专利名称：具有冲击保护的同轴终端的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及用于端接适用于接收同轴电缆连接器的端口的同轴终端，更具体地说，本发明涉及一种提供保护防止高压冲击的改进的同轴终端。
背景技术：
射频(RF)同轴电缆系统是有线电视工业的人员熟知的，其用于向有线电视业务的用户分配射频信号，并且近来，也用于话音和数据电信业务。用于传递这种信号的同轴电缆包括用于传输射频信号的中心导体，以及周围的接地的外部导电编织物或护套。一般地说，同轴电缆包括包围着中心导体并将其和接地的外部护套隔开的绝缘材料。选择中心导体的直径和外部导体的直径以及绝缘的类型，以便产生同轴线中的特征阻抗，例如75欧姆。同一根同轴电缆有时用于对需要外部功率进行操作的设备盒提供交流电源(一般60-90V有效值)。系统中大约80％的电缆传输这个交流电源。
在这种同轴电缆系统内，这种同轴线一般在其端部和设备盒例如信号分裂器、放大器等连接。这些设备盒通常具有几个内部穿线的同轴端口，适用于接收同轴电缆的连接器。如果一个或几个这种同轴端口要保持“打开”，即以后不打算把同轴电缆固定到这种端口上，则需要利用和同轴线的特征阻抗匹配的同轴终端(例如75欧姆的终端)“终止”这种端口。如果省略这种同轴终端，则不希望的反射信号将干扰所需的射频信号的正确传输。
上述那种类型的同轴终端是公知的和可以得到的。一般地说，这种已知的同轴终端装置包括金属的外部本体，在其第一端具有外螺纹，用于和设备盒上的同轴端口的内螺纹匹配。中心导体从同轴终端装置的第一端通过固定在金属外部本体内的绝缘材料，到达其相对的第二端。在同轴终端装置的第二端，连接一个相应于同轴线的特征阻抗的电阻，该电阻被连接在中心导体和接地的金属外部本体之间。如果同轴线传输交流或直流电源，则一般利用低频阻断电容器使上述的电阻接地。这种已知的同轴终端装置的电阻和电容器通常位于被控制的特征阻抗环境的外部，从而引起阻抗不匹配，使得把向前传输的一些信号向后反射回其信号源。这些反射可以引起功率传输的损失和信号干扰，或者引起信号不纯。因而，一些信号变劣便源于这种同轴终端装置的使用。在给定频率下，由这种阻抗不匹配引起的这种信号劣化的程度有时被称为同轴系统的RF返回损失性能。
此外，当在现场例如在有线电视系统中使用这些已知的同轴终端装置时，其可能受到由雷电和其它事件引起的电力冲击。这些电力冲击可能破坏在这种终端中的电阻与/或电容器元件，使得终端装置失去作用。通常使用的冲击实验ANSI C62.41 Category B3规定，6000V的开路电压/3000安培的短路电流冲击脉冲被注入同轴终端装置。至少一些已知的同轴终端装置难于符合这种冲击试验。确实，努力使电阻和电容元件增大，以便承受这种电力冲击，会带来副作用，即增加成本与/或产生较大的阻抗不匹配，因而，导致较差的RF返回损失性能。用于设计可以承受上述的6000V冲击的终端的一种方法将是使用6000V的电容器和大功率的电阻。遗憾的是，这种元件十分昂贵，并且具有非常大的体积，这导致增加用于容纳这些元件所需的壳体的体积和成本，从而引起更加笨重和成本高的设计。
因而，本发明的目的在于提供一种能够保持高的RF返回损失性能的同轴终端装置。
本发明的另一个目的在于，提供一种同轴终端装置，其能够承受电力冲击而不破坏其自身的电阻与/或电容元件。
本发明的另一个目的在于，提供一种同轴终端装置，其可以在保持高的RF返回损失性能的同时，承受所述电力冲击而不致被破坏。
本发明的另一个目的在于，提供一种相当紧凑并且制造成本低廉的同轴终端装置。
本发明的另一个目的在于，提供一种同轴终端装置，其能够减少由于在被控制的特征阻抗环境中处置其电阻元件而引起的反射。
本发明的另一个目的在于，减小在同轴终端装置的电阻元件和地之间(即通过电容元件)的通路的长度，从而进一步减少电感和信号反射。
本发明的另一个目的在于，提供一种同轴终端装置，其能够使得其电阻和电容元件的体积相当小，以便保持高的RF返回损失性能，同时能够承受电力冲击而不致被破坏。
通过阅读本发明的说明书，本领域技术人员将更加清楚地看出本发明的这些和其它的目的。
发明内容
简要地说，按照本发明的优选实施例，本发明涉及一种具有冲击保护的同轴终端装置，其包括金属外部本体，该本体具有中心孔贯穿其中；延伸进入所述金属外部本体的中心孔中的中心导体；以及在所述同轴终端内形成的火花间隙，用于使高压电力冲击跨过火花间隙放电而不破坏可以被包括在所述同轴终端中的其它元件(例如电阻与/或电容元件)。外部本体的中心孔以内壁为界，并且中心导体具有面对外部本体的内壁的外径。一般地说，具有一种固态绝缘材料用于分离中心导体的外径和外部本体的内壁，不过，在上述的火花间隙附近，所述绝缘材料是空气或者另一种可电离的气体。
在本发明的第一实施例中，借助于包括一个在外部本体的内壁上的向内的台阶形成所述火花间隙。内壁的所述向内的台阶部分具有相当短的轴向长度，并且其内径大大小于外部本体的所述内壁的其余部分的内径。所述中心导体通过内壁的所述向内的台阶延伸，在中心导体通过向内的台阶的一点，其外径略小于向内的台阶的内径。这使得内壁的向内的台阶的位置和中心导体非常接近，从而在其间形成火花间隙。如果需要，中心导体的外径可以加大一些，以便在其通过向内的台阶的位置形成向外的台阶，以便帮助火花在中心导体的向外的台阶和外部本体的向内的台阶之间通过。
在本发明的第二实施例中，具有冲击保护的同轴终端装置也包括金属外部本体，该本体具有中心孔贯穿其中，以及延伸进入所述中心孔的中心导体，不过火花间隙通过在中心导体上形成朝向外部本体的内壁延伸的相当短的轴向长度的向外的台阶形成。向外的台阶的外径略小于内壁的内径，使得中心导体的向外的台阶的位置接近外部本体的内壁，从而在其间形成火花间隙。
在本发明的第三实施例中，具有冲击保护的同轴终端装置包括金属外部本体，该本体具有中心孔贯穿其中，以及延伸进入所述中心孔的中心导体，不过火花间隙通过横向导体例如柱或其它类似物形成。所述横向导体可以和外部本体相连，并沿横向朝向中心导体延伸，或者所述横向导体可以和中心导体相连，并沿横向朝向外部金属本体的内壁延伸。在任一种情况下，横向导体形成一个火花间隙，其可以在中心导体和外部导体之间出现任何高电压冲击时对地放电的高的冲击电压。
以上述方式产生的火花间隙对于沿着传输线行进的任何RF场提供存在一个大电容的间断点，这种电容间断点通常引起设计同轴传输装置用于避免的那种反射。因而，在本发明的一种优选的形式中，在容性火花间隙附近至少形成一个具有相当高的特征阻抗的感应区，最好是，这种高阻抗的感应区被在火花间隙的两侧形成。容性的火花间隙和高阻抗的感应区的组合形成等效的T形低通滤波器电网络，其中高阻抗区的附加的电感在感兴趣的带宽上有效地抵销了火花间隙的附加电容。
如上所述，同轴终端装置一般包括电阻元件，用于吸收RF信号，并防止RF信号的反射。因而，本发明的优选实施例包括电阻端接元件，其在电气上被连接在中心导体和金属外部本体之间。所述电阻和火花间隙电气并联，借以使跳过火花间隙的冲击电流在电阻周围流动，避免破坏所述电阻。因而，所述电阻可以相当小并价格低。
如上所述，同轴终端装置一般包括在中心导体和金属外部本体之间的和所述电阻串联连接的AC/DC电源阻断电容器。所述电容器也可以相当小和价格低，这是因为火花间隙保护所述电容器不被高低压的电力冲击破坏。
本发明的优选形式的另一个新的特征涉及将所述同轴终端装置的电阻和电容元件结合到其中的方式。最好是，所述电阻元件被设置在金属外部本体的内部，并且和中心导体同轴地延伸。理想地是，所述电阻元件作为碳组合物电阻被廉价地构成。所述电阻元件可以被设置在金属外部本体内的绝缘材料包围着和支撑着，借以把所述电阻保持在被控的特征阻抗环境中。电阻元件的一端(电极)和中心导体的一端电气相连。电阻元件的相对的第二端(电极)可以从金属外部本体和相关的绝缘材料凸出，直流阻断电容器最好在电阻元件的第二端和金属外部本体之间沿径向延伸，或者朝向和金属外部本体相连的接地柱延伸。因为直流阻断电容器受到冲击保护，其可以是小型的和廉价的设计，例如选用片状电容器。
本发明的另一方面涉及一种用于把两个同轴传输装置连接在一起而不是端接一个传输路径的装置，其中保留提供冲击保护的优点。这种连接装置使用和上述的终端装置类似的外部本体、中心导体和火花间隙，在冲击保护连接器的优选形式中，在容性火花间隙附近，在容性火花间隙相对的两侧形成相当高的特征阻抗的感应区。
图1是用于端接设备盒的同轴端口的具有冲击保护的同轴终端的截面图；图2是图1所示的具有冲击保护的同轴终端装置的透视图，并表示安装在中心导体柱和金属外部本体之间的片状阻断电容器；图3是图1和图2所示的在被安装在设备盒的同轴端口内之后并包括保护端帽的具有冲击保护的同轴终端装置的截面图；图4是在图1所示的具有冲击保护的同轴终端装置的实施例中在中心导体和周围的外部金属本体之间的火花间隙的放大的局部截面图；图5是在具有冲击保护的同轴终端装置的另一个实施例中在中心导体和周围的外部金属本体之间的火花间隙的放大的局部截面图；以及图6是用于把两个同轴终端装置连接在一起的具有冲击保护的连接器的截面图。
本发明的最好实施方式按照本发明的优选实施例构成的具有冲击保护的同轴终端装置如图1和图2所示，并且在整体上用标号20表示。同轴终端装置20包括金属外部本体22，其包括六边形的外部轮廓23，当同轴终端装置20被紧固在传输线设备盒的同轴端口上时，其用于接收扳手的爪。金属外部本体22具有中心孔24，或中心通路，沿着其纵轴在金属外部本体22的第一端28和第二端30之间延伸。中心孔24以内壁32为界。如图1所示，一个向内的径向台阶34从内壁32朝向中心轴线26延伸。所述台阶34在一定意义上相当短，即在和内壁32的其余部分的轴向长度相比，其沿着中心轴线26的长度相当短。同样，在台阶部分34内壁32的内径显著小于内壁32的其余部分的内径。
如图1所示，外部本体22的第一端28包括外部安装螺纹29，其可以用于把同轴终端装置20固定到传输线设备盒的未端接的同轴端口上。外部本体22的相对端30包括光滑的外部圆柱表面31，用于和与其匹配的保护帽(见图3)形成压力配合。如果需要，外部圆柱表面31可以形成有外部螺纹，用于和所述保护帽的内螺纹(未示出)配合。一对O形圈33和35被固定在外部本体22上，其作用将在下面结合图3进行说明。
中心导体36通过外部本体22的中心孔24延伸，外部本体包括内壁32的直径减小的台阶部分34。中心导体36的一端被绝缘材料制成的支撑绝缘体37支撑在中心孔24内，支撑绝缘体37又由在外部本体22的第一端形成的放大的圆孔39支撑着。从外部本体22向外凸出的中心导体36的部分可由用户切割成任何所需的长度。设备盒的一种典型的同轴端口包括夹紧机构(未示出)，用于夹紧中心导体36并和其建立电连接。
中心导体36还在其相对端被由绝缘材料制成的第二支撑绝缘体41支撑着，绝缘体41从第二端30装配在中心孔24内。中心导体36的外径最好被这样选择，在给定的周围介电特性和周围内壁的直径的情况下，沿其长度的任何点中心导体36的特征阻抗都和同轴电缆系统的所需的特征阻抗匹配(例如在75欧姆的特征阻抗系统中是75欧姆)。对于上述的一个主要的例外是中心导体36通过内壁32的径向台阶部分34的位置。在内壁32的径向台阶部分34内，中心导体36的外径最好等于或略大于在径向台阶部分34的轴向两侧的中心导体36的外径。在任何情况下，在内壁32的径向台阶部分34内，中心导体36的外径都略小于径向台阶部分34的内径，以便使内壁32的径向台阶部分34的位置靠近中心导体36，从而在其间形成窄的火花间隙38。
图4以放大的形式详细示出了火花间隙38。如图4所示，中心导体36最好包括在内壁32的径向台阶部分34内的略微放大的直径，以便帮助火花跳过火花间隙38。可以这样选择火花间隙38的尺寸，使得在正常操作电压、电流下，能够有效地绝缘接地的径向台阶34和中心导体36，直到某个门限电压(例如1500V)。当在中心导体36和外部本体22之间的冲击电压超过这个门限电压时，火花间隙38被击穿，从而把任何多余的能量传入地内。这种异常的电力冲击例如可以由雷电引起。
在中心导体36附近的径向台阶34和火花间隙38在传输线的特征阻抗中相对于沿着其行进的RF场相当于一个大电容的间断点，正常情况下将使得RF能量被反射，这和同轴终端装置的目的相反。因而，最好在直径减小的径向台阶34的两侧形成高特征阻抗的感应区40和42，以便形成电气上等效的T形网络低通滤波器。高阻抗区40和42位于径向台阶部分34的相对侧。由高阻抗区40和42引入的附加电感的量被设计用于精确地补偿由直径减小的台阶部分34引起的附加电容。这种高阻抗区40和42以及大电容的径向台阶部分34的组合补偿有效地消除了否则由于只有径向台阶34而发生的RF信号的反射。由径向台阶部分34和感应区40和42构成的低通滤波器使得同轴终端装置20能够在感兴趣的带宽(例如5-1000MHz)上提供所需的RF返回损失性能的状态。
如上所述，同轴终端装置一般包括连接在中心导体36和接地外部本体22之间的电阻端接元件。参见图1，轴向电阻器44最好是碳组合物类型的电阻，并被设置在外部本体22的中心孔24内。更具体地说，电阻器44被支撑在支撑绝缘体41的中心孔46内，电阻器44的第一内部电极47被接收在位于支撑绝缘体41内部的中心导体36的端部形成的孔49内，电极47可在中心导体36和电阻器44被插入支撑绝缘体41之前被焊接到中心导体36上。在电阻器44的相对端，外部焊接电极48从支撑绝缘体41的外端面伸出。电阻器44的值可被选择使得和同轴线的特征阻抗匹配(例如50欧姆，75欧姆等)。电阻器44是用于吸收RF信号，从而避免反射的元件。电阻器44最好选择碳组合物类型的电阻器，因为这种电阻器提供好的高频性能，并且能够经受在冲击保护期间在电容器交替地充电、放电时发生的冲击电流。如上所述，和同轴线的特征阻抗的任何偏离都将引起RF信号反射，因而，电阻器44在策略上置于同轴线结构的中心轴线上，并且周围支撑绝缘体41和外部本体22的中心孔24被设计使得保持在电阻器44的整个长度上的所需的特征阻抗。
呈所谓的“片状”电容器形式的阻断电容器50在焊接电极48和从外部本体22中形成的槽延伸的第二焊接电极或者接地柱52之间沿径向延伸。阻断电容器50的相对端(电极)被焊接到电极48和52上，以便和中心导体36以及电阻器44和电容器50电气串联连接到地(外部本体52)，和火花间隙38并联。电容器50被提供用于阻断直流或交流电源使之不通过电阻44，并且如果线路上没有直流或交流电源，则不需要所述电容，在这种情况下，电阻器44被直接接地。片状电容器50在规划上被设置，用于以尽可能最短的路径端按电阻44到地，从而减少在电阻44和地之间的任何寄生电感。
因为火花间隙38实际上和电阻44、电容器50并联，任何电力冲击可以经过火花间隙接地，从而避免破坏电阻44或电容50。此外，如上所述，火花间隙38和高阻抗感应区40和42形成低通滤波器，其具有附加的优点，即，反射发生在例如1000MHZ以上的任何高频冲击能量，借以提供对电阻44和电容器50的附加保护。
如图3所示，同轴终端装置20适用于和传输线设备盒的同轴端口60螺纹接合。O形圈33在外部本体22和同轴端口60之间形成流体密封，以便防止湿气进入。外部本体22的相对端由密封帽62保护，其包括光滑的内部圆柱孔，用于接合外部本体22的光滑的外部口径31(见图1)，从而形成压力配合连接。O形圈35在外部本体22和密封帽62之间形成流体密封，以便防止湿气进入。
图5用于说明本发明的另一个实施例。和图4所示的类似的图5内的这些元件用加撇的相同的标号表示。在图5的装置中，省略了图4的大的径向向内的台阶34，而用在中心导体36’上形成的径向向外的台阶64代替。现在火花间隙38’被靠近中心孔24的内壁32’形成。如果需要，可以在外部本体22’的内壁32’上形成和径向台阶64相对的小的径向向内的台阶66，以便帮助火花通过火花间隙38’。
现在本领域技术人员应当理解，已经说明了一种改进的具有冲击保护的同轴终端装置，其比现有的同轴终端装置具有许多优点。如上所述，本申请人进行的试验显示了一种演示的在1GHZ下具有4dB的返回损失性能，这比当前的现有技术的状态大约好了15dB。披露的冲击保护火花间隙使得本发明的终端装置能够承受ANSI C62.41Category B3的6000V的开路电压/3000安培的短路冲击试验电流，而不损坏，同时仍然保持高的RF返回损失性能。本发明还使得能够使用较小的、价格较低的、低电压的和较低功率的元件，这导致更小和更经济的设计。通过沿轴向把终端电阻器设置在终端装置的外部金属本体的内部和固态绝缘材料内部，使得终端装置更加紧凑，并使电阻器保持在被控的75欧姆的特征阻抗环境内，以便改进返回损失性能。此外，在阻断电容器和地之间具有较短的路径，因而产生较小的电感。因为火花间隙保护电阻和电容器不会因冲击如图破坏，可以使用较小因而价格较低的电阻和电容。
此外，虽然上述的说明针对的是作为同轴终端而披露的装置，本发明的优点也适用于用于把两个同轴传输装置连接在一起的连接装置。例如，所述连接装置可以用于把同轴电缆的一端连接到设备盒的同轴端口上。此外，可以使用这种连接装置把两个同轴电缆的端部连接在一起。这种连接装置省略上述的电阻和阻断电容，但是保留在中心导体和外部金属本体之间的火花间隙。图6示意地表示这种连接装置的一个例子。
在图6中，具有冲击保护的连接器120包括金属外部本体122，其具有由内壁132限定的并通过在其相对端128和130之间的金属外部本体122延伸的中心孔124。中心导体136通过金属外部本体122的中心孔124延伸，并由绝缘材料137和141以和上述终端装置20类似的方式支撑在中心孔中，借以维持传输线的所需的特征阻抗。和终端装置20的情况一样，连接器120通过在内壁132上形成薄的径向向内的台阶134而形成火花间隙138。径向台阶134的最内部的表面在靠近中心导体136附近的位置具有略大于中心导体136的直径的直径，从而在其间形成火花间隙138。如同在终端装置20的情况下一样，连接器120包括位于火花间隙138的相对侧上的具有相当高的阻抗的第一区和第二区140和142。如同终端装置20的情况一样，中心导体136在火花间隙138附近可以具有稍微大的直径，以便帮助火花跨过火花间隙138。仍然如同终端装置20的情况一样，内部孔124可以是光滑的，没有径向向内的台阶134，而代之以在中心导体136上形成的延伸到内壁132附近的径向向外的台阶，从而形成火花间隙138(图5)。
图6的连接器120的第一端128具有外螺纹129，用于把第一端128固定到设备盒的同轴端口上，固定到阴螺纹的同轴电缆终端连接器上，或者固定到某些其它的同轴传输装置上。O形圈133帮助形成第一端和与其相连的同轴传输装置形成防湿气连接。同样，在连接器120的第二端130上形成有外螺纹131，用于把第二端130固定到有阴螺纹的同轴电缆终端连接器上，或者固定到一些其它的同轴传输装置上。如果需要，第二端130可以形成有内部阴螺纹，用于和有外螺纹的装置配合。O形圈135再次帮助在连接器120的第二端130和与其相连的同轴传输装置之间形成防湿气连接。
上面结合图1-5说明的终端装置和图6所示的连接装置的一种改型可用于硬线电缆或软线同轴电缆。此外，披露的冲击保护特征也可以被包括在常规的分接电缆F连接器内。此外，虽然上述的火花间隙38作为在内壁32或外部本体22或中心导体36上的一个延伸部分或者台阶被形成，本领域技术人员应当理解，火花间隙也可以利用从外部本体的内壁朝向中心导体延伸的或者从中心导体朝向外部本体的内壁延伸的单独的横向导体形成。
虽然参照优选实施例对本发明进行了说明，但是这种说明仅仅是解释性的，并不用于限制本发明的范围。不脱离由所附权利要求限定的构思，本领域技术人员可以作出许多改变和改型。
权利要求
1.一种具有冲击保护的同轴终端装置(20)，包括下述组合a.金属外部本体(22)，其具有中心孔(24)，沿着纵轴在所述金属外部本体的第一端和第二端之间延伸，所述中心孔以内壁为边界，所述内壁具有第一内径和第一轴向长度的第一部分(32)，所述内壁还具有第二内径和第二轴向长度的第二部分(34)，其中所述第二轴向长度显著小于所述第一轴向长度，并且其中所述第二内径显著小于所述第一内径；b.中心导体(36)，其延伸进入所述金属外部本体的中心孔内，并延伸进入所述内壁的第一和第二部分内，所述中心导体在中心孔的第二部分内具有预定的外径，所述中心导体的预定的外径略小于所述内壁的第二部分的第二内径，用于定位所述内壁的所述第二部分使其十分接近所述中心导体，以便在其间形成火花间隙(38)。
2.如权利要求1所述的具有冲击保护的同轴终端装置，其中所述内壁的所述第二部分位于其第一侧的具有相当高的阻抗的第一区(40)附近。
3.如权利要求2所述的具有冲击保护的同轴终端装置，其中所述内壁的所述第二部分位于其第二相对侧的具有相当高阻抗的第二区(42)附近。
4.如权利要求1所述的具有冲击保护的同轴终端装置，其中所述金属外部本体所述内壁的第二部分形成向内的台阶(34，66)，并且其中所述中心导体包括指向所述向内的台阶的向外的台阶(64)，所述中心导体的向外的台阶具有所述预定的外径。
5.如权利要求1所述的具有冲击保护的同轴终端装置，还包括电阻端接元件(44)，其和所述火花间隙并联连接在所述中心导体和所述金属外部本体之间。
6.如权利要求5所述的具有冲击保护的同轴终端装置，还包括直流阻断电容器(35)，其和所述电阻端接元件串联连接后和所述火花间隙并联连接在所述中心导体和所述金属外部本体之间。
7.如权利要求6所述的具有冲击保护的同轴终端装置，其中a.所述电阻端接元件沿轴向在所述金属外部本体的所述中心孔内在所述电阻端接元件的第一端和第二端之间延伸；以及b.所述直流阻断电容器沿径向在所述电阻端接元件的端部和所述金属外部本体之间延伸。
8.如权利要求7所述的具有冲击保护的同轴终端装置，其中所述电阻端接元件是碳组合物电阻。
9.如权利要求8所述的具有冲击保护的同轴终端装置，其中所述直流阻断电容器是片状电容器。
10.一种具有冲击保护的同轴终端装置(20)，包括下述组合a.金属外部本体(22)，其具有中心孔(24)，该中心孔沿着纵轴在所述金属外部本体的第一端和第二端之间延伸，所述中心孔以内壁为边界，所述内壁至少具有第一内径的第一部分(32’)；b.中心导体(36’)，其沿着所述纵轴延伸进入所述金属外部本体的中心孔内，所述中心导体包括具有第一轴向长度和第一外径的第一区(64)，所述中心导体包括具有第二轴向长度和第二外径的第二区，所述第二轴向长度小于所述第一轴向长度，并且所述第二外径大于所述第一外径，所述中心导体的所述第二区在所述内壁的第一部分内延伸，所述第二外径略小于所述内壁的第一部分的第一内径，用于定位所述中心导体的第二区使其十分接近所述内壁的所述第一部分，从而在其间形成火花间隙(38’)。
11.如权利要求10所述的具有冲击保护的同轴终端装置，其中所述中心导体的所述第二部分(64)位于其第一侧的具有相当高的阻抗的第一区(40)附近。
12.如权利要求11所述的具有冲击保护的同轴终端装置，其中所述中心导体的所述第二部分(64)位于其第二相对侧的具有相当高阻抗的第二区(42)附近。
13.如权利要求10所述的具有冲击保护的同轴终端装置，还包括电阻端接元件(44)，其和所述火花间隙并联连接在所述中心导体和所述金属外部本体之间。
14.如权利要求13所述的具有冲击保护的同轴终端装置，还包括直流阻断电容器(50)，其和所述电阻端接元件串联连接后和所述火花间隙并联连接在所述中心导体和所述金属外部本体之间。
15.如权利要求14所述的具有冲击保护的同轴终端装置，其中a.所述电阻端接元件沿轴向在所述金属外部本体的所述中心孔内在所述电阻端接元件的第一端和第二端之间延伸；以及b.所述直流阻断电容器沿径向在所述电阻端接元件的端部和所述金属外部本体之间延伸。
16.如权利要求15所述的具有冲击保护的同轴终端装置，其中所述电阻端接元件是碳组合物电阻。
17.如权利要求16所述的具有冲击保护的同轴终端装置，其中所述直流阻断电容器是片状电容器。
18.一种具有冲击保护的同轴终端装置(20)，包括下述组合a.金属外部本体(22’)，其具有中心通路(24)，该中心通路沿着所述金属外部本体的中心轴线在所述金属外部本体的第一端和第二端之间延伸，所述中心通路由所述金属外部本体的内壁限定，所述内壁的至少第一部分(32’)具有第一内径；b.中心导体(36’)，其延伸进入所述金属外部本体的中心通路内，所述中心导体的至少第一部分具有第一外径，所述中心导体的第一部分延伸进入所述内壁的第一部分；c.横向导体(64)，其从所述中心导体朝向所述内壁的第一部分延伸，用于在所述横向导体和所述金属外部本体之间形成火花间隙(38’)。
19.如权利要求18所述的具有冲击保护的同轴终端装置，其中所述横向导体位于其第一侧的具有相当高的阻抗的第一区(40)附近。
20.如权利要求19所述的具有冲击保护的同轴终端装置，其中所述横向导体位于其第二相对侧的具有相当高阻抗的第二区(42)附近。
21.如权利要求18所述的具有冲击保护的同轴终端装置，还包括电阻端接元件(44)，其和所述火花间隙并联连接在所述中心导体和所述金属外部本体之间。
22.如权利要求21所述的具有冲击保护的同轴终端装置，还包括直流阻断电容器(50)，其和所述电阻端接元件串联连接后和所述火花间隙并联连接在所述中心导体和所述金属外部本体之间。
23.如权利要求22所述的具有冲击保护的同轴终端装置，其中a.所述电阻端接元件沿轴向在所述金属外部本体的所述中心孔内在所述电阻端接元件的第一端和第二端之间延伸；以及b.所述直流阻断电容器沿径向在所述电阻端接元件的端部和所述金属外部本体之间延伸。
24.如权利要求23所述的具有冲击保护的同轴终端装置，其中所述电阻端接元件是碳组合物电阻。
25.如权利要求24所述的具有冲击保护的同轴终端装置，其中所述直流阻断电容器是片状电容器。
26.一种具有冲击保护的同轴终端装置(20)，包括下述组合a.金属外部本体(22)，其具有中心通路(24)，该中心通路沿着所述金属外部本体的中心轴线在所述金属外部本体的第一端和第二端之间延伸，所述中心通路由所述金属外部本体的内壁限定，所述内壁的至少第一部分(32)具有第一内径；b.中心导体(36)，其延伸进入所述金属外部本体的中心通路内，所述中心导体的至少第一部分具有第一外径，所述中心导体的第一部分延伸进入所述内壁的第一部分；c.横向导体(34)，其从所述内壁的第一部分朝向所述中心导体延伸，用于在所述横向导体和所述中心导体之间形成火花间隙(38)。
27.如权利要求26所述的具有冲击保护的同轴终端装置，其中所述横向导体位于其第一侧的具有相当高的阻抗的第一区(40)附近。
28.如权利要求27所述的具有冲击保护的同轴终端装置，其中所述横向导体位于其第二相对侧的具有相当高阻抗的第二区(42)附近。
29.如权利要求26所述的具有冲击保护的同轴终端装置，还包括电阻端接元件(44)，其和所述火花间隙并联连接在所述中心导体和所述金属外部本体之间。
30.如权利要求29所述的具有冲击保护的同轴终端装置，还包括直流阻断电容器(50)，其和所述电阻端接元件串联连接后和所述火花间隙并联连接在所述中心导体和所述金属外部本体之间。
31.如权利要求30所述的具有冲击保护的同轴终端装置，其中a.所述电阻端接元件沿轴向在所述金属外部本体的所述中心孔内在所述电阻端接元件的第一端和第二端之间延伸；以及b.所述直流阻断电容器沿径向在所述电阻端接元件的端部和所述金属外部本体之间延伸。
32.如权利要求31所述的具有冲击保护的同轴终端装置，其中所述电阻端接元件是碳组合物电阻。
33.如权利要求32所述的具有冲击保护的同轴终端装置，其中所述直流阻断电容器是片状电容器。
34.一种具有冲击保护的连接器(120)，用于把两个同轴传输装置连接在一起，所述具有冲击保护的连接器包括下述组合a.金属外部本体(122)，其具有中心孔(124)，该中心孔沿着纵轴在所述金属外部本体的第一端和第二端之间延伸，所述中心孔以内壁为边界，所述内壁具有第一内径和第一轴向长度的第一部分(132)，所述内壁还具有第二内径和第二轴向长度的第二部分(134)，其中所述第二轴向长度显著小于所述第一轴向长度，并且其中所述第二内径显著小于所述第一内径；b.中心导体(136)，其延伸进入所述金属外部本体的中心孔内，并延伸进入所述内壁的第一和第二部分内，所述中心导体在中心孔的第二部分内具有预定的外径，所述中心导体的预定的外径略小于所述内壁的第二部分的第二内径，用于定位所述内壁的所述第二部分使其十分接近所述中心导体，以便在其间形成火花间隙(138)。
35.如权利要求34所述的具有冲击保护的连接器，其中所述内壁的所述第二部分位于其第一侧的具有相当高的阻抗的第一区(140)附近。
36.如权利要求35所述的具有冲击保护的连接器，其中所述内壁的所述第二部分位于其第二相对侧的具有相当高阻抗的第二区(42)附近。
37.如权利要求34所述的具有冲击保护的连接器，其中所述金属外部本体所述内壁的第二部分形成向内的台阶(134)，并且其中所述中心导体包括指向所述向内的台阶的向外的台阶，所述中心导体的向外的台阶具有所述预定的外径。
38.如权利要求34所述的具有冲击保护的连接器，其中所述金属外部本体的第一端包括用于接合第一同轴传输装置的一端的螺纹(129)，所述金属外部本体的第二端包括用于接合第二同轴传输装置的一端的螺纹(131)。
39.一种具有冲击保护的连接器(120)，用于把两个同轴传输装置连接在一起，所述具有冲击保护的连接器包括下述组合a.金属外部本体(122)，其具有中心孔(124)，该中心孔沿着纵轴在所述金属外部本体的第一端和第二端之间延伸，所述中心孔以内壁为边界，所述内壁至少具有第一内径的第一部分(132)；b.中心导体(136)，其沿着所述纵轴延伸进入所述金属外部本体的中心孔内，所述中心导体包括具有第一轴向长度和第一外径的第一区(36’)，所述中心导体包括具有第二轴向长度和第二外径的第二区(64)，所述第二轴向长度小于所述第一轴向长度，并且所述第二外径大于所述第一外径，所述中心导体的所述第二区在所述内壁的第一部分内延伸，所述第二外径略小于所述内壁的第一部分的第一内径，用于定位所述中心导体的第二区使其十分接近所述内壁的所述第一部分，从而在其间形成火花间隙(138)。
40.如权利要求39所述的具有冲击保护的连接器，其中所述中心导体的所述第二部分位于其第一侧的具有相当高的阻抗的第一区(140)附近。
41.如权利要求40所述的具有冲击保护的连接器，其中所述中心导体的所述第二部分位于其第二相对侧的具有相当高阻抗的第二区(142)附近。
42.如权利要求39所述的具有冲击保护的连接器，其中所述中心导体的第二部分形成向外的台阶(64)，并且其中所述金属外部本体的所述内壁的第一部分包括指向所述向外的台阶的向内的台阶(66)，所述内壁的第一部分的向内的台阶具有所述第一内径。
43.如权利要求39所述的具有冲击保护的连接器，其中所述金属外部本体的第一端包括用于接合第一同轴传输装置的一端的螺纹(129)，所述金属外部本体的第二端包括用于接合第二同轴传输装置的一端的螺纹(131)。
全文摘要
一种具有冲击保护的同轴终端装置(20)包括金属外部本体(22)，通过金属外部本体的中心孔(24)延伸的中心导体(36)，以及在其间形成的用于释放高压电力冲击的火花间隙(38)。一对绝缘材料支撑绝缘体(37，41)在火花间隙的相对侧支撑着中心导体。高阻抗的感应区(40，42)围绕着火花间隙，从而形成T形网络低通滤波器，用于消除火花间隙的附加电容。一个轴向的碳组合物电阻(44)被设置在金属外部本体的内侧和绝缘体的内部，用于吸收射频信号，因而阻止其反射。所述电阻和中心导体同轴地延伸，电阻的一端和中心导体电气相连。阻断片状电容器(50)沿径向从电阻的相对端向接地的金属外部本体延伸。电阻元件的相对的第二端可以从金属外部本体相对于绝缘材料凸出，直流阻断电容器最好沿径向在电阻元件的第二端和金属外部本体之间延伸，或者朝向与金属外部本体相连的接地柱(52)延伸。
文档编号H01P1/26GK1535493SQ01821994
公开日2004年10月6日 申请日期2001年11月13日 优先权日2000年11月14日
发明者J·A·库伊曼, J A 库伊曼 申请人:科宁·吉尔伯特公司, 科宁 吉尔伯特公司