CH684910A5 - Koaxialer Steckverbinder. - Google Patents

Description

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CH 684 910 A5

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen koaxialen Steckverbinder der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art.

Steckverbinder dieser Gattung sind für hochwertige Koaxialkabel, insbesondere solche mit massivem Aussenieiter, der glatt, schraubenförmig gewellt oder ringförmig gewellt sein kann, allgemein bekannt. Zur mechanischen Klemmung, vor allem aber zur sicheren elektrischen Kontaktierung wird der Aussenieiter gewöhnlich im Bereich seines Stirnendes aufgeweitet oder rechtwinklig nach aussen unter Bildung eines Kragens umgebördelt. Der aufgeweitete Bereich oder der Kragen wird zwischen einer entsprechenden Ringfläche des Steckverbindergehäuses und der ringförmigen Stirnfläche oder auch Kegelfläche eines Druckringes durch Eindrehen eines hohlen Schraubgliedes, dessen Stirnfläche auf dem Druckring aufliegt, festgeklemmt und dadurch gleichzeitig auch mit dem Steckverbindergehäuse elektrisch kontaktiert.

Es hat sich nun gezeigt, dass diese sehr nieder-ohmige und daher reflexionsarme Kontaktierung in manchen Fällen dennoch unbefriedigend ist, nämlich dann, wenn ein besonders hoher Intermodulati-onsabstand, z.B. von mehr als 120 dB für die Inter-modulationsprodukte dritter Ordnung, gefordert wird. Dies ist z.B. bei Koaxialverbindern der Fall, über die gleichzeitig Signale mit hoher Leistung gesendet und mit sehr kleiner Leistung empfangen werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen besonders intermodulationsarmen koaxialen Steckverbinder der einleitend angegebenen Art zu schaffen.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im Anspruch 1 angegeben.

Die scheinbar einfache Lösung, bei einem Steckverbinder der vorliegenden Gattung den Druckring auf den Aussenieiter im Bereich dessen Stirnrandes aufzulöten, mit einer axial überstehenden Ringschulter zu versehen und über diese einen Ringbund in dem Steckverbindergehäuse zu kontaktieren, sowie alle kontaktgebenden Teile zu versilbern, setzt jedoch die Erkenntnis voraus, dass die Inter-modulationssignale mit dem gemessenen Pegel ihre Ursache in der bisherigen Art der mechanischen Kontaktierung haben, dass nämlich bei dieser Art der Kontaktierung der Kontaktwiderstand einen wenn auch sehr kleinen nichtlinearen Anteil hat, der die Ursache für die Entstehung von Intermodulati-onssignalen ist. Zurückzuführen ist dieser nichtlineare Anteil vermutlich auf die im Kontaktierungs-bereich aufeinandertreffenden, gewöhnlich unterschiedlichen Metalle und vor allem deren Oberflächenoxyde, die wiederum bei den für die Aussenieiter von Koaxialkabeln meist verwendeten Metallen, nämlich Kupfer bzw. Kupferlegierungen und Aluminium, unvermeidbar sind. Die allgemein bekannte halbleitende Wirkung beispielsweise von Kupferoxydul könnte als Bestätigung der diesseitigen Vermutung angesehen werden.

Die mit dem Anspruch 1 vorgeschlagene Lösung hat zudem den Vorteil, dass der Aussenieiter im Kontaktierungsbereich nicht mehr aufgeweitet und umgebördelt werden muss, da er im Steckverbindergehäuse nicht mehr mechanisch geklemmt sondern statt dessen mit dem Druckring verlötet wird, der seinerseits mittels der üblichen Hohlschraube in dem Steckverbindergehäuse geklemmt und mit diesem kontaktiert wird. Es hat sich nämlich gezeigt, dass auf diese Weise nichtlineare Anteile des Kontaktwiderstandes weitestgehend vermieden werden und sich damit Intermodulationseffekte unter die Messbarkeitsgrenze drücken lassen, wenn zusätzlich alle kontaktgebenden Teile versilbert sind. Damit wird allerdings auf einen Vorteil der bisher bekannten Steckverbinder verzichtet, der darin bestand, dass sie gewöhnlich vom Kunden montiert werden konnten.

Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen dieser Lösung sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 6 angegeben.

Die Ausführungsformen nach den Ansprüchen 2 und 3 erleichtern die relative Positionierung von Druckring und Aussenieiter vor und während des Auflötens des Druckringes.

Die Ausführungsform nach Anspruch 4 berücksichtigt, dass die Kontaktierungsflächen zwischen dem Druckring und dem Gehäuse einerseits sowie zwischen der Hohlschraube und dem Gehäuse andererseits elektrisch gesehen parallelgeschaltete Übergangs- oder Kontaktierungswiderstände darstellen, so dass es sich empfiehlt, zur Minimierung des insgesamt wirksamen Kontaktwiderstandes auch die Kontaktfläche zwischen der Hohlschraube und dem Druckring möglichst gross zu machen und gleichzeitig eine hohe Flächenpressung in diesem Bereich zu erzielen.

Durch die Weiterbildung nach Anspruch 5 wird zusätzlich noch die Flächenpressung zwischen der Hohlschraube und dem Steckverbindergehäuse speziell in dem stromführenden Bereich erhöht.

Durch die Ausführungsform nach Anspruch 6 wird erreicht, dass der Steckverbinder wasserdicht ist. Etwa von der Kabelseite her in den Steckverbinder eindringendes Wasser kann nämlich lediglich bis zu der kabelseitigen Stirnfläche des Druckringes vordringen, nicht aber in den kritischen Bereich zwischen dem Innenleiterkontaktelement und dem Aussenieiter des Kabels bzw. dem Innenleiterkontaktelement und dem Gehäuse des Steckverbinders gelangen.

In der Zeichnung ist der Steckverbinder nach der Erfindung in schematisch vereinfachten, beispielhaft gewählten Ausführungsformen im Längsschnitt bzw. in Teillängsschnitten dargestellt. Es zeigt:

Fig. 1 eine Ausführungsform des koaxialen Steckverbinders,

Fig. 2 eine Ausführungsform in einer abgedichteten Variante,

Fig. 3 eine zweite Möglichkeit zur Verwirklichung der Abdichtung und

Fig. 4 eine dritte Möglichkeit zur Verwirklichung der Abdichtung.

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In allen Figuren bedeuten:

1 = Kabelinnenleiter

2 = Kabeldielektrikum

3 = Kabelaussenleiter

4 = Kabelmantel

11 = Innenleiterkontaktelement des Steckverbinders

12 = Steckerdielektrikum

13 = Steckverbindergehäuse

14 = steckseitiger Flansch

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Steckverbinder erfolgt die Kontaktierung zwischen dem Kabelaussenleiter 3 und dem Steckverbindergehäuse 13 über einen Druckring 15 und eine in das Gehäuse 13 eingedrehte Hohlschraube 16. Der Druckring 15 hat ein zu der Wellung des Aussenleiters 3 komplementäres Profil, wie bei 15b zu erkennen ist. Der Druckring 15 ist auf das Ende des Aussenleiters 3 aufgelötet und hat eine in axialer Richtung über das Stirnende des Aussenleiters 3 überstehende Ringschulter 15a, mit der er einen Ringbund 13a des Steckverbindergehäuses 13 kontaktiert. Zumindest in diesem Kontaktierungsbereich sind sowohl das Steckverbindergehäuse 13 als auch der Druckring 15 versilbert. Es empfiehlt sich jedoch, das Gehäuse 13 wenigstens im gesamten Anlagebereich des Druckringes 15 zu versilbern. Der Druckring 15 sollte insgesamt versilbert sein. Gleiches gilt für den vorderen, also steckseitigen Bereich der Hohlschraube 16. Zur Vergrösserung der Kontaktfläche zwischen dem Druckring 15 und dem Vorderende der Hohlschraube 16 sind deren Stirnfläche 16a und die Gegenfläche des Druckringes 15 als komplementäre Kegelflächen ausgebildet. Ausgehend von ihrer Stirnfläche 16a ist die Hohlschraube 16 des weiteren mit umfangssymmetrisch verteilten, axialen Schlitzen 16b versehen, die sich bis zu dem Gewindeabschnitt 16c der Hohlschraube 16 erstrecken. Das dadurch im Bereich der ringförmigen Stirnfläche 16a der Hohlschraube 16 erzielte, in radialer Richtung federnde Verhalten führt in Verbindung mit den Kegelflächen zu einer mit fortschreitendem Anziehen der Hohlschraube 16 wachsenden Anpressung deren vorderen Bereiches an die Innenwand des Steckverbindergehäuses 13. Es lässt sich rechnerisch leicht zeigen, dass sowohl die Kegelmantelfläche zwischen dem Druckring 15 und der Hohlschraube 16 als auch die Zylinderfläche zwischen letzterer und dem Steckverbindergehäuse 13 Kontaktierungsflächen bilden, über die ein - wenn auch sehr kleiner - Bruchteil des Stromes zwischen dem Kabelaussenleiter 3 und dem Steckverbindergehäuse 13 fliesst. Daher empfiehlt es sich, bei sehr hohen Anforderungen an die Dämpfung von Intermodulationsprodukten auch diese Kontaktierungsbereiche durchgängig zu versilbern, da es anderenfalls zu in Umfangsrichtung schwankenden, spezifischen Übergangs- oder Kontaktie-rungswiderständen, vor allem aber zur Bildung von Oxydschichten kommen kann, die wegen ihrer nichtlinearen elektrischen Eigenschaften in erster Linie als Ursache für die Entstehung von Intermodulationsprodukten angesehen werden.

Der steckseitige Flansch 14 ist als Schraubflansch ausgebildet und hat eine nach innen vorspringende Ringschulter 14a zur Sicherung der Lage des Steckverbinderdielektrikums 12. Der Kabelinnenleiter 1 ist in einer entsprechenden Bohrung des Innenleiterkontaktelemets 11 aufgenommen und in dieser verlötet. Um den Lötvorgang zu ermöglichen, hat das Innenleiterkontaktelement eine zu der Lötstelle führende, axiale Bohrung 11 a.

In Fig. 2 ist eine abgedichtete Ausführungsform des Steckverbinders nach Fig. 1 dargestellt. Die Abdichtung erfolgt mittels eines O-Ringes 17, der in eine Umfangsnut eingelegt ist, die von der hier kreisringförmigen Stirnfläche 16a der Hohlschraube 16, der wie im Fall der Fig. 1 kegelig abgeschrägten Gegenfläche des Druckringes 15 und der Innenwand der Bohrung des Steckverbindergehäuses 13 begrenzt wird. Auf die Schlitze in dem vorderen Bereich der Hohlschraube 16 wurde bei dieser Ausführungsform verzichtet.

Gemäss Fig. 3 kann anstelle eines einfachen O-Ringes zur Abdichtung auch ein Profilring 17a verwendet werden.

Gemäss Fig. 4 lässt sich eine Abdichtung in gleicher Weise auch durch einen Dichtring 17b erzielen, der in eine Umfangsnut des Druckringes 15 eingelegt ist.

Claims (6)

Patentansprüche

1. Koaxialer Steckverbinder für ein Kabel, dessen Innenleiter (1) mit dem Innenleiterkontaktelement (11) des Steckverbinders verbunden ist, und dessen rohrförmiger massiver Aussenieiter (3) in einer Bohrung des Steckverbindergehäuses (13) endet und in diesem mechanisch geklemmt sowie im Bereich seines Stirnendes mit dem Steckverbindergehäuse elektrisch mittels eines Druckringes (15) und einer in die Bohrung des Steckverbindergehäuses eingedrehten Hohlschraube (16) kontaktiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckring (15) auf den Aussenieiter (3) im Bereich des Stirnendes aufgelötet ist und eine über dieses Stirnende axial überstehende Ringschulter (15a) hat, mit der er einen Ringbund (13a) an der Innenwand des Steckverbindergehäuses (13) kontaktiert, und dass alle kontaktgebenden Teile versilbert sind.

2. Steckverbinder nach Anspruch 1, für Koaxialkabel mit gewelltem Aussenieiter, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckring (15) innenseitig ein zu der Wellung des Aussenleiters (3) komplementäres Profil hat.

3. Steckverbinder nach Anspruch 2, für Koaxialkabel mit ringgewelltem Aussenieiter, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckring (15) axial geteilt ist.

4. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die ringförmige Stirnfläche (16a) der Hohlschraube (16) und die Gegenfläche des Druckringes (15) als komplementäre Kegelflächen ausgebildet sind.

5. Steckverbinder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlschraube (16) von ihrer kegeligen Stirnfläche (16a) ausgehende, voneinander beabstandete axiale Schlitze (16b) hat, die der

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Hohlschraube im Bereich ihrer Stirnfläche ein radial federndes Verhalten verleihen.

6. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Druckringes (15) ein Dichtungsring (17, 17a, 17b) angeordnet ist, der zumindest den Umfangs-spalt zwischen dem Druckring (15) und dem Steckverbindergehäuse (13) gegen von der Kabelseite her eindringende Feuchtigkeit in Richtung der Steckseite abdichtet.

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