本發(fā)明要求于2014年8月12日提交的美國臨時專利申請第62/036,258號的利益和優(yōu)先權,所述美國臨時專利申請被全文通過引用并入本文中。
技術領域
本發(fā)明總體涉及電力電纜連接器,以及更特別地涉及用于電力電纜的同軸連接器。
背景技術:
同軸電纜通常被用于射頻通信系統(tǒng)中。典型的同軸電纜包括內部導體、外部導體、將所述內部導體與外部導體隔開的電介質層、以及覆蓋所述外部導體的護套。例如,在需要較高程度的精度和可靠度的通信系統(tǒng)中,可應用同軸電纜連接器來使同軸電纜終止。
同軸連接器接口在(a)用具有特定的連接器接口的連接器終止的電纜與(b)安裝于裝置上或另一根電纜上的、具有配合的連接器接口的相對應的連接器之間提供連接/分離功能。通常,一個連接器將包括連接至內部導體的結構(比如銷或柱)以及連接至外部導體的外部導體連接器主體;它們與第二連接器的配合的套筒(用于內部導體的銷或柱)以及另一個外部導體連接器主體配合,其中所述外部導體主體中的一個安裝于另一個外部導體主體內。同軸連接器接口常常利用螺紋聯(lián)接螺母或者其它保持器,其使連接器接口對在聯(lián)接螺母(其被連接器中的一個捕獲)被螺紋連接于另一個連接器上時處于固定的機電接合。
無源互調失真(PIM:passive intermodulation distortion)為一種形式的電干擾/信號傳輸退化,其可能由于小于對稱互連和/或因為機電互連隨著時間的流逝而移動或退化而出現(xiàn)。互連可能由于機械應力、振動、熱循環(huán)、和/或材料退化而移動。PIM可為重要的互連質量特征,因為由單個低質量互連所生成的PIM可能使整個射頻系統(tǒng)的電性能退化。因此,經由連接器設計降低PIM通常為可取的。
處理PIM的一種方式是提供這樣的連接器,這些連接器在連接時容性地聯(lián)接,而不是以傳統(tǒng)的連接器的方式通過直接的電接觸電流地聯(lián)接。在一個示例中,與外部導體中的一個的外表面一樣,一個連接器的內部導體柱覆蓋有電介質層。當兩個連接器接合時,電介質層使導體彼此隔離,從而在導體之間產生電容性聯(lián)接。電容性聯(lián)接的連接器可減小由污染金屬連接的微小的碎片而引起的、通常存在于配合的射頻連接器中的PIM。由于不需要物理接觸來通過接口聯(lián)接射頻能量,所以可消除接觸碎片的主要原因,亦即對于穩(wěn)定的接觸電阻為必要的接觸力以及對接口的擦拭。在于2013年12月10日提交的美國專利申請第14/102,042號中示出這種類型的一組示例性連接器,所述美國專利申請被通過引用全文并入本文中。然而,利用電容性聯(lián)接的其它設計也可為可取的。
技術實現(xiàn)要素:
作為第一方面,本發(fā)明的實施例涉及一種用于多根同軸電纜的連接器。所述連接器包括:具有接觸表面的導電公共基座;嵌入于所述公共基座中的多個導電接觸墊,所述多個接觸墊中的每一個均具有接觸表面;以及嵌入于所述公共基座中的多個電介質墊,所述電介質墊中的每一個均包圍相應的接觸墊以使所述相應的接觸墊與所述公共基座隔離。
作為第二方面,本發(fā)明的實施例涉及一種同軸電纜連接器組件,其包括第一連接器和第二連接器。所述第一連接器包括:具有接觸表面的第一導電公共基座;嵌入于所述第一公共基座中的多個第一導電接觸墊,所述多個第一接觸墊中的每一個均具有接觸表面;以及嵌入于所述第一公共基座中的多個第一電介質墊,所述第一電介質墊中的每一個均包圍相應的第一接觸墊以使所述相應的第一接觸墊與所述第一公共基座隔離。所述第二連接器包括:具有接觸表面的第二導電公共基座;嵌入于所述第二公共基座中的多個第二導電接觸墊,所述多個第二接觸墊中的每一個均具有接觸表面;以及嵌入于所述第二基座中的多個第二電介質墊,所述第二電介質墊中的每一個均包圍相應的第二接觸墊以使所述相應的接觸墊與所述第二公共基座隔離。電介質層覆蓋于所述第一公共基座以及所述多個第一接觸墊之上。所述第一連接器和第二連接器被布置成使得所述第一公共基座的接觸表面面對由所述電介質層隔開的第二公共基座的接觸表面,并且所述第一接觸墊的接觸表面中的每一個均面對由所述電介質層隔開的第二接觸墊的相應的接觸表面。
作為第三方面,本發(fā)明的實施例涉及一種用于多根同軸電纜的連接器,其包括:具有大致平坦的接觸表面的導電基座;嵌入于所述公共基座中的至少一個導電接觸墊,所述接觸墊具有大致平坦的接觸表面;以及嵌入于所述基座中的至少一個電介質墊,所述電介質墊包圍所述接觸墊以使所述接觸墊與所述基座隔離;以及覆蓋于所述基座的接觸表面以及所述接觸墊的接觸表面之上的電介質層。
作為第四方面,本發(fā)明的實施例涉及一種同軸電纜連接器組件,其包括第一連接器和第二連接器。所述第一連接器包括:具有接觸表面的第一導電基座;嵌入于所述第一基座中的至少一個第一導電接觸墊,所述第一接觸墊具有大致平坦的接觸表面;以及嵌入于所述第一基座中的至少一個第一電介質墊,所述第一電介質墊包圍所述第一接觸墊以使所述第一接觸墊與所述第一基座隔離。所述第二連接器包括:具有接觸表面的第二導電基座;嵌入于所述第二基座中的至少一個第二導電接觸墊,所述多個第二接觸墊具有大致平坦的接觸表面;以及嵌入于所述第二基座中的至少一個第二電介質墊,所述第二電介質墊包圍所述第二接觸墊以使所述第二接觸墊與所述第二基座隔離。電介質層覆蓋于所述第一基座以及所述第一接觸墊之上。所述第一連接器和第二連接器被布置成使得所述第一基座的接觸表面面對由所述電介質層隔開的第二基座的接觸表面,并且所述第一接觸墊的接觸表面面對由所述電介質層隔開的第二接觸墊的接觸表面。
作為第五方面,本發(fā)明的實施例涉及一種用于傳輸射頻信號的連接器,其包括:具有接觸表面的導電基座;嵌入于所述基座中的接觸墊;嵌入于所述基座中以使所述接觸墊與所述基座隔離的電介質墊;以及覆蓋于所述基座以及所述接觸墊的接觸表面之上的電介質層。
附圖說明
圖1為根據本發(fā)明的實施例的連接器和附接的電纜的立體圖。
圖2為被構造成與圖1的連接器配合的連接器連同附接至所述連接器的電纜的立體圖。
圖3為包括有與圖2的連接器配合的圖1的連接器以及附接的電纜的組件的立體圖。
圖4為圖3的組件的剖視圖。
圖4A為從圖4所取得的放大剖視圖。
圖5為根據本發(fā)明的實施例的組件的另一個實施例的立體圖。
具體實施方式
參考附圖對本發(fā)明進行描述,在附圖中示出本發(fā)明的某些實施例。然而,本發(fā)明可以以很多不同的形式實施并且不應當被解釋為限于在本文中所示出和描述的實施例;相反地,這些實施例被提供以使得本發(fā)明將為徹底的和完整的,并且將把本發(fā)明的范圍充分地傳達給本發(fā)明所屬領域的技術人員。還應當理解的是,可以以任何方式和/或組合對在本文中所公開的實施例進行組合以提供很多另外的實施例。
除非另作說明,在本發(fā)明中所使用的所有的技術和科學術語具有與本發(fā)明所屬領域的普通技術人員中的一個通常所理解的含義相同的含義。在以上描述中所使用的術語僅僅是為了描述特定的實施例的目的并且并非為對本發(fā)明的限制。當在本發(fā)明中使用時,除非上下文明確地指出,否則單數形式“一個(a)”、“一個(an)”以及“所述(the)”也包括復數形式。還應當理解的是,當一個元件(例如,裝置、電路、等等)被稱為“連接(connected)”或者“聯(lián)接(coupled)”至另一個元件時,它可直接地連接或聯(lián)接至另一個元件或者可存在介于中間的元件。相反地,當一個元件被稱為“直接地連接”或者“直接地聯(lián)接”至另一個元件時,不存在介于中間的元件。
現(xiàn)在參考附圖,在圖1-4A中示出總體標記為10的同軸電纜組件。組件10(參見圖3)包括第一連接器20和第二連接器120。在下文中更加詳細地描述這些連接器20、120。
現(xiàn)在參考圖1,其中示出連接器20。連接器20包括具有圓形中心部分23的大致方形公共基座22。被電介質墊26環(huán)繞的四個接觸墊24處于中心部分23內。中心部分23具有面對表面23a,接觸墊具有面對表面24a,以及電介質墊26具有面對表面26a。面對表面23a、24a、26a全部為大致共面的。接觸墊24中的每一個均與相應的同軸電纜50連接,所述同軸電纜50包括內部導體52、電介質層54、外部導體56以及護套58(參見圖4)。
如在圖4和4A中可以看到的,接觸墊24中的每一個均具有盤狀主體28以及大致垂直于其延伸的圓形凸臺30。凸臺30中的孔32被構造成容置相應的同軸電纜50的內部導體52并且與相應的同軸電纜50的內部導體52電連接。接觸墊24中的每一個均嵌入于相應的電介質墊26中。每一個電介質墊26均具有階梯式輪廓,其具有較寬的環(huán)38(主體28位于其內)以及環(huán)繞凸臺30的較窄的環(huán)40。同軸電纜50的電介質層54接觸較窄的環(huán)40的端部,從而使內部導體52以及接觸墊24分別與外部導體56以及公共基座22的中心部分23電隔離。
連接器20的中心部分23包括其內嵌入有電介質墊26(以及因而嵌入有接觸墊24)的四個階梯式凹穴44。當在本文中使用時,術語“嵌入(embedded)”意味著一個構件或結構的某些部分設置于另一個構件或結構的表面內部和下方。圓形凸臺46從每一個凹穴44延伸,以接觸同軸電纜50的外部導體56并且與同軸電纜50的外部導體56電連接。因此,將公共基座22的中心部分23與全部的同軸電纜50的外部導體56共同連接且電連接。
接觸墊24以及中心部分23由導電材料形成。用于接觸墊24和中心部分23的示例性材料為銅、黃銅以及青銅。
仍然參考圖4和4A,電介質層或者涂層48覆蓋于中心部分23、接觸墊24以及電介質墊26的面對表面23a、24a、26a之上。電介質層48在厚度方面通常介于大致0.001與0.004英寸之間并且由比如聚酯膜的電介質材料形成。
第二連接器120在很多方面與連接器20類似:它具有嵌入于公共基座122內的四個接觸墊124,其中的每一個均被相應的電介質墊126環(huán)繞(參見圖2)。接觸墊124以及基座122連接至相應的同軸電纜150,其中同軸電纜150的內部導體152電連接至接觸墊124,并且同軸電纜150的外部導體156電連接至公共基座122(參見圖4)。連接器120的公共基座122為圓形并且尺寸被設置成與連接器20的中心部分23匹配。電介質層148覆蓋于接觸墊124的面對表面124a、電介質墊126的面對表面126a、以及公共基座122的面對表面122a之上(參考圖2和4A)。
如圖3和4中所示,可使連接器20以及連接器120配合,以在同軸電纜50以及同軸電纜150之間提供電容性聯(lián)接的互連。連接器20的接觸墊24中的每一個均與連接器120的相對應的接觸墊124對準,以使得它們的、由電介質層48、148隔開的面對表面24a、124a面對彼此,以形成電容性聯(lián)接的接口。類似地,電介質墊26中的每一個均與相對應的電介質墊126對準,以使得它們的、由電介質層48、148隔開的面對表面26a、126a面對彼此。
現(xiàn)在參考圖5,其中示出包括有第一連接器220以及第二連接器320的組件200。除了它包括從相對的頂部和底部邊緣向外延伸的兩個耳部262(具有對準孔262a)之外,連接器220與圖1的連接器20相同。可將肩部螺栓264穿過孔260(位于公共基座222的角中)插入,以將連接器220附接至面板或其它結構。如圖所示,可將壓縮彈簧266插入至肩部螺栓264上,以使連接器220在配合期間能夠相對于連接器320“浮動”。除了具有在相對的頂部和底部邊緣上的兩個耳部362以及從相對的側邊緣延伸的兩個另外的耳部364之外,連接器320與連接器120相同。耳部362具有對準孔362a,其與連接器220的耳部262中的對準孔262a對準。可相對于孔362a以最小的間隙將非導電對準銷270壓配至孔262a中,以使連接器220、320相對于彼此正確地定向以及以維持對準。連接器320經由插入通過耳部364中的孔364a的螺栓368安裝至比如面板的結構。
本發(fā)明所屬領域的技術人員將理解的是,根據本發(fā)明的實施例所述的連接器可具有比在本文中所示出的更多的或更少的接觸墊以及電介質墊;例如,連接器可具有嵌入于基座中的僅僅一個接觸墊以及一個電介質墊。另外地,雖然接觸墊以及電介質墊被顯示為圓形,但是還可利用其它形狀(例如,方形、橢圓形、矩形、三角形、六邊形、等等)。在所示例說明的實施例中,公共基座的中心部分以及接觸墊為大致共面的,但是在其它實施例中可從彼此稍微地偏離。此外,在所示例說明的實施例中,公共基座以及接觸墊的接觸表面為大致平坦的,但是在其它實施例中它們可為弓形或者以其它方式為非平坦的。
此外,應當理解的是,雖然在本文中將同軸電纜示例說明為附接至連接器,但是還可利用其它類型的電纜,比如帶狀線電纜以及微帶線傳輸線。可將一個或兩個連接器安裝至以成組構造包括多個連接部的結構,比如電子設備的一個元件的面板。
此外,雖然在本文中所示的連接器均具有自身的覆蓋的電介質層,但是在某些實施例中可以僅有一個所述連接器具有覆蓋于接觸墊以及接觸基座之上的電介質層,其中配合的連接器不具有上覆電介質層。這樣的布置仍然可在連接器之間提供電容性聯(lián)接的接口。
另外,配合的連接器維持接觸的方式可多種多樣。例如,可利用鉤、鎖緊件以及等等來將配合的連接器保持于適當位置中。
上述內容為對本發(fā)明的示例說明并且不應當被解釋為對其限制。雖然已經對本發(fā)明的示例性實施例進行了描述,但是本發(fā)明所屬領域的技術人員將輕易地理解的是,在示例性實施例中可存在很多修改而不實質地脫離本發(fā)明的新穎的教義和優(yōu)點。因此,所有這樣的修改包含于本發(fā)明的、如在權利要求中所限定的范圍內。本發(fā)明由以下權利要求以及權利要求的、要被包含于其中的等同形式限定。