专利名称：一种新型宽带同轴连接器的制作方法
技术领域：
本发明涉及电子设备线路的接插件，特别涉及宽带同轴连接器。
背景技术：
目前国际上推出的毫米波同轴连接器(或称宽带同轴连接器)品种很多，例如1.85mm、2.4mm、K型(2.92mm)、3.5mm、SMA型连接器等等。在这些连接器中，1.85mm连接器虽然频率能达到50GHz以上，但因可靠性差未能推广应用；无极性毫米波连接器因接头尺寸太小，制造极为困难，也未能得到广泛应用；APC3.5型连接器是上世纪70年代美国HP和Amphenol公司最早推出的具有优良电性能的毫米波同轴连接器，得到了广泛应用，但因为这种连接器不能工作到8mm整个频段，而且制造成本昂贵，从而限制了它的进一步发展。1983年Wiltron公司研制出的K型连接器能在DC-46GHz范围内使用，具有良好的电性能，且能和已广泛使用的SMA连接器兼容，很快成为国际上应用最广泛的毫米波接头之一。与此同时，HP公司也摆脱了传统的SMA连接器的限制，研制出了2.4mm连接器，与K型连接器形成了竞争局面。但目前国外的宽带同轴连接器在耐高温能力、机械稳定性和电气特性等方面仍然存在不足之处。
国内毫米波连接器的发展相对缓慢，应用频率上限一般在20GHz以下，如SMA型等，应用频率更高的2.4mm、1.85mm等处于研发初期。
宽带同轴连接器的研制难点之一是选择合适的介质支撑材料，对材料的要求除了优良的电性能(相对介电常数和介质损耗因数稳定、尽量小)外，还必须考虑到力学性质、热物理性质、化学稳定性、耐高温能力等。目前常用的介质材料有聚四氟乙烯(PTFE)、绞联聚苯乙烯(PE)、聚苯醚(PPO)等。上述材料中，除聚四氟乙烯可耐高温外，其余材料的使用温度都在135℃以下，不能适应宽温度范围的要求；聚四氟乙烯虽然可以耐高温，但机械强度低，容易变形，为了弥补这一缺点，往往需要增加介质支撑的厚度，或者增加介质支撑的数量(有两个部件或更多)，这样一来又会影响连接器的电气性能，所以，选择一种综合性能优越的介质支撑材料，就可以显著提高宽带同轴连接器的性能。
另外，目前的介质支撑和内导体的连接方式不够灵活，制造安装比较困难，或对电气性能有不良影响。图1是几种常见的连接方式示意图。图1-A是内导体2和介质支撑3作为单一零件注塑成型；图1-B是内导体2设计成可进行螺纹连接的两部分，介质支撑3套装在两部分之间；1-C是内导体2和介质支撑3都是两部分，彼此胶接在一起；上述3种方式中，第一种制造工艺比较繁琐，第二因内导体不连续，对电气性能有不利的影响，而且同轴度不容易保证，安装时容易损伤内导体，也增加了机械加工难度，第三种采用胶接，胶的引入改变了材料的介电常数，对电气性能有不良影响。因此，现有的介质支撑的结构以及与内导体之间的连接方法也应该有所改进，应使其在保证性能的原则下尽量简单和便于安装。
发明内容
本发明的目的是提供一种新型宽带同轴连接器，这种连接器的介质支撑的材质和结构有所改变，从而使其有更优越的性能。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的一种新型宽带同轴连接器，包括内导体、外导体和介质支撑，其特征是介质支撑只有一个部件，该介质支撑使用的的材料为聚酰亚胺(英文缩写为PI)；上述技术方案中所说的介质支撑的形状为圆片状，沿圆片的直径有一条长度小于直径的、一端与外界连通的缝隙。这种设计的介质支撑可很方便地安装到一个连续的内导体上。
选择聚酰亚胺作为介质支撑的材质是在对现有的以及新出现的高分子材料进行筛选后确定的，筛选过程包括多方面的性能测试、比较和试验。试验包括材料本身的性能试验，以及制成宽带同轴连接器后的整体试验。
本发明选择的聚酰亚胺材料，其性能测试结果如下密度(g/cm3) 1.61抗拉强度(MPa，23℃) 117.0弯曲强度(MPa，23℃) 184.0压缩强度(MPa，23℃) 208.8冲击强度(KJ/，23℃) 50.4球压痕硬度(MPa，23℃) 239.0摩擦因数0.30热变形温度(℃，1.86MPa) 256.2相对介电常数(23℃，1MHz)3.2介质损耗因数(23℃，1MHz)3×10-3表面电阻率(欧，23℃)≥1015体积电阻率(欧·CM，23℃)≥1016线膨胀系数(10-5/K) 1～5
长期使用温度(℃) ≥220实验证明，本发明由于使用了上述性能的聚酰亚胺材料，可使介质支撑制成厚度很小的圆片，仍可保持宽带同轴连接器的机械稳定性，介质支撑的体积减小也有利于改善宽带同轴连接器的电气性能；其介电性质可使连接器的电气性能满足高频率毫米波的传递要求，其使用上限频率可达110GHz；其热物理性能可保证在很宽的温度范围内(-200℃到200℃)，特别在高温(在200℃)下连续工作，而目前国外产品给出的使用温度最高为165℃。上述特点使新型宽带同轴连接器具有优越于现有技术的性能，上述技术方案中所说的圆片状介质支撑的缝隙可以用机械切开方法获得，切开时留下一未切断部分，缝隙长度不小于直径的8/10，留下的未切断部分宽度不大于直径的2/10。
新型宽带同轴连接器的优点是一、由于选用的材料具有良好的综合机械性能，介质支撑的尺寸可以做得很小，有利于电气性能的改善；二、由于内导体是连续的，有利于电气性能的改善和安装的方便，也避免了不连续内导体安装时的非同轴性，以及可能发生的内导体损伤；三、具有热稳定性(包括尺寸稳定性、成分稳定性和小的热膨胀系数)，可在较高温度下连续使用，从而可适用大功率的工作环境。四、有较高的使用上限频率。
图1(包括图1A、图1B、图1C)是现有的宽带同轴连接器中内导体和介质支撑的几种连接关系示意图。
图2、图4、图5是本发明的几种实施例的介质支撑结构示意图。其中图2-A、图4-A、图5-A是剖面图，图2-B、图4-B、图5-B是正视图，图2-C、图4-C、图5-C是安装前结构状态变化示意图。
图3是本发明中的介质支撑和内导体以及部分外导体安装完毕后的结构示意图，其中图3-A是剖面图，图3-B是正视图。
图6是本发明用于双阴连接器的整体结构示意图(剖面图)。
图7是本发明用于双阳连接器的整体结构示意图(剖面图)。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
本发明所说的新型宽带同轴连接器其整体结构如图6和图7所示，包括外导体1、内导体2和介质支撑3，图6作为双阴连接器，只有这3个部件，图7作为双阳连接器，除了这3个部件外，还有用于连接的螺套等部件，这些都和现有技术相同，不再加以说明。
本发明所说的新型宽带同轴连接器和现有技术的区别在于，介质支撑3选用了聚酰亚胺材料，使其减小到只需要一个圆片，即可完成介质支撑的功能，而且圆片具有很小的厚度，例如，在1mm的宽带同轴连接器中厚度可为0.5mm，在1.85mm的宽带同轴连接器中厚度可为1mm。
本发明中所说的介质支撑的3个实施例的结构如图2、图4和图5所示。其中图2-A、图4-A、图5-A是剖面图，图2-B、图4-B、图5-B是正视图，图2-C、图4-C、图5-C是安装前结构状态变化示意图。
上述3个实施例均为圆片状，中心有可安装内导体的圆孔，介质支撑3沿直径方向有一条长度小于直径的、一端与外界连通的缝隙4，缝隙4使该圆片被分为两部分，两部分之间靠缝隙未切断的部分5连接在一起，该未切断部分5的宽度不大于圆片直径的2/10。图2所示的实施例中，圆片的两侧有凹台，图4所示的实施例中，圆片的两侧有凸台，图5所示的实施例中，圆片的两侧有凹台和贯穿的圆孔。
图2、图3可以看出介质支撑3的安装使用方法，以及安装过程中的结构状态变化。由于缝隙4的宽度可变，宽度变大后的介质支撑3很容易被装入连续内导体的台阶部位，而后缝隙4再恢复原样，装入部分外导体中，图3-C和图4是完成安装后的结构示意图，从中可以看到，由于介质支撑3有未切断的连接部分5，安装后的介质支撑能够完全恢复原来的状态，与内、外导体有准确到位的结合。
实施例使用的聚酰亚胺可为上海合成树脂研究所的型号为YS-20的产品。
权利要求
1.一种新型宽带同轴连接器，包括内导体、外导体和介质支撑，其特征是介质支撑只有一个部件，该介质支撑使用的的材料为聚酰亚胺(英文缩写为PI)。
2.根据权利要求1所述的新型宽带同轴连接器，其特征是所说的介质支撑的形状为圆片状，沿圆片的直径有一条长度小于直径的、一端与外界连通的缝隙。
全文摘要
一种新型宽带同轴连接器，包括内导体、外导体和介质支撑，其特征是介质支撑只有一个部件，使用的材料为聚酰亚胺，介质支撑的形状为圆片状，沿圆片的直径有一条长度小于直径的、一端与外界连通的缝隙。由于这种连接器的介质支撑的尺寸可以做得很小，其结构适用于连续内导体，有利于电气性能的改善和安装的方便，有较高的使用上限频率，可避免不连续内导体安装时的非同轴性，具有热稳定性，可在较宽的温度范围内(－200℃到200℃)连续使用，从而可适用于大功率的工作环境。
文档编号H01R24/00GK1976138SQ20051004545
公开日2007年6月6日 申请日期2005年11月28日 优先权日2005年11月28日
发明者路波, 唐波, 张永虎 申请人:中国电子科技集团公司第四十一研究所