一种高性能SMP电缆连接器连接方法及连接结构

摘要

本发明公开了一种高性能SMP电缆连接器连接方法及连接结构，在法兰外壳体内同心装入公头内导体，套接在公头内导体外部的公头绝缘介质在靠近母头连接器的一端与法兰外壳体之间形成与母头连接器一致的绝缘结构，公头内导体与公头绝缘介质相对固定；焊接外衬套将公头绝缘介质固定在法兰外壳体内，电缆装入焊接外衬套内，电缆的导体伸入公头内导体后端的连接孔内，然后电缆焊接固定在焊接外衬套内，完成电缆与公头连接器的组装；最后母头连接器从法兰外壳体的端部插入，与公头连接器完成对接；本发明可以减少信号束在连接器内传输时因界面处阻抗变化产生不必要的损耗，提高产品在高频段信号传输的性能，同时增强结构之间连接的可靠性。

说明书

技术领域

本发明涉及技术微波通信技术领域，具体涉及一种高性能SMP电缆连接器连接方法及连接结构。

背景技术

目前常规的SMP电缆连接器设计，通常都会在界面处添加一个小的空气圆环，用来做界面补偿，同时把连接器的内导体也刻意的缩小，这样一来公头SMP连接器的端口与母头SMP的端口尺寸在直径上就相差很多，虽然单个连接器看端口尺寸设计都满足相应的阻抗要求，但是在一起配对使用时，由于在SMP对接界面处设有较小的纯空气台阶，同时将内导体的直径缩小，影响了公、母对接以后整体内部结构在直径上的一致性，使得连接器内部传输信号的反射增加，导致产品最终的性能不佳，影响工程使用；限制了产品在实际工程使用中只能应用在较低的频段，高频段产品性能极差。

另外，常规的该类型的产品设计都采用焊接式的内导体，很多设计在焊接衬套处都没有预留限制同轴电缆的轴向固定的台阶，连接器内导体与同轴电缆的高阻抗补偿依照手工焊接错位间隙来控制，这样一来不仅增加了工程应用的难度，也使产品的整体性能一致性变得极差。

发明内容

技术目的：针对现有电缆连接器结构在高频段进行信号传输时性能差，损耗大的不足，本发明公开了一种信号传输损耗小，适用高频段信号传输的高性能SMP电缆连接器连接方法及连接结构。

技术方案：为实现上述技术目的，本发明采用了如下技术方案：

一种高性能SMP电缆连接器连接方法，在法兰外壳体内同心装入公头内导体，套接在公头内导体外部的公头绝缘介质在靠近母头连接器的一端与法兰外壳体之间形成与母头连接器一致的绝缘结构，公头内导体与公头绝缘介质相对固定；焊接外衬套将公头绝缘介质固定在法兰外壳体内，电缆装入焊接外衬套内，电缆的导体伸入公头内导体后端的连接孔内，然后电缆焊接固定在焊接外衬套内，完成电缆与公头连接器的组装；最后母头连接器从法兰外壳体的端部插入，与公头连接器完成对接。

优选地，本发明的公头内导体和公头绝缘介质的固定通过设置在公头内导体上的限位凸台来实现，将公头绝缘介质分成前绝缘介质和后绝缘介质，通过将前绝缘介质和后绝缘介质夹紧限位凸台，配合焊接外衬套对后绝缘介质的轴向力完成公头绝缘介质和公头内导体的固定。

优选地，本发明在进行电缆与公头连接器连接时，在电缆与公头内导体端部的交界处使用内导体补偿台阶对导体的连接处进行阻抗补偿，同时内导体补偿台阶位于电缆所在一侧的侧面作为电缆插入的定位端面，增加电缆接地的焊接面积。

优选地，本发明在公头内导体连接孔的外壁开设剖槽，形成夹爪，在电缆芯线进入连接孔时，对电缆芯线施加轴向的拉力，保持电缆芯线和公头内导体的接触。

一种高性能SMP电缆连接器结构，其特征在于，包括公头连接器和母头连接器，公头连接器设有用于和母头连接器对接的法兰外壳体，在法兰外壳体内同心设有公头内导体，在公头内导体与法兰外壳体的内壁之间设有公头绝缘介质，法兰外壳体上设有用于容纳公头绝缘介质的绝缘介质安装孔，公头绝缘介质在靠近与母头连接器对接的一端采用与母头连接器相同的绝缘结构；法兰外壳体在背离母头连接器的一端设有用于与电缆连接的焊接外衬套，公头内导体和公头绝缘介质的端部同心位于焊接外衬套内。

优选地，本发明的母头连接器包括母头外壳体、母头内导体和母头绝缘介质，母头绝缘介质同心套接在母头内导体的外部，在母头绝缘介质与母头外壳体之间形成一圈环形空气绝缘层，法兰外壳体在靠近母头连接器的一端设有用于母头连接器端部插入的SMP端口，在SMP端口和绝缘介质安装孔之间设置界面环形补偿台阶，公头绝缘介质的端部深入界面环形补偿台阶的通孔内并与母头绝缘介质对接；在公头绝缘介质的外壁与界面环形补偿台阶的通孔内壁之间形成与母头连接器的环形空气绝缘层相一致的空气圆环。

优选地，本发明的公头内导体包括沿长度方向依次设置的内导体接触段、直径段和电缆连接段；内导体接触段突出公头绝缘介质用于与母头内导体连接；公头绝缘介质与公头内导体之间通过直径段进行限位；在直径段上设置限位凸台，公头绝缘介质对称设置在限位凸台的两侧，被限位凸台分隔为前绝缘介质和后绝缘介质，限位凸台的台阶面与绝缘介质安装孔的内壁之间形成的空气层阻抗与公头绝缘介质的阻抗一致。

优选地，本发明的电缆连接段伸出公头绝缘介质位于焊接外衬套内，在焊接外衬套内与电缆连接；电缆连接段采用中空结构，包括内台阶孔和开槽端口，在开槽端口的圆周上均匀开设有等宽的剖槽，剖槽后开槽端口形成从端部向轴心收束的夹爪。

优选地，本发明的焊接外衬套内部依次设有第二绝缘介质安装孔、高阻抗补偿孔、内导体匹配孔、内导体补偿台阶、电缆焊接孔，第二绝缘介质安装孔与高阻抗补偿孔之间形成用于对公头绝缘介质端部进行限位的台阶，公头内导体的电缆连接段位于高阻抗补偿孔和内导体匹配孔内，通过高阻抗补偿孔和内导体匹配孔对电缆连接段部分的阻抗进行补偿与调整；在内导体补偿台阶与电缆焊接孔之间形成用于对电缆插入深度进行限位的电缆定位端面，电缆焊接孔的侧壁开设焊接孔，焊材从焊接孔进入并进行焊接外衬套与电缆之间的焊接。

有益效果：本发明所提供的一种高性能SMP电缆连接器连接方法及连接结构具有如下有益效果：

1、本发明在公头连接器和母头连接器的交界处采用相同的绝缘介质结构，相较于原先存在纯空气台阶的设计，保持了公、母连接器对接以后整体内部结构在直径上的一致性，减小连接器内部信号传输的反射损耗，更利于信号束传输；并且降低了连接器内部整体结构的阻抗不连续性，提升整体产品性能。

2、本发明公头内导体上设有限位凸台，通过限位凸台实现与公头绝缘介质位置的相对固定，限位凸台除了限位作用外，还可以通过调整限位凸台的直径大小来改善前绝缘介质和后绝缘介质之间的阻抗平衡，进一步提升产品的整体性能。

3、本发明的焊接外衬套内设有内导体补偿凸台，通过调整内导体补偿凸台的内径和轴向长度，平衡公头内导体与电缆芯线的配接区域的阻抗，同时内导体补偿凸台的侧面形成电缆定位端面，可以增加电缆焊接接地面积。

4、本发明公头内导体在于电缆芯线的连接端设有开槽端口，在开槽端口的外侧开槽形成夹爪式结构，并从端部向轴心收口，随着电缆芯线的插入能够保持一定的轴向拉力，使得公头内导体与电缆之间能够有一个很好的接触，保证连接器对信号束的传输性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍。

图1为本发明公头连接器整体结构图；

图2为本发明法兰外壳体结构图；

图3为本发明公头内导体结构图；

图4为本发明公头绝缘介质结构图；

图5为本发明焊接外衬套结构图；

其中，1-法兰外壳体、2-公头内导体、3-公头绝缘介质、4-绝缘介质安装孔、5-焊接外衬套、6-SMP端口、7-界面环形补偿台阶、8-空气圆环、9-内导体接触段、10-直径段、11-电缆连接段、12-限位凸台、13-前绝缘介质、14-后绝缘介质、15-内台阶孔、16-开槽端口、17-剖槽、18-第二绝缘介质安装孔、19-高阻抗补偿孔、20-内导体匹配孔、21-内导体补偿台阶、22-电缆焊接孔、23-电缆定位端面、24-焊接孔。

具体实施方式

下面通过一较佳实施例的方式并结合附图来更清楚完整地说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

本发明公开了一种高性能SMP电缆连接器连接方法，具有在法兰外壳体内同心装入公头内导体，套接在公头内导体外部的公头绝缘介质在靠近母头连接器的一端与法兰外壳体之间形成与母头连接器一致的绝缘结构，公头内导体与公头绝缘介质相对固定；焊接外衬套将公头绝缘介质固定在法兰外壳体内，电缆装入焊接外衬套内，电缆的导体伸入公头内导体后端的连接孔内，然后电缆焊接固定在焊接外衬套内，完成电缆与公头连接器的组装；最后母头连接器从法兰外壳体的端部插入，与公头连接器完成对接。

通过相一致的绝缘结构，减少连接器在进行信号传输的过程中因绝缘介质结构变化，在进行高频信号传输时引起的反射增加，导致产品的性能不佳影响工程使用的问题。

本发明的公头绝缘介质和公头内导体之间通过设置在公头内导体上的限位凸台来实现相对位置的固定，为便于连接器的组装，以限位凸台所在的位置为界，将公头绝缘介质分成前绝缘介质和后绝缘介质，通过将前绝缘介质和后绝缘介质夹紧限位凸台，配合焊接外衬套对后绝缘介质的轴向力完成公头绝缘介质和公头内导体的固定。

针对现有电缆与公头连接器连接不牢靠，同时在连接处阻抗不均衡，影响信号传输的问题，本发明公头内导体连接孔的外壁开设剖槽，形成夹爪，在电缆芯线进入连接孔时，对电缆芯线施加轴向的拉力，保持电缆芯线和公头内导体的接触，同时在进行电缆与公头连接器连接时，在电缆与公头内导体端部的交界处使用内导体补偿台阶对导体的连接处进行阻抗补偿，同时内导体补偿台阶位于电缆所在一侧的侧面作为电缆插入的定位端面，增加电缆接地的焊接面积。

如图1-图5所示为本发明所公开的一种专用于上述连接方法的高性能SMP电缆连接器结构，包括公头连接器和母头连接器，公头连接器设有用于和母头连接器对接的法兰外壳体1，在法兰外壳体1内同心设有公头内导体2，在公头内导体2与法兰外壳体1的内壁之间设有公头绝缘介质3，法兰外壳体1上设有用于容纳公头绝缘介质3的绝缘介质安装孔4，公头绝缘介质3在靠近与母头连接器对接的一端采用与母头连接器相同的绝缘结构；法兰外壳体1在背离母头连接器的一端设有用于与电缆连接的焊接外衬套5，公头内导体2和公头绝缘介质3的端部同心位于焊接外衬套5内。

由于母头连接器在与公头连接器对接时，卡接的结构需要母头连接器的端部具备向轴心伸缩的能力，因此母头连接器的结构基本都一致，包括母头外壳体、母头内导体和母头绝缘介质，母头绝缘介质同心套接在母头内导体的外部，在母头绝缘介质与母头外壳体之间形成一圈环形空气绝缘层，这样在母头连接器伸入法兰外壳体1内与公头连接器进行对接时，母头外壳体的端部会向内收缩，依靠与法兰外壳体1内壁的相互作用力进行固定，法兰外壳体1在靠近母头连接器的一端设有用于母头连接器端部插入的SMP端口6，在SMP端口6和绝缘介质安装孔4之间设置界面环形补偿台阶7，公头绝缘介质3的端部深入界面环形补偿台阶7的通孔内并与母头绝缘介质对接；在公头绝缘介质3的外壁与界面环形补偿台阶7的通孔内壁之间形成与母头连接器的环形空气绝缘层相一致的空气圆环8，这样在进行信号传输时，仅在从纯介质阻抗到介质与空气混合阻抗变化时会存在一次反射和损耗，相较于原有的信号传输需要从纯介质阻抗、到纯空气阻抗、再到母头连接器的介质与空气混合阻抗，会需要经过两此反射，导致影响连接器的性能。

如图3和图4所示，在一个具体的实施例中，本发明公头内导体2包括沿长度方向依次设置的内导体接触段9、直径段10和电缆连接段11；内导体接触段9突出公头绝缘介质3用于与母头内导体连接；公头绝缘介质3与公头内导体2之间通过直径段10进行限位；在直径段10上设置限位凸台12，公头绝缘介质3对称设置在限位凸台12的两侧，被限位凸台12分隔为前绝缘介质13和后绝缘介质14，前绝缘介质13位于靠近母头连接器的一侧，在前绝缘介质13的端部设有环形凸台，环形凸台的外表面与界面环形补偿台阶7的内壁形成上述的空气圆环8。

限位凸台12的台阶面与绝缘介质安装孔4的内壁之间形成的空气层阻抗与公头绝缘介质的阻抗一致，此种结构方便公头连接器的组装，同时可以依靠调整限位凸台12的直径，对前绝缘介质13与后绝缘介质14之间的阻抗平衡进行调整，利于产品整体性能的提升。

本发明的电缆连接段11伸出公头绝缘介质3位于焊接外衬套5内，在焊接外衬套5内与电缆连接；电缆连接段11采用中空结构，包括内台阶孔15和开槽端口16，开槽端口16的外径从外端向内部直径逐渐缩小，在开槽端口16的圆周上均匀开设有等宽的剖槽17，剖槽后开槽端口16形成从端部向轴心收束的夹爪，这样在电缆芯线进入开槽端口16后，随着开槽端口16的内径逐渐减小，电缆芯线与公头内导体的电缆连接段11逐步贴紧，并对电缆芯线产生轴向的拉力，这样能够使电缆芯线和内导体2两者能够有一个很好的接触，保证信号束的传输质量。

同时为解决现有电缆与连接器之间焊接不牢靠的问题，容易产生脱开影响信号传输的问题，焊接外衬套5内部依次设有第二绝缘介质安装孔18、高阻抗补偿孔19、内导体匹配孔20、内导体补偿台阶21、电缆焊接孔22，第二绝缘介质安装孔18与高阻抗补偿孔19之间形成用于对公头绝缘介质3端部进行限位的台阶，公头内导体2的电缆连接段11位于高阻抗补偿孔19和内导体匹配孔20内，通过高阻抗补偿孔19和内导体匹配孔20对电缆连接段11部分的阻抗进行补偿与调整；在内导体补偿台阶21与电缆焊接孔22之间形成用于对电缆插入深度进行限位的电缆定位端面23，电缆焊接孔22的侧壁开设焊接孔24，焊材从焊接孔24进入并进行焊接外衬套5与电缆之间的焊接，通过电缆定位端面23对电缆的深入距离进行限位，同时增加电缆的焊接接地面积，增强连接结构的牢靠性。

使用本发明的电缆连接器结构和连接方式，可以减少信号束在连接器内传输时因阻抗变化产生不必要的损耗，提高产品在高频段信号传输的性能，同时增强结构之间连接的可靠性，对于电缆芯线与公头连接器内导体对接界面的阻抗，通过高阻抗补偿孔19进行调整，保障各部分阻抗的一致性，避免因阻抗变化对信号传输性能的影响。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。