一种高兼容性快速锁紧射频同轴连接器

内容提要

本文提出了射频同轴连接器兼容性升级的几种解决方案，包括有Ⅰ方案、Ⅱ方案、Ⅲ方案和Ⅳ方案。所述Ⅰ方案、Ⅱ方案、Ⅲ方案和Ⅳ方案其共同特点在于，其电气基准面和的电信号导通，是包括有弹性接触件接触而使其导通的。本产品具备很低的和稳定的动态互调特性值，而不受连接扭矩大小和轴向间隙窜动的影响。同时还实现了快插连接与螺纹连接的双重功能；具备与旧版产品的螺纹连接的兼容性。还可以实现插座与插头连接后，其插头与射频电缆跟转的特点；可以有效预防螺套可能会被松懈，或者预防在射频电缆受到较大转矩时可能会被扭伤甚至扭坏的事故发生。

一、概述

射频连接器是微波传输系统中重要的连接与分断元器件，同时，也是微波传输系统中各种射频电路的接口（或端口）元件，必须能全球通用、互配互换才有生命力。而现有的IEC国际标准同轴连接器的型谱经过近一个世纪的延续与发展，已经制定和编制有上百种标准接口（或端口）界面—也称标准型号，其衍生的非标准型号更是无计其数。随着全球范围内无线通信事业的不断发展，特别是近几十年来的突飞猛进；其射频同轴连接器也伴随了不断的发展和升级；然而，通信设备的技术改造是持续性的，即老设备循序渐进的被升级改造，新设备循序渐进的在更新；而作为无线通信微波传输系统中的连接与分断元器件—射频同轴连接器，其电气性能、机械性能和耐环境性能都史无前例的提出了新的技术要求（即旧的技术指标不能适应新设备的技术要求），同时，也提出了承前启后兼容性升级设计的挑战。因此，满足新要求的射频同轴连接器与将要淘汰的射频同轴连接器，其端口界面的兼容性升级设计就义不容辞的落在了国内外射频互连元器件的行业臂上。

现有IEC国际标准的射频同轴连接器较为典型的标准接口界面结构如图1所示：

图1、典型的标准接口界面结构

插座1由插座外导体11、插座内导体12和插座绝缘支承13组成；插头由插头外导体21、插头内导体22、插头绝缘支承23、插头密封圈24和螺套25组成。插座与插头连接时，是依靠螺套25上的内螺纹251与插座外导体11上的外螺纹110相互拧紧而连接的；其机械和电气基准面1212设置在插头外导体21轴端面和插座外导体11孔底面，其密封圈24被压缩后仍保持间隙1010a。然而，此类结构的射频同轴连接器就现代通信设备的新要求而言存在以下缺陷和不足：

1、不能实现连接快插与分断快拆，使施工安装与调试、以及生产与测试造成了诸多弊端和损害。

2、现代通信设备所要求的重要互调指标，需要足够的螺纹预紧力，方可保持互调指标良好状态；而预紧力不足或者螺纹稍有松懈则互调干扰却随机发生；另外，过度的预紧力又常常将接触区域,即机械和电气基准面上的镀银层被损伤（电镀层被压断/裂），损坏了射频电信号的接触电阻和电连续性,导致接触非性的产生或加重，使互调指标反而变坏。同时，也降低了产品的使用寿命。

3、现有技术中对外导体之间虽然也有将机械基准面与电气基准面分离的设计，但其外导体仅为开槽的分体式设计，使其制造成本增加同时，对外导体之间的对接面未作间隙的设计；然而在振动的环境下，其卡锁式的射频连接器其电气接触区域也会随机发生漂动（信号电流路径发生紊乱）；从而，导致了电信号的漂动而使互调性能和回波损耗性能动荡不稳。

4、由于插座一般安装在设备端口，插头则与射频电缆连接；在施工安装时具有相当长度的射频电缆难免会被旋转，这时已经被螺套拧紧的射频插头则不能跟随转动；其后果是已经拧紧的螺套可能会被松懈，或者射频电缆可能会被扭伤甚至扭坏。

二、解决方案

本文要介绍的是一种高兼容性快速锁紧射频同轴连接器：与现有技术产品相比，具有螺纹与快插连接的双重功能；具有与旧版本兼容耦合的特点；具有稳定可靠的动态互调指标和回波损耗指标的优点；具有插头随机跟转防止螺纹松懈或射频电缆扭伤（扭坏）的特性。同时，实现简单可靠的结构设计，达到有效降低制造成本和提高制造精度的目的。

所述的一种高兼容性快速锁紧射频同轴连接器，可以有多种的升级方案，为了叙述方便，我们定义为Ⅰ方案、Ⅱ方案、Ⅲ方案和Ⅳ方案；其共同特点是插座1a、1b包括有外导体11a、11b；内导体12；绝缘支承13。而Ⅰ方案、Ⅱ方案、Ⅲ方案中其特点是插头2a、2b、2c包括有外导体21a、21b、21c；内导体22；绝缘支承23；密封圈24；解锁套25a；压缩弹簧26a；钢珠27a；卡簧28a。而Ⅳ方案中其特点是插头2d包括有外导体21d；内导体22；绝缘支承23；密封圈24；螺套25b。

所述Ⅰ方案、Ⅱ方案、Ⅲ方案和