CN112803184A - Hf连接器的hf端子及改进连接器信号完整性的质量的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及提高公HF连接器(2)和/或HF插接连接器(2，6；40)的信号完整性的质量的方法，优选用于汽车行业，其中对于具有改进质量的HF插接连接器(2，6；40)，在公HF连接器(2)和母HF配合连接器(6)的电介质材料(20，60)之间具有气隙(4)，在该方法的预备步骤中确定HF插接连接器(2，6；40)的至少一个未补偿的信号完整性，且在该方法的设计步骤中，在HF插接连接器(2，6；40)的公HF端子(10)处/中，在其电磁接触部分(110)旁边提供HF补偿区域(122)，并且确定HF插接连接器(2，6；40)的补偿的信号完整性，其中确定HF补偿区域(122)的尺寸，使得经补偿的信号完整性的质量高于未补偿的信号完整性的质量。

Description

HF连接器的HF端子及改进连接器信号完整性的质量的方法
技术领域
本发明涉及用于HF连接器的HF端子，特别是公HF端子，优选用于汽车行业。本发明还涉及用于改进公HF连接器和/或HF插接连接器的信号完整性的质量的方法。本发明还涉及：HF连接器，特别是公HF连接器；HF插接连接器，特别是HF同轴插接连接器或HF双绞线插接连接器；以及电气实体，优选各自用于汽车行业。
背景技术
在电气行业(电子、电气工程、电气设备、电能技术等)中，大量的电气连接装置或连接设备、插座、针脚和/或混合连接器等—以下简称为(电气)连接器(还称为：配对连接器)—是众所周知的，并用于传输电流、电压、信号和/或数据，具有广泛的电流、电压、频率和/或数据速率值。在低、中或高电压和/或电流领域，尤其是在汽车行业中，此类连接器安装在受机械应力的、温暖或炎热、肮脏、潮湿和/或化学侵蚀性的环境中，需要在相对较长时间的不工作状态之后，确保连续地、反复地和/或短暂地确保电力、信号和/或数据的传输。由于广泛的应用，已知大量专门开发的连接器。
这样的连接器，以及(如果相关)，其相关的壳体(例如，在连接装置或连接设备的情况下)或更高级别的壳体(例如，在连接设备的情况下)，可以安装在电线、电缆、电缆树等处—下文称为组装的(电气)电缆—或电气设备或装置处/中，例如，壳体处/中，引线框架处/上，电路板处/上，等，(电力)电气、电光或电子组成部分，或对应的聚合体(电气实体)等。
如果连接器(具有/不具有壳体)位于电缆、线路或电缆树处，则称之为飞行(插接)连接器或插头、插座和/或联接器；如果其位于电气、光电或电子组成部分、聚合体等处/中，则还称之为连接器设备，例如(安装/附接)连接器、(安装/附接)插头或(安装/附接)插座。此外，这种设备处的连接器通常也称为(插头)容座、针脚连接器、针脚条或头座。
这种连接器必须确保无故障的电力传输，而彼此对应且为互补部分(连接器和配合连接器)的连接器通常包括锁定设备和/或紧固设备，用于将连接器锁定和/或紧固在配合连接器处/中，或反之亦然，使得其是永久性的，但通常是可释放的。另外，用于连接器的电气连接设备，例如包括或包含实际的接触装置(端子；通常设计为一件材料或整体，例如接触元件等)或接触装置(端子；通常由多件、两件、一件、一件材料或整体设计而成，例如，一件或多件(压接)接触装置)必须牢固地固定在其中。在(预)组装电缆的情况下，可以以连接器的形式提供这种连接设备(参见以上)，即没有外壳，例如飞行。
一直在努力改进电连接器及其端子，尤其是更有效地配置它们以及更经济地设计和/或制造它们。在HF技术中(高频：HF，在此定义为大于3到大于300MHz的频率，并显著进入千兆赫兹范围(大约150GHz))，其他规则适用于常规电气工程中的规则(此处定义为频率低于约3MHz)，因为在HF技术中，尤其是电的波特性变得重要。HF连接器因此对相关HF插接连接器的一对HF端子的所涉及的电介质材料之间的纵向方向上的气隙非常敏感地反应。这意味着气隙应尽可能小，以便由于气隙而导致HF连接的信号幅度仅略微受损。
因此，HF连接器的公差范围必须很小或非常小。为此，许多HF连接器被设计为拧入式HF连接器，通过它可以将公差保持很小，而此处发生的气隙只能延伸很小的距离。但是，与插入式连接器相比，拧入式HF连接器的操作明显复杂得多，需要更长的安装时间，并且价格也明显更高。因此，本发明的目的是提供一种有效的、经济的和/或易于制造的HF连接器，其对气隙的敏感性降低。
发明内容
本发明的目的根据独立权利要求通过以下来实现：HF连接器的HF端子，特别是公HF端子，优选用于汽车行业；通过改进公HF连接器和/或HF插接连接器的信号完整性的质量的方法；以及通过HF连接器，特别是公HF连接器，HF插接连接器，特别是HF同轴插接连接器或HF双绞线插接连接器，以及电气实体，优选各自用于汽车行业。根据从属权利要求和以下描述，将得出本发明的有利的发展、附加特征和/或优点。
根据本发明的HF端子包括机电接触部分、机械紧固部分和机电接合部分，且HF端子在纵向方向上延伸。接触部分用于提供HF端子与HF配合端子的机电接触，紧固部分用于提供HF端子在电解质中和壳体中的紧固，且接合部分用于提供HF端子的进一步的机电接触。这里，紧固部分可以包括接合部分和/或可以用于执行其任务。紧固部分和接合部分因此可以容纳在HF端子的公共部分中。
根据本发明，对于受到HF插接连接器的公差的最终插接位置，该HF插接连接器包括具有HF端子的HF连接器和具有HF配合端子的HF配合连接器，HF端子在其接触部分旁边包括几何上改进的HF补偿区域，使得HF插接连接器的信号完整性的损耗由于该HF补偿区域可以得到补偿和/或部分地补偿。
也就是说，特别是专门的插接式(即，不(附加的)拧入)HF插接连接器(其包括HF连接器和HF配合连接器)的两个HF端子的最终插接位置(即，根据本发明的HF端子，相对于HF插接连接器中的相关配合端子)(也)经受HF插接连接器的纵向方向上的公差；另一插入式连接器也是这种情况。受到公差的该最终插接位置对HF插接连接器的信号完整性具有影响(参加下文)，或因此导致HF信号连接器的信号完整性的一定损耗。
根据类型，HF端子的接触部分处的公差加起来可能超过1.4mm。当然，根据本发明，也可以处理其他公差情况。特别是在HF同轴插接连接器或HF双绞线插接连接器的情况下，这些公差在HF端子的电介质材料之间引起环形气隙。这意味着，相关的HF端子插接式连接器在这里被环形气隙部分地围绕。由于在两个纵向方向上相邻的环形气隙和HF连接器的电介质材料具有明显不同的介电常数，因此对HF插接连接器的信号完整性有明显的影响。
根据本发明的HF端子的HF补偿区域涉及HF端子处和/或中的形式或形状，其一方面不同于HF补偿区域前方和/或后面的纵向方向上的HF端子的常规形式，且另一方面具有(无源)能力以部分地补偿HF插入式连接的信号完整性的损耗。由此可以补偿HF插接连接器的信号完整性的一定损耗。这意味着根据本发明，通过根据本发明的HF补偿区域(静态补偿)，防止了由于两个HF连接器的电介质材料之间的气隙导致的HF插接连接器的信号完整性的潜在恶化。HF补偿区域在这里用作阻抗补偿器、阻抗补偿装置或阻抗补偿材料。根据本发明的HF端子的设计有助于匹配由介电气隙在该区域中引起的阻抗，并改善了HF插接连接器的HF性能。
HF补偿区域可以在HF端子处/中设置或布置在机械紧固部分中。HF补偿区域还可以在HF端子处/中设置或布置在接触部分和紧固部分之间。HF补偿区域还可以根据HF端子处/中的尺寸的变化或直径的变化而设置或布置。这里，HF补偿区域可以在电介质内布置在HF连接器中，其中补偿区域可以用作HF端子在电介质中的唯一(形状配合锁定和/或摩擦锁定)紧固。
HF补偿区域可以在HF端子处/中，至少设置或布置在一侧，特别是两侧或所有侧。这里，HF补偿区域可以分成至少两个模制区域，它们一起形成HF补偿区域。这例如是HF端子的两侧式HF补偿区域的情况。当然可以提供三侧、四侧或多侧形式的HF补偿区域。HF补偿区域还可以在HF端子处/中设置或布置在外周的一部分周围或外周的全部周围。
除了其接触部分的插入区域、其HF补偿区域和其接合部分，HF端子可以设计成直的实心圆柱体(公HF端子)。该实心圆柱体的底面在此可以是矩形的，尤其是基本上正方形的，椭圆形的，尤其是基本上圆形的，棱柱形的等等。HF补偿区域的截面可以相对于HF端子的纵向轴线点对称地设置或布置在HF端子中，或者相对于HF端子的截面镜像对称地设置或布置。
优选地，这涉及HF补偿区域或凸出部的所有截面。HF端子的截面的尺寸、形状和/或位置可以至少在紧挨着HF补偿区域之前和/或之后在纵向方向上分段地基本相同。HF端子的截面、接触部分的截面、紧固部分的截面和/或接合部分的截面—除去HF补偿区域–可以是矩形，尤其是基本上正方形，或椭圆形，尤其是基本上圆形设计。
HF补偿区域可以作为凸出部布置在HF端子的中心部分中。这里，凸出部可以根据HF端子及其截面的设计，全部设置或布置为矩形实心、立方体，可能在一侧，或部分地围绕在多侧；或具有椭圆形、卵形或球形的形状。在这里，HF补偿区域、凸出部或模制区域的纵向截面的至少一些截面或所有截面可以相同且在纵向方向上彼此齐平。
根据本发明，可以具有两个基本相同的HF端子，一个端子具有较大的补偿区域，或具有较大尺寸的补偿区域，其配置为用于较高的频率(参见图8)。凸出部还可以在纵向方向上具有全部或部分恒定的尺寸或直径。凸出部还可以在纵向方向上完全或部分地具有斜面。特别地，HF端子可以设计为仅能插接而不能拧紧的HF端子。HF端子在这里可以例如通过冲压过程和成形过程(压制过程、压印过程等)制造，该过程之后可以是车削过程，如压缩线等。
HF端子及其HF补偿区域或其凸出部可以设计为单件或整件材料。整体设计是指HF端子的形成，其中只有单个部件，其只能破坏性地划分。该部件是由单个起始件(金属板、坯料等)和/或由单个起始物料(熔融金属)制成的，因此就其本身而言必须是整体的。它通过粘合和/或内聚力在内部保持在一起。材料上(粘合地)一件式设计是指HF端子的一种设计，其各个部分之间在材料上彼此固定(焊接、钎焊、胶合等)，并且优选在不损坏它的各个部分之一的情况下无法将其分离成它的各个部分。内聚力在这里还可以通过摩擦和/或形状配合锁定(不是整体设计)产生。
HF端子可以通过根据本发明的用于提高信号完整性的质量的方法来配置。HF端子可以构造为接触装置(参见上文)或接触设备(参见上文)，尤其是引脚端子。当然，如果合适的话，HF端子也可以构造为凸片端子、两性端子等。
在根据本发明的用于提升信号完整性的质量的方法中(还参见图3至10)，首先在用于提升质量的HF插接连接器(且将如此设计)的方法的预备步骤(还参见图1和3至6)中确定HF插接连接器的至少一个未补偿的信号完整性，该HF插接连接器在公HF连接器和母HF配合连接器的电介质材料的之间具有气隙。在预备步骤之后的设计步骤(还参见图2和7至10)中，在HF插接连接器的公HF端子处/中，在其机电接触部分旁边，提供HF补偿区域，并确定HF插接连接器的补偿的信号完整性，其中确定HF-补偿区域的尺寸，使得补偿的信号完整性的质量高于未补偿的信号完整性的质量。
该方法优选地设计为用于设计部分阻抗补偿的公HF连接器或部分阻抗补偿的HF插接连接器。根据本发明，HF插接连接器可以设计为真实HF插接连接器的模拟图像，而不是概念性HF连接器。HF插接连接器在这里可以作为已经标准化的HF插接连接器存在，例如来自一系列，例如用于特定应用。通过该方法，例如可以模拟受到公差的HF插接连接器，而HF插接连接器的HF端子插接连接器至少部分地由电介质材料之间的气隙围绕。气隙优选地设计为至少部分环绕的环形气隙。
在预备步骤中，可以采用HF插接连接器的多个TDR时间信号来选择公HF连接器和/或HF插接连接器。另外，在预备步骤中，公HF端子及其相关联的屏蔽导体套管的操作尺寸，特别是直径，相对于期望的阻抗彼此匹配，由此选择公HF连接器和/或HF插接连接器以进行质量改进。在预备步骤中，HF连接器和/或HF插接连接器优选地设计为用于50欧姆的阻抗。当然可以使用其他阻抗，例如75欧姆，93-125欧姆等。
电介质材料之间的气隙还可以特别地在预备步骤中配置。公HF端子的尺寸，特别是外直径，还可以在预备步骤中选择。在这里选择HF端子的典型尺寸(无需计算或模拟)是可行的，例如0.4mm的直径。除此之外，可以在预备步骤中确定与所选的公HF端子相关的屏蔽导体套管的尺寸，尤其是外直径。
在设计步骤中，可以参考多个HF插接连接器以识别公HF连接器和/或HF插接连接器来提高质量，其中对于其他相同的HF插接连接器，考虑了HF补偿区域的尺寸，特别是直径的变化。在这里，电介质材料之间的气隙可以再次在设计步骤中配置。还可以在设计步骤中参考TDR时间信号和/或S参数以评估质量的提高。另外，在设计步骤中，关于尺寸的变化，特别是直径，可以发生尺寸的增加，特别是直径。
在本发明的实施例的形式中，在这里可以观察到在相对较低的频率下(参见图8：低于约2.4至2.7GHz)，HF补偿区域变大会导致信号完整性的衰减变大。在相对较高的频率下(参见图8：大于约2.4至2.7GHz)，HF补偿区域变大会导致信号完整性的改进变大。当然，这可以在不同形式的实施例中产生其他后果，这些后果可以分别通过根据本发明的方法检查。因此，根据本发明，对于给定的传输速率，特定的尺寸，选择补偿区域的在一些情况下的特定形式(例如，由尺寸确定)和/或在一些情况下的特定位置(例如，由尺寸确定)，且在HF端子处/中对应地进行配置。
在中间步骤中(还参见图9和图10)，在设计步骤中，可以进行与期望的阻抗相关的阻抗检查，且在一些情况下，可以调节公HF连接器、HF插接连接器和/或HF补偿区域的几何形状或尺寸。根据本发明，气隙优选地设计为完全环绕的环形气隙。根据本发明的用于提高信号完整性的质量的方法优选地作为计算机支持的仿真方法来执行。当然也可以用真实的部件来执行根据本发明的方法，其中，然后不模拟而是测量TDR时间信号和S参数。
根据本发明的HF连接器包括屏蔽导体套管、安装在屏蔽导体套管内部的电介质材料和紧固在电介质材料中的HF端子，由此HF端子根据本发明来设计，和/或HF连接器由或已经由根据本发明的方法来设计[还请参见已标记的权利要求]。这样的HF连接器特别适用于HF同轴插接连接器或HF双绞线插接连接器。特别地，HF连接器设计为仅能插接而不能拧紧的HF连接器。
根据本发明的HF插接连接器包括公HF连接器和母HF连接器，其中满足以下中的至少一个：HF连接器根据本发明来设计，和/或HF连接器或HF插接连接器由根据本发明的方法来设计。–根据本发明的电气实体包括HF连接器或HF插接连接器，其中HF连接器和/或HF插接连接器根据本发明来设计，和/或HF连接器或HF插接连接器由或已经由根据本发明的方法来配置。
这样的实体例如配置为电气装置、电气设备、(预)组装的HF电缆、电气组件、电路板、电气组成部分、电气模块、电气装置、电气设备、电气聚合体、电气安装、电气系统等。
本发明抵消了HF插接连接器中(例如，HF同轴插接连接器或HF双绞线插接连接器中)的信号完整性的劣化，也称为端子间隔效应，以便改善相关的HF插接连接器的可传输带宽(信号完整性的改进)。特别地，本发明减少了由插接的HF端子的区域中的气隙导致的相关HF插接连接器在较高频率下对可实现带宽的负面影响(另见图8)。
下面参照示例性实施例并且还参照示意性且未按比例绘制的附图更详细地解释本发明。具有相同、唯一或类似设计和/或功能的部分、元件、部件、单元、组成部件和/或图式在附图说明(参见下文)、附图标记列表、专利权利要求书和在附图中具有相同的附图标记。还可从附图标记和/或附图说明中推论得出可能的替代方案，其未在发明内容(见上文)中解释，未在附图中示出和/或不是本发明的示例性实施例的最终、静态和/或运动学反转、组合等，或其组成部分、图、单元、部件、元件或其一部分。
在本发明中，可以肯定地(即存在)或否定地(即不存在)开发特征(部分、元件、部件、单元、组成部分、功能、尺寸等)。在本申请文件中(说明书(发明内容)(参见上文)，附图说明书(参见下文))，附图标记列表，专利权利要求书，附图)，消极特征是如果没有根据本发明强调不存在的事实则没有明确解释的特征。这意味着实际制造的发明，而不是通过现有技术构造的，包括省略了该特征。
本申请文件的特征不仅可以以给定的方式应用，还可以以其他方式(隔离、组装、替换、添加、唯一位置、省略等)应用。特别可能的是，根据附图标记和为其分配的特征，反之亦然，以替换、添加或省略专利权利要求和/或说明书中的特征，在说明书、附图标记的列表、专利权利要求和/或附图中。结果，由此可以更紧密地配置和/或指定专利权利要求中的特征。
说明书的特征(从(最初通常未知的)现有技术的观点来看)也可以解释为可选特征；即，这些特征中的每一个都可以被认为是兼性、任意或优选的特征，即，没有约束力的。因此，在某些情况下，包括其外围的特征可以与示例性实施例分离，然后该特征可以被转化为一般的发明思路。示例性实施例中特征的不存在(否定的特征)表明该特征对于本发明是可选的。特征的种类术语也可以进一步理解为特征的通用术语(可能涉及进一步的层次划分为子类等)，例如，通过考虑等效效果和/或等效值，特征的一般化是可能的。
附图说明
在纯粹的示例性图中：
图1以剖面透视图从侧面示出了HF插接连接器的图示，其作为根据本发明的模拟方法中的HF插接连接器的图像的模型；
图2类似于图1，示出了图示，其清楚地示出了仿真过程中发生的情况，通过该仿真过程在HF插接连接器的公HF端子处仿真了HF补偿区域；
图3示出了用于提高公HF连接器和/或HF插接连接器的信号完整性的质量的模拟方法的预备步骤中的模拟的TDR时间信号的线图；
图4示出了对应于模拟方法的预备步骤中的图3的TDR时间信号的S参数的线图；
图5示出了预备步骤中选择的TDR时间信号的线图，作为用于提高质量的HF插接连接器的代表，利用其进一步继续模拟方法；
图6示出了对应于图5的TDR时间信号的S参数的线图，也作为用于质量改进的HF插接连接器的代表，利用其继续模拟方法；
图7示出了用于提高公HF连接器和/或HF插接连接器的信号完整性的质量的模拟方法的设计步骤中的模拟的TDR时间信号的线图；
图8示出了对应于模拟方法的设计步骤中的图7的TDR时间信号的S参数的线图；
图9示出了用于改善质量的模拟方法的设计步骤中用于阻抗检查的模拟的TDR时间信号的线图；
图10示出了模拟方法中对应于用于阻抗检查的图9的TDR时间信号的S参数的线图；以及
图11和图12示出了带有进一步开发的HF补偿区域的HF插接连接器的详细截面透视侧视图。
具体实施方式
下面参照优选用于汽车行业的HF插接连接器2和HF配合插接连接器6的HF插接连接器2，6；40(参照图1、2、11和12)的变型的示例性实施例来更详细地解释本发明。下面参照优选用于提高用于汽车行业的公HF连接器2和/或HF插接连接器2，6；40(参考图3至10)的信号完整性的质量的方法的变型的示例性实施例进一步更详细地解释本发明尽管通过优选的示例性实施例更详细地描述和说明了本发明，但是本发明不受公开的示例性实施方式的限制，而是具有基本的性质。专家可以根据这些和/或以上内容(本发明的描述)得出其他变型，而不脱离本发明的保护范围。
因此，本发明通常还适用于相应的电气组成部分和/或非汽车行业中的，例如娱乐电子行业、电力电子行业、电气工程行业等，并且在技术上相当普遍。这意味着本发明通常可应用于电气实体1、5(见上文)。车辆中的地面电能技术及其派生在这里是一个例外。在附图中仅示出了本发明的目的的对于理解本发明是必需的那些空间部分。连接器和配合连接器、端子和配合端子等指代应同义地解释，即，在某些情况下可以是可互换的。
HF连接器2、6插入深度的公差通常会导致HF插接连接器2，6；40的阻抗分布中的峰值，例如来自两个高速数据连接器，其在汽车行业的传输速率超过1GHz(参照图3)。电信号沿着电磁路径从一个HF连接器2/6，经由HF插接连接器2，6；40行进到另一个HF连接器6/2，反之亦然。这样的HF插接连接器2，6；40的理想前提是内径恒定，并且在HF插接连接器2，6；40内具有相同的电介质材料，其阻抗例如为50欧姆(参见上文)。这意味着没有反射，并确保了非常好的信号性能。
由于HF连接器2，6的公差，在HF插接连接器2，6；40中的HF连接器2，6的电介质材料20，60之间产生了介电气隙4(参见图1)。当电信号到达该气隙4时，由于HF插接连接器2，6；40的该区域中的错误的阻抗匹配，形成了感应峰值。该气隙4是不可避免的，并且对HF插接连接器2，6；40的HF性能具有明显的负面影响。典型的轴向公差范围约为1.4mm，优选为所涉及的端子10，50增加约1mm的重叠，使得端子10，50也可以牢固地彼此插接(端子10，50的接触区域110，510的长度大于或等于2.4mm)。
这些HF连接器2，6中的每一个至少包括：径向外侧的屏蔽导体套管30，70，设置在屏蔽导体套管30，70的径向内侧的电介质材料20，60，以及设置在电介质材料20，60的径向内侧的HF端子10，50。屏蔽导体套管30，70在此不必构成HF连接器2，6的径向外部的边界(壳体、外壳等)。在当前情况下，HF连接器2设计成公HF插接连接器2，其具有(内部)公HF端子10，HF连接器6设计为母HF配合插接连接器6，其具有(内部)母HF配合端子50。
公HF端子10在其纵向方向Lr上划分为：具有插入区域112的机电接触部分110，插入区域112优选地径向外侧地倒圆角或斜角并且在前端是自由的；电介质材料20中的机械紧固部分120；以及机电连接部分130，其可以例如设计为压配合部分、钎焊部分、焊接部分、压接部分等。在当前情况下，公HF连接器2的屏蔽导体套管30与头座一体地构造，但其根据本发明是可选的。
母HF端子50在其纵向方向Lr上划分为：具有插入区域512的机电接触部分510，插入区域512优选地径向内侧地倒圆角或斜角并且在前端是自由的；电介质材料60中的机械紧固部分520；以及机电连接部分530，其在当前情况下设计成压接部分，但也可例如是压配合部分、钎焊部分、焊接部分等。在当前情况下，母HF连接器6的屏蔽导体套管70构造为可压接的屏蔽导体套管70，但是其根据本发明是可选的。
根据本发明，补偿区域122设置在公HF端子10处/中，使得HF插接连接器2，6；40的信号完整性的损耗由于该HF补偿区域122而部分地补偿和/或可以部分地补偿。这例如由包括公HF端子10和母HF配合端子50的HF插接连接器2，6；40的基于公差的最终插接位置引起。
HF补偿区域122在这里优选地由一件材料几何上被改进并紧固在公HF端子10处/中或与公HF端子10一体地构造。补偿区域122特别地设置为HF端子10的凸出部122。优选地，在公HF端子10处/中，在接触部分110旁边提供补偿区域122。在这里，HF补偿区域122可以在HF端子10处/中设置在紧固部分120处/中或在接触部分110和紧固部分120之间。
HF补偿区域122可以在公HF端子10处/中设置在一侧、两侧或多侧3，在外周的一部分周围或外周的全部周围。在图2中，公HF端子10具有矩形或正方形的截面，其中补偿区域122设置在两侧(在图2上方和下方，横向于纵向方向Lr，与公HF端子10的两个纵向侧齐平)。在图11和图12中，公HF端子10具有椭圆、圆形或方形截面，其中补偿区域122设置在整个外周周围。当然，补偿区域122可以设置在外周的一部分周围。
通过根据本发明的用于提高质量的方法来确定补偿区域122的或补偿区域122中的公HF端子10的合适的尺寸或直径。这里，补偿区域122在纵向方向Lr上在公HF端子10处/中的位置基本上是无关紧要的，其在公HF端子10处/中在周向方向上的位置也是如此。然而，例如，补偿区域122的径向尺寸优选是重要的，例如在单个径向方向上(一侧式补偿区域122)，在两个相反的径向方向上(两侧式，优选对称的补偿区域122)和在所有的径向方向上(全部外周周围的补偿区域122)。
该方法优选地作为计算机辅助的模拟方法来执行。当然，也可以不模拟相关数据而是在真实HF插接连接器2，6；40处进行测量。为了确定具有改进的质量的HF插接连接器2，6；40(在公HF连接器2和母HF配合连接器6的电介质材料20，60之间具有气隙4)，该组件首先转换为计算机模型。气隙4在整个过程期间保持被配置，并具有特定的直径，例如：0.35mm，0.4mm，0.45mm，0.5mm，0.55mm，0.6mm，0.7mm，0.8mm，1.0mm。
在该方法的预备步骤I中，参照该计算机模型确定HF插接连接器2，6；40的至少一个未补偿的信号完整性。这里，公HF端子10和HF插接连接器2，6；40应当具有事先选择的特定阻抗，例如50欧姆。如果不是这种情况，必须确定公HF端子10和HF插接连接器2，6；40的相关的直径，并且适当地配置HF端子10和HF插接连接器2，6；40。这意味着，尽管有气隙4，公HF连接器2和/或HF插接连接器2，6；40在这里必须为该阻抗配置(参考图3和图5，电感峰值之前和之后的阻抗)。
公HF端子10的例如0.4mm或0.5mm的典型直径在这里优选自由地选择，并且之后确定屏蔽导体套管30的该几何形状，尤其是其内径，或头座的几何形状，这都是为该阻抗确定。例如，这使用图3中所示的TDR时间信号I至VI进行。50欧姆的期望的阻抗位于信号III和IV之间，信号III和IV代表特定的几何形状。由此可以确定相关阻抗的几何形状。图4示出了与TDR时间信号的I至VI相对应的S参数。
图5示出了在预备步骤I中为期望的50欧姆选择的TDR时间信号(图3的信号III和IV之间的TDR时间信号)。图6示出了与此相对应的S参数，该S参数表示参考S参数，必须根据该S参数测量根据本发明的补偿区域122；即，在此必须证明用于改进质量的减小的衰减。
在该方法的设计步骤II中，现在在公HF端子10处/中提供几何形状确定的HF补偿区域122，优选在其接触区域110旁边，并在计算机模型中确定HF插接连接器的补偿的信号完整性。用几何上不同的HF补偿区域122重复该过程。图7中示出了两个HF补偿区域122的总体结果(HF补偿区域122中HF端子10的直径：d＝0.6mm和d＝0.8mm)以及预备步骤I的结果(无补偿)。设计步骤II优选地直接在预备步骤I之后。
图8示出了与图7的TDR时间信号相对应的S参数。发现(参见图8)HF补偿区域122的较大尺寸或直径在较低频率处比在较高频率处更差。从对要设计的HF插接连接器2，6；40的要求出发，特别是对于传输频率，要为补偿区域122选择合适的尺寸或合适的直径。模拟方法进一步表明，通过使用HF插接连接器2，6；40的设计，尤其是由此可以开发的公HF端子10的设计，可以改善特定频率或频带(此处大于约2.4至2.7GHz至大于10GHz，图8)的HF性能。
在中间步骤(参见图9和10)中，可以在设计步骤II中进行与期望的阻抗相关的阻抗检查。这里，如果合适的话，可以调节HF插接连接器2，6；40的和/或HF补偿区域122的公HF连接器2的几何形状或尺寸，特别是其屏蔽导体套管30的直径。遵循根据本发明的模拟方法，可以进一步改进补偿区域122。因此，补偿区域122可以在纵向方向Lr中仅部分地具有恒定的直径，并且可以进一步包括斜面(图11)或者可以完全由斜面构成(图12)。补偿区域122在这里可以再次形成在一侧、两侧、多侧上，部分地围绕外周，完全围绕外周等等。
附图标记列表
1 电气实体
2 (电气)HF(配合)(插接)连接器
4 电介质材料20，60之间的气隙
5 电气实体
6 (电气)HF(配合)(插接)连接器
10 (内部)(母)HF(配合)端子
20 电介质材料
30 屏蔽套筒，可能与头座一体地设计
40 HF插接连接器，由HF连接器2和HF配合连接器6构成
50 (内部)(母)HF(配合)端子
60 电介质材料
70 屏蔽套筒
110 (电磁)(配合)接触部分
112 插入区域，优选圆角的、斜角的
120 电介质材料20中的(机械)紧固部分
122 补偿区域，特别是凸出部
130 (电磁)连接部分
510 电介质材料20中的(电磁)(配合)接触部分
512 插入区域，优选圆角的、斜角的
520 电介质材料60中的(机械)紧固部分
530 (电磁)连接部分
Lr HF端子10，50等的纵向方向

Claims (15)

1.一种用于HF连接器(2/6)的HF端子(10/50)，特别是公HF端子(10)，优选用于汽车行业，具有：
机电接触部分(110/510)、机械紧固部分(120/520)和机电连接部分(130/530)，其中所述HF端子(10/50)在纵向方向(Lr)上延伸，其特征在于，
对于受到HF插接连接器(2，6；40)的公差的最终插接位置，所述HF插接连接器(2，6；40)包括具有所述HF端子(10/50)的HF连接器(2/6)和具有HF配合端子(50/10)的HF配合连接器(6/2)，
所述HF端子(10/50)在其接触部分(110/510)旁边包括几何上改进的HF补偿区域(122)，使得所述HF插接连接器(2，6；40)的信号完整性的损耗由于该HF补偿区域(122)能够被部分地补偿和/或被部分地补偿。
2.如权利要求1所述的HF端子(10/50)，其特征在于，所述HF补偿区域(122)：
在所述HF端子(10/50)处/中，设置或布置在所述HF端子(10/50)的机械紧固部分(120)中，
在所述HF端子(10/50)处/中，设置或布置在所述接触部分(110/510)和所述紧固部分(120)之间，和/或
在所述HF端子(10/50)处/中，设置或布置为尺寸变化部或直径变化部。
3.如前述权利要求中任一项所述的HF端子(10/50)，其特征在于：
所述HF补偿区域(122)在所述HF端子(10/50)处/中，至少设置或布置在一侧，特别是两侧或所有侧，
所述HF补偿区域(122)在所述HF端子(10/50)处/中，设置或布置在外周的一部分周围，或所述外周的全部周围，和/或
除了其接触部分(110)的插入区域(112)、其HF补偿区域(122)和其连接部分(130)之外，所述HF端子(10)设计为直的实心圆柱体。
4.如前述权利要求中任一项所述的HF端子(10/50)，其特征在于：
所述HF补偿区域(122)的整个截面配置为在所述HF端子(10)的中心部分中的凸出部(122)，
具有两个基本相同的HF端子(10/50)，一个端子(10/50)具有较大的补偿区域(122)或尺寸较大的补偿区域，该补偿区域配置为用于较高的频率，
所述凸出部(122)在所述纵向方向(Lr)上具有全部或部分恒定的直径，和/或
所述凸出部(122)在所述纵向方向(Lr)上全部或部分地包括斜面。
5.如前述权利要求中任一项所述的HF端子(10/50)，其特征在于：
所述HF端子(10/50)设计为仅能够插接但不能拧紧的HF端子(10/50)，
具有HF补偿区域(122)或凸出部(122)的所述HF端子(10/50)能够设计为单件或整件材料，和/或
所述HF端子(10)通过如以下权利要求之一所述的用于改进信号完整性的质量的方法来配置。
6.一种用于提高公HF连接器(2)和/或HF插接连接器(2，6；40)的信号完整性的质量的方法，优选用于汽车行业，其中，
对于具有改进的质量的HF插接连接器(2，6；40)，在公HF连接器(2)的和母HF配合连接器(6)的电介质材料(20，60)之间具有气隙(4)，在预备步骤(I)中确定HF插接连接器(2，6；40)的至少一个未补偿的信号完整性，其特征在于，
在所述预备步骤之后的设计步骤(II)中，在所述HF插接连接器(2，6；40)的公HF端子(10)处/中，在其电磁接触部分(110)旁边提供HF补偿区域(122)，并确定所述HF插接连接器(2，6；40)的经补偿的信号完整性，其中
确定所述HF补偿区域(122)的尺寸，使得所述经补偿的信号完整性的质量高于未补偿的信号完整性的质量。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法被设计为用于设计经部分阻抗补偿的公HF连接器(2)或经部分阻抗补偿的HF插接连接器(2，6；40)的方法，和/或
所述HF插接连接器(2，6；40)设计为真实HF插接连接器的模拟图像，而不是概念性HF连接器(2，6；40)。
8.如权利要求6或7所述的方法，其特征在于，在用于选择公HF连接器(2)和/或HF插接连接器(2，6；40)的所述预备步骤(I)中，参考多个HF插接连接器(2，6；40)的TDR时间信号，和/或
在所述预备步骤(I)中，公HF端子(10)及其相关联的屏蔽导体套管(30)的操作尺寸，特别是直径，相对于期望的阻抗彼此匹配，由此选择公HF连接器(2)和/或HF插接连接器(2，6；40)以进行质量改进。
9.如权利要求6-8中任一项所述的方法，其特征在于，在所述预备步骤(I)中：
配置所述电介质材料(20，60)之间的气隙(4)，
选择所述公HF端子(10)的尺寸，特别是外直径，和/或
确定与所选择的公HF端子(10)相关的所述屏蔽导体套管(30)的尺寸，特别是外直径。
10.如权利要求6-9中任一项所述的方法，其特征在于，在所述设计步骤(II)中，参考多个HF插接连接器(2，6；40)以识别所述公HF连接器(2)和/或所述HF插接连接器(2，6；40)来提高所述质量，其中对于不相同的HF插接连接器(2，6；40)，考虑了所述HF补偿区域(122)的尺寸、特别是直径的变化。
11.如权利要求6-10中任一项所述的方法，其特征在于，在设计步骤(II)中：
配置所述电介质材料(20，60)之间的气隙(4)，
参考TDR时间信号和/或参数，以便评估质量的提高，和/或
关于所述尺寸的变化，特别是所述直径的变化，发生所述尺寸的增加，特别是所述直径的增加。
12.如权利要求6-11中任一项所述的方法，其特征在于，在所述设计步骤(II)中的中间步骤中，能够进行与期望的阻抗相关的阻抗检查，且在一些情况下，可以调节所述公HF连接器(2)、所述HF插接连接器(2，6；40)和/或所述HF补偿区域(122)的几何形状或尺寸。
13.一种HF连接器(2/6)，特别是公HF连接器(2)，优选用于汽车行业，具有：
屏蔽导体套管(30/70)、安装在所述屏蔽导体套管(30/70)中的电介质材料(20/60)和紧固在所述电介质材料(20/60)中的HF端子(10/50)，其特征在于，
所述HF端子(10/50)根据前述权利要求之一设计，和/或所述HF连接器(2)根据前述权利要求之一所述的方法设计。
14.一种HF插接连接器(2，6；40)，特别是HF同轴插接连接器(2，6)或HF双绞线插接连接器(2，6)，优选用于汽车行业，具有公HF连接器(2)和母HF连接器(2)，其特征在于，
所述HF连接器(2，6；40)中的至少一个根据前述权利要求之一设计，和/或所述HF连接器(2)或所述HF插接连接器(2，6；40)根据前述权利要求之一的方法来设计。
15.一种电气实体(1/5)，优选用于汽车行业，具有HF连接器(2/6)或HF插接连接器(2，6；40)，其特征在于，
所述HF连接器(2/6)和/或所述HF插接连接器(2，6；40)根据前述权利要求之一来设计，和/或
所述HF连接器(2)或所述HF插接连接器(2，6；40)根据前述权利要求之一来设计。
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