專利名稱：用于半剛性同軸電纜的恒阻抗插塞接頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及傳輸線接頭，具體而言，涉及用于半剛性同軸電纜的接頭，更具體而言，涉及這樣的接頭，即，其具有內(nèi)導(dǎo)體支承件并能給信號通路提供恒阻抗連接，包括在接頭僅部分接合的時(shí)候。
背景技術(shù)：
接頭將傳輸線的各導(dǎo)體與設(shè)備或其它電纜連接。同軸電纜接頭在同軸電纜的導(dǎo)電體之間提供了導(dǎo)電接觸；其中，接合處屬于可通過在每個(gè)導(dǎo)體上重復(fù)裝卸觸點(diǎn)支承結(jié)構(gòu)而容易構(gòu)造和破裂的類型。
接頭通常包括小的突出的凸形中心導(dǎo)體和相應(yīng)的以機(jī)械和電的方式被制成接納凸形部分的凹形中心導(dǎo)體。
接頭的中心導(dǎo)體部分非常脆弱，容易受損。中心導(dǎo)體部分例如會在接頭在連接過程中不對準(zhǔn)時(shí)受損。這可能發(fā)生在“無間隙配合”連接、遠(yuǎn)程連接以及快速連接/脫開的應(yīng)用場合中。通常，中心導(dǎo)體是由有限直徑的可彎曲銅線制成的，很少有或沒有機(jī)械支承來抵抗彎曲或其它作用力。在典型的同軸接頭中，中心導(dǎo)體的凸形部分突出并從外導(dǎo)體上伸出以插入凹形部分中。因此，同軸電纜接頭的中心導(dǎo)體端頭露出且易受插入過程中操縱和變形的損害。
如上所述的同軸電纜或接頭具有由電纜或接頭結(jié)構(gòu)的幾何形狀和導(dǎo)體之間相應(yīng)的介電材料決定的特性阻抗。特性阻抗可由下面的公式表示Z＝138(ε)-1/2log(D/d)，其中，Z是傳輸線的阻抗；D是外導(dǎo)體的內(nèi)徑；d是內(nèi)導(dǎo)體的外徑；
ε是相對介電常數(shù)。
重要的是，接頭還必須具有同一阻抗。否則的話，由于阻抗失配，信號中斷和反射就會降低信號質(zhì)量。在信號頻率大約為1千兆赫或更高的應(yīng)用場合中，在較高頻率狀態(tài)下，這尤其顯得真實(shí)。
盡管現(xiàn)有技術(shù)已試圖以多種方式最大程度地減少接頭中通常出現(xiàn)的阻抗失配，但卻未給出教導(dǎo)或建議來在接頭接合的整個(gè)過程中保持阻抗恒定的同時(shí)加強(qiáng)可彎曲的中心導(dǎo)體或給中心導(dǎo)體提供任何形式的結(jié)構(gòu)支承。

發(fā)明內(nèi)容
因此，考慮到現(xiàn)有技術(shù)中的這些問題和缺陷，本發(fā)明的一個(gè)目的在于，提供一種恒阻抗接頭，其可在接頭部分或全部接合時(shí)維持恒阻抗，同時(shí)在中心導(dǎo)體上采用支承結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于，提供一種同軸接頭中心導(dǎo)體，其不容易在對準(zhǔn)或無間隙連接過程中彎曲或變形，并在與相應(yīng)的內(nèi)接頭配合時(shí)維持恒阻抗。
本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點(diǎn)將部分地顯而易見并將部分地從說明書中明顯看出。
本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了上述和其它本領(lǐng)域的技術(shù)人員會明顯看出的目的，本發(fā)明涉及一種具有自由端和固定端的電接頭插座，包括具有外徑和自由端的同軸電纜的內(nèi)導(dǎo)體，同軸電纜的外導(dǎo)體具有內(nèi)徑和自由端，內(nèi)導(dǎo)體與外導(dǎo)體同軸，內(nèi)外導(dǎo)體自由端與接頭插座自由端一致，內(nèi)導(dǎo)體自由端突出于外導(dǎo)體自由端；可連接到同軸電纜上的固定端，同軸電纜在內(nèi)導(dǎo)體與外導(dǎo)體之間具有介電隔片，并一直延伸到外導(dǎo)體自由端；基本上覆蓋突出于外導(dǎo)體自由端的內(nèi)導(dǎo)體自由端的導(dǎo)電帽，帽與內(nèi)導(dǎo)體同軸，基本上為圓柱形，且具有基本等于內(nèi)導(dǎo)體外徑的內(nèi)徑和略大于內(nèi)導(dǎo)體外徑的外徑；接頭插座與一同軸配合插頭接合和電連接，同軸配合插頭具有相應(yīng)的內(nèi)外導(dǎo)體以及至少位于其間的介電隔片；其中，這樣成形接頭插座和配合插頭的內(nèi)外導(dǎo)體并選擇介電隔片的材料，即，當(dāng)接頭插座與配合插頭接合時(shí)，沿著接合連接部的中心軸線，由“d”表示的內(nèi)導(dǎo)體的有效外徑、由“D”表示的外導(dǎo)體的有效內(nèi)徑以及由ε表示的其間的介質(zhì)的相對介電常數(shù)滿足等式Z＝138(ε)-1/2log(D/d)，其中，“Z”是阻抗，阻抗在接合連接部的整個(gè)中心軸線上基本恒定。
在第二方面，本發(fā)明涉及一種同軸電接頭，包括第一插頭，其包括第一插頭自由端、第一插頭固定端、具有外徑和自由端的第一同軸電纜的第一插頭內(nèi)導(dǎo)體，以及具有內(nèi)徑和自由端的第一同軸電纜的第一插頭外導(dǎo)體，第一插頭內(nèi)導(dǎo)體與第一插頭外導(dǎo)體同軸，第一插頭內(nèi)導(dǎo)體自由端與第一插頭自由端一致，第一插頭內(nèi)導(dǎo)體自由端突出于第一插頭外導(dǎo)體自由端；第二插頭，其包括第二插頭自由端、第二插頭固定端、具有外徑和自由端的第二同軸電纜的第二插頭內(nèi)導(dǎo)體，以及具有內(nèi)徑和自由端的第二同軸電纜的第二插頭外導(dǎo)體，第二插頭內(nèi)導(dǎo)體與第二插頭外導(dǎo)體同軸，第二插頭外導(dǎo)體自由端與第二插頭自由端一致，第二插頭外導(dǎo)體自由端突出于第二插頭內(nèi)導(dǎo)體自由端；插塞形蓋，其包括基本上覆蓋突出于外導(dǎo)體自由端的第一插頭內(nèi)導(dǎo)體自由端的導(dǎo)電蓋，蓋與第一插頭內(nèi)導(dǎo)體同軸，基本上為圓柱，且具有等于第一插頭內(nèi)導(dǎo)體外徑的內(nèi)徑和略大于第一插頭內(nèi)導(dǎo)體外徑的外徑；其中，固定端的每個(gè)適于連接到在內(nèi)導(dǎo)體和外導(dǎo)體之間具有電介質(zhì)的同軸電纜上；突出于第一插頭外導(dǎo)體自由端的第一插頭內(nèi)導(dǎo)體自由端與第二插頭內(nèi)導(dǎo)體自由端連接，且突出于第二插頭內(nèi)導(dǎo)體自由端的第二插頭外導(dǎo)體自由端與第一插頭外導(dǎo)體自由端連接，于是接頭就在插頭被電連接且至少部分被接合時(shí)形成重疊區(qū)；第一插頭與第二插頭接合并連接，以形成經(jīng)過插頭和重疊區(qū)的連續(xù)信號通路，由此信號阻抗“Z”貫穿包括在重疊區(qū)內(nèi)的接頭保持基本恒定，重疊區(qū)形成信號通路的一部分。
在第三方面，本發(fā)明涉及一種形成信號通路的電接頭插頭，接頭插頭具有自由端和固定端，包括具有外徑和自由端的內(nèi)導(dǎo)體、具有內(nèi)徑和自由端的外導(dǎo)體，內(nèi)導(dǎo)體與外導(dǎo)體同軸，內(nèi)導(dǎo)體自由端與接頭插頭自由端一致，內(nèi)導(dǎo)體自由端突出于外導(dǎo)體自由端；位于內(nèi)外導(dǎo)體之間且具有介電常數(shù)的介電隔片；可連接到同軸電纜上的固定端；基本上覆蓋突出于外導(dǎo)體自由端的內(nèi)導(dǎo)體自由端的導(dǎo)電帽，帽與內(nèi)導(dǎo)體同軸，基本上為圓柱，且具有基本等于內(nèi)導(dǎo)體外徑的內(nèi)徑和大于內(nèi)導(dǎo)體外徑的外徑；接頭插頭適于與同軸配合插頭接合和電連接，同軸配合插頭具有相應(yīng)的內(nèi)外導(dǎo)體和位于其間的具有介電常數(shù)的介電隔片；其中，接頭插頭突出導(dǎo)體的自由端和帽適于與配合插頭突出導(dǎo)體的自由端重疊，從而在插頭被電連接且至少部分被接合時(shí)形成重疊區(qū)；在整個(gè)信號通路上，這樣設(shè)定外導(dǎo)體內(nèi)徑與內(nèi)導(dǎo)體外徑所成的比和介電常數(shù)，即，使得阻抗在接頭插頭的整個(gè)中心軸線上基本恒定。
在第四方面，本發(fā)明涉及一種具有自由端和固定端的同軸電接頭插頭，包括具有內(nèi)徑D1的外導(dǎo)體；具有外徑d1的內(nèi)導(dǎo)體；內(nèi)導(dǎo)體在接頭插頭的自由端伸出外導(dǎo)體的一部分；伸出外導(dǎo)體的內(nèi)導(dǎo)體部分上的導(dǎo)電帽，帽具有外徑d3；其中，接頭插頭適于與一配合插頭連接，配合插頭具有外徑為d2的內(nèi)導(dǎo)體、內(nèi)徑為D2的外導(dǎo)體以及伸出于內(nèi)導(dǎo)體的外導(dǎo)體的一部分，部分外導(dǎo)體具有內(nèi)徑D3；使得在接頭插頭至少部分地與配合插頭接合時(shí)，直徑所成的比D1/d1、D2/d2和D3/d3基本相等。


本發(fā)明被認(rèn)為是新穎的特征和本發(fā)明的元件特性在隨附權(quán)利要求中詳細(xì)地闡述。附圖僅出于圖示的目的示出且未按比例繪制。不過，就機(jī)構(gòu)和操作方法而言，本發(fā)明自身可通過參照下面結(jié)合附圖給出的詳細(xì)說明得到最好的理解，其中圖1示出了本發(fā)明凸形插頭(male connector plug)的橫剖圖；圖2示出了與本發(fā)明的凸形插頭配合的凹形插頭(femaleconnector plug)的橫剖圖；圖3示出了整體具有恒定介電常數(shù)的部分接合的接頭的橫剖圖。
具體實(shí)施例方式
在描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例時(shí)，在此參照附圖1-3，圖中相同的標(biāo)號表示本發(fā)明相同的結(jié)構(gòu)元件。
根據(jù)本發(fā)明，一插頭被設(shè)置用于恒阻抗接頭，并用于與第二插頭配合。重要的是，插頭的中心導(dǎo)體被支承以提高結(jié)構(gòu)的完整性。恒阻抗接頭是由兩個(gè)配合的插頭構(gòu)成的。通常稱作凸形插頭的第一插頭具有內(nèi)導(dǎo)體，其突出于外導(dǎo)體。通常稱作凹形插頭的第二插頭具有外導(dǎo)體，其突出于內(nèi)導(dǎo)體外并被制成接納凸形插頭部分。
每個(gè)插頭都裝有內(nèi)導(dǎo)體、外導(dǎo)體以及置于其間的介電隔片。圖1示出了本發(fā)明凸形插頭10的橫剖圖。半剛性同軸電纜12在凸形插頭的固定端14處連接。同軸電纜12包括內(nèi)導(dǎo)體或中心導(dǎo)體16、介電隔片18以及外導(dǎo)體20。內(nèi)導(dǎo)體16具有外徑22和自由端24。自由端24伸出于外導(dǎo)體20。外導(dǎo)體20具有內(nèi)徑26和自由端28。內(nèi)導(dǎo)體與外導(dǎo)體同軸。內(nèi)導(dǎo)體自由端24被示出突出于外導(dǎo)體自由端28外。所述端部隨后可被略微壓縮以與配合的外導(dǎo)體的自由端電接觸。外導(dǎo)體20在實(shí)體上與導(dǎo)電彈簧夾30電連接。彈簧夾被制成以形成與凹形配合插頭的外導(dǎo)體電接觸，該凹形配合插頭的外導(dǎo)體會在凸形插頭的外導(dǎo)體上滑動并與之電接觸。在至少一個(gè)實(shí)施例中，電纜的介電絕緣延伸至彈簧夾的端頭處的平面42。在其它實(shí)施例中，絕緣可能延伸得不這樣遠(yuǎn)。在由彈簧夾30的平面42的相對側(cè)，導(dǎo)電帽或插塞32基本上覆蓋突出于外導(dǎo)體自由端外的內(nèi)導(dǎo)體自由端24。帽與內(nèi)導(dǎo)體同軸，基本上為圓柱形，且其內(nèi)徑基本上等于內(nèi)導(dǎo)體外徑22，而其外徑34略大于內(nèi)導(dǎo)體外徑。與教導(dǎo)階形圓柱狀段的現(xiàn)有技術(shù)不同，帽或插塞32的外徑34在整個(gè)帽長度上基本恒定。微小的彎曲度形成在端頭36處，但并未以任何方式影響接頭的阻抗，因?yàn)閺澢糠直恢瞥捎砂夹尾孱^的內(nèi)導(dǎo)體完全包圍。所述帽給中心導(dǎo)體提供了結(jié)構(gòu)上的完整性，并提供與凹形插頭內(nèi)導(dǎo)體的電接觸。對于貫穿整個(gè)接頭的信號，帽的恒定直徑便利于恒定的特性阻抗。
此外，由于電纜12直接插在插頭中并且不在插頭的后端或固定端14處終止或分開，則在它橫穿插頭后端時(shí)沒有信號的阻抗失配。
凸形插頭10被構(gòu)造成與凹形插頭相配合，該凹形插頭經(jīng)由相應(yīng)的導(dǎo)向件與具有相應(yīng)內(nèi)導(dǎo)體和外導(dǎo)體的同軸電纜可相連接?？捎伤芰现瞥傻灰欢ㄓ伤芰现瞥傻膱A形體38連接在凸形插頭的固定端、主要用于引導(dǎo)和將凸形插頭和凹形插頭固定在一起。在連接時(shí)，導(dǎo)向件還保護(hù)電連接免受外力和環(huán)境因素的影響。導(dǎo)向件可以是多導(dǎo)向單元的一體部分。凸形插頭和凹形插頭的內(nèi)導(dǎo)體和外導(dǎo)體具有預(yù)定形狀，并且這樣選擇同軸電纜電介質(zhì)的材料，即，當(dāng)凸形插頭與凹形插頭接合時(shí)，沿著被接合連接部的中心軸線40，由“d”表示的內(nèi)導(dǎo)體的有效外徑、由“D”表示的外導(dǎo)體的有效內(nèi)徑以及其間由“ε”表示的介質(zhì)的相對介電常數(shù)滿足等式Z＝138(ε)-1/2log(D/d)其中，“Z”為阻抗。幾何形狀的確定和介電材料的選擇是這樣的，即，沿著接頭中心軸線的任何地方，阻抗基本上都是恒定的。
重要的是，帽的增加改變了插頭的幾何形狀，使得就確保整個(gè)接頭的恒阻抗。凹形插頭必須具有內(nèi)徑足夠達(dá)到包圍凸形插頭帽32外徑的內(nèi)導(dǎo)體。凹形插頭還必須具有在它與凸形插頭的內(nèi)導(dǎo)體上的插塞帽(bullet cap)接合時(shí)維持阻抗等式的外導(dǎo)體直徑和相應(yīng)的介電部分。
帽32是由從結(jié)構(gòu)上比中心導(dǎo)體的導(dǎo)電材料(conductive material)還更強(qiáng)且更穩(wěn)固地承受彎曲和壓縮力的導(dǎo)電材料制成的。優(yōu)選的是，帽是由鍍有比如金的高傳導(dǎo)非氧化性材料的結(jié)構(gòu)制成的。帽可通過焊接、壓配合或其它在連接之后實(shí)現(xiàn)并維持中心導(dǎo)體傳導(dǎo)性的非破壞性方式而被連接。將連接部分設(shè)計(jì)成低損耗的阻抗界面。帽端頭36在長度上明顯小于延伸于并覆蓋中心導(dǎo)體的突出部分24的帽的長度。端頭呈圓形或插塞形。它適于容易地插入配合凹形插頭的中空內(nèi)導(dǎo)體圓筒內(nèi)。
在本設(shè)計(jì)中，電信號通過由內(nèi)導(dǎo)體插塞帽與凹形插頭的配合插座上的外導(dǎo)體限定的兩個(gè)接頭半部之間接頭的重疊區(qū)。為了以高頻率實(shí)現(xiàn)理想的恒阻抗和正確的操作，內(nèi)導(dǎo)體和外導(dǎo)體的直徑在重疊區(qū)內(nèi)改變以補(bǔ)償通過插塞帽在內(nèi)導(dǎo)體上形成的被伸展直徑。彈簧夾接觸凹形插頭的外導(dǎo)體以形成連續(xù)的外導(dǎo)體連接。插塞帽起到改變內(nèi)導(dǎo)體直徑的作用，內(nèi)導(dǎo)體的直徑進(jìn)一步通過凹形插頭的介電隔片和外導(dǎo)體補(bǔ)償以滿足阻抗等式。
圖2示出了用于與凸形插頭10配合的凹形插頭100的橫剖圖。正如在凸形插頭的結(jié)構(gòu)中一樣，凹形插頭的內(nèi)導(dǎo)體和外導(dǎo)體的長度不等。不過，在凹形插頭中，外導(dǎo)體較長并突出于內(nèi)導(dǎo)體外。配合凹形插頭100被示出具有三個(gè)各自具有不同外徑的內(nèi)導(dǎo)體區(qū)域102a-c、具有可保持恒定的內(nèi)徑的外導(dǎo)體104以及置于其間優(yōu)選位于位置106b處的至少一個(gè)介電隔片106。內(nèi)導(dǎo)體102c被制成接納凸形插頭的插塞帽。內(nèi)導(dǎo)體102c的內(nèi)徑108至少像插塞帽的外徑34一樣大。同樣，外導(dǎo)體104的內(nèi)徑至少像凸形插頭的外導(dǎo)體的外徑一樣大。外導(dǎo)體104在凸形插頭的彈簧夾上滑動并壓制該彈簧夾以形成低損耗的接觸。介電隔片106b的內(nèi)外尺寸和每個(gè)所示區(qū)域內(nèi)的相關(guān)導(dǎo)體直徑被調(diào)節(jié)，以在信號在接頭的長度上從一個(gè)區(qū)域通行到另一個(gè)區(qū)域時(shí)維持恒阻抗。對于介電材料而言，為了維持恒阻抗，每個(gè)區(qū)域外徑與內(nèi)徑所成的比率必須保持恒定。為了改變電介質(zhì)，例如從一種電介質(zhì)變到另一種，必須滿足下列等式(ε2)-1/2log(D2/d2)＝(ε1)-1/2log(D1/d1)其中，ε1和ε2分別是介質(zhì)1和2的相對介電常數(shù)。
當(dāng)信號通過每個(gè)區(qū)域時(shí)，只要維持上述等式，信號就會傳播通過恒定和相等阻抗的介質(zhì)，就像它在同軸電纜自身中那樣。
重要的是，在區(qū)域102c中，內(nèi)導(dǎo)體具有容納插塞帽外徑的內(nèi)徑。在這種情況下，容納意味著直徑被調(diào)節(jié)以維持阻抗等式。在連接過程中，插塞帽插入內(nèi)導(dǎo)體102c內(nèi)并可滑動地與之接觸。外導(dǎo)體的內(nèi)徑被調(diào)節(jié)以滿足上述表達(dá)式。
當(dāng)形成電連接時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)重疊區(qū)，由凸形插頭內(nèi)導(dǎo)體的放大突出部分(其是插塞帽區(qū)域)、縮短的外導(dǎo)體(與凹形插頭的延長伸展的外導(dǎo)體部分一致)以及相應(yīng)的介電隔片限定。當(dāng)接頭從部分接合滑到完全接合時(shí)，重疊區(qū)尺寸減小，此刻凹形配合插頭的外導(dǎo)體滑過凸形插頭的外導(dǎo)體。
凹形插頭可在與供PC板設(shè)計(jì)使用的印刷電路板可安裝組件中制造。
當(dāng)介電常數(shù)全部相同時(shí)，僅需直徑所成的比率來維持阻抗等式。例如，圖3示出了整個(gè)具有恒定介電常數(shù)的部分接合的接頭。同軸電接頭插座300被示出具有自由端302和固定端304。所述插座包括具有內(nèi)徑D1的外導(dǎo)體306和具有外徑d1的內(nèi)導(dǎo)體308。內(nèi)導(dǎo)體308的一部分310被示出在接頭插座的自由端302處伸出于外導(dǎo)體306。內(nèi)導(dǎo)體部分310上的導(dǎo)電帽(conductive cap)312伸出于外導(dǎo)體306。帽312具有外徑d3。接頭插座300適于與配合插頭320連接，該配合插頭320具有帶有外徑為d2的內(nèi)導(dǎo)體322、內(nèi)徑為D2的外導(dǎo)體324以及伸出內(nèi)導(dǎo)體322之外的外導(dǎo)體324的部分326。外導(dǎo)體的伸出部分326具有內(nèi)徑D3。重要的是，當(dāng)接頭插座至少與配合插頭部分接合時(shí)，直徑所成的比率D1/d1、D2/d2和D3/d3滿足等式D1/d1＝D2/d2＝D3/d3。這確保了在每個(gè)界面處的阻抗失配忽略不計(jì)。
雖然本發(fā)明已結(jié)合具體優(yōu)選實(shí)施例作了特定描述，但對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯而易見的是，可根據(jù)上述說明做出許多替換、改型和變化。因此，設(shè)想隨附權(quán)利要求將包含任何落在本發(fā)明真實(shí)范圍和精髓內(nèi)的此類替換、改型和變化。
權(quán)利要求
1.一種具有自由端和固定端的電接頭插座，包括具有外徑和自由端的同軸電纜的內(nèi)導(dǎo)體，所述同軸電纜的外導(dǎo)體具有內(nèi)徑和自由端，所述內(nèi)導(dǎo)體與所述外導(dǎo)體同軸，所述內(nèi)導(dǎo)體和外導(dǎo)體的自由端與所述接頭插座的自由端一致，所述內(nèi)導(dǎo)體的自由端突出于所述外導(dǎo)體的自由端；可連接到所述同軸電纜上的所述固定端，所述同軸電纜在所述內(nèi)導(dǎo)體與所述外導(dǎo)體之間具有介電隔片，且固定端延伸直到所述外導(dǎo)體的自由端；基本上覆蓋突出于所述外導(dǎo)體的自由端外的所述內(nèi)導(dǎo)體的自由端的導(dǎo)電帽，所述帽與所述內(nèi)導(dǎo)體同軸，基本上為圓柱形，且具有基本等于所述內(nèi)導(dǎo)體的外徑的內(nèi)徑和略大于所述內(nèi)導(dǎo)體的外徑的外徑；所述接頭插座與一同軸配合插頭接合和電連接，所述同軸配合插頭具有相應(yīng)的內(nèi)導(dǎo)體和外導(dǎo)體以及至少位于其間的介電隔片；其中，這樣成形所述接頭插座和所述配合插頭的內(nèi)導(dǎo)體和外導(dǎo)體并選擇介電隔片的材料，使得當(dāng)所述接頭插座與所述配合插頭接合時(shí)，沿著接合連接部的中心軸線，由“d”表示的內(nèi)導(dǎo)體的有效外徑、由“D”表示的外導(dǎo)體的有效內(nèi)徑以及由ε表示的該內(nèi)導(dǎo)體和外導(dǎo)體之間的介質(zhì)的相對介電常數(shù)滿足等式Z＝138(ε)-1/2log(D/d)其中，“Z”是阻抗，阻抗在所述接合連接部的整個(gè)中心軸線上基本恒定。
2.如權(quán)利要求1所述的接頭插座，其中，所述配合插頭包括自由端，所述配合插頭的內(nèi)導(dǎo)體適于與具有所述帽的所述接頭插座的內(nèi)導(dǎo)體配合，所述配合插頭的外導(dǎo)體適于與所述接頭插座的外導(dǎo)體配合，所述配合插頭的外導(dǎo)體的自由端突出于所述配合插頭的內(nèi)導(dǎo)體的自由端外。
3.如權(quán)利要求2所述的接頭插座，其中，具有所述帽的所述接頭插座的所述突出導(dǎo)體的所述自由端適于與所述配合插頭的所述突出導(dǎo)體的所述自由端重疊，從而在所述插座與所述插頭電連接且至少部分接合時(shí)形成重疊區(qū)。
4.如權(quán)利要求3所述的接頭插座，其中，所述接頭插座與所述配合插頭接合并連接，以形成經(jīng)過所述插座、所述插頭以及所述重疊區(qū)的連續(xù)信號通路，由此所述阻抗“Z”在所述重疊區(qū)內(nèi)保持基本恒定，使所述重疊區(qū)形成部分信號通路。
5.如權(quán)利要求4所述的接頭插座，還包括，當(dāng)所述插座和所述插頭從第一次電連接且部分接合的位置移動到電連接且完全接合的位置時(shí)，所述阻抗在所述接合連接部的整個(gè)所述中心軸線上保持恒定。
6.如權(quán)利要求1所述的接頭插座，其中，所述帽是插塞形的，具有圓柱體和型廓上略成尖頭的端部，所述圓柱體具有基本恒定的外徑。
7.如權(quán)利要求6所述的接頭插座，其中，所述圓柱體完全包圍突出于所述接頭插座的外導(dǎo)體的自由端外的所述接頭插座的內(nèi)導(dǎo)體的自由端。
8.一種同軸電接頭，包括第一插頭，其包括第一插頭自由端、第一插頭固定端、具有外徑和自由端的第一同軸電纜的第一插頭內(nèi)導(dǎo)體，以及具有內(nèi)徑和自由端的所述第一同軸電纜的第一插頭外導(dǎo)體，所述第一插頭內(nèi)導(dǎo)體與所述第一插頭外導(dǎo)體同軸，所述第一插頭內(nèi)導(dǎo)體的自由端與所述第一插頭的自由端一致，所述第一插頭內(nèi)導(dǎo)體的自由端突出于所述第一插頭外導(dǎo)體的自由端；第二插頭，其包括第二插頭自由端、第二插頭固定端、具有外徑和自由端的第二同軸電纜的第二插頭內(nèi)導(dǎo)體，以及具有內(nèi)徑和自由端的所述第二同軸電纜的第二插頭外導(dǎo)體，所述第二插頭內(nèi)導(dǎo)體與所述第二插頭外導(dǎo)體同軸，所述第二插頭外導(dǎo)體的自由端與所述第二插頭的自由端一致，所述第二插頭外導(dǎo)體的自由端突出于所述第二插頭內(nèi)導(dǎo)體的自由端；插塞形蓋，其包括基本上覆蓋突出于所述外導(dǎo)體的自由端的所述第一插頭內(nèi)導(dǎo)體的自由端的導(dǎo)電蓋，所述蓋與所述第一插頭內(nèi)導(dǎo)體同軸，基本上為圓柱形，且具有基本等于所述第一插頭內(nèi)導(dǎo)體的外徑的內(nèi)徑和略大于所述第一插頭內(nèi)導(dǎo)體的外徑的外徑；其中，所述固定端中的每個(gè)適于連接到在所述內(nèi)導(dǎo)體和外導(dǎo)體之間具有電介質(zhì)的所述同軸電纜上；突出于所述第一插頭外導(dǎo)體的自由端的所述第一插頭內(nèi)導(dǎo)體的自由端與所述第二插頭內(nèi)導(dǎo)體的自由端連接，且突出于所述第二插頭內(nèi)導(dǎo)體的自由端的所述第二插頭外導(dǎo)體的自由端與所述第一插頭外導(dǎo)體的自由端連接，使得所述接頭在所述插頭被電連接且至少部分被接合時(shí)形成重疊區(qū)；所述第一插頭與所述第二插頭接合并連接，以形成經(jīng)過所述插頭和所述重疊區(qū)的連續(xù)信號通路，由此信號阻抗“Z”在整個(gè)包括在所述重疊區(qū)內(nèi)的所述接頭上保持基本恒定，使所述重疊區(qū)形成部分所述信號通路。
9.如權(quán)利要求8所述的接頭，其中，這樣設(shè)定所述第二插頭外導(dǎo)體的內(nèi)徑與在所述第一插頭內(nèi)導(dǎo)體的突出部分上的所述導(dǎo)電蓋的外徑的比和所述重疊區(qū)的介電常數(shù)，即，所述阻抗基本恒定且與所述第一和第二插頭中的阻抗基本相同。
10.如權(quán)利要求8所述的接頭，其中，這樣成形所述第一插頭的內(nèi)、外導(dǎo)體、所述第一插頭內(nèi)導(dǎo)體的所述突出部分上的所述導(dǎo)電蓋和所述第二插頭內(nèi)外導(dǎo)體并這樣選擇所述電介質(zhì)，即，使得當(dāng)所述第一插頭與所述第二插頭接合時(shí)，沿著接合連接部的中心軸線，由“d”表示的內(nèi)導(dǎo)體的有效外徑、由“D”表示的外導(dǎo)體的有效內(nèi)徑以及其間介質(zhì)的相對介電常數(shù)滿足等式Z＝138(ε)-1/2log(D/d)其中，“Z”是所述信號阻抗，且所述阻抗在所述接合連接部的整個(gè)中心軸線上基本恒定。
11.如權(quán)利要求8所述的接頭，還包括，當(dāng)所述第一和第二插頭位于電連接且部分接合的位置或電連接且完全接合的位置時(shí)，所述阻抗在所述接頭的整個(gè)中心軸線上保持恒定。
12.一種形成信號通路的電接頭插頭，所述接頭插頭具有自由端和固定端，包括具有外徑和自由端的內(nèi)導(dǎo)體、具有內(nèi)徑和自由端的外導(dǎo)體，所述內(nèi)導(dǎo)體與所述外導(dǎo)體同軸，所述內(nèi)導(dǎo)體的自由端與所述接頭插頭自由端一致，所述內(nèi)導(dǎo)體的自由端突出于所述外導(dǎo)體的自由端；位于所述內(nèi)、外導(dǎo)體之間且具有介電常數(shù)的介電隔片；可連接到同軸電纜上的所述固定端；基本上覆蓋突出于所述外導(dǎo)體的自由端的所述內(nèi)導(dǎo)體的自由端的導(dǎo)電帽，所述帽與所述內(nèi)導(dǎo)體同軸，基本上為圓柱形，且具有基本等于所述內(nèi)導(dǎo)體的外徑的內(nèi)徑和大于所述內(nèi)導(dǎo)體的外徑的外徑；所述接頭插頭適于與同軸配合插頭接合和電連接，所述同軸配合插頭具有相應(yīng)的內(nèi)、外導(dǎo)體和位于其間的具有所述介電常數(shù)的介電隔片；其中，所述接頭插頭的所述突出導(dǎo)體的所述自由端和所述帽適于與所述配合插頭的所述突出導(dǎo)體的所述自由端重疊，從而在所述插頭被電連接且至少部分被接合時(shí)形成重疊區(qū)；在整個(gè)所述信號通路上，這樣設(shè)定外導(dǎo)體內(nèi)徑與內(nèi)導(dǎo)體外徑的比和所述介電常數(shù)，即，使得所述阻抗在所述接頭插頭的整個(gè)中心軸線上基本恒定。
13.如權(quán)利要求12所述的接頭插頭，其中，所述導(dǎo)電帽為插塞形，具有圓柱體和輪廓上略成尖頭的端部，所述圓柱體具有基本恒定的外徑。
14.如權(quán)利要求12所述的接頭插頭，還包括，這樣計(jì)算所述比，即，當(dāng)所述接頭插頭與所述配合插頭接合時(shí)，沿著接合連接部的中心軸線，由“d”表示的內(nèi)導(dǎo)體的有效外徑、由“D”表示的外導(dǎo)體的有效內(nèi)徑以及由ε表示的其間介質(zhì)的相對介電常數(shù)滿足等式Z＝138(ε)-1/2log(D/d)其中，“Z”是所述信號阻抗，且所述阻抗在所述接合連接部的整個(gè)中心軸線上基本恒定。
15.一種具有自由端和固定端的同軸電接頭插頭，包括具有內(nèi)徑D1的外導(dǎo)體；具有外徑d1的內(nèi)導(dǎo)體；所述內(nèi)導(dǎo)體在所述接頭插頭的自由端處伸出所述外導(dǎo)體的一部分；伸出所述外導(dǎo)體的所述內(nèi)導(dǎo)體部分上的導(dǎo)電帽，所述帽具有外徑d3；其中，所述接頭插頭適于與一配合插頭連接，所述配合插頭具有外徑為d2的內(nèi)導(dǎo)體、內(nèi)徑為D2的外導(dǎo)體以及伸出于所述內(nèi)導(dǎo)體的所述外導(dǎo)體的一部分，所述部分外導(dǎo)體具有內(nèi)徑D3；使得在所述接頭插頭至少部分地與所述配合插頭接合時(shí)，直徑所成的比D1/d1、D2/d2和D3/d3基本相等。
全文摘要
一種接頭或第一插頭(100)被提供用來接納配合插頭或第二插頭(10)，從而形成恒阻抗連接。第一插頭(10)的中心導(dǎo)體(16)被支承以提高結(jié)構(gòu)上的完整性，其中帽(32)連接在伸出該插頭的外導(dǎo)體部分(24)的中心導(dǎo)體(16)的一部分上。恒阻抗接頭是由兩個(gè)部分或完全接合的插頭(30)構(gòu)成的。配合插頭(10)具有突出于內(nèi)導(dǎo)體(22)的外導(dǎo)體(34)，并制成接納接頭或第一插頭(100)的部分。一旦接合，接頭和配合插頭(10)就具有滿足內(nèi)導(dǎo)體帽外徑(34)、外導(dǎo)體內(nèi)徑(22)以及介電常數(shù)之間關(guān)系的阻抗等式的配合尺寸。
文檔編號H01R13/646GK1985407SQ200580023554
公開日2007年6月20日 申請日期2005年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月13日
發(fā)明者E·科根, D·V·萊姆基, H·D·尼弗 申請人:帕爾科連接器公司