射頻同軸連接器兼容性升級的解決方案

本文提出了射頻同軸連接器兼容性升級的幾種解決方案，包括有Ⅰ方案、Ⅱ方案、Ⅲ方案和Ⅳ方案。所述Ⅰ方案、Ⅱ方案、Ⅲ方案和Ⅳ方案其共同特點在于，其電氣基準(zhǔn)面和的電信號導(dǎo)通，是包括有彈性接觸件接觸而使其導(dǎo)通的。本產(chǎn)品具備很低的和穩(wěn)定的動態(tài)互調(diào)特性值，而不受連接扭矩大小和軸向間隙竄動的影響。同時還實現(xiàn)了快插連接與螺紋連接的雙重功能；具備與舊版產(chǎn)品的螺紋連接的兼容性。還可以實現(xiàn)插座與插頭連接后，其插頭與射頻電纜跟轉(zhuǎn)的特點；可以有效預(yù)防螺套可能會被松懈，或者預(yù)防在射頻電纜受到較大轉(zhuǎn)矩時可能會被扭傷甚至扭壞的事故發(fā)生。

一、概述

射頻連接器是微波傳輸系統(tǒng)中重要的連接與分?jǐn)?a target="_blank">元器件，同時，也是微波傳輸系統(tǒng)中各種射頻電路的接口（或端口）元件，必須能全球通用、互配互換才有生命力。而現(xiàn)有的IEC國際標(biāo)準(zhǔn)同軸連接器的型譜經(jīng)過近一個世紀(jì)的延續(xù)與發(fā)展，已經(jīng)制定和編制有上百種標(biāo)準(zhǔn)接口（或端口）界面—也稱標(biāo)準(zhǔn)型號，其衍生的非標(biāo)準(zhǔn)型號更是無計其數(shù)。隨著全球范圍內(nèi)無線通信事業(yè)的不斷發(fā)展，特別是近幾十年來的突飛猛進；其射頻同軸連接器也伴隨了不斷的發(fā)展和升級；然而，通信設(shè)備的技術(shù)改造是持續(xù)性的，即老設(shè)備循序漸進的被升級改造，新設(shè)備循序漸進的在更新；而作為無線通信微波傳輸系統(tǒng)中的連接與分?jǐn)嘣骷漕l同軸連接器，其電氣性能、機械性能和耐環(huán)境性能都史無前例的提出了新的技術(shù)要求（即舊的技術(shù)指標(biāo)不能適應(yīng)新設(shè)備的技術(shù)要求），同時，也提出了承前啟后兼容性升級設(shè)計的挑戰(zhàn)。因此，滿足新要求的射頻同軸連接器與將要淘汰的射頻同軸連接器，其端口界面的兼容性升級設(shè)計就義不容辭的落在了國內(nèi)外射頻互連元器件的行業(yè)臂上。

現(xiàn)有IEC國際標(biāo)準(zhǔn)的射頻同軸連接器較為典型的標(biāo)準(zhǔn)接口界面結(jié)構(gòu)如圖1所示：

圖1、典型的標(biāo)準(zhǔn)接口界面結(jié)構(gòu)

插座1由插座外導(dǎo)體11、插座內(nèi)導(dǎo)體12和插座絕緣支承13組成；插頭由插頭外導(dǎo)體21、插頭內(nèi)導(dǎo)體22、插頭絕緣支承23、插頭密封圈24和螺套25組成。插座與插頭連接時，是依靠螺套25上的內(nèi)螺紋251與插座外導(dǎo)體11上的外螺紋110相互擰緊而連接的；其機械和電氣基準(zhǔn)面1212設(shè)置在插頭外導(dǎo)體21軸端面和插座外導(dǎo)體11孔底面，其密封圈24被壓縮后仍保持間隙1010a。然而，此類結(jié)構(gòu)的射頻同軸連接器就現(xiàn)代通信設(shè)備的新要求而言存在以下缺陷和不足：

1、不能實現(xiàn)連接快插與分?jǐn)嗫觳?，使施工安裝與調(diào)試、以及生產(chǎn)與測試造成了諸多弊端和損害。

2、現(xiàn)代通信設(shè)備所要求的重要互調(diào)指標(biāo)，需要足夠的螺紋預(yù)緊力，方可保持互調(diào)指標(biāo)良好狀態(tài)；而預(yù)緊力不足或者螺紋稍有松懈則互調(diào)干擾卻隨機發(fā)生；另外，過度的預(yù)緊力又常常將接觸區(qū)域,即機械和電氣基準(zhǔn)面上的鍍銀層被損傷（電鍍層被壓斷/裂），損壞了射頻電信號的接觸電阻和電連續(xù)性,導(dǎo)致接觸非性的產(chǎn)生或加重，使互調(diào)指標(biāo)反而變壞。同時，也降低了產(chǎn)品的使用壽命。

3、現(xiàn)有技術(shù)中對外導(dǎo)體之間雖然也有將機械基準(zhǔn)面與電氣基準(zhǔn)面分離的設(shè)計，但其外導(dǎo)體僅為開槽的分體式設(shè)計，使其制造成本增加同時，對外導(dǎo)體之間的對接面未作間隙的設(shè)計；然而在振動的環(huán)境下，其卡鎖式的射頻連接器其電氣接觸區(qū)域也會隨機發(fā)生漂動（信號電流路徑發(fā)生紊亂）；從而，導(dǎo)致了電信號的漂動而使互調(diào)性能和回波損耗性能動蕩不穩(wěn)。

4、由于插座一般安裝在設(shè)備端口，插頭則與射頻電纜連接；在施工安裝時具有相當(dāng)長度的射頻電纜難免會被旋轉(zhuǎn)，這時已經(jīng)被螺套擰緊的射頻插頭則不能跟隨轉(zhuǎn)動；其后果是已經(jīng)擰緊的螺套可能會被松懈，或者射頻電纜可能會被扭傷甚至扭壞。

二、解決方案

本文要介紹的是一種高兼容性快速鎖緊射頻同軸連接器：與現(xiàn)有技術(shù)產(chǎn)品相比，具有螺紋與快插連接的雙重功能；具有與舊版本兼容耦合的特點；具有穩(wěn)定可靠的動態(tài)互調(diào)指標(biāo)和回波損耗指標(biāo)的優(yōu)點；具有插頭隨機跟轉(zhuǎn)防止螺紋松懈或射頻電纜扭傷（扭壞）的特性。同時，實現(xiàn)簡單可靠的結(jié)構(gòu)設(shè)計，達到有效降低制造成本和提高制造精度的目的。

所述的一種高兼容性快速鎖緊射頻同軸連接器，可以有多種的升級方案，為了敘述方便，我們定義為Ⅰ方案、Ⅱ方案、Ⅲ方案和Ⅳ方案；其共同特點是插座1a、1b包括有外導(dǎo)體11a、11b；內(nèi)導(dǎo)體12；絕緣支承13。而Ⅰ方案、Ⅱ方案、Ⅲ方案中其特點是插頭2a、2b、2c包括有外導(dǎo)體21a、21b、21c；內(nèi)導(dǎo)體22；絕緣支承23；密封圈24；解鎖套25a；壓縮彈簧26a；鋼珠27a；卡簧28a。而Ⅳ方案中其特點是插頭2d包括有外導(dǎo)體21d；內(nèi)導(dǎo)體22；絕緣支承23；密封圈24；螺套25b。

所述Ⅰ方案、Ⅱ方案、Ⅲ方案和Ⅳ方案其共同特點還在于，其電氣基準(zhǔn)面1212b和1212c的電信號導(dǎo)通，是包括有彈性接觸件211b、111b、211a和111c的接觸而使其導(dǎo)通的。

所述外導(dǎo)體11a、11b其共同特點還在于外圓上設(shè)置有外螺紋110；在外螺紋110中段設(shè)置有V形槽111a。

所述插座1a、1b中的外導(dǎo)體11a、11b耦合孔的前端面，所述插頭2a、2b、2c中的外導(dǎo)體21a、21b、21c耦合軸的底端面，其共同特點還在于，該前端面和該底端面設(shè)置為機械基準(zhǔn)面1212a。