔，所述單層鋁箔的厚度為20 μ m 25 μ m，所述的實現低無源互調性能的編織同軸電纜與連接器的連接結構還包括低溫無鉛鋁焊料，所述鋁箔層、所述編織層和所述連接器外導體通過所述低溫無鉛鋁焊料焊接在一起，所述低溫無鉛鋁焊料由主焊料和助焊劑組成，所述主焊料由98%重量百分含量的錫和2%重量百分含量的銅組成，所述助焊劑的加入量為所述主焊料的2. 5%重量百分含量，所述焊接是360°焊接。
8.根據權利要求7所述的實現低無源互調性能的編織同軸電纜與連接器的連接結構， 其特征在于，所述焊接的長度為8mm 12mm。
9.根據權利要求7所述的實現低無源互調性能的編織同軸電纜與連接器的連接結構， 其特征在于，所述低溫無鉛鋁焊料的形狀是焊錫絲、焊片或焊環。
10.一種實現低無源互調性能的編織同軸電纜與連接器的連接結構，包括編織同軸電纜與連接器，所述編織同軸電纜具有介質層、鋁箔層和編織層，所述連接器具有連接器外導體，其特征在于，所述鋁箔層為單層鋁箔，所述連接器外導體壓接在所述鋁箔層和所述編織層之間，且所述連接器外導體與所述編織同軸電纜的所述介質層和所述鋁箔層之間為精密的過渡配合。
11.根據權利要求10所述的實現低無源互調性能的編織同軸電纜與連接器的連接結構，其特征在于，所述單層鋁箔的厚度為20 μ m 25 μ m。
12.根據權利要求10所述的實現低無源互調性能的編織同軸電纜與連接器的連接結構，其特征在于，所述的精密的過渡配合的最大過盈量為0. 05mm，最大間隙量為0. 05mm。
13.根據權利要求10-12任一所述的實現低無源互調性能的編織同軸電纜與連接器的連接結構，其特征在于，所述壓接的長度為8mm 14mm。
14. 一種實現低無源互調性能的編織同軸電纜與連接器的連接結構，包括編織同軸電纜與連接器，所述編織同軸電纜具有介質層、鋁箔層和編織層，所述連接器具有連接器外導體，其特征在于，所述鋁箔層為單層鋁箔，所述單層鋁箔的厚度為20 μ m 25 μ m，所述連接器外導體壓接在所述鋁箔層和所述編織層之間，且所述連接器外導體與所述編織同軸電纜的所述介質層和所述鋁箔層之間為精密的過渡配合，所述的精密的過渡配合的最大過盈量為0. 05mm，最大間隙量為0. 05mm，所述壓接的長度為8mm 14mm。
全文摘要
本發明涉及一種實現低無源互調性能的編織同軸電纜與連接器的連接結構，其中編織同軸電纜具有鋁箔層和編織層，連接器具有連接器外導體，鋁箔層為單層鋁箔，鋁箔層、編織層和連接器外導體通過低溫無鉛鋁焊料焊接在一起；或者連接器外導體壓接在鋁箔層和編織層之間，且連接器外導體與編織同軸電纜的介質層和鋁箔層之間為精密的過渡配合。較佳地，單層鋁箔的厚度為20μm～25μm，低溫無鉛鋁焊料為Sn98Cu2+Flux2.5，焊接是360°焊接，精密的過渡配合的最大過盈量為0.05mm，最大間隙量為0.05mm，壓接的長度為8mm～14mm。本發明設計巧妙、結構簡潔，能獲得低無源互調，同時不增加成本，擴展編織電纜應用，適于大規模推廣應用。
文檔編號H01R9/05GK102544784SQ20121004871
公開日2012年7月4日 申請日期2012年2月28日 優先權日2012年2月28日
發明者安紅娟, 張玉俊, 張莉, 黃木蘭 申請人:安德魯公司