Коаксиальный кабельный соединитель Советский патент 1993 года по МПК H01R17/04 

Изобретение относится к радиоэлектронной технике и может быть использовано для подсоединения коаксиальных кабелей к радиоэлектронной аппаратуре.

Известен коаксиальный соединитель, содержащий гнездовую и штеккерную секции, снабженные диэлектрическими опорными шайбами, выполненными в виде двух колец, соединенных между собой конической втулкой.

Недостатком указанной конструкции соединителя является то, что электрический контакт между оплеткой кабеля и корпусом соединителя (штеккерная и гнездовая секции) и электрический контакт между жилой кабеля и внутренним проводником соединителя частично изолированы друг от друга воздушным диэлектриком, который имеет малую электрическую прочность. Из-за разницы в диаметрах внутреннего проводника и жилы кабеля в плоскости электрических контактов возникают повышенные напряжения, снижающие вследствие малой электропрочности воздуха, электрическую прочность соединителя при передаче высокочастотной энергии.

Известен радиочастотный кабельный соединитель, в котором с целью повышения надежности и увеличения пропускаемой частоты сигнала крепежные изоляторы на обращенных друг к другу торцевых участках снабжены кольцевыми выступами, торцы которых соприкасаются друг с другом, образуя над наружным кольцевым выступом внутреннего проводника соединителя воздушную камеру, при этом крепежный изолятор со стороны подсоединения жилы кабеля к внутреннему проводнику непосредственно опирается (устанавливается) на жилу кабеля.

Недостатком данного соединителя является невозможность существенного (в 1,5 и более раз) повышения электропрочности без ухудшения коэффициента стоячей волны.

Известно, что малое значение КСВН в коаксиальной линии обеспечивается согласованием различных ее участков по волновому сопротивлению. Однако, при сопряжении двух коаксиальных линий с одинаковым волновым сопротивлением (в рассматриваемом случае коаксиальный кабель

Ё

VI

00

00

Ј

Ьь

и коаксиальный соединитель) с разными геометрическими размерами в месте изменения диаметров (скачок диаметров) возникает сосредоточенная емкость (паразитная емкость), вносящая искажение в электрическое поле в области перехода из- за концентрации линий поля у образовавшихся углов и вызывает дополнительный коэффициент отражения.

Компенсацию влияния сосредоточен- ной емкости и соответственно .уменьшения дополнительного коэффициента отражения производят путем включения в коаксиальный тракт индуктивного сопротивления. Последовательная индуктивность может быть получена при смещении плоскостей, в которых происходит скачкообразное изменение диаметров внешнего и внутреннего проводников коаксиальной линии.

Величина смещения, как правило, невё- лика и составляет в большинстве случае не более 1/10 большего, применяемого диаметра. Этот способ и применен в известном, но учитывая допустимость только небольшого смещения плоскостей, в кото- рых происходит скачкообразное изменение диаметров, существенное увеличение электрической прочности невозможно без ухудшения КСВН при передаче высокочастотной энергии.

Целью изобретения является (в 1,5 и более раз) увеличение электрической прочности коаксиального кабельного соединителя и обеспечение уменьшения значения КСВН.

Поставленная цель достигается тем, что в коаксиальном кабельном соединителе плоскости электрического контакта жилы кабеля с корпусом соединителя разделены и изолированы диэлектрическим колп ач- ком, выполненным в виде двух цилиндрических колец, соединенных между собой круглым диском, установленным на частично снятую изоляцию кабеля и внутренний проводник соединителя.

На фиг. Тизображена штеккерная секция (гнездовая идентична); на фиг. 2 - то же, с возможностью полного перекрытия цилиндрическим кольцом плоскости электроконтакта оплетки кабеля с корпусом соединителя.

Штеккерная секция (как и гнездовая) содержит контакт внутреннего, проводника, состоящий из центральной (основной) части 1 и хвостовой части 2, соединенных между собой резьбовым соединением, диэлектри- ческого колпачка 3, контактных втулок 4, 5 диэлектрической опорной шайбы 6. Размеры хвостовой части внутреннего проводника соединителя и диэлектрического колпачка рассчитаны из условий согласования тракта по волновому сопротивлению и обеспечению малого значения коэффициента стоячей волны по напряжению. Электрический контакт - жилы кабеля 7 и хвостовой части внутреннего проводника 2 осуществляется путем вставления и последующей пайки. Электрический контакт - оплетки кабеля 8 с корпусом соединителя осуществляется контактной втулкой 5, на которую распаивается оплетка кабеля.

Диэлектрический колпачок выполнен в виде двух цилиндричес ких колец 9, 10, соединенных между собой круглым диском 11, выполняющим роль последовательной индуктивности для компенсации влияния сосредоточенной емкости, толщина этого диска находится в ограниченных пределах, аналогично авт. св. 490219. Цилиндрические кольца рассчитаны исходя из условий согласования по волновому сопротивлению, но при этом длина цилиндрического кольца 9 может быть сколько угодно большой, следовательно, разделение плоскости электрического контакта жилы кабеля с внутренним проводником и оплетки кабеля с корпусом соединителя возможно на ту величину, которая необходима для достижения требуемой электропрочности, сохраняя при этом низкое значение КСВН.

При необходимости возможно полное перекрытие цилиндрическим кольцом 9 плоскости электрического контакта оплетки кабеля с корпусом соединителя (как показано на фиг. 2).

В процессе монтажа кабеля в соединитель часть изоляции кабеля снимается со стороны присоединения жилы кабеля к внутреннему проводнику на величину толщины диска 4 и до диаметра внутреннего проводника соединителя, а со стороны присоединения оплетки к корпусу соединителя на длину цилиндрического кольца диэлектрического колпачка.

Техническое решение предлагаемого изобретения практически реализовано при создании коаксиального кабельного соединителя по ГЭО 364. 238. ТУ с испытательным напряжением 10000 В, способным для эксплуатации при рабочих напряжениях до 4500 В, при этом базовым объектом для данного соединителя послужил соединитель, выпускаемый по БРО. 364. 029. ТУ, имеющий испытательное напряжение 5000 В, а рабочее напряжение 2000 В.

Предлагаемое техническое решение можно использовать при создании любого вида соединителей.

Формула изобретения

Коаксиальный кабельный соединитель, содержащий гнездовую и штеккерную секции, снабженные диэлектрическими опорными шайбами, выполненными в виде двух колец, соединенных между собой конической втулкой, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и точности путем увеличения электрической прочности

и уменьшения коэффициента стоячей волны, он снабжен диэлектрическим колпачком в виде ступенчатой втулки, большим диаметром установленной на частично снятой изоляции кабеля, а малым диаметром - на внутреннем проводнике соединителя.

Использование: для подсоединения коаксиальных кабелей к радиоэлектронной аппаратуре. Сущность изобретения: соединитель снабжен диэлектрическим колпачком в виде ступенчатой втулки, большим диаметром установленной на частично снятой изоляции кабеля, а меньшим на внутреннем проводнике соединителя. 2 ил.

Фиг.1.