一种吉赫兹横电磁波小室电缆连接器及设计方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及电磁兼容测试设备领域，尤其设及一种吉赫兹横电磁波小室电缆连接 器及设计方法。
【背景技术】
[0002]GTEM小室是一种产生频率达吉赫兹的横电磁场发生装置，工作频率频率最高可达 18GHz，最低频率通常为10曲Z。可用于电子设备的电磁敏感性测试，还可作为电磁场强的标 定装置，用于标定场强计。 阳00引吉赫兹横电磁波脚EM)小室的电缆连接器，是GTEM小室的组成部分，起着连接 外部电缆，接收外部能量，激励GTEM小室的作用。GTEM小室的电缆连接器可保证低驻波比 GTEM的实现，使GTEM小室发射的电磁波达到标准规定的驻波比要求。市场上通用的电缆连 接器在驻波系数、尺寸等方面无法达到要求，需要进行特殊的设计，并进行定制化生产，才 能满足GTEM的驻波系数、尺寸等特性要求。
[0004] 在中国发明专利CN201010111387.X中公开了一种同轴电缆连接器，同轴电缆包 括内导体、螺纹外导体和介电层，同轴电缆连接器包括：设有中屯、通道的外导体，其具有用 于插入同轴电缆的第二端和用于连接匹配的同轴电缆连接器的第一端；设置在中屯、通道内 的绝缘体及其内的中屯、导体，中屯、导体具有内径与内导体的外径匹配的深孔；设置在中屯、 通道内的设有中屯、通孔的压接装置，压接装置的中屯、通孔靠近外导体的第二端的内径与介 电层的外径匹配；设置在中屯、通道内的设有中屯、通孔的卡持件，卡持件的中屯、通孔内表面 具有与螺纹外导体匹配的螺纹；扣接在外导体的第二端的套筒。该发明的同轴电缆连接器 虽然结构简单、便于加工，但是该发明在驻波系数、尺寸等方面无法满足GTEM小室的需求。
【发明内容】
阳0化]本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中电缆连接器在驻波系数、尺寸等方 面无法达到要求的缺陷，提供一种可显著降低连接器驻波系数的吉赫兹横电磁波小室电缆 连接器及设计方法。
[0006] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0007] 本发明提供一种吉赫兹横电磁波小室电缆连接器，包括共轴的外框和忍轴，所述 外框的内部形状为从前往后的阶梯状通孔，该通孔包括设置在中部的垫圈安装孔和设置在 后部的锥孔；
[0008] 所述忍轴的中部设置有直径小于两端的垫圈连接部，所述忍轴通过安设在所述垫 圈连接部的绝缘垫圈，与所述外框的垫圈安装孔相套接，使所述忍轴固定在所述外框通孔 中；
[0009] 所述忍轴的后端设置有忍轴锥形部，所述忍轴锥形部与所述锥孔同轴并相间隔。
[0010] 所述绝缘垫圈的外径Bi和内径bi的比值为
，其中Ef为所述绝缘垫圈 材料的相对介电常数，e为自然对数。 W11] 所述锥孔的最大内径为D，所述忍轴锥形部的最大外径为山它们的比值
[0012] 所述忍轴锥形部上设置有圆柱形凸台，所述凸台上设置有外螺纹。
[0013] 所述外框与电缆连接的一端为N型阴接头结构。
[0014] 所述外框还包括对所述绝缘垫圈进行限位的限位挡圈，所述限位挡圈的外径大于 所述绝缘垫圈的外径。
[0015] 所述外框的通孔还包括设置在所述垫圈安装孔和所述锥孔之间的挡圈孔，所述挡 圈孔与所述限位挡圈相配合。
[0016] 所述外框和所述限位挡圈安装时采用过盈配合。
[0017] 所述绝缘垫圈包括垫圈上部和垫圈下部，所述垫圈上部和所述垫圈下部为两个结 构对称的半圆柱环。
[0018] 本发明还提供一种吉赫兹横电磁波小室电缆连接器的设计方法，包括W下步骤：
[0019] S1、确定绝缘垫圈的宽度，并确定绝缘垫圈的材料属性；
[0020] S2、根据绝缘垫圈的宽度及材料属性，对连接器同轴结构的外框、忍轴和绝缘垫圈 =部分进行计算模型的构建；
[0021] S3、使用电磁仿真的设计软件进行计算，得出绝缘垫圈在不同内外径情况下的连 接器的驻波系数，根据最优的驻波系数确定绝缘垫圈的最优尺寸。
[0022] 本发明产生的有益效果是：本发明提供一种吉赫兹横电磁波小室电缆连接器及设 计方法，通过采用将连接器的垫圈沉入忍轴内径的技术，显著降低了连接器的驻波系数；该 连接器还有体积小的优点，满足小室电缆连接器的尺寸要求；通过垫圈对忍轴进行固定，使 忍轴不容易抽出，增加了结构的强度；并通过电磁仿真的设计技术，进一步的优化了连接器 的驻波系数。
【附图说明】
[0023] 下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
[0024] 图1是本发明实施例的吉赫兹横电磁波小室电缆连接器的结构示意图；
[0025] 图2是本发明实施例的吉赫兹横电磁波小室电缆连接器的剖面图；
[00%] 图3是本发明实施例的吉赫兹横电磁波小室电缆连接器的绝缘垫圈的结构示意 图；
[0027] 图4(a)是本发明实施例的吉赫兹横电磁波小室电缆连接器的绝缘垫圈的结构示 意图；
[0028] 图4(b)是本发明实施例的吉赫兹横电磁波小室电缆连接器的绝缘垫圈的剖面 图；
[0029] 图5(a)是本发明实施例的吉赫兹横电磁波小室电缆连接器的外框的结构示意 图；
[0030] 图5化）是本发明实施例的吉赫兹横电磁波小室电缆连接器的外框的剖面图；
[0031] 图6(a)是本发明实施例的吉赫兹横电磁波小室电缆连接器的忍轴的结构示意 图； 阳〇巧图6化）是本发明实施例的吉赫兹横电磁波小室电缆连接器的忍轴的剖面图；
[0033] 图7是本发明实施例采用和未采用下沉技术的连接器驻波系数对比图；
[0034] 图8是本发明实施例的吉赫兹横电磁波小室电缆连接器的设计方法流程图；
[0035] 图中1-外框，101-锥孔，102-限位挡圈，2-忍轴，201-垫圈连接部，202-忍轴锥形 部，203-凸台，3-绝缘垫圈，301-垫圈上部，302-垫圈下部。
【具体实施方式】
[0036] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，W下结合附图及实施例，对 本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用W解释本发明，并不 用于限定本发明。
[0037] 如图1、图2所示，本发明实施例的赫兹横电磁波小室电缆连接器，包括共轴的外 框1和忍轴2,外框1的内部形状为从前往后的阶梯状通孔，该通孔包括设置在中部的垫圈 安装孔和设置在后部的锥孔101 ;
[0038] 忍轴2的中部设置有直径小于两端的垫圈连接部201，忍轴2通过安设在垫圈连接 部201的绝缘垫圈3,与外框1的垫圈安装孔相套接，使忍轴2固定在外框1通孔中；
[0039] 忍轴2的后端设置有忍轴锥形部202,忍轴锥形部202与锥孔101同轴并相间隔。 本连接器的设计采用下沉技术，即绝缘垫圈3沉入忍轴2的内径，通过运样的设计方法，可 W大幅降低连接器的驻波系数。
[0040] 外框1为金属结构，优选侣、铜或钢材料；忍轴2为黄铜材料；绝缘垫圈3为聚四氣 乙締材料，即塑料。限定连接器的厚度小于20mm。
[0041] 外框1还包括对绝缘垫圈3进行限位的限位挡圈102,限位挡圈102的外径大于绝 缘垫圈3的外径。外框1和所述限位挡圈102在安装时采用过盈配合。
[0042] 如图3所示，绝缘垫圈3包括垫圈上部301和垫圈下部302,垫圈上部301和垫圈 下部302为两个结构对称的半圆柱环。
[0043] 在安装