本公开总体上涉及同轴连接器领域。更具体来说，本公开涉及一种用于射频的防误插同轴连接器组件。
背景技术：
同轴电缆通常用于射频(RF)通信系统。同轴连接器典型地附接到电缆的端部以使该电缆能够与设备或其它电缆连接。连接器界面提供端接有连接器的电缆与安装在设备或另一电缆上的具有配合的连接器界面的对应的连接器之间的连接/断开功能。
通常称为4.3-10界面的射频同轴连接器界面正被国际电工委员会(国际标准组织)考虑变成标准化的同轴连接器界面。该4.3-10连接器界面可以借助工具连接，通过手动连接，或作为“快速连接”连接器。如图1和图2中示出的，4.3-10凹头连接器5(在图的左侧上被示出)具有外导体10，该外导体具有弹性指状件12，该弹性指状件12接合4.3-10凸头连接器20(在图的右侧上被示出)的配合的接合圆柱体15的内径。这种接合建立连接器5、20的外导体之间的电接触。
4.3-10连接界面的较早采用者已经将这些连接器应用于诸如蜂窝基站天线的通信设备。在一些情况中，该设备包括用于多种类型的连接器界面的连接器，通常基于连接到该装置的同轴电缆的直径而选择连接器的类型。
这些替代的连接器的一种被称为4.1-9.5(内导体外径为4.1mm，外导体内径为9.5mm)或"Mini-Din(微型德国工业标准)"连接器。4.1-9.5型凸头连接器25(在图3和图4的右侧上被示出)具有较小的总连接界面，该较小的总连接界面使用类似的但较小直径的凸头外导体连接圆柱体30。凸头外导体圆柱体30包括倒角的和/或倒圆的外前缘35(见图4)。该4.1-9.5型连接器使用联接螺母40’，该联接螺母具有与4.3-10联接螺母40相同的螺纹构造。因为4.1-9.5型连接器25看起来与4.3-10凸头连接器20几乎相同并且使用相同的联接螺母40’，安装者可能错误地试图将4.1-9.5型凸头连接器25附接到4.3-10凹头连接器5。如果最初的阻力被克服，则4.3-10的外导体10的弹性指状件12会向外张开，因此4.1-9.5型连接器25会被插入到联接螺母40’的螺纹被接合的位置。这时，联接螺母40’的进一步拧入可能导致错误互连。4.3-10外导体10的弹性指状件12可能会弯曲到永久张开位置，因此阻止以后与正确的4.3-10凸头连接器20的互连。除了破坏凹头4.3-10连接器5(这使得安装在其上的设备不可用)外，与4.1-9.5型连接器25的错误配合连接会使不适当的电力/信号破坏性误导传输到另外的下线设备。
鉴于上述问题，希望提供一种能够防止4.1-9.5型连接器错误配合的替代的连接器。
技术实现要素：
本公开的目的之一是提供一种能够克服现有技术中至少一个缺陷的防误插同轴连接器。
根据本公开的一个方面，提供一种用于阻止4.1-9.5型连接器的错误配合的防误插同轴连接器组件，所述防误插同轴连接器组件包括凹头连接器和凸头连接器，所述凹头连接器和所述凸头连接器均具有自由端部，所述凹头连接器和所述凸头连接器通过自由端部相互配合连接，所述凹头连接器包括：第一内导体，具有限定纵向轴线的长条形容纳腔；第一外导体；用于隔离并支撑所述第一内导体和第一外导体的第一绝缘体，所述第一绝缘体设置在所述第一内导体和所述第一外导体之间，所述凸头连接器包括：第二内导体，具有能够插入所述第一内导体的长条形容纳腔中的长条形插针，第二外导体，所述第二外导体在所述凹头连接器和所述凸头连接器相互配合连接时与所述第一外导体形成径向接触，用于隔离并支撑所述第二内导体和第二外导体的第二绝缘体，所述第二绝缘体设置在所述第二内导体和所述第二外导体之间。所述第一外导体和第二外导体借助于弹性指状件形成径向接触，所述弹性指状件包围所述第二绝缘体。所述第一绝缘体包括沿周向包围所述第一内导体的本体部分。所述第一绝缘体在与自由端部相对的端部包括肩部部分，所述肩部部分相对于本体部分沿径向向外突出以接合所述第一外导体，所述第一内导体的本体部分的外径大于所述4.1-9.5型连接器的凸头连接器的外导体的内径。
附图说明
在结合附图阅读下文的具体实施方式后，将更好地理解本公开的多个方面，在附图中：
图1是互相对准以便互连的传统4.3-10连接器(传统4.3-10连接器是指内导体的外径为4.3mm，外导体的内径为10mm的连接器)的凸头连接器和凹头连接器的示意性剖视图。
图2是配合在一起的图1的传统4.3-10连接器的示意性剖视图。
图3是图1的传统4.3-10凹头连接器与代表性4.1-9.5型凸头连接器错误配合互连的示意性剖视图。
图4是图3的连接器的示意性放大视图，该示意性放大视图示出可以被容易地克服以启动错误配合互连的4.1-9.5型凸头连接器的倒角的外边缘。
图5示出了根据本公开的实施例的凹头连接器的剖视图。
图6示出了根据本公开的实施例的与图5示出的凹头连接器互联的凸头连接器的剖视图。
图7示出了图6示出的凸头连接器插入图5示出的凹头连接器的剖视图。
图8示出了根据本公开的实施例的凹头连接器的内导体和绝缘体的立体剖视图。
图9示出了根据本公开的实施例的凸头连接器的内导体、外导体和绝缘体的立体剖视图。
图10示出了4.1-9.5型凸头连接器试图插入根据本公开的4.3-10型凹头连接器时的示意性剖视图。
图11示出了4.1-9.5型凹头连接器试图插入根据本公开的4.3-10型凸头连接器时的示意性剖视图。
具体实施方式
以下将参照附图描述本公开，其中的附图示出了本公开的若干实施例。然而应当理解的是，本公开可以以多种不同的方式呈现出来，并不局限于下文描述的实施例；事实上，下文描述的实施例旨在使本公开的公开更为完整，并向本领域技术人员充分说明本公开的保护范围。还应当理解的是，本文公开的实施例能够以各种方式进行组合，从而提供更多额外的实施例。
应当理解的是，在所有附图中，相同的附图标记表示相同的元件。在附图中，为清楚起见，某些特征的尺寸可以进行变形。
应当理解的是，说明书中的用词仅用于描述特定的实施例，并不旨在限定本公开。说明书使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)除非另外定义，均具有本领域技术人员通常理解的含义。为简明和/或清楚起见，公知的功能或结构可以不再详细说明。
说明书使用的单数形式“一”、“所述”和“该”除非清楚指明，均包含复数形式。说明书使用的用词“包括”、“包含”和“含有”表示存在所声称的特征，但并不排斥存在一个或多个其它特征。说明书使用的用词“和/或”包括相关列出项中的一个或多个的任意和全部组合。说明书使用的用词“在X和Y之间”和“在大约X和Y之间”应当解释为包括X和Y。本说明书使用的用词“在大约X和Y之间”的意思是“在大约X和大约Y之间”，并且本说明书使用的用词“从大约X至Y”的意思是“从大约X至大约Y”。
在说明书中，称一个元件位于另一元件“上”、“附接”至另一元件、“连接”至另一元件、“联接”至另一元件、或“接触”另一元件等时，该元件可以直接位于另一元件上、附接至另一元件、连接至另一元件、联接至另一元件或接触另一元件，或者可以存在中间元件。相对照的是，称一个元件“直接”位于另一元件“上”、“直接附接”至另一元件、“直接连接”至另一元件、“直接联接”至另一元件或、或“直接接触”另一元件时，将不存在中间元件。在说明书中，一个特征布置成与另一特征“相邻”，可以指一个特征具有与相邻特征重叠的部分或者位于相邻特征上方或下方的部分。
在说明书中，诸如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“高”、“低”等的空间关系用词可以说明一个特征与另一特征在附图中的关系。应当理解的是，空间关系用词除了包含附图所示的方位之外，还包含装置在使用或操作中的不同方位。例如，在附图中的装置倒转时，原先描述为在其它特征“下方”的特征，此时可以描述为在其它特征的“上方”。装置还可以以其它方式定向(旋转90度或在其它方位)，此时将相应地解释相对空间关系。
如上面描述的，4.1-9.5型连接器与传统4.3-10连接器的错误配合会导致损坏4.3-10连接器。本公开提供了一种不同于传统4.3-10型同轴连接器的4.3-10型同轴连接器界面，该同轴连接器界面能够阻止与类似的同轴连接器界面(如4.1-9.5型连接器)的错误配合互连。这里给出的4.3-10型同轴连接器和4.1-9.5型同轴连接器是示例性的，本公开的防误插连接器也可以用于其它尺寸的连接器。
如图5-图7所示，示出了本公开的4.3-10型同轴连接器。该同轴连接器包括凹头连接器50和凸头连接器60。凹头连接器50和凸头连接器均具有自由端部(本文中所说的自由端部是指凹头连接器50和凸头连接器60在未相互配合连接的情况下处于自由状态的端部)，凹头连接器50和凸头连接器60通过所述凹头连接器的自由端部和所述凸头连接器的自由端部相互配合连接。当相互配合时，凸头连接器60的内导体62和外导体65相应地插入凹头连接器50的内导体52和外导体54中，以实现凸头连接器60和凹头连接器50的电互联。该同轴连接器还包括夹紧螺母68，该夹紧螺母可以设置在凸头连接器上。所述夹紧螺母68包括内螺纹，用于与凹头连接器50的外螺纹相配合，以将凹头连接器50和凸头连接器60螺纹夹紧连接。作为示例，该夹紧螺母采用传统4.3-10型连接器的标准联接螺母结构，内螺纹的直径为大约20mm。
具体地，图5示出了根据本公开的防误插同轴连接器的凹头连接器50的一个示例。如图5所示，该凹头连接器50包括内导体52、绝缘体56和外导体54。内导体52限定同轴连接器的纵向轴线，具有长条形容纳腔53，用于容纳凸头连接器60的插针63。该长条形容纳腔53由弹性指状件58限定而成。弹性指状件58设置有沿纵向轴线延伸的多个狭槽57，所述多个狭槽57沿弹性指状件的周向均匀排列，所述狭槽57的数量为3-8个(通常为8个)。作为示例，该内导体的内径为传统4.3-10型连接器的标称直径4.3mm，误差范围在0.05mm范围内。外导体54设置有外螺纹，用于与夹紧螺母68的内螺纹相接合。作为示例，外螺纹直径为大约20mm。绝缘体56设置在内导体52和外导体54之间，用于隔离并支撑内导体52和外导体54。具体地，弹性指状件58由绝缘体56的本体部分56'(参见图8)沿周向包围。
图6示出了根据本公开的防误插同轴连接器的凸头连接器60的一个示例。如图6所示，该凸头连接器60包括内导体62、绝缘体64和外导体65。内导体62限定同轴连接器的纵向轴线。内导体62包括本体和直径小于内导体的本体的外径的插针63，该插针能够插入凹头连接器50的内导体52的容纳腔53中。该插针的插入端部可以形成为截头圆锥形，以便于插入容纳腔中。
不同于现有技术中的两件式或多件式导体(现有技术中的两件式或多件式外导体需要分别加工后再借助压入配合而形成，实际生产中加工精度要求高，装配工具复杂且精密，同时压入过程中易产生铜屑，影响无源互调性能)，外导体65可以形成为单体件。该外导体65更容易制造和装配，提高了无源互调性能。该单体件包括与凹头连接器50的外导体54相接合以形成径向接触的弹性指状件66和从外导体65的外周径向向外延伸的凸缘67，其中凸缘67和外导体65形成为一体件。弹性指状件66形成在自由端部处。在本公开中，外导体65本身就形成为弹性指状件，不必再另外分别设置弹性指状件和外导体，简化了制造工艺并降低了制造成本，提高了无源互调性能。弹性指状件66沿周向包围绝缘体64，从而在振动的情况下对弹性指状件66形成良好的支撑和保护，提供稳定的无源互调(PIM)性能。在本公开中，由于外导体的弹性指状件形成在凸头连接器上，而不形成在凹头连接器上，使得当相似界面的凸头连接器(例如4.1-9.5型连接器)试图插入该凹头连接器时，不会造成外导体的弹性指状件的意外损坏，提供了更健壮的接口设计。
具体地，所述弹性指状件66包括围绕弹性指状件的外周沿纵向轴线延伸的多个狭槽69(参见图9)，所述多个狭槽69沿弹性指状件的周向均匀排列，所述狭槽的数量为3-8个(通常为8个)。所述狭槽69的设置使得所述指状件66具有良好的弹性，使得指状件66能够在与所述凹头连接器50的外导体54相连接时发生弹性变形，从而在接触部位产生正压力，形成可靠接触，保证了电连续，并且具有低的并且稳定的无源互调性能。所述凸缘67与夹紧螺母68相抵靠，用作夹紧螺母68的止挡件。凸头连接器60还设置有与凸缘67相邻设置的弹性密封件61，用于使凸头连接器60与凹头连接器50密封紧固连接，有效防止了射频泄漏和外界的电磁干扰。所述密封件61呈C形或者环形，优选由导电橡胶制成。所述密封件61抵靠凸缘67设置，并位于夹紧螺母68内，从而使密封件61隐藏在夹紧螺母68中，在现场安装时不易丢失或者被外力损坏。另外，绝缘体64设置在内导体62和外导体65之间，用于隔离并支撑内导体62和外导体65。
凸头连接器50和凹头连接器60的内导体和外导体均由金属材料制成，例如由铜制成。凸头连接器50和凹头连接器60的绝缘体均由绝缘材料制成，例如由PTFE或TPX制成。
如图8所示，凹头连接器50的绝缘体56包括沿周向包围内导体52、具有自由端部的本体部分56'，并且绝缘体56在与自由端部相对的端部包括相对于本体部分56'沿径向向外突出以接合外导体54的肩部部分56″，从而使绝缘体56在自由端部处在本体部分56'和外导体54之间形成有凹入部，使得凹头连接器50的绝缘体56形成一体的中空T形结构。作为示例，本体部分56'的外径为大约10mm，误差范围在0.10mm内。
相应地，凸头连接器60的绝缘体64的结构配置成与凹头连接器50的绝缘体56互补配合连接。凸头连接器60的绝缘体64包括沿周向包围内导体62的本体以用于支撑内导体62的本体的本体部分64'。并且绝缘体64还包括相对于绝缘体64的本体部分64'沿径向向外延伸并且沿纵向朝向自由端部延伸超过插针的自由端部以径向接合外导体65的伸出部分64″，以在互连时插入凹头连接器50的绝缘体56的凹入部，从而纵向抵接凹头连接器50的绝缘体56的肩部部分56″，使得凸头连接器60的绝缘体64形成一体的中空U形结构。凸头连接器60的绝缘体64的伸出部分64″的自由端部与凸头连接器60的外导体65的自由端部齐平。作为示例，凸头连接器60的绝缘体64的本体部分64'的外径为10mm，误差范围在0.10mm内。
凹头连接器50的绝缘体56在自由端部处形成有凹入部，该凹入部布置为径向远离纵向轴线，以形成用于容纳凸头连接器60的绝缘体64的伸出部分64″的空间。凸头连接器60的绝缘体64在自由端部处形成有凹入部分，该凹入部分布置为靠近纵向轴线(即围绕凸头连接器60的内导体的插针的部位)，以形成用于容纳凹头连接器50的绝缘体56的本体部分56'的空间。凹头连接器50的绝缘体56的中空T形结构与凸头连接器60的绝缘体64的中空U形结构相互补地配合连接。
采用本公开的相互配合连接的凹头连接器50和凸头连接器60结构，由于4.3-10型连接器的凹头连接器50的绝缘体56的本体部分56'的外径(大约为10mm)大于4.1-9.5型连接器的凸头连接器的外导体的内径(大约为9.5mm)，使得当试图使二者相配合连接时，本体部分能够阻止4.1-9.5型连接器的凸头连接器误插到4.3-10形连接器的凹头连接器中，避免了错误匹配，减少了连接器的意外损坏(参见图10)。另外，当试图将4.3-10型连接器的凸头连接器与4.1-9.5型连接器的凹头连接器连接时，由于4.3-10型连接器的凸头连接器的绝缘体和外导体与4.1-9.5型连接器的凹头连接器的外导体相碰撞，使得二者不能互相插入，避免了错误匹配，减少了连接器的意外损坏(参见图11)。
在上述实施例中，凹头连接器的内导体和绝缘体在自由端部处具有对齐的端面。而根据本公开的另一实施例，除了包括上述实施例的同轴连接器的特征外，凹头连接器的绝缘体的自由端部可以延伸超过凹头连接器的内导体的自由端部，从而凹头连接器的绝缘体在自由端部处相对于内导体伸出一段距离以限定导向孔，使得在凸头连接器的内导体的插针插入凹头连接器的内导体的容纳腔时为所述插针提供导向。导向孔的设置使得凸头连接器的内导体可以顺利插入到母头连接器的内导体中，有效提高了内导体的配合效率。
虽然已经描述了本公开的示范实施例，但是本领域技术人员应当理解的是，在本质上不脱离本公开的精神和范围的情况下能够对本公开的示范实施例进行多种变化和改变。因此，所有变化和改变均包含在权利要求所限定的本公开的保护范围内。本公开由附加的权利要求限定，并且这些权利要求的等同物也包含在内。