RF多连接器系统的制作方法

rf多连接器系统
技术领域
1.本发明涉及用于射频(rf)信号的多同轴连接器系统，其包括多个rf连接器。


背景技术：

2.us2019/0312394a1公开了一种联动同轴连接器组件。一对壳保持多个配合连接器对。每个连接器对的电接触系统在每个连接器与其对应连接器之间都具有密封件。每次连接器对的连接器配合时，都会建立密封。这需要相对较高的插入力和拔出力，其与壳中的连接器的数量相乘以达到非常高的用于插入或拔出壳的总力。为了施加高的力并将连接器保持在预定的轴向位置，在具有四个以上的连接器的实施例中，连接器是弹性加载的。保持弹性件的空间和围绕连接器的空间没有密封，使得水可能渗入其中。当水冻结时，弹性件不再起作用，使得可能影响连接器之间的密封。此外，冻结的水膨胀并且可能损坏连接器组件。包括闩锁和锁定销的锁定机构位于连接器外部并且也可能冻结。很难在不损坏小部件的情况下从小部件(如锁定销)移除冰。最后，同轴连接器组件可能无法再断开连接。


技术实现要素：

3.本发明要解决的问题是提供一种具有提高的稳健性的多同轴rf连接器系统，其易于以较小的力连接和断开连接，并且能够以降低的成本制造。此外，连接器系统应当可在冰冻条件下使用。
4.该问题的解决方案在独立权利要求中描述。从属权利要求涉及本发明的进一步改进。
5.rf多连接器系统包括rf多插头连接器和与rf多连接器配合的rf多插座连接器。
6.多连接器和对应多连接器可以保持多个单个连接器，其可以是同轴rf(射频)连接器。这些同轴连接器可以是插头连接器、插座连接器或两性连接器。多插头连接器包括壳体，用于将各个rf连接器保持在预定位置。多插座连接器包括与多插头连接器配合的另外的壳体，并且该壳体还包括用于保持各个rf连接器的多个位置。多插座连接器的连接器保持位置与多插头连接器的连接器保持位置配合，使得多插头连接器和多插座连接器能够配合。多插头连接器和多插座连接器处的各个rf连接器选择成，使得存在配合的连接器对。例如，各个rf插座连接器可以位于多插头连接器的一定位置处，而各个rf插头连接器位于多插座连接器的对应位置处。多插头连接器和多插座连接器内的插头连接器、插座连接器和两性连接器的顺序可以是任意的，只要它们配合在一起即可。此外，可能还有其他连接器，例如用于接地或用于信号传输。
7.多插头连接器包括连接器支撑突起，连接器支撑突起可以具有与多插座连接器的连接器支撑凹部配合的形状。当连接器配合时，连接器支撑突起可以完全装配到连接器支撑凹部中。连接器支撑突起可以具有圆柱形形状，并且还可以具有圆形、椭圆形、矩形或正方形的横截面。多插头连接器和多插座连接器可以具有圆柱形形状，在其中心具有锁定机构。所有单个rf连接器可以布置成圈。rf连接器组可以布置成不同的圈。基本上，连接器可
以围绕中心布置成一个或多个圈。在另一实施例中，多个第一连接器(290)和多个第二连接器(390)布置成一排或多排。
8.对于更高的频率，单个rf连接器在尺寸上的大小减小，并且这些连接器的结构越来越精细。因此，在将多插头连接器连接到多插座连接器时，连接器的直线插入是必要的。在任何情况下都必须避免连接器的倾斜或卡住。集中锁定机构与单个rf连接器的圆形布置一起导致连接器的形状相对对称。闭合力由中心锁定机构施加，并因此确保了对圆形布置的单个连接器的均匀力分布。此外，多插头连接器和多插座连接器中可以设置有定位和引导的凹槽和凹口。当将多插头连接器与多插座连接器连接时，这些凹槽和凹口进一步提供直线引导。
9.为了补偿较小的机械公差，可以将单个rf连接器固定到多插座连接器的它们的位置，并且可以将多插头连接器处的单个rf连接器沿径向方向可倾斜和/或可移动地安装到多插头连接器。这种可移动性可能仅在相对较小范围内，其可以是小于2mm、小于1mm或小于0.5mm。不需要并且可能不期望轴向的移动性。
10.中心锁定机构可以包括螺纹的键-槽锁，该键-槽锁是螺纹和键-槽连接的组合。这将允许在一定位置接合螺纹，并以较小的旋转角度产生相对较大的移动距离。锁定机构可以包括在多插头连接器处的锁转子和在多插座连接器处的锁定子。转子是可旋转的，并且可以由锁定旋钮来操作，锁定旋钮可以覆盖多插头连接器的顶表面的大部分或甚至其所有顶表面。锁定子可以被固定到多插座连接器。
11.可以有多个定位凹口/定位凹槽对，其提高了连接器配合时的引导性，并且可以使多插头连接器/多插座连接器对唯一，使得各个连接器不能与在其他位置处具有凹口和/或凹槽的其他连接器组合。
12.在一种实施例中，至少一个第一同轴rf连接器可以包括第一密封件，第一密封件在至少一个第一同轴rf连接器的轴与插头连接器壳体之间。此外，至少一个第二同轴rf连接器可以包括第二密封件，第二密封件在至少一个第二同轴rf连接器的轴与插座连接器壳体之间。同样，可以在插头连接器壳体与插座连接器壳体之间设置至少一个壳体密封件。如果，例如转子穿透壳体，则可以有其他的壳体密封件，如转子密封件，以密封进入壳体的其他开口。
13.这里，包括连接器的连接器壳体的内部被密封，以防止来自外部的灰尘、碎屑、湿气和水。因此，水不能渗透到连接器的接触系统中。此外，水不能渗透进入连接器的周围，使得即使在冻结温度下也可以操作(连接和断开连接)连接器，因为没有冰会阻塞连接器的内部部件。
14.在一种实施例中，可以有组合密封件，用于密封所有至少一个第一同轴rf连接器的轴和插头连接器壳体。组合密封件还可提供转子相对于壳体的密封。因此，组合密封件是第一密封件和第二密封件(379)的组合。
15.此外，连接器顶部的坚固的锁定旋钮可以轻松清除冰，并且可以与厚球体一起操作。连接器外部没有可能会被冰阻塞的小部件。整个锁定机构嵌入到壳体中，使得锁定机构不会冻结。在一种实施例中，可以设置键-槽锁定机构，以将第一同轴rf连接器保持在插头连接器壳体中，和/或将第二同轴rf连接器保持在插座连接器壳体中。该机构可以包括在连接器处的锁定键和在壳体处的锁定槽。这种锁定机构简化了连接器到壳体的插入和/或更
换。
16.在另一实施例中，可以设置使用开槽环的锁定机构，开槽环可以具有倒角边缘并且被压缩以用于插入连接器。当连接器就位时，环膨胀到位于壳体中的凹槽中，并且将连接器锁定到壳体中。
17.此外，同轴rf连接器可以通过在插座连接器壳体或插头连接器壳体中的同轴rf连接器的轴上的螺纹由螺母保持。
18.键-槽、开槽环和螺母的实施例不需要用于轴向地移动连接器的弹性件。
19.多连接器和对应多连接器的壳体可以包括金属和/或介电材料，如塑料或聚合物材料，或者连接器可以在可能与其他连接器接触的所有接触表面涂敷这种材料。连接器壳体可以仅包括一种介电材料或多种介电材料。它们可以不包括任何金属或低阻抗导电材料。多连接器与对应多连接器之间的唯一电连接可以通过同轴rf连接器。即使在辐射天线附近使用，这也可以改善无源互调特性。
20.第一同轴rf连接器和第二同轴rf连接器可以是插头连接器和插座连接器的任意组合。在一种实施例中，rf多连接器系统仅包括同轴rf连接器，但可以有至少一个或少量其他连接器，例如包括光学连接器的电源连接器或信号连接器。
21.射频的缩写rf也用于微波。
22.通常，多插头连接器的特征可以与多插座连接器互换。
附图说明
23.在下文中，在不限制总体发明构思的情况下，将参考附图通过举例的方式关于实施例的示例来描述本发明。
24.图1示出了rf多连接器系统的立体图。
25.图2示出了rf多连接器系统的侧视图。
26.图3示出了图2的细节。
27.图4以剖视图示出了更多细节。
28.图5示出了多插头连接器的部分拆卸状态。
29.图6示出了多插头连接器的底部视图。
30.图7示出了多插座连接器的接口的顶部视图。
31.图8更详细地示出了锁转子和锁定子。
32.图9示出了锁定距离与旋转角度的示例性曲线。
33.图10详细地示出了一对配对的同轴rf连接器。
34.图11示出了键-槽锁定机构。
35.图12示出了使用开槽环的锁定机构。
36.图13示出了同轴rf连接器的圆形多排布置。
37.图14示出了同轴rf连接器的矩形布置。
38.图15示出了具有组合密封件的其他实施例。
39.图16示出了上图的一部分。
40.图17示出了后部视图。
41.图18示出了组合密封件的顶部视图。
42.图19示出了组合密封件的底部视图。
具体实施方式
43.在图1中，示出了rf多连接器系统100的实施例的立体图。rf多连接器系统100包括多插头连接器200和多插座连接器300。多插头连接器200包括带有锁定旋钮220的插头连接器壳体210，该锁定旋钮220可以如箭头221所示旋转以锁定或解锁多插头连接器200。可以有线夹230来保持用于rf信号的第一电缆。锁定旋钮被部分切割以示出锁定机构的一部分，锁定机构包括锁转子250。还可以有锁，锁可以包括转子臂251，转子臂251与转子凹口252相互作用以将转子保持在一定位置，该位置可以至少是连接器的锁定位置和解锁位置。锁可以是锁定旋钮(220)的一部分或是锁转子(250)的一部分。插座连接器包括插座连接器壳体310，还包括安装凸缘320，安装凸缘320具有至少一个凸缘螺纹孔321，用于将凸缘安装到壳体或天线或任何其他部分。
44.在图2中，示出了rf多连接器系统100的实施例的侧视图。连接器系统具有中心轴线110。在此，再一次，多插头连接器200与多插座连接器300连接并锁定。该图更详细地示出了各个rf连接器。在多插头连接器200的插头连接器壳体210中，设置有至少一个第一同轴rf连接器290。该连接器附接到第一电缆280。线夹230防止了第一电缆280对第一同轴rf连接器290的任何机械力和至少拉力。第一同轴rf连接器290可以由螺钉连接或键-槽连接保持在壳体内，这将提供容易的可更换性。
45.在多插座连接器300处，设置有至少一个第二连接器390。这些第二连接器与多插头连接器处的对应的第一连接器配合。第二连接器390附接到第二电缆380，用于将rf信号耦合到第二电缆380。多插座连接器处的线夹330避免了直接对连接器的拉力。
46.在一种实施例中，至少一个第一同轴rf连接器290可以包括第一密封件279，第一密封件279在至少一个第一同轴rf连接器的轴291与插头连接器壳体之间。此外，至少一个第二同轴rf连接器390可以包括第二密封件379，第二密封件379在至少一个第二同轴rf连接器的轴391与插座连接器壳体之间。同样，可以在插头连接器壳体与插座连接器壳体之间设置至少一个壳体密封件271。如果，例如转子穿透壳体，则可以有其他的壳体密封件，如转子密封件271，以密封进入壳体的其他开口。
47.可以有壳体密封件，其可以是密封环270，密封环270在多插头连接器200与多插座连接器300之间或至少在插头连接器壳体210与插座连接器壳体310之间，用于密封连接器以防止来自外部的灰尘、碎屑、湿气和水。锁转子250可以锁定多插头连接器200和多插座连接器300。
48.图3示出了图2的细节。这里，更详细地示出了锁转子250。此外，示出了处于与连接器支撑凹部340配合的状态的连接器支撑突起240。该图还示出了第二同轴rf连接器390，第二同轴rf连接器390通过第二同轴rf连接器390的轴390上的螺纹由螺母392保持在插座连接器壳体310中。
49.在图4中，以剖视图示出了实施例的进一步细节。这里，示出了多插头连接器200的壳体210内的内部布线的实施例。多个第一连接器290附接到多个第一电缆280，多个第一电缆280被引导通过线夹230。壳体210包括上壳212和下壳213，这允许壳体易于组装或拆卸。第一连接器290可以由卡入机构保持在壳体的下壳213内。可以设置定向凹槽218，以指示将
多插头连接器插入多插座连接器的正确方向。
50.在图5中，示出了处于部分拆卸状态的多插头连接器的实施例。这里，上壳212与下壳213分离。上壳212可以通过进入方向219的运动组装到下壳213。上壳和下壳一起形成线夹230，使得各个第一电缆280可以被容易地插入到下壳213中。当上壳212附接到下壳213时，线夹230被固定。可以通过将关节部214卡扣到下壳来锁定上壳212。多插头连接器200可以设置至少一个或多个定位凹槽211，定位凹槽211允许连接器的精确定位，并且引导连接器通过多插头连接器到多插座连接器中的插入过程。
51.在图6中，示出了多插头连接器200的实施例的底部视图。这里，可以从第一同轴rf连接器290的连接接口侧看到第一同轴rf连接器290。第一同轴rf连接器290被放置在连接器支撑突起240的连接器凹部241中。第一同轴rf连接器290可以被放置在它们不会从支撑突起240的前表面突出的深度。因此，当连接器未配合时，它们免受机械损坏。
52.连接器支撑突起240具有与多插座连接器300的连接器支撑凹部340配合的形状，这将在下图中的一个图中示出。当连接器配合时，连接器支撑突起240可以完全装配到连接器支撑凹部340中。连接器支撑突起240可以具有圆柱形形状，并且还可以具有圆形、椭圆形、矩形或正方形的横截面。可以有至少一个定位凹槽211，至少一个定位凹槽211可以与多插座连接器300的至少一个定位凹口311相互作用。可以有多个这种定位凹口/定位凹槽对，这提高了连接器配合时的引导性，并且可以使多插头连接器/多插座连接器对唯一，使得各个连接器不能与在其他位置处具有凹口和/或凹槽的其他连接器组合。通常，多插头连接器处也可以有凹口，而多插座连接器处也可以有凹槽，反之亦然。此外，从锁转子250的底侧示出了锁转子250。
53.在图7中，示出了多插座连接器300的接口的顶部视图。这里，可以从第二连接器390的接口侧看到第二连接器390。第二同轴rf连接器390可以被放置在它们不会从连接器支撑凹部340和/或安装凸缘320的前表面突出的深度。当连接器未配合时，它们免受机械损坏。
54.该图还示出了三个定位凹口311，定位凹口311可以与多插头连接器的定位凹槽211接合。此外，示出了锁定子350。
55.在图8中，更详细地示出了锁转子250和锁定子350的实施例。锁转子250可以具有密封凹槽253和支撑部分257，密封凹槽253用于转子密封件271，支撑部分257构造成支撑转子弹性件256，其在下图中更详细地示出。这里示出的该转子弹性件为碟形弹性件，但也可以是弹性密封环。当处于锁定状态时，该转子弹性件可以在连接器壳体之间提供张力。转子中心轴线259可以是多插头连接器200和多插座连接器300的中心轴线。锁转子250可以由多插头连接器200保持，并且锁转子250可以具有与锁定子350的内螺纹354接合的外螺纹254。在另一实施例中，多插座连接器300可以包括锁转子250，锁转子250可以包括与多插头连接器200的内螺纹354配合的外螺纹254。外螺纹254可以是螺纹和键-槽锁的组合。外螺纹254可以仅包括通过凹槽255分离的螺纹段。在与螺纹相对的顶端，可以附接锁定旋钮220。也可以有用于六角螺母的六角端，或适用于任何工具的任何其他端，该工具可以是避免未经许可的操作的特殊工具。
56.图9示出了锁转子250的锁定运动的锁定距离与旋转角度的示例性曲线。在0度到160度之间的角度处，连接器壳体之间的运动是线性的，总距离约为2.5mm。随着进一步旋
转，没有运动。这与弹性件256的张紧相结合确保了平滑和牢固的锁定。在超过160度的、可能接近180度位置的位置，锁251、252可以接合并阻止任何无意的旋转。
57.图10以详细剖视图示出了包括一对配合的同轴rf连接器的实施例。第一同轴rf连接器290与第二同轴rf连接器390配合。第一同轴rf连接器290包括第一中心导体293和第一外导体294，第一中心导体293可以具有公触点，第一外导体294可以是实心管。第二同轴rf连接器390包括第二中心导体393和第二外导体394，第二中心导体393可以具有配置为接触第一中心导体293的母触点，第二外导体394可以是配置为接触第一外导体294的开槽管。第二同轴rf连接器390还包括围绕并保护开槽外导体的第二外护套395。内导体和外导体的公母配置可以互换。
58.第一同轴rf连接器290可以包括围绕第一外导体294的第一外绝缘件295。第一外绝缘件295可以使第一外导体294在第二外护套395内居中，并且同时提供电流绝缘，使得在第二外导体394与第一外导体294之间只有一个外导体的dc和低频电流路径。
59.该图还显示了多插座连接器300的前表面处的最高延伸与第二外护套395之间的距离345。因此，第二同轴rf连接器390缩回到连接器支撑凹部340内，这提供了机械保护。此外，显示了第一同轴rf连接器290与连接器支撑突起240的端部之间的距离245。同样在这里，第一同轴rf连接器290缩回，这提供了机械保护。
60.图11示出了包括键-槽锁定机构的实施例，该键-槽锁定机构配置为将第一同轴rf连接器290保持在插头连接器壳体210中。该机构包括在连接器处的锁定键292和在连接器支撑突起240处的锁定槽272。为了张紧，可以设置连接器密封环279。附加地或可替代地，第二同轴rf连接器可以具有键-槽锁定机构。这种锁定机构简化了连接器到壳体的插入和/或更换。该锁定机构还提供了连接器在壳体内的精确定位。
61.图12示出了具有不同锁定机构的实施例，锁定机构使用开槽环298，该开槽环298可以具有倒角边缘并且被压缩以用于插入连接器。当连接器290就位时，环膨胀到位于插头连接器壳体210中的凹槽297中，并且将连接器290锁定到壳体中。该图还示出了包括第一中心导体293和第一外导体294的第一同轴rf连接器290的剖视图。附加地或可替代地，第二同轴rf连接器可以具有开槽环机构。开槽环机构最大地简化了组装，因为连接器可以只被卡扣到壳体中。
62.图13示出了同轴rf连接器的圆形多排布置。
63.图14示出了同轴rf连接器的矩形布置。这些圆形实施例和矩形实施例基本上示出了图5和图6的连接器布置的替代方案。基本上，可以设置任何数量的同轴rf连接器。
64.图15示出了具有组合密封件400的rf多连接器系统102的其他实施例，组合密封件400组合了第一密封件279和第二密封件379的功能。组合密封件可以将所有第一同轴rf连接器290的轴相对于插头连接器壳体密封。组合密封件还可以将转子相对于壳体密封。
65.图16示出了上图的一部分。这里，更详细地示出了组合密封件400的不同部分。中心密封部分410可以提供转子的密封。多个连接器密封部分420密封所有第一同轴rf连接器290的轴。外密封部分430接触壳体并因此提供相对于壳体的密封。
66.图17示出了rf多连接器系统102的后部视图，其中看到组合密封件400。
67.图18示出了组合密封件的顶部视图，该组合密封件具有中心密封部分410、多个连接器密封部分420和外密封部分430。中心密封部分410可以包括在组合密封件的第一侧上、
位于组合密封件的中心的突出环。连接器密封部分420可以围绕中心密封部分布置。连接器密封部分420可以围绕组合密封件的中心轴线的布置成圈。连接器密封部分420可以包括用于容纳连接器的多个突起。突起可以沿着或者逆向于与中心密封部分相反的方向定向。外密封部分430可以是在组合密封件的外缘处的环形边。外密封部分430也可以在突起上。如果不需要中心密封部分410，则组合密封件可以仅包括连接器密封部分420和外密封部分430。
68.图19示出了组合密封件的底部视图。
69.附图标记列表
70.100
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rf多连接器系统
71.102
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具有组合密封件400的rf多连接器系统
72.110
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中心轴线
73.200
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多插头连接器
74.210
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插头连接器壳体
75.211
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定位凹槽
76.212
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上壳
77.213
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下壳
78.214
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锁
79.218
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定向凹槽
80.219
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连接器壳体壳组件
81.220
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锁定旋钮
82.221
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锁定旋钮的旋转
83.230
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线夹
84.240
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连接器支撑突起
85.241
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连接器凹部
86.245
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第一同轴rf连接器与连接器支撑突起之间的距离
87.250
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锁转子
88.251
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转子臂
89.252
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转子凹口
90.253
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密封凹槽
91.254
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外螺纹
92.255
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螺纹凹槽
93.256
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转子弹性件
94.257
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支撑部分
95.259
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中心轴线
96.260
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连接器引导套
97.270
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密封环
98.271
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转子密封件
99.272
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锁定槽
100.279
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第一连接器密封环
101.280
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第一电缆
102.290
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第一同轴rf连接器
103.291
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第一同轴rf连接器的轴
104.292
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锁定键
105.293
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第一中心导体
106.294
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第一外导体
107.295
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第一外绝缘件
108.297
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插头连接器壳体中的凹槽
109.298
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开槽环
110.300
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多插座连接器
111.310
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插座连接器壳体
112.311
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定位凹口
113.320
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安装凸缘
114.321
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凸缘螺纹孔
115.340
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连接器支撑凹部
116.345
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第二同轴rf连接器与多插座连接器之间的距离
117.350
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锁定子
118.354
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内螺纹
119.360
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连接器引导插座
120.279
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第二连接器密封环
121.380
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第二电缆
122.390
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第二同轴rf连接器
123.391
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第二同轴rf连接器的轴
124.392
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螺母
125.393
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第二中心导体
126.394
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第二外导体
127.395
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第二外护套
128.400
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组合密封件
129.410
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中心密封部分
130.420
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连接器密封部分
131.430
ꢀꢀꢀꢀ
外密封部分