La présente invention a pour objet un connecteur coaxial.

Ce connecteur coaxial est par exemple de type QMA ou de type MCX, mais l'invention n'est pas limitée à un type particulier de connecteur coaxial.

L'invention s'applique par exemple pour des connecteurs coaxiaux dans le domaine médical, dans le domaine aéronautique ou du transport, dans le domaine spatial ou encore dans le domaine des télécommunications.

Les connecteurs coaxiaux comportent un corps, un contact de masse et un contact central reçu dans le corps avec interposition d'un isolant.

Il est connu, pour réaliser de tels connecteurs coaxiaux, d'utiliser des pièces distinctes, et pour certaines métalliques, pour réaliser le corps, le contact central, le contact de masse et l'isolant.

De tels connecteurs peuvent être relativement complexes à assembler, d'un coût de production relativement élevé et d'un poids important.

On connaît par le brevet US 5 860 812 un connecteur destiné à être monté sur un dispositif, par exemple une carte de circuit imprimé ou un panneau, comportant un corps réalisé d'une seule pièce avec l'isolant et un contact de masse réalisé par métallisation de portions du corps.

La demande US 2004/0058582 divulgue un connecteur coudé comportant un corps en plusieurs pièces et destiné à être monté sur un câble. Certaines pièces formant le corps peuvent être réalisées en matière plastique et posséder un revêtement électriquement conducteur. Les pièces en matière plastique ainsi revêtues du corps du connecteur divulgué par cette demande US 2004/0058582 ne jouent pas le rôle de contact de masse puisqu'elles ne sont pas configurées pour venir au contact d'un connecteur de type complémentaire lorsque ce dernier est accouplé audit connecteur. Le contact de masse du connecteur divulgué par US 2004/0058582, qui permet d'assurer la continuité électrique du conducteur extérieur quand les connecteurs de type complémentaire sont accouplés, est une pièce flexible qui n'est pas réalisée en matière plastique revêtue de métallisation.

La demande EP 1 544 963 divulgue une embase coaxiale comportant un corps réalisé en une matière plastique revêtue d'un matériau électriquement conducteur. Il s'agit d'une embase de type 7/16 ou de type N. De telles embases ont des dimensions importantes et sont connues sous le nom d'embases de puissance. Ces embases ont une fréquence de coupure dans l'air de l'ordre de 8,3 GHz pour la 7/16 et de l'ordre de 19 GHz pour la N, et ne peuvent ainsi fonctionner à des fréquences supérieures à 20 GHz. Ces embases présentent une puissance de référence acceptable d'environ 800W. On entend par « puissance de référence » la puissance admissible par le connecteur sans dégradation hyperfréquence et / ou mécanique.

Une embase de type N réalisée selon l'enseignement de la demande EP 1 544 963 a, d'après les standards MIL C 39012 et CECC 22210, un conducteur extérieur de diamètre égal à 8 mm environ et un conducteur intérieur de diamètre égal à 3mm environ. Une embase de type 7/16 réalisée selon l'enseignement de la demande EP 1 544 963 a, d'après le standard CECC 22190, un conducteur extérieur de diamètre égal à 20mm environ et un conducteur intérieur de diamètre égal à 7 mm environ.

Il existe un besoin pour bénéficier de connecteurs coaxiaux, par exemple destinés à être montés sur un câble coaxial et notamment de connecteurs de signal, qui soient de conception relativement simple, peu coûteux à fabriquer et de poids réduit.

L'invention a pour but de répondre à ce besoin et elle y parvient, selon un de ses aspects, grâce à un connecteur coaxial comportant :

- un corps,

- un contact de masse,

- un contact central, et

- un isolant interposé entre le contact central et le contact de masse, caractérisé par le fait que l'isolant et le corps sont deux pièces distinctes et par le fait que le corps comporte un revêtement métallisé définissant le contact de masse.

Un tel connecteur présente un faible nombre de pièces, réduisant ainsi le nombre d'étapes d'assemblage et le coût de fabrication. Grâce à l'invention, l'étape d'assemblage entre le corps et le contact de masse est ainsi supprimée. En outre, l'absence d'espace entre le corps et le contact de masse permet de réduire les risques que le connecteur soit soumis à l'effet multipactor, qui correspond à un phénomène de décharge se produisant dans des composants micro-onde ou radiofréquences.

Le corps est avantageusement réalisé par moulage d'au moins une matière plastique. La ou les matières plastiques sont par exemple choisies parmi les matières thermoplastiques telles que les PEI, PPS, PBT, PEEK, LCP. L'emploi de matière plastique pour réaliser le corps qui est la pièce la plus volumineuse d'un connecteur coaxial permet de diminuer le poids du connecteur.

Le corps du connecteur est par exemple réalisé en une seule pièce.

La totalité du contact de masse du connecteur peut être définie par le revêtement métallisé du corps.

Le connecteur selon l'invention peut être un connecteur de signal, la notion de connecteur de signal étant connue de l'homme du métier et concernant notamment les connecteurs autres que des connecteurs de puissance.

Le contact central du connecteur selon l'invention peut présenter un diamètre strictement inférieur à 3 mm, par exemple inférieur à 2,5mm.

Le connecteur peut comporter une fréquence de coupure dans l'air supérieure à 20 GHz et par exemple inférieure à 35 GHz. Le connecteur a par exemple une fréquence de coupure dans l'air de l'ordre de 32.4 GHz. Le connecteur peut alors fonctionner jusqu'à sa fréquence de coupure, et en particulier dans la gamme supérieure de fréquences de 20 à 32.4 GHz

Le connecteur, notamment grâce à ses dimensions et/ou le choix des matériaux utilisés pour le réaliser, peut présenter une puissance de référence acceptable d'environ 150W.

Il est également aisé d'adapter la ligne coaxiale d'un tel connecteur par modification géométrique de la structure du corps, des configurations géométriques complexes pouvant être obtenues.

La fabrication du corps par moulage peut permettre de réaliser des formes complexes intégrant de nombreux changements de diamètres externes du contact de masse adaptée à la réalisation de certains composants hyperfréquences coaxiaux, par exemple des filtres ou des atténuateurs. Ces formes complexes sont relativement coûteuses et difficiles à réaliser par usinage, en raison du nombre important d'opérations alors nécessaires.

L'emploi d'une matière plastique à la place de matières métalliques peut également conférer aux connecteurs coaxiaux obtenus une meilleure résistance à la corrosion, permettant de réduire le risque de dégradation des résistances de contact du connecteur, la ou les pièces du connecteur en matière plastique n'étant pas susceptible(s) d'aggraver la corrosion lorsque des points de corrosion apparaissent au niveau du revêtement métallisé du connecteur coaxial, contrairement au cas où l'on utilise des pièces métalliques et où des phénomènes de propagation, piqûration, corrosion ou corrosion galvanique peuvent se produire.

Un corps et un contact de masse comme décrits ci-dessus peuvent par ailleurs permettre de réduire le nombre de changements de diamètre intérieur du connecteur pour l'assemblage mécanique de l'isolant dans le connecteur, améliorant ainsi le rapport d'onde stationnaire du connecteur coaxial.

Lorsque le connecteur coaxial est destiné à être monté sur un câble coaxial, l'emploi d'une ou plusieurs matières plastiques peut également permettre d'améliorer les performances en termes de rétention sur le câble du connecteur, la matière plastique possédant par exemple des propriétés élastiques après la fixation, par exemple par sertissage, du connecteur sur le câble coaxial.

En outre, le contact de masse étant défini par le revêtement métallisé du corps en matière(s) plastique(s), ce contact de masse peut présenter une élasticité satisfaisante, rendant le connecteur moins sujet aux risques de rupture. Ceci est particulièrement avantageux lorsque le contact de masse comporte une extrémité souple et élastique nécessaire à la fonction d'encliquetage. Avec des connecteurs selon l'invention, la continuité électrique entre connecteurs de types complémentaires connectés est améliorée par rapport aux connecteurs avec pièces métalliques usinées, du fait de cette élasticité.

Un connecteur selon l'invention est avantageusement recyclable, étant par exemple composé d'une ou plusieurs matières plastiques elles-mêmes recyclables et d'un revêtement métallique qui peut être récupéré et éliminé. Le revêtement métallique est avantageusement conforme à la Directive RoHS.

La matière plastique est avantageusement chargée de fibres, par exemple de fibres choisies parmi les fibres de verres, les fibres de carbone. Les fibres peuvent ou non comporter des additifs métalliques. Les fibres de verres et de carbone permettent de renforcer la tenue mécanique et thermique de la matière plastique et les additifs métalliques peuvent rendre métallisable ladite matière plastique. Le revêtement métallisé recouvre avantageusement toute la surface du corps. Le corps est par exemple immergé dans un bain de métallisation, de sorte qu'après immersion, toute la surface extérieure et intérieure du corps soit recouverte par le revêtement métallisé. Le corps s'étend par exemple selon un premier axe longitudinal et comporte avantageusement un fût (partie avant du connecteur venant en contact avec le connecteur de type complémentaire) s'étendant autour dudit premier axe.

Le fût peut s'étendre sur tout le pourtour du premier axe du corps. En variante, le fût est défini par une pluralité de poutres s'étendant en porte à faux le long du premier axe longitudinal du corps. La pluralité de poutres peut comporter au moins une première poutre comportant un moyen de verrouillage du connecteur sur un connecteur coaxial de type complémentaire et au moins une deuxième poutre comportant un moyen de guidage et de centrage du connecteur lors de la connexion de ce dernier au connecteur coaxial de type complémentaire.

Le corps du connecteur comporte avantageusement à son extrémité à distance du fût au moins une découpe ménagée dans la paroi du corps, cette découpe permettant par exemple de dissiper la chaleur sur une plus grande surface du corps lors de la soudure de la tresse d'un câble coaxial sur le corps lors du montage du connecteur sur ledit câble. Les risques de fonte du corps liés au fait que la chaleur se concentre sur la section circulaire de l'extrémité du corps lors de la soudure lorsque le corps est réalisé en matière plastique sont alors réduits.

Le connecteur peut être coudé, auquel cas le premier axe longitudinal fait un angle, sensiblement égal à 90° par exemple, avec un deuxième axe longitudinal du corps.

En variante, le connecteur est droit, auquel cas le premier axe longitudinal est l'unique axe longitudinal du corps.

Le connecteur comporte avantageusement une cavité s'étendant le long du premier axe longitudinal dans une zone médiane du corps. Le contact central est avantageusement une pièce distincte rapportée dans ladite cavité.

Un tel connecteur coaxial peut être destiné à être monté sur un câble coaxial.

En variante, un tel connecteur coaxial est par exemple destiné à être monté sur une carte de circuit imprimé ou un panneau. Le connecteur coaxial comporte avantageusement un bouchon destiné à être placé autour du fût.

Le connecteur coaxial est par exemple de type QMA ou MCX.

D'autres propriétés avantageuses et caractéristiques de l'invention pourront être mieux comprises au vu de la description qui va suivre d'exemples non limitatifs de mise en œuvre de celle-ci et à l'examen du dessin annexé sur lequel : la figure 1 représente de façon schématique en coupe axiale un connecteur coaxial selon un exemple de mise en œuvre de l'invention, et

- la figure 2 représente de façon isolée le corps du connecteur représenté à la figure 1.

On a représenté à la figure 1 un connecteur coaxial désigné globalement par 1 selon un exemple de mise en œuvre de l'invention.

Ce connecteur 1 est dans l'exemple décrit un connecteur coudé, par exemple de type QMA, mais l'invention n'est pas limitée à un tel exemple.

Ce connecteur 1 comporte un corps désigné globalement par 2, un isolant 20 et un contact central 17.

Le corps 2 est réalisé en une ou plusieurs matières plastiques, par exemple choisies parmi les matières thermoplastiques telles que les PEI, PPS, PBT, PEEK, LCP. La ou les matières plastiques peuvent êtres chargées de fibres et peuvent être choisies de façon à allier les performances de forte résistance aux sollicitations mécaniques et aux sollicitations thermiques.

Le corps 2 comporte dans l'exemple de la figure 1 une première portion tubulaire 3 comportant une extrémité 5 destinée à venir au contact d'un connecteur coaxial de type complémentaire lors de la connexion de ces deux connecteurs coaxiaux.

La première portion tubulaire 3 s'étend selon un premier axe longitudinal X. Comme on peut le voir, la première portion tubulaire 3 peut comporter à son extrémité longitudinale 5 un fût 6 s 'étendant en porte-à-faux autour de l'axe X. Le fût 6 comporte une paroi intérieure 7 et une paroi extérieure 8, ces dernières pouvant ou non s'étendre de façon continue autour de l'axe X. Comme décrit par la suite, le fût s'étend par exemple de façon discontinue autour de l'axe X.

La première portion tubulaire 3 présente dans l'exemple décrit à son extrémité longitudinale 50 opposée à l'extrémité 5 une ouverture 51 permettant l'insertion d'outils pour la soudure de l'âme d'un câble coaxial sur le contact central 17 du connecteur 1. Cette ouverture 51 peut être obturée par un couvercle amovible 35.

Comme on peut le voir, des moyens de verrouillage 10, par exemple un épaulement, peuvent être ménagés sur la paroi intérieure 7 du fût 6 pour coopérer avec des moyens de verrouillage complémentaires, par exemple une gorge et un épaulement, ménagés sur la surface extérieure du connecteur de type complémentaire. Le corps 2 comporte dans l'exemple décrit une deuxième portion 11 s 'étendant selon un deuxième axe longitudinal Y, qui ici perpendiculaire à l'axe X. Comme représenté, un logement 12 destiné à recevoir le câble coaxial peut être ménagé à l'intérieur de la deuxième portion 11, ce logement 12 s'étendant selon l'axe Y jusqu'à une cavité 13 ménagée à l'intérieur de la première portion tubulaire 3, au niveau de l'extrémité longitudinale 50. Une ou plusieurs découpes 54 peuvent, comme représenté sur la figure 1, être ménagées dans la paroi de la deuxième portion 11 du corps au niveau de l'extrémité 55 de la deuxième portion 11 ouverte vers l'extérieur du corps 2.

Dans l'exemple illustré, la surface du corps 2 présente un revêtement métallisé, ce revêtement étant notamment déposé sur la totalité de la surface extérieure et intérieure du corps 2, par exemple par immersion dans un bain de métallisation. Le revêtement métallisé définit le contact de masse du connecteur coaxial 1.

L'isolant 20 est une pièce distincte du corps 2. L'isolant est par exemple réalisé en une matière plastique différente de celle du corps, par exemple en PTFE. L'isolant présente une cavité intérieure traversante 14 et il est maintenu à l'intérieur d'une cavité traversante 56 ménagée à l'intérieur de la première portion 3 du corps 2 par des harpons 57 faisant saillie depuis le corps 2 vers l'intérieur de la cavité 56.

Le contact central 17 est destiné à coopérer avec le contact central du connecteur coaxial de type complémentaire.

Dans l'exemple de la figure 1, le contact central 17 est une pièce métallique, par exemple en CuBe2, rapportée dans la cavité 14. Ce contact central 17 comporte sur sa surface latérale des harpons 18 permettant d'assurer son maintien à l'intérieur de la cavité 14.

Le connecteur coaxial 1 peut encore comporter un bouchon 21 destiné à être monté sur le fut 6, ce bouchon présentant par exemple une ouverture permettant le passage du connecteur de type complémentaire lors d'une connexion. Ce bouchon 21 assure une fonction de verrouillage supplémentaire de l'interconnexion ainsi réalisée entre les deux connecteurs et améliore également la rétention du connecteur 1 par rapport au connecteur de type complémentaire.

Dans un exemple non représenté, le connecteur coaxial 1 est un connecteur droit, par exemple de type MCX, s'étendant selon un unique axe longitudinal X. La deuxième portion 11 est alors une partie arrière destiné à être reçue dans un fourreau (ferrule en anglais) pour la fixation au câble coaxial.

On a représenté à la figure 2 le corps du connecteur coaxial 1 de la figure 1. Dans cet exemple, le fût 6 ne s'étend pas de façon continue sur le pourtour de l'axe X et comporte une pluralité de premières poutres 40 et de deuxièmes poutres 41 qui sont dans l'exemple décrit disposées de façon alternée tout autour de l'axe X du connecteur.

Les premières poutres 40 comportent, comme on peut le voir, sur leur face tournée vers l'intérieur du corps un relief de verrouillage 10 destiné à coopérer, par exemple par encliquetage, avec une gorge du connecteur de type complémentaire.

Les deuxièmes poutres 41 comportent par exemple une portion 42 faisant saillie vers l'intérieur du corps 2 et s 'étendant le long de l'axe X, la distance entre l'axe X et cette portion 42 étant par exemple égale au rayon extérieur de la partie du connecteur de type complémentaire destinée à être reçue à l'intérieur du fût 6 lors de la connexion des deux connecteurs.

Dans l'exemple représenté à la figure 2, le corps 2 est un corps de connecteur coaxial coudé de type QMA mais, dans une variante non représentée, un corps de connecteur droit pourrait comporter des premières et des deuxièmes poutres comme représenté à la figure 1.

L'invention permet d'obtenir un connecteur coaxial présentant un nombre de pièces et un coût réduit et s'adresse par exemple au marché de la connectique dans le domaine médical, fournissant une solution au comportement amagnétique, du fait de la maîtrise complète de la matière et du revêtement en termes de pollution magnétique (pas de contamination issues de particules ferreuses provenant du procédé d'usinage).

L'invention peut également être appliquée au marché de la connectique aéronautique ou pour le transport, notamment en raison du gain de poids qu'elle apporte et qui peut permettre de réduire la consommation globale de l'équipement dans lequel elle est utilisée.

L'invention peut encore s'appliquer au marché de la connectique pour le domaine spatial, permettant de compenser des effets multipactor et de réduire la charge utile des satellites. L'invention peut encore s'appliquer au marché de la connectique dans le domaine des télécommunications, du fait du gain en termes de coût de fabrication, de transport et de montage.

Le connecteur selon l'invention peut également être présenté en version duplex, triplex, quadriplex ... par duplication de la structure interne, c'est-à-dire l'isolant et le contact central, au sein d'un même corps présentant ainsi différentes interfaces.

L'expression "comportant un" doit être comprise comme "comportant au moins un", sauf lorsque le contraire est spécifié.