轻质射频连接器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种射频连接器，特别是一种轻质射频连接器。
【背景技术】
[0002] 随着科学技术的发展，军用电子设备越来越小型化、集成化和模块化，我国最新在 制的补盲雷达的低剖面天线单元与反射板间距小，连接器需实现天线单元与馈电系统的射 频信号的连通，还应成为天线发射面的承载基板；现有技术中，连接器无法没有强度性能的 要求，无法适用于严苛受力环境或严格减重要求的射频通道，无法满足现阶段最新国家装 备特别是机载、星载装备的要求，常规的射频同轴连接器无法满足此新型的先进整机安装 要求。
【发明内容】
[0003] 本发明所要解决的技术问题是提供一种结构简单、强度性高的轻质射频连接器。
[0004] 为解决上述技术问题，本发明提供了一种轻质射频连接器，包括内导体、外壳、压 套和至少一个绝缘套，所述绝缘套和压套都套装在外壳内，内导体套装在所述绝缘套内；
[0005] 外壳为直管状，外壳外壁后端固定连接有第一法兰，外壳外壁中部固定连接有第 二法兰。
[0006] 根据使用环境要求和简洁、可靠的设计思路，进行对连接器的整体结构设计，其 主要结构零件为外壳、压套、绝缘子、内导体组成，结构形式为绝缘子固定内导体，通过压 套过盈压配将绝缘子固定在外壳中，结构形式具有简单可靠、固定性好的特点。
[0007] 而且本轻质射频连接器采用两法兰固定，相比现有技术中连接器在严苛受力环境 使用中极易发生断裂的技术问题，增强本轻质射频连接器的强度，减少本轻质射频连接器 使用时的断链的情况。
[0008] 本轻质射频连接器的第一法兰为异形法兰，第二法兰为两孔菱形法兰；采用这样 的结构后，第二法兰为两孔菱形法兰，并采用斜对称的结构，可以在不损失连接强度的情况 下减轻重量，同理，第一法兰上部受力也可以在不损失连接强度的情况下减轻重量。
[0009] 而且安装使用时，多个本轻质射频连接器采用错落方式安装，选择四个本轻质射 频连接器为一组中心对称分布，此安装方式既有利于避免安装时产生的应力偏向一边，使 应力均匀分散，也有利于整机整体结构的可靠性。
[0010] 本轻质射频连接器的第一法兰前端面与外壳外壁之间设有工艺圆角，第二法兰后 端面与外壳外壁之间也设有工艺圆角；采用这样的结构后，通过仿真分析出结构中最容易 受到破坏的位置并进行了结构的优化，在外壳危险截面处增加了工艺圆角（可以起到加强 筋的作用），以增加连接器外壳强度。
[0011] 本轻质射频连接器的外壳采用超硬铝合金材料，该材料密度为2. 7g/cm3;采用了 比重极小的超硬铝合金材料，作为连接器外壳新材料，经摸索、试验、大规模应用，表明该超 硬铝合金材料是用于严苛受力环境或严格减重要求的优良材料，超硬铝合金材料的应用解 决了减重要求，达到了轻质的目的，将产品重量减轻至同类产品的约1/3。
[0012] 本轻质射频连接器的第二法兰至外壳后端的距离假设为L，外壳的长度假设为H， 应该满足以下比例：
[0013] L:H = (4. 0 ~4. 5) : (7. 0 ~7. 3)。
[0014] 采用这样的结构后，本轻质射频连接器在第二法兰至外壳后端的距离假设为L，外 壳的长度假设为H，L:H = (4. 0~4. 5) : (7. 0~7. 3)，满足上述比例后可以增加本轻质射频 连接器抗扭转强度，在材料屈服极限安全系数在预定范围内，完全满足需要的高强度要求。
【附图说明】
[0015] 图1是本轻质射频连接器实施例一的结构示意图。
[0016] 图2是图1的右视图。
[0017] 图3是图1的左视图。
[0018] 图4是本轻质射频连接器实施例一外壳的结构示意图。
[0019] 图5是本轻质射频连接器实施例一内导体的结构示意图。
[0020] 图6是本轻质射频连接器实施例四的使用状态图。
【具体实施方式】
[0021] 实施例一
[0022] 如图1至5所示
[0023] 本轻质射频连接器包括内导体3、外壳1、压套2和两个绝缘套。
[0024] 外壳1为直管状，外壳1外壁后端向外延伸有第一法兰11，第一法兰11为异形法 兰，第一法兰11前端面与外壳1外壁之间设有工艺圆角13,外壳1外壁中部向外延伸有第 二法兰12,第二法兰12后端面与外壳1外壁之间也设有工艺圆角14,第二法兰12为两孔 菱形法兰，第二法兰12至外壳1后端的距离假设为L，L的距离为80mm，外壳1的长度假设 为H，Η的长度为146mm，满足以下比例：L:Η = 4. 0:7. 3 ;
[0025] 外壳1内开有四段阶梯孔，其从后至前依次为第一阶段孔15、第二阶段孔16、第三 阶段孔17和第四阶段孔18,第二阶段孔16的孔径分别小于第一阶段孔15的孔径和第三阶 段孔17的孔径，压套2套装在外壳1的第一阶段孔15内，外壳1采用超硬铝合金材料，该 材料密度为2. 7g/cm3。
[0026] 内导体3装载在外壳1内的三段阶梯孔内，内导体3为三段阶梯状轴，其从后至前 依次为第一阶段轴31、第二阶段轴32和第三阶段轴33,第二阶段轴32的直径分别大于第 三阶段轴33的直径和第一阶段轴31的直径，三阶段轴33的前端面开有与外部连接头配合 的插孔34。
[0027] 两个绝缘套分别是第一绝缘套4和第二支撑绝缘套5,第一绝缘套4的后壁设有外 凸环41，第一绝缘套4套装在外壳1第三阶段孔17内，第一绝缘套4的外凸环41抵靠在 第三阶段孔17的后端面上，内导体3的第三阶段轴33套装在第一绝缘套4内，第二支撑绝 缘套5前端抵靠在内导体3第二阶段轴32的后端面上，第二支撑绝缘套5后端抵靠在压套 2前端面上，内导体3与外壳1及压套2之间不接触。
[0028] 使用时，本轻质射频连接器的第一法兰11和第二法兰12分别安装在两安装板上， 第一法兰11和第二法兰12间（即第二法兰12至外壳1后端的部分）支撑段（轴向受压 要求350N min，径向受扭6N · m min)，在常温、静载荷下，对本轻质射频连接器受力部分进 行分析，取危险截面进行计算，根据压强计算公式
F为危险截面面积；
[0029] 计算得本轻质射频连接器危险截面处受最大压强σ _为22. 5MPa ;
[0030] 已知本轻质射频连接器外壳1材料超硬铝合金轴向抗压屈服极限σ。.2最小为 500MPa，
_] 〇nax远小于 σ 0 2;
[0032] 根据扭转计算公式
[0033] 抗扭截面模量：
[0034] 根据计算得本轻质射频连接器危险截面处受最大扭转强度τ _为159MPa ;
[0035] 已知本轻质射频连接器外壳1材料7A09许用径向抗扭屈服极限τ。3为300Mpa ;
[0036] τ_< τ。3，且符合使本轻质射频连接器受扭转强度τ_在材料屈服极限τ。3安全系数1.5~2范围内。
[0037] 通过强度校核，完全满足用户需要的高强度要求。
[0038] 为了进一步确认连接器外壳1的强度状态，对本轻质射频连接器进行ANSYS有限 元分析软件进行仿真验证，将受力段进行加长长度分析。
[0039] 仿真结果表明外壳1的材料选择和结构设计满足要求，通过仿真我们还分析出结 构中最容易受到破坏的位置并进行了结构的优化，在外壳1危险截面处增加了工艺圆角， 可以增加连接器外壳1强度。
[0040] 实施例二
[0041] 本实施例与实施一的区别仅仅在于：L的距离还可以为90mm，Η的长度为140mm， L:H = 4. 5:7. 0〇
[0042] 实施例三
[0043] 本实施例与实施一的区别仅仅在于：L的距离还可以为84mm，Η的长度为144mm， L:H = 4. 2:7. 2〇
[0044] 实施例四
[0045] 如图6所示
[0046] 安装使用时，八个轻质射频连接器6'采用错落方式安装，每四个轻质射频连接器 6'为一组且中心对称分布，此安装方式既有利于避免安装时产生的应力偏向一边，使应力 均匀分散，也有利于整机整体结构的可靠性。
[0047] 上述的超硬铝合金材料为市售材料，牌号为7A09、状态为T6的超硬铝合金材料虽 然密度小，但强度高，其抗压强度大于500MPa，超过常用的316L不锈钢材料（抗压强度约 为480MPa)，经大量试验验证，使用新材料的连接器其轴向耐压可达1000N以上，其耐扭矩 可达10N · m。
[0048] 以上所述的仅是本发明的四种实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员 来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干变型和改进，这些也应视为属于本发 明的保护范围。
【主权项】
1. 一种轻质射频连接器，包括内导体、外壳、压套和至少一个绝缘套，所述绝缘套和压 套都套装在外壳内，内导体套装在所述绝缘套内，其特征为： 外壳为直管状，外壳外壁后端向外延伸有第一法兰，外壳外壁中部向外延伸有第二法 .~*·〇2. 根据权利要求1所述的轻质射频连接器，其特征是： 所述的第一法兰为异形法兰，第二法兰为两孔菱形法兰。3. 根据权利要求1所述的轻质射频连接器，其特征是： 第一法兰前端面与外壳外壁之间设有工艺圆角，第二法兰后端面与外壳外壁之间也设 有工艺圆角。4. 根据权利要求1所述的轻质射频连接器，其特征是： 外壳采用超硬铝合金材料，该材料密度为2. 7g/cm3。5. 根据权利要求1所述的轻质射频连接器，其特征是： 第二法兰至外壳后端的距离假设为L，外壳的长度假设为H，应该满足以下比例： L:H= (4. 0 ~4. 5) : (7. 0 ~7. 3)。
【专利摘要】本发明给出了一种轻质射频连接器,包括内导体、外壳、压套和至少一个绝缘套，所述绝缘套和压套都套装在外壳内，内导体套装在所述绝缘套内；外壳为直管状，外壳外壁后端固定连接有第一法兰，外壳外壁中部固定连接有第二法兰。根据使用环境要求和简洁、可靠的设计思路，进行对连接器的整体结构设计,其主要结构零件为外壳、压套、绝缘子、内导体组成,结构形式为绝缘子固定内导体，通过压套过盈压配将绝缘子固定在外壳中,结构形式具有简单可靠、固定性好的特点。而且本轻质射频连接器采用两法兰固定，相比现有技术中连接器在严苛受力环境使用中极易发生断裂的技术问题，增强本轻质射频连接器的强度，减少本轻质射频连接器使用时的断链的情况。
【IPC分类】H01R24/40, H01R13/46
【公开号】CN105261866
【申请号】CN201510752984
【发明人】张宿, 柏雪崧, 周大敏, 陈侃, 周荣景, 余珺
【申请人】中国电子科技集团公司第四十研究所
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年11月6日