专利名称：将同轴电缆连接到印制电路板的适配器及连接和分离方法
技术领域：
本发明涉及一种用于将同轴电缆连接到印制电路板的适配器，非焊接 式印制电路板的边缘连接器以及一种将同轴电缆与印制电路板连接和分 离的方法。
背景技术：
存在多种类型的电子卡边缘连接器(card edge connector),然而， 其中很少具有优化的RF性能。公知的RF卡边缘连接器在同轴传输线和印 制电路板的线路之间要求焊接连接或复杂的机械连接或复杂的接地技 术。因此，快速和容易地更换这种类型的连接器是比较困难的。此外， 一些连接器不具有能够使该连接器与多种不同类型的同轴连接器联用的 通用同轴连接。部分这些公知的连接器不是标准组件，因此它们不能容 易地应用在阵列中。希望提供一种适配器，这种适配器不要求例如焊接之类的永久耦连， 也不需要利用工具将该适配器装配到印制电路板上，所以这种适配器可 以容易并快速地更换。还希望提供一种标准组件的适配器，使这种适配 器可以单独地应用，也可以用在阵列中。还有，希望提供一种独立于同 轴连接器界面的适配器设计，使得多种类型的同轴连接器可以与该适配 器联用。此外，希望提供一种适配器，其制造简单并且费用低。发明内容根据本发明的第一方面，提供一种用于将同轴电缆连接到印制电路 板的适配器，所述适配器包括包括第一端和第二端的外壳，其中所述 第二端包括由空间分离并配置于穿过所述外壳的中央开孔的相对两侧上 的第一部分和第二部分；同轴连接器，其配置在所述外壳的所述第一端 处并位于所述中央开孔内部，所述同轴连接器包括绕信号接触件的第一 端同心地配置的接地构件；导体构件，其与所述外壳的所述第二端的所述第二部分接触，所述导体构件电连接到所述同轴连接器的所述接地构件；以及其中，所述信号接触件的第二端定位于所述外壳内部并位于所 述外壳的所述第二端的所述第一部分和所述导体构件之间。根据本发明的第二方面，提供一种用于将同轴电缆连接到印制电路 板的适配器，所述适配器包括包括第一端和第二端的外壳，其中所述第二端包括由空间分离并配置于穿过所述外壳的中央开孔的相对两侧上的第一部分和第二部分，其中，所述外壳由非导体材料形成；同轴连接 器，其配置在所述外壳的所述第一端处并位于所述中央开孔内部，所述 同轴连接器包括绕信号接触件的第一端同心地配置的接地构件；导体构 件，其与所述外壳的所述第二端的所述第二部分接触，所述导体构件电 连接到所述同轴连接器的所述接地构件；以及其中，所述信号接触件的 第二端定位于所述外壳内部并位于所述外壳的所述第二端的所述第一部 分和所述导体构件之间。根据本发明的第三方面，提供一种非焊接式印制电路板的边缘连接 器，包括包括第一端和第二端的外壳，其中，所述外壳的内表面的至 少一部分是非导体的；圆柱形导体连接件，所述圆柱形导体连接件部分 定位于所述外壳的内部并且部分地定位于所述外壳的外部；导体中央连 接件，其定位于所述圆柱形导体连接件的内部；第一接触件，其电连接 到定位于所述外壳的所述第一端和所述第二端之间的导体中央连接件； 第二接触件，其电连接到定位于所述外壳的所述第一端和所述第二端之 间的导体中央连接件；其中，当所述印制电路板的边缘连接器结合印制电路板时，所述第一接触件和所述第二接触件之间的距离增大。根据本发明的第四方面，提供一种将同轴电缆与印制电路板连接和 分离的方法，包括如下步骤将适配器与通讯面板上的适配器容置孔对 准；将所述适配器安装到所述通讯面板，使得所述适配器延伸穿过所述 适配器容置孔并与所述面板电绝缘；将位于所述通讯面板的第一侧处的 同轴电缆耦联到所述适配器的第一端；以及滑动位于所述面板的第二侧 处的印制电路板，使其与所述适配器的第二端电接合。
图l为本发明一个优选实施方式的高频适配器的剖面立体图； 图2为中央接触件近端部分的侧视图； 图3为本发明一个优选实施方式的接地夹的立体图； 图4为本发明一个优选实施方式的适配器与具有一个第一厚度的印制电路板联用时模拟回程损耗的图表；图5为另一个本发明一个优选实施方式的适配器与具有一个第二厚度的印制电路板联用时模拟回程损耗的图表；图6为本发明一个优选实施方式的单筒体外壳的立体图； 图7为本发明一个优选实施方式的双筒体外壳的立体图；以及 图8为本发明一个变通的实施方式的双筒体外壳的立体图。
具体实施方式
图1为本发明一个优选实施方式的高频适配器10的剖面立体图。适配 器10用于耦连印制电路板12和同轴连接器(未图示)。适配器10包括一 个设计为可拆卸地连接于印制电路板12上的外壳14。此外，接地夹18位 于外壳14的内后部16。外壳14还包括一个适配器分总成20，所述适配器分 总成20包括一个接触件22、 一个围绕接触件22的绝缘件24和一个围绕绝 缘件24的圆柱状导体连接件26。接触件22具有一个近端部分28、 一个末端部分30和一个长轴32，所述长轴32耦连近端部分28和末端部分30。接 触件22的末端部分30设计为与一个同轴连接器(未图示)配合，而接触 件22的近端部分28设计为与印制电路板12配合。长轴32在近端部分28变 细，且接触件22的近端部分的终端形成一个球形接触部34。当适配器IO 耦连到一个印制电路板12上，球形接触件34滑过位于板12上的线路36以 电耦合线路36至接触件22。接触件22的末端部分30可以与一个同轴连接 器(未图示)电耦合。以此方式适配器10耦合所述印制电路板至一个同 轴连接器。举例来说，适配器10可以耦合例如BNC连接器或F连接器之类的任意类型的同轴连接器。接触件22的渐细形状可以使适配器10减小随接触件22和印制电路板 12之间电连接时产生的振动冲击。此外，在仍然保持可接受程度的稳定 性的同时还具有灵活性。球形接触件34还具有容限灵活性，使适配器可 以耦连到一个不完全与接触件22的轴线平行的印制电路板12。在一个优选实施方式中，外壳14由塑料制成。接触件22压装进绝缘 件24中，且绝缘件24压装进外层的圆柱状导体连接件26中。接地夹18也 压装进外壳14的内后部16。图6为本发明一个优选实施方式的单筒体外壳140的立体图，所述单 筒体外壳140内装一个适配器分总成20。图7为本发明一个优选实施方式 的双筒体外壳240的立体图，所述双筒体外壳240内装一对适配器分总成 20。每个外壳140、 240各具有一个正面40，所述正面40各具有一对定位销 42，所述定位销42可对装进一个板(未图示)以将外壳140、 240与所述 板准确对正。如图6所示的单筒体实施方式中，定位销42位于筒体的相对 两侧。如图7所示的双筒体实施方式中，每个筒体上各设有一个定位销42。 另一种方案是，外壳140、 240上可替代定位销42而设置一些孔(未图示)， 在其上安装所述外壳的板为对正目的可以具有能够对装进外壳上所述孔 的定位销。图2为图1所示的中央接触件22近端部分的侧视图。如前所述的，接10触件22的近端部分28具有一个渐细部44，且其终端形成一个球形接触部 34。在一个优选实施方式中，球形接触部34的形状为椭球形，而其也可 以具有其它形状如圆柱形、卵形等。球形接触部34具有一个中央部分46 和一个与中央部分46邻接的端部48。球形接触部34在其中央部分46处厚 度最大。图3为本发明一个优选实施方式的接地夹18的立体图。接地夹为一个 弹簧，其具有扁长部分50、与所述扁细长部分50的一端耦连的第一折回 部分52以及与所述扁长部分50的另一端耦连的第二折回部分54。第一折 回部分52具有一个自由端56，该自由端56架在第二折回部分54的一部分 上以向接地夹提供弹簧力，由此当适配器10与印制电路板12耦连时，接 地夹18压縮而使扁长部分50与一个位于印制电路板12底面的一个接地导 体对接。图4为本发明一个优选实施方式的适配器与具有一个第一厚度的印 制电路板联用时对多种线路宽度模拟回程损耗的图表。对图2所示的接触 方式和一个厚度为0.062英寸的印制电路板进行了一次模拟。在图表中绘出了纵轴以分贝为单位、横轴以频率兆赫为单位的回程损耗。从图表中 可以看出，模拟的回程损耗在DO2500MHz的频率区间要好于-30分贝。图5为本发明另一个优选实施方式的适配器与具有一个第二厚度的 印制电路板联用时对多种线路宽度模拟回程损耗的图表。对图2所示的接 触方式和一个厚度为O. 093英寸的印制电路板进行了一次模拟。在图表中 绘出了纵轴以分贝为单位、横轴以频率兆赫为单位的回程损耗。从图表 中可以看出，模拟的回程损耗在DO2500MHz的频率区间要好于-30分贝。所述适配器具有不需要如焊接连接之类的永久性耦连，也不需要利 用工具将该适配器装配到印制一电路板上的优点，所以所述适配器可以 容易而快速地更换。此外，所述适配器是模块式的，可以单独使用或用 在阵列中。所述适配器设计独立于同轴连接器界面，所以可以与多种类 型的同轴连接器联用。上述说明、示例和数据提供了一个本发明综合制造和应用的完整的 说明。由于在不离开本发明精神和范围的情况下，本发明可以具有多种 实施方式，本发明由所附的权利要求限定。
权利要求
1. 一种用于将同轴电缆连接到印制电路板的适配器，所述适配器包括包括第一端和第二端的外壳，其中所述第二端包括由空间隔开并设置在穿过所述外壳的中央开孔的相对两侧上的第一部分和第二部分；同轴连接器，其设置在所述外壳的所述第一端处并位于所述中央开孔内部，所述同轴连接器包括绕信号接触件的第一端同心地配置的接地构件；导体构件，其与所述外壳的所述第二端的所述第二部分接触，所述导体构件电连接到所述同轴连接器的所述接地构件；以及其中，所述信号接触件的第二端位于所述外壳内部并位于所述外壳的所述第二端的所述第一部分和所述导体构件之间。
2. 如权利要求1所述的适配器，其中，所述信号接触件的所述第 二端和所述导体构件以一个位于另一个顶部上的方式对准，并且二者 之间存在空间。
3. 如权利要求2所述的适配器，其中，所述第一部分和所述第二 部分之间的空间比所述接地构件和所述信号接触件之间的空间大。
4. 如权利要求3所述的适配器，其中，当印制电路板与所述适配 器未连接时，所述接地构件和所述信号接触件之间的空间小于所述印 制电路板的边缘的厚度，并且当所述印制电路板与所述适配器连接 时，所述接地构件和所述信号接触件之间的空间等于所述印制电路板 的所述边缘的厚度。
5. 如权利要求4所述的适配器，其中，当所述适配器未连接到所 述印制电路板时，所述接地构件和所述信号接触件之间的空间小于 0.093英寸。
6. 如权利要求4所述的适配器，其中，当所述适配器未连接到所述印制电路板时，所述接地构件和所述信号接触件之间的空间小于0.062英寸。
7. 如权利要求1所述的适配器，其中，所述同轴连接器的一部分 位于所述外壳的外部。
8. 如权利要求7所述的适配器，其中，所述信号接触件的所述第 一端延伸超过所述外壳的所述第一端，并且所述接地构件延伸超过所 述信号接触件的所述第一端。
9. 如权利要求1所述的适配器，其中，所述外壳的所述第二端的 末端延伸超过所述信号接触件的所述第二端。
10. 如权利要求9所述的适配器，其中，所述外壳的所述第二端 的所述第一部分包括朝所述外壳的所述第二部分延伸的唇部。
11. 如权利要求10所述的适配器，其中，所述唇部由非导体材料 形成。
12. 如权利要求ll所述的适配器，其中，所述唇部由塑料材料形成。
13. 如权利要求1所述的适配器，其中，所述导体构件接触所述 同轴连接器的所述接地构件。
14. 如权利要求1所述的适配器，其中，所述导体构件位于所述 外壳的内部。
15. 如权利要求9所述的适配器，其中，所述导体构件位于所述外壳的内部。
16. 如权利要求1所述的适配器，其中，所述同轴连接器是卡口 型同轴电缆连接器。
17. 如权利要求1所述的适配器，其中，所述同轴连接器是75 欧姆的同轴电缆连接器。
18. 如权利要求1所述的适配器，其中，所述外壳的所述第二端 部包括开口，其中，所述外壳的所述开口由能够使所述开口变形并摩 擦地容置所述同轴连接器的材料形成。
19. 一种用于将同轴电缆连接到印制电路板的适配器，所述适配 器包括包括第一端和第二端的外壳，其中所述第二端包括由空间分隔开 并设置在穿过所述外壳的中央开孔的相对两侧上的第一部分和第二 部分，其中，所述外壳由非导体材料形成；同轴连接器，其设置在所述外壳的所述第一端处并位于所述中央 开孔内部，所述同轴连接器包括绕信号接触件的第一端同心地配置的 接地构件；导体构件，其与所述外壳的所述第二端的所述第二部分接触，所 述导体构件电连接到所述同轴连接器的所述接地构件；以及其中，所述信号接触件的第二端位于所述外壳内部并位于所述外 壳的所述第二端的所述第一部分和所述导体构件之间。
20. —种非焊接式印制电路板的边缘连接器，包括包括第一端和第二端的外壳，其中，所述外壳的内表面的至少一 部分是非导体；圆柱形导体连接件，所述圆柱形导体连接件部分地位于所述外壳的内部并且部分地位于所述外壳的外部；导体中央连接件，其位于所述圆柱形导体连接件的内部；第一接触件，其电连接到位于所述外壳的所述第一端和所述第二 端之间的所述导体中央连接件；第二接触件，其电连接到位于所述外壳的所述第一端和所述第二 端之间的所述圆柱形导体连接件；其中，当所述印制电路板的边缘连接器接合印制电路板时，所述 第一接触件和所述第二接触件之间的距离增大。
21. 如权利要求20所述的边缘连接器，其中，所述外壳的所述非 导体内表面的形状形成为容置所述圆柱形导体连接件的端部。
22. 如权利要求20所述的边缘连接器，其中，所述圆柱形导体连 接件压配合进所述外壳内。
23. 如权利要求20所述的边缘连接器，进一步包括位于所述圆柱 形导体连接件内部的绝缘件，其中，所述导体中央连接件位于所述绝 缘件内部。
24. 如权利要求20所述的边缘连接器，其中，所述外壳全部由非 导体材料形成。
25. 如权利要求20所述的边缘连接器，其中，当所述印制电路板 的边缘连接器接合印制电路板时，所述第一接触件偏斜。
26. 如权利要求20所述的边缘连接器，其中，当所述印制电路板 的边缘连接器接合印制电路板时，所述第二接触件偏斜。
27. 如权利要求20所述的边缘连接器，其中，当所述印制电路板 的边缘连接器接合印制电路板时，所述第一接触件和所述第二接触件都偏斜。
28. 如权利要求20所述的边缘连接器，其中，对于具有介于0.062 英寸至0.093英寸之间厚度的印制电路板，在0兆赫至2500兆赫之 间时回程损耗好于负30分贝。
29. —种将同轴电缆与印制电路板连接和分离的方法，包括如下 步骤将适配器与通讯面板上的适配器容置孔对准；将所述适配器安装到所述通讯面板，使得所述适配器延伸穿过所 述适配器容置孔并与所述面板电绝缘；将位于所述通讯面板的第一侧处的同轴电缆耦联到所述适配器 的第一端；以及滑动位于所述面板的第二侧处的印制电路板，使其与所述适配器 的第二端电接合。
30. 如权利要求29所述的方法，其中，所述的将适配器与通讯面 板内的孔对准的步骤进一步包括，将所述适配器上的一对凸部与所述 面板上的匹配凹槽对准的步骤。
31. 如权利要求29所述的方法，其中，所述的将适配器与通讯面 板内的孔对准的步骤进一步包括，将所述适配器上的一对凹槽与所述 面板上的凸部对准的步骤。
32. 如权利要求29所述的方法，其中，所述的滑动印制电路板使 其与所述适配器的第二端电接合的步骤包括，在所述适配器的第一部 分和第二部分之间滑动所述印制电路板。
33. 如权利要求32所述的方法，其中，所述适配器的非导体部分 接触所述印制电路板。
全文摘要
本文提供一种用于将同轴电缆连接到印制电路板的适配器，该适配器包括包括第一端和第二端的外壳，其中第二端包括由空间分离并配置于穿过外壳的中央开孔的相对两侧上的第一部分和第二部分；同轴连接器，其配置在外壳的第一端处并位于中央开孔内部，同轴连接器包括绕信号接触件的第一端同心地配置的接地构件；导体构件，其与外壳的第二端的第二部分接触，导体构件电连接到同轴连接器的接地构件；以及，其中，信号接触件的第二端定位于外壳内部并位于外壳的第二端的第一部分和导体构件之间。本文也提供一种非焊接式印制电路板的边缘连接器。本文还提供一种将同轴电缆与印制电路板连接和分离的方法。
文档编号H01R31/06GK101257153SQ20081008993
公开日2008年9月3日 申请日期2003年3月21日 优先权日2002年4月2日
发明者埃里克·L·洛瓦阿森, 穆罕默德·阿尼斯·哈马罕姆, 詹姆斯·凯赖凯什 申请人:Adc电信股份有限公司