一种改进的同轴器件的制作方法

本实用新型涉及到同轴器件领域，具体地说，特别涉及到一种改进同轴器件。

背景技术：

同轴衰减器和同轴负载是微波元件的一种，广泛应用在微波通讯、雷达等设备中，同轴衰减器必须要满足系统的电气和机械性能要求，同时要在批量生产中做到工艺简单、合格率高、生产成本低。同轴衰减器是由连接器和衰减片组成，同轴负载片是由连接器和负载片组成。在本专利中，同轴衰减器和同轴负载被统称为同轴器件，负载片和衰减片被统称为薄膜芯片。

由图1可见，一种现有的同轴衰减器包括：螺套21、卡环22、外壳23、阳内导体24、阴内导体25、第一绝缘套26、第二绝缘套27、接触帽28、弹簧 29、衰减片30。

其中：旧有的衰减器内导体24通过接触帽28加弹簧29与衰减片30接触，弹簧29本身的长度使内导体24长度无法进一步缩减，衰减器整体长度受到限制；接触帽28与内壁接触存在空隙导致性能不稳定。由于用户希望系统体积能够进一步缩小，也无法满足缩小体积尺寸的要求。

当然同轴负载也存在图1中的同轴衰减器同样的问题，即同轴负载中的内导体通过接触帽加弹簧与负载片接触，弹簧本身的长度使内导体长度无法进一步缩减，同轴负载整体长度受到限制；接触帽与内壁接触存在空隙导致性能不稳定。

综上所述，针对现有技术的缺陷，特别需要一种改进型同轴器件，以解决现有技术的不足。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种同轴器件，其利用爪簧替代了弹簧和接触帽作为弹性导体接触件，可以减小内导体的长度，并进而减小同轴器件的整体长度，同时运行稳定，不容易坏。

为解决上述技术问题，本实用新型可以采用以下技术方案来实现：

一种同轴器件，其包括：壳体；设置于壳体内的薄膜芯片；设置于壳体内的内导体；和组装于所述内导体的内端的爪簧；其中所述内导体借助爪簧与所述薄膜芯片的一端电性相连，所述爪簧包括头部和自所述头部向一侧延伸形成的相互具有间隙的多个爪部，所述多个爪部的末端的外沿尺寸大于所述头部的外沿尺寸，所述爪部的末端具有导引斜面，所述内导体的内端的端面上形成有组装孔，所述爪簧的头部放置入所述组装孔中，所述爪簧的爪部的末端由于尺寸大于所述组装孔而露于所述组装孔外，所述组装孔的开口边沿与所述爪部的末端的导引斜面接触，所述爪部的接触端面与所述薄膜芯片的一端电性接触。

在一个优选的实施例中，在所述爪部的接触端面施加推力将所述爪簧向所述组装孔内推时，所述爪部的导引斜面导引所述爪簧进入所述组装孔，进而能够使得所述爪簧的爪部向内弹性形变，在所述接触端面上施加的推力撤去时，所述爪簧的爪部能够恢复原状以使得所述爪簧从所述组装孔内退出一定距离。

在一个优选的实施例中，所述头部为柱形，所述组装孔为圆柱孔，柱形头部的外径小于所述组装孔的内径以使得所述柱形头部能够自由的容纳于所述组装孔中，所述爪部的末端的外径大于所述组装孔的内径，所述导引斜面与所述头部的轴线方向的夹角为30度至60度。

在一个优选的实施例中，所述同轴器件为同轴负载或同轴衰减器，所述薄膜芯片为负载片或衰减片。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：利用爪簧替代了弹簧和接触帽作为弹性导体接触件，可以减小内导体的长度，并进而减小同轴器件的整体长度，同时运行稳定，不容易坏。

附图说明

图1为现有同轴衰减器的内部结构示意图；

图2为本实用新型中的同轴衰减器的内部结构示意图；

图3为本实用新型中内导体和爪簧的一个状态的组装示意图，其中所述爪簧未形变；

图4为本实用新型中内导体和爪簧的另一个状态的组装示意图，其中所述爪簧因外部推力而发生形变；

图5为爪簧的侧面剖视示意图；

图6为爪簧的俯视示意图；

图7为本实用新型中所述衰减片在一个实施例中的俯视结构示意图；

图8为图7中的衰减片的侧视结构示意图；

图9为本实用新型中所述衰减片在另一个实施例中的俯视示意图；和

图10为图9中的衰减片的侧视示意图；

图11为图7所示的衰减片在仿真时的驻波比曲线示意图；

图12为图9所示的衰减片在仿真时的驻波比曲线示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

本实用新型提供一种同轴衰减器，其频率范围可达从直流至26.5GHz。当然，也可以根据需要设计其他频率范围。图2为本实用新型中的同轴衰减器的内部结构示意图。

如图2所示，本实用新型中的同轴衰减器包括外壳10、衰减组件、第一连接组件和第二连接组件。

所述外壳10内形成有安装空腔。所述衰减组件包括形成有衰减空腔的芯筒 7和安装于所述芯筒7内的衰减空腔内的衰减片9，其中所述衰减组件被放置于所述安装空腔的中部。第一连接组件组装于所述安装空腔且位于所述衰减组件的一侧，其包括第一内导体2、套设于所述第一内导体2上并固持于所述安装空腔的内壁3上的第一绝缘套和组装于所述第一内导体2的内端的第一弹性导体接触件6，其中所述第一内导体2借助所述第一弹性导体接触件6与所述衰减片9的第一端电性相连。第二连接组件组装于所述安装空腔且位于所述衰减组件的另一侧，其包括压壳4、第二内导体8、套设于所述第二内导体4上并固持于所述压壳4的内壁上的第二绝缘套和组装于所述第二内导体8的内端的第二弹性导体接触件，其中所述第二内导体8借助所述第二弹性导体接触件与所述衰减片9的第二端电性相连。

如图2所示的，所述同轴衰减器还包括卡环5和螺套1，所述卡环5套设于所述外壳10的凹槽内，所述螺套1通过所述卡环5套设于所述外壳10的外侧，其中第一内导体2为阳内导体，第二内导体8为阴内导体。

所述绝缘套3采用聚四氟乙烯制作，所述内导体2、8上设置有倒刺，可以有效防止内导体2、8从绝缘套中脱出。在外壳10和压壳4内设置有倒刺，可以防止绝缘套脱出，直接由外向内压入绝缘套和内导体，提高了安装效率和使用的稳定性。绝缘套和外壳10、压壳4、绝缘套与内导体均通过倒刺互相连接固定，防止脱出。倒刺结构简单，且方便安装，安装时只需要将内导体和绝缘套顺着各自倒刺方向分别按入外壳和绝缘套中。

所述阳内导体2采用锡磷青铜制造，阴内导体8采用铍青铜制造，无需镀镍。旧版阳内导体采用黄铜为原料比较软，需要镀镍提高硬度，但镍会提高损耗，故将其改为成本相近而硬度更高的锡磷青铜，无需镀镍减少了损耗。阴内导体为了同时保证较好的弹性，则采用了硬度和弹性都较好的铍青铜制作。所述阴内导体 8减小了开槽的大小和长度，阴内导体开槽长度较之以前更小，开槽宽度减小为 0.1mm，有效地提高了产品在高频段的性能指标。

在一个实施例中，所述芯筒7的内壁上设置有两个对应的卡槽，所述衰减片 9的两侧边插入并固持于所述卡槽内并与所述卡槽壁电性连接在一起。在一个优选的实施例中，所述衰减片9的两侧边焊接于所述卡槽内。安装时，将衰减片9 左右两侧边金属区涂上助焊剂粘上焊锡后装入芯筒7的卡槽内，此时焊锡在槽内分布并不均匀，加热使焊锡均匀填满所述芯筒7的卡槽。此安装方式不再需要接地夹，因此衰减片不需增大的两边金属区的宽度来方便接地夹安装，减小了衰减片宽度。焊锡流动使衰减片9与芯筒7之间的配合留有余地，提高了安装的一致性。此外，将芯筒7分离出来单独在外部安装好衰减片9后再装入外壳10中，不影响性能而操作大为简单，提高了安装的一致性，降低了安装难度。

根据本实用新型的一个方面，本实用新型还提供了一种结构更优的弹性导体接触件，即爪簧。如图3-6所示，在这个实施例中，爪簧可以作为第一弹性导体接触件和第二弹性导体接触件，其中图2中的第一弹性导体接触件和第二弹性接触件就显示为一个爪簧。

图3为本实用新型中内导体2或8和爪簧的一个状态的组装示意图，其中所述爪簧未形变，图4为本实用新型中内导体2或8和爪簧的另一个状态的组装示意图，其中所述爪簧因外部推力而发生形变，图5为爪簧的侧面剖视示意图，图6为爪簧的俯视示意图。

所述爪簧包括头部63和自所述头部63向一侧延伸形成的相互具有间隙的多个爪部64，所述多个爪部64的末端的外沿尺寸大于所述头部63的外沿尺寸，所述爪部64的末端具有导引斜面641。所述内导体2或8的内端的端面上形成有组装孔2001，所述爪簧6的头部63放置入所述组装孔2001中，所述爪簧6 的爪部64的末端由于尺寸大于所述组装孔2001而露于所述组装孔2001外，所述组装孔2001的开口边沿与所述爪部64的末端的导引斜面641接触。所述爪部64的接触端面642与所述衰减片9的一端电性接触。图中示出了四个爪部 64，在其他例子中，也可以为2、3、5等多个。

如图4所示的，在所述爪部64的接触端面642施加推力F将所述爪簧6向所述组装孔2001内推时，所述爪部64的导引斜面641导引所述爪簧6进入所述组装孔2001，进而能够使得所述爪簧6的爪部64向内弹性形变，此时所述爪部64之间的间隙变小，在所述接触端面642上施加的推力F撤去时，所述爪簧6的爪部64能够恢复原状以使得所述爪簧6从所述组装孔2001内退出一定距离。

所述头部63为柱形，所述组装孔2001为圆柱孔，柱形头部63的外径稍小于所述组装孔2001的内径以使得所述柱形头部能够恰好自由的容纳于所述组装孔2001中，所述爪部64的末端的外径大于所述组装孔2001的内径，所述导引斜面641与所述头部63的轴线方向的夹角为30度至60度，优选的为45度。

这样，在爪簧6和衰减片9弹性接触时，爪簧6可以调整在组装孔外的长度，以适应在不同温度下内导体2或8与衰减片9之间的距离。所述导引斜面 641的角度越大调整力越大，但调整距离变小，因此取45°角综合性能最佳。

爪簧无需弹簧配合故可以减小内导体2或8长度，由于内导体2或8的长度减小，从而可以减小外壳10的长度，进而减小整个同轴衰减器的长度。同时，由于爪簧只有一个零件，因此组装方便，并且爪簧的使用寿命比接触帽和弹簧的形式更长。

很显然，本实用新型中的内导体2、8通过爪簧6与衰减片9的这样结构也可以应用到同轴负载中，只需要将衰减片9更换为负载片即可。另外，本实用新型中的内导体2、8通过爪簧6与衰减片9的这样结构，也不仅仅能够用于图2 所示的这种结构的同轴衰减器中，还可以应用到任何结构的需要内导体和薄膜芯片弹性电接触的同轴衰减器或同轴负载中。

图7为本实用新型中衰减片9的一个实施例的俯视示意图，图8为图7中的衰减片9的侧视示意图。如图7-8所示的，所述衰减片9包括基板91、自所述基板91的第一端边中部向第二端边延伸形成的第一金属电极区92、自所述基板91的第二端边中部向第一端边延伸形成的第二金属电极区93、延伸于所述基板91的第一端边和第二端边之间的靠近所述基板91的第一侧边的第一金属接地区94、延伸于所述基板91的第一端边和第二端边之间的靠近所述基板的第二侧边的第二金属接地区95、自第一金属接地区94向第二金属接地区95延伸的薄膜电阻区96。该薄膜电阻区96与第一金属接地区94、第二金属接地区95、第一金属电极区92、第二金属电极区93电性相连。第一金属接地区94和第二金属接地区95与所述芯筒7的内壁电性相连，第一金属电极区92与第一弹性导体接触件电性相连，第二金属电极区93与第二弹性导体接触件电性相连。

所述基板91的四个角为阶梯角911，第二金属接地区95和第一金属接地区 94自阶梯角的边缘开始延伸，从而使得第二金属接地区95和第一金属接地区 94的长度较所述基板91的第一端边和第二端边之间的长度小。这样的设计也有利于所述衰减片9的电性能指标。

所述基板91的材质可以为氮化铝、氧化铝或氧化铍。第一金属接地区94、第二金属接地区95、第一金属电极区92和第二金属电极区93的材质可以为 TaN、TiW和/或Au，所述薄膜电阻区96的材质可以为TaN。所述基板91的厚度从0.1mm至0.8mm，根据所述衰减片9的适用的频率的不同选择不同厚度的基板91。其中，适用的频率越高，所述基板91的厚度越薄，本实用新型的一个实施例中，所述衰减片9可以适用于从直流到26.5GHz的频率，其基板厚度大概为0.254毫米左右，所述衰减片9的特性阻抗为50欧姆。第一金属接地区94、第二金属接地区95、第一金属电极区92、第二金属电极区93、薄膜电阻96位于所述基板92的同一侧。

在安装时，需要在所述基板91的第一端面和第二端面上涂导电胶，使得第一端面的导电胶与第一金属电极区92电性接触，第二端面的导电胶与第二金属电极区93电性接触，之后第一弹性导体接触件抵靠于所述衰减片9的第一端面，通过导电胶与所述第一金属电极区92电性接触，第二弹性导体接触件抵靠于所述衰减片9的第二端面，通过导电胶与所述第二金属电极区93电性接触。

可见，所述衰减片9采用新型金属氧化物作衬底及先进的电阻工艺，使其功率密度高，电阻值稳定。具体的，所述衰减片9可以是通过氮化铝介质基板91 上用薄膜工艺高频溅射氮化钽电阻制成的，通过采用氮化铝介质基板91的衰减片9能迅速把衰减片的热量传递到外壳10上。氮化铝与旧材料氢化铝相比热胀系数较低，高温下尺寸变化较小可以避免衰减片碎裂。

图7和图8所示的衰减片9的实施例还有一些需要改进之处，因此本实用新型中还提出了所述衰减片9的另一个实施例。图9为本实用新型中衰减片9 的另一个实施例的俯视示意图，图10为图9中的衰减片9的侧视示意图。

图9-10所示的衰减片9与图7-8所示的衰减片9在结构上基本相同，不同之处包括如下方面。

第一个不同点在于，图9-10所示的衰减片9还包括形成于所述基板91的第一端面上的第一电极接触区97和形成于所述基板91的第二端面上的第二电极接触区(未标记)，该第一电极接触区97与所述第一金属电极区92电性相连，该第一电极接触区97与第一弹性导体接触件电性相连，该第二电极接触区与所述第二金属电极区93电性相连，该第二电极接触区与第二弹性导体接触件电性相连。这样，可以减少了在衰减片9的第一端面和第二端面涂导电胶的工序，提高了安装的一致性和效率。

第二个不同点在于，图9-10所示的衰减片9的第一端边的形成第一金属电极区92的部分向第二端边凹陷形成第一凹陷部98，所述衰减片的第二端边的形成第二金属电极区的部分向第一端边凹陷形成第二凹陷部99，第一金属电极区 92的位于第一端边的两个角形成台阶921，第一金属电极区91的宽度大于第一凹陷部98的宽度，第二金属电极区93的位于第二端边的两个角形成台阶931，第二金属电极区93的宽度大于第二凹陷部99的宽度。

第三个不同点在于，图9-10所示的衰减片9的第二金属接地区95和第一金属接地区94不是自阶梯角911的边缘开始延伸，而是与阶梯角911的边缘间隔一段距离，比如0.01mm，这样的留边设计可以进一步的提高负载性能。

由于进行了第二区别点和第三区别点的改进，使得图9-10所示的衰减片9 具有更好的驻波比性能，如图11和图12。图11为图8-9所示的衰减片在仿真时的驻波比曲线示意图，其中衰减片的驻波比在1.08以下。图12为图10-11 所示的衰减片在仿真时的驻波比曲线示意图，其中衰减片驻波比在1.007以下。可见图9-10所示的衰减片的电性能指标明显优于图7-8所示的衰减片，其中驻波比越接近于1，证明仿真结果越好。

参见图2，本实用新型中的同轴衰减器可以经由如下过程被组装在一起。

将爪簧6装入阳内导体2底端，轻轻压平，确认爪簧6不会掉落后，将阳内导体2顺着本身倒刺方向从绝缘套3平面端压入，压至阳内导体2台阶略低于绝缘套3平面即可。再将装好爪簧6和阳内导体2的绝缘套3压入JK外壳 10的阳头端，绝缘套3的平面端朝外，压至略低于阳头端平面即可。

将衰减片9左右两边金属区涂上助焊剂粘上焊锡后装入芯筒7内，利用工装将两端调整对称后，用加热的方法使卡槽中的焊锡流动均匀分布在卡槽中，使芯筒7和衰减片9两边的金属区充分接触，冷却后成为一个整体。

将之前装好阳头的JK外壳10阳头朝下放置，把装好衰减片9的芯筒7放入外壳10，使阳内导体2的爪簧6与衰减片9的第一端金属层充分接触。

再取一个绝缘套3，将其压入压壳9中，同样也是绝缘套3平面略低于压壳 9表面。用同样的方法先给阴内导体8装上爪簧6，再将其整体顺着倒刺方向从绝缘套3平面端压入，压至阴内导体8完全没入绝缘套3中，阴内导体8端口与绝缘套3平面相平，形成第二连接组件。

此时再将第二连接组件整体从阴头端放入JK外壳10中，爪簧6与衰减片9 的第二端金属层接触，确认好三者位置后，用压机将装好阴内导体8、绝缘套3 和爪簧6的压壳9向下压紧，固定内部结构。

最后将卡环5套在JK10外壳的对应凹槽内，收紧之后将螺套1推入卡住，确定其可以自由转动即可。

本实用新型中的同轴衰减器的平均功率可以为2W或其他功率值，频率范围可以为DC-26.5GHz，频率范围也可以根据需要扩展。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都在要求保护的本实用新型范围内，本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。