一种适于高压射频线缆的同轴连接器的制作方法

1.本发明涉及同轴连接器领域，特别涉及一种高压试验中用于高压电缆与试验设备过渡的适于高压射频线缆的同轴连接器。


背景技术：

2.现有用于电磁辐射抗扰度试验和射频电磁场发射测量的设备已有多种，由于标准电缆，形状以及尺寸是固定的，而很多试验设备都是按需定制的非标准件，因此接口尺寸不能直接配合，因此标准射频电缆不可直接接入这些试验设备中，必须在试验设备以及高压电缆之间加入适于高压射频线缆的同轴连接器过渡。
3.如申请号cn201310306130.3，专利申请名称为：高耐压大电流同轴连接器的专利申请中，采用线簧插针与配套的连接头内导电轴对接作为大电流对插连接，使中心导电体具有导通大电流能力。
4.现有高压同轴连接器相比较于普通同轴连接器，具有尺寸大、零件多、内部结构更复杂、零件配合要求高等特点，且在实际搭建试验系统时，一般先将高压同轴连接器与高压同轴电缆进行连接，然后再整体接入试验设备，并且接入实验设备时候，外导体以及内导体不能发生旋转，防止造成高压电缆内导体芯线断裂。同时也应通过简易可靠的连接方式进行安装配合。


技术实现要素：

5.本发明要解决的技术问题：本发明的目的是为了解决现有技术中的不足，提供结构简单，可防止外导体以及内导体间相对旋转的适于高压射频线缆的同轴连接器。
6.本发明的技术方案：本发明所述的一种适于高压射频线缆的同轴连接器，包括连接器外导体和设置在所述连接器外导体内的电缆扩展内导体；所述连接器外导体和电缆扩展内导体间设有连接器介质；
7.所述连接器外导体包括用于固定电缆的电缆导入端、用于连接高压测试设备的设备对接端和用于分离包裹在所述电缆介质外层的电缆绝缘层的电缆预接端；
8.所述连接器介质包括用于包裹电缆介质的锥形扩展端和设置在所述锥形扩展端末端的电缆介质限位端；
9.所述电缆扩展内导体和电缆内导体间设有电缆接触内导体。
10.进一步的，所述连接器外导体包括纵向截面积恒定的第一外导体段和纵向截面积逐步缩小的第二外导体段；以所述第一外导体段和第二外导体段的交界面为外导体过度截面2c；
11.所述电缆扩展内导体包括纵向截面积恒定的第一内导体段和纵向截面积逐步缩小的第二内导体段；以所述第一内导体段和第二内导体段的交界面为内导体过度截面4d；
12.所述外导体过度截面2c与所述内导体过度截面4d间存在间隙。
13.进一步的，所述电缆预接端包括锥形介质剥离段和可供所述电缆介质通过的电缆
介质剥离管；
14.所述锥形介质剥离段前端设有匹配所述锥形介质剥离段的绝缘层压紧套环；所述绝缘层压紧套环可在电缆锁紧套挤压下，将所述电缆绝缘层压紧在锥形介质剥离段外端面。
15.进一步的，所述电缆锁紧套包括用于压紧绝缘层压紧套环的套环压紧板和为所述套环压紧板提供支持力的锁紧环；所述套环压紧板上设有可供电缆穿过的通孔。
16.进一步的，所述连接器介质末端设有锯齿对接凸缘；所述锯齿对接凸缘包括第一环形凸缘和第二环形凸缘；所述第一环形凸缘和第二环形凸缘间设有环形沟。
17.进一步的，所述电缆接触内导体上设有匹配所述电缆内导体的电缆内导体固定槽。
18.进一步的，所述电缆锁紧套与所述电缆预接端螺纹连接；所述电缆扩展内导体与所述电缆接触内导体螺纹连接。
19.本发明与现有技术相比的有益效果：
20.1.本高压同轴连接器轴向主要由一个连接器外导体，一个连接器介质以及电缆扩展内导体和电缆接触内导体，外加三个辅助安装零件构成，连接结构、安装方式简单，组成零件较少，便于安装、拆卸以及损坏件的更换，从工程上来说，具备很强的实用性；其中，内导体包括电缆扩展内导体和电缆接触内导体，电缆接触内导体体积小，易于匹配不同直径的电缆内导体，且更换成本低，便于安装以及拆卸，实现零部件互换。
21.2.电缆扩展内导体和连接器介质均设有锥面过渡结构，防止尺寸突变造成阻抗突变，以降低高压同轴连接器整体的电压驻波比；外导体过度截面与所述内导体过度截面间存在间隙错开一定距离，用于补偿因尺寸突变而产生的寄生电容，将局部地区因寄生电容产生的阻抗不匹配程度降低以减小反射，降低高压同轴连接器整体的电压驻波比。
22.3.高压同轴连接器内外导体之间距离较大，并通过锯齿状结构在整个内外导体之间填充了聚四氟乙烯作为介质；该处采用锯齿状结构，主要有两点考虑，一是锯齿状结构使得配合更紧凑，不易松动滑脱失位，二是通过锯齿状的来回弯折结构，增加空气间隙的长度防止击穿，此处的内外导体之间的距离指的是内外导体经空气间隙击穿的爬电距离，锯齿状的曲折结构将该距离人为增加，因此大大提高了连接器的耐压性能。满足高压试验要求。
附图说明
23.图1为本发明的连接状态示意图；
24.图2为本发明的具体结构示意图；
25.图3为图2的轴向剖面示意图；
26.图4为本发明的强电磁试验连接示意图；
27.图5为本发明中连接器介质的具体结构示意图；
28.图6为本发明中电缆扩展内导体、电缆接触内导体的具体结构示意图。
具体实施方式
29.为了加深本发明的理解，下面我们将结合附图对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
30.如图1-6所示，本发明包括连接器外导体2和设置在连接器外导体2内的电缆扩展内导体4；连接器外导体2和电缆扩展内导体4间设有连接器介质3；
31.连接器外导体2包括用于固定电缆的电缆导入端21、用于连接高压测试设备的设备对接端22和用于分离包裹在电缆介质7外层的电缆绝缘层10的电缆预接端23；
32.连接器介质3包括用于包裹电缆介质7的锥形扩展端31和设置在锥形扩展端31末端的电缆介质限位端32；
33.电缆扩展内导体4和电缆内导体6间设有电缆接触内导体5。电缆接触内导体5上设有匹配电缆内导体6的电缆内导体固定槽。
34.其中，连接器外导体2包括纵向截面积恒定的第一外导体段2-1和纵向截面积逐步缩小的第二外导体段2-2；以第一外导体段2-1和第二外导体段2-2的交界面为外导体过度截面2c；
35.电缆扩展内导体4包括纵向截面积恒定的第一内导体段4-1和纵向截面积逐步缩小的第二内导体段4-2；以第一内导体段4-1和第二内导体段4-2的交界面为内导体过度截面4d；
36.外导体过度截面2c与内导体过度截面4d间存在间隙。
37.电缆预接端23包括锥形介质剥离段231和可供电缆介质7通过的电缆介质剥离管232；
38.锥形介质剥离段231前端设有匹配锥形介质剥离段231的绝缘层压紧套环9；绝缘层压紧套环9可在电缆锁紧套8挤压下，将电缆绝缘层10压紧在锥形介质剥离段231外端面。电缆锁紧套8与电缆预接端23螺纹连接；电缆扩展内导体4与电缆接触内导体5螺纹连接
39.电缆锁紧套8包括用于压紧绝缘层压紧套环9的套环压紧板81和为套环压紧板81提供支持力的锁紧环82；套环压紧板82上设有可供电缆穿过的通孔。连接器介质3末端设有锯齿对接凸缘33；锯齿对接凸缘33包括第一环形凸缘331和第二环形凸缘332；第一环形凸缘331和第二环形凸缘332间设有环形沟333。
40.电缆内导体6逐渐扩展为电缆接触内导体5和电缆扩展内导体4，电缆绝缘层10逐渐扩展为连接器外导体2。
41.将电缆接触内导体5与电缆内导体6连接，同轴电缆的电缆绝缘层10通过绝缘层压紧套环9压在连接器外导体2的右侧锥段表面，并通过电缆锁紧套8压紧，以此将同轴线缆的电缆介质7固定，再将连接器介质3装入连接器外导体2的内部空腔，安装位置如图2，之后将电缆扩展内导体4安装到电缆接触内导体5。此时与同轴电缆连接的部分已安装完毕。
42.其工作过程如下：在进行强电磁试验时，高压信号91经高压同轴连接器馈入试验设备92，电缆内导体6逐渐扩展为电缆接触内导体5和电缆扩展内导体4，电缆绝缘层10逐渐扩展为连接器外导体2，电磁波在本高压同轴连接器的内部传播，并传输至试验设备，在阻抗匹配良好且耐压性达标的条件下，经本高压同轴连接器馈入试验设备的信号损耗很小，满足强电磁试验的要求。
43.本发明是一种特殊的同轴线结构，同轴线的内导体外径以及外导体内径不是恒定的，且局部地区尺寸有突变，由电磁学基本理论可知，局部地区的尺寸突变导致寄生电磁参数的改变，造成阻抗失配，使得该位置的电磁反射增加，从源端传输而来的电磁波，经过该位置继续向前传播时，会损失大量的电磁能量，导致试验设备实际接收到的电磁能量大大
减少，满足不了试验量级要求，
44.本发明通过同轴线阻抗理论计算公式以及电容补偿理论对内外导体尺寸做了设计调整，外导体内径与内导体外径之比根据同轴线特性阻抗公式计算得出，并通过计算机仿真方式验证，得到了较好结果，因此该高压同轴连接器作为一种特殊同轴线使用时，能够有效地导行电磁波，并大大减少向源端的反射，此外，由于采用对介质的安装采用了锯齿状配合结构，极大增加了通过内外导体空气间隙击穿的爬电距离，耐压性得到了很好的提升。
45.上述具体实施方式，仅为说明本发明的技术构思和结构特征，目的在于让熟悉此项技术的相关人士能够据以实施，但以上内容并不限制本发明的保护范围，凡是依据本发明的精神实质所作的任何等效变化或修饰，均应落入本发明的保护范围之内。