DE102004031271B4

DE102004031271B4 - HF-Steckverbinder für Koaxialkabel

Info

Publication number: DE102004031271B4
Application number: DE200410031271
Authority: DE
Inventors: Roland Baur; Martin Hogg
Original assignee: IMS Connector Systems GmbH
Current assignee: IMS Connector Systems GmbH
Priority date: 2004-06-28
Filing date: 2004-06-28
Publication date: 2008-02-14
Anticipated expiration: 2024-06-29
Also published as: DE102004031271A1

Abstract

HF-Steckverbinder für Koaxialkabel mit einem Steckergehäuse (20), welches im Innern abgewandt zur Steckseite mit einer Führung (10) für wenigstens einen Teil des Koaxialkabels (50) versehen ist, wobei sich die Querschnittsöffnung (12, 14) der Führung (10) in Richtung auf die Steckseite zu verjüngt und wenigstens derjenige Teil der Führung (10) mit der kleinsten Querschnittsöffnung (14) elektrisch leitend ausgeführt sowie elektrisch leitend mit dem Steckergehäuse (20) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verwendung bei Koaxialkabeln mit Metallfolie die Querschnittsöffnung (14), die an dem der Steckseite zugewandten Ende der Führung (10) angeordnet ist, einen kleineren Durchmesser hat als der in der Führung (10) geführte Teil des Koaxialkabels und dass das Koaxialkabel mittels einer Hülse (30) an der Führung (10) befestigt ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen HF-Steckverbinder für Koaxialkabel gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Koaxialkabel werden in großer Stückzahl für die elektrische Signalübertragung in verschiedensten Anwendungsbereichen eingesetzt. Dementsprechend findet eine Vielzahl an Steckverbindern Verwendung, mit welchen die Koaxialkabel an unterschiedliche Geräte wie Signalgeber oder Signalempfänger angeschlossen werden. Unter anderem werden Koaxialkabel und entsprechende Steckverbinder zur Übertragung von Hochfrequenzsignalen (HF-Signalen) eingesetzt.
Steckverbinder für Koaxialkabel sind beispielsweise aus der EP 0 110 823 B1 oder der DE 199 26 473 C2 bekannt. Speziell die Übertragung von HF-Signalen stellt vergleichsweise hohe Anforderungen an die Steckverbinder und die dabei erforderliche Kontaktierung des Koaxialkabels.
Weitere Steckverbinder für Koaxialkabel sind beispielsweise aus der DE 100 65 586 A1 , der CH 205317 A sowie der DE 198 51 725 C1 bekannt. Insbesondere ist der DE 100 65 586 A1 ein HF-Steckverbinder für Koaxialkabel mit einem Steckergehäuse, welches im Inneren abgewandt zur Steckerseite mit einer Führung für wenigstens einen Teil des Koaxialkabels versehen ist und bei dem sich die Querschnittsöffnung der Führung in Richtung auf die Steckseite zu verjüngt und wenigstens derjenige Teil der Führung mit der kleinsten Querschnittsöffnung elektrisch leitend ausgeführt sowie elektrisch leitend mit dem Steckergehäuse verbunden ist, zu entnehmen.
Aus der CH 205317 A ist es bekannt, im Innern des Steckergehäuses eine Führung für ein zumindest aus Innenleiter, Dielektrikum und einem Außenleiter bestehenden Teil des Koaxialkabels vorzusehen, deren Querschnittsöffnung sich wenigstens entlang eines Längsabschnitts der Führung in Richtung auf die Steckerseite zu derart verjüngt, dass sich teilweise ein Durchmesser aufweist, welcher kleiner ist als der des in der Führung geführten Teils des Koaxialkabels.
Die DE 198 51 725 C1 lehrt mehrere vorteilhafte Ausgestaltungen entsprechender Führungen.
So liegt der vorliegenden Erfindung das Problem zugrunde, einen HF-Steckverbinder zur Verfügung zu stellen, mit welchem die Abschirmung eines Koaxialkabels an einem definierten Punkt oder einem definierten Bereich dauerhaft zuverlässig kontaktiert werden kann.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß gelöst durch einen HF-Steckverbinder mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
Die Verwendung eines solchen erfindungsgemäßen HF-Steckverbinders verringert die Entstehung unerwünschter Signalresonanzen und -reflexionen im Übergangsbereich Koaxialka bel-Steckverbinder, welche die Signalgüte negativ beeinträchtigen.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand abhängiger Unteransprüche.
Die der Erfindung zugrunde liegende Idee besteht darin, im Innern des Steckergehäuses eine Führung für einen zumindest aus Innenleiter, Dielektrikum und einem Außenleiter bestehenden Teil des Koaxialkabels vorzusehen, deren Querschnittsöffnung sich wenigstens entlang eines Längsabschnitts der Führung in Richtung auf die Steckseite zu derart verjüngt, dass sie teilweise einen Durchmesser aufweist, welcher kleiner ist als der des in der Führung geführten Teils des Koaxialkabels. Zudem ist wenigstens derjenige Teil der Führung mit der kleinsten Querschnittsöffnung elektrisch leitend ausgeführt und elektrisch leitend mit dem Steckergehäuse verbunden. Durch Einbringen eines aus Innenleiter, Dielektrikum und mindestens einer Abschirmung bestehenden Teils des Koaxialkabels in die Führung entsteht in demjenigen. Bereich der Führung, in welchem deren Querschnittsöffnung einen kleineren Durchmesser aufweist als der geführte Teil des Koaxialkabels eine kraftschlüssige Verbindung zwischen der Führung und dem geführten Teil des Koaxialkabels. Der geführte Kabelteil wird in diesem Bereich quasi verklemmt. Auf diese Weise entsteht ein definierter elektrisch leitender Kontakt zwischen der geführten Abschirmung und der Führung bzw. dem mit der Führung elektrisch leitend verbundenen Steckergehäuse, so dass bei der Übertragung von HF-Signalen unerwünschte Resonanzen und Reflexionen aufgrund eines undefinierten Kontaktierungspunktes bzw. Kontaktierungsbereiches vermieden. werden.
Zudem ermöglicht die Erfindung eine einfache Kontaktierung der Abschirmung von Koaxialkabeln, bei welchen die Abschirmung durch eine nur schwer entfernbare Metallfolie gebildet ist, da diese zur Kontaktierung nicht entfernt zu werden braucht.
Weiterhin ist es mit dem erfindungsgemäßen HF-Steckverbinder möglich, die geführte Abschirmung beliebig nahe an dem der Steckseite zugewandten Ende des Koaxialkabels zu kontaktieren, was bei der Übertragung von HF-Signalen wiederum vorteilhaft ist, da auf diese Weise weniger Signalreflexionen bzw. -resonanzen auftreten.
Eine Ausführungsform der Erfindung sieht daher vor, dass der Längsabschnitt der Führung mit der sich verjüngenden Querschnittsöffnung an oder nahe dem der Steckseite zugewandten Ende der Führung angeordnet ist, die Querschnittsöffnung der Führung an diesem Ende den geringsten Durchmesser aufweist und, abgesehen vom Innenleiter, das Ende des geführten Teils des Koaxialkabels an diesem Ende angeordnet ist. In dieser Weise ist eine definierte Kontaktierung der geführten Abschirmung des Koaxialkabels direkt am Ende des Koaxialkabels gewährleistet.
Dabei ist die Führung vorteilhafterweise so ausgestaltet, dass sie an der Stelle, an welcher die Querschnittsöffnung den geringsten Durchmesser aufweist, die Abschirmung ringförmig berührt und auf diese Weise eine ringförmige Kontaktierung bewirkt
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen HF-Stecker,
2 Projektionsdarstellung des erfindungsgemäßen HF-Steckers aus 1,
3 HF-Stecker aus 1 mit darin angeordnetem Koaxialkabel.
Die 1 bis 3 zeigen jeweils einen HF-Stecker als Ausführungsbeispiel für einen erfindungsgemäßen HF-Steckverbinder.
In dem durch die 1 bis 3 illustrierten Ausführungsbeispiel besteht der HF-Stecker 1 im wesentlichen aus dem Steckergehäuse 20 und einer mit diesem verbundenen Führung 10, einer Überwurfmutter 40 zur Befestigung des HF-Steckers an einer passenden Buchse und einer Hülse 30 sowie einem Kontaktstift 44. Die Führung 10 und das Steckergehäuse 20 sind einstückig aus elektrisch leitfähigem Material gefertigt, insbesondere aus Metall oder einer Metalllegierung. Auf diese Weise ergibt sich eine zuverlässige elektrisch leitende Verbindung-zwischen dem Längsabschnitt der Führung 10 mit der sich verjüngenden Querschnittsöffnung 14 und dem Steckergehäuse 20.
Weiterhin weist die Führung 10 wenigstens an ihrem der Steckseite abgewandten Ende bei gleichbleibendem Durchmesser der Querschnittsöffnung 12 einen zum genannten Ende der Führung 10 hin abnehmenden Außendurchmesser auf. Diese keilförmige Ausgestaltung 16 der Führung 10 erleichtert das Abtrennen von in der Führung 10 zu führenden Teilen des Koaxialkabels, bei welchen es sich wenigstens um den Innenleiter 52, das Dielektri kum 54 und die erste Abschirmung 56 handelt, von nicht in der Führung 10 zu führenden Teilen des Koaxialkabels 50, wie der zweiten Abschirmung 58 oder einem Außenmantel des Koaxialkabels 50, welcher in den Figuren nicht dargestellt ist. Die erste Abschirmung 56 ist beispielsweise als Metallfolie ausgeführt, die zweite Abschirmung 58 als Drahtgeflecht.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Führung 10 großteils innerhalb der Hülse 30 angeordnet. Auf diese Weise lässt sich mittels an sich bekannter Techniken verhältnismäßig einfach eine mechanische Verbindung zwischen der Hülse 30 und der Führung 10 bzw. dem mit der Führung 10 verbundenen Steckergehäuse 20 herstellen, beispielsweise durch Verkleben, Verlöten oder Vergießen.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung bzw. des Ausführungsbeispieles ist die Hülse 30 als Crimp-Hülse ausgeführt, so dass die mechanische Verbindung zwischen der Hülse 30 und dem Steckergehäuse 20 bzw. der Führung 10 durch mechanisches Quetschen der Hülse 30 hergestellt werden kann.
Wie 1 zu entnehmen ist, ist zwischen der Außenwandung der Führung 10 und der Innenwandung der Hülse 30 ein Freiraum 18 vorgesehen, der gemäß der Darstellung in 3 zur Aufnahme von nicht in der Führung 10 geführten Abschirmungen, insbesondere der zweiten Abschirmung 58, dient. Sofern dies zweckmäßig erscheint, können jedoch entgegen der Darstellung in 3 auch Außenmäntel oder anderweitige Ummantelungen des Koaxialkabels in diesen Freiräumen 18 angeordnet sein.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Hülse 30 mit einer Bohrung 32 versehen, welche zur Abfrage der Position des Koaxialkabels 50 innerhalb der Hülse 30 dient. Wird die in 3 dargestellte zweite Abschirmung 58 mit der Hülse 30 verlötet, so können über die Bohrung 32 überdies Lötmittel wie Lötzinn zugeführt und/oder Lötdämpfe abgeführt werden.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die sich verjüngende Querschnittsöffnung 14 der Führung 10 als konzentrische Verjüngung ausgeführt. Auf diese Weise ergibt sich eine zentrische Führung des Innenleiters 52. Eine wie in den 1 und 3 dargestellte konische Verjüngung ist zweckmäßig, jedoch nicht zwingend erforderlich.
Wie 1 zu entnehmen ist, ist die verjüngende Querschnittsöffnung 14 an dem der Steckseite zugewandten Ende der Führung 10 angeordnet und die Querschnittsöffnung 12 weist an diesem Ende den geringsten Durchmesser auf. Wie weiter 3 zeigt, endet an diesem Ende der Führung 10 auch die erste Abschirmung 56 sowie das Dielektrikum 54, so dass die erste Abschirmung 56 des Koaxialkabels 50 direkt am Ende der ersten Abschirmung 56 bzw. des Dielektrikums 54 mit dem Steckgehäuse elektrisch kontaktiert ist, wodurch, wie oben beschrieben, bei der Übertragung von HF-Signalen unerwünschte Resonanzen und Reflexionen reduziert werden.
Lediglich der Innenleiter 52 ragt über das Ende der Führung 10 hinaus und in den Kontaktstift 44 hinein, wo er mit diesem verlötbar ist. Der Kontaktstift 44 selbst stützt sich über seine Seitenfläche an der Isolierhülse 46 ab, welche ihrerseits am Steckergehäuse 20 abgestützt ist und eine zentrische Führung des Kontaktstifts 44 bewerkstelligt.
Die Überwurfmutter 40 ist mittels Hintergriffen in an sich bekannter Weise an dem Steckergehäuse 20 drehbar befestigt. Wei terhin ist ein Dichtring 42 vorgesehen, um das Eindringen von Feuchtigkeit in das Innere des HF-Steckers zu verhindern.
Wie 2 zu entnehmen ist, ist die äußere Oberfläche der Überwurfmutter 40 zudem teilweise mit einer Aufrauung 48 versehen, welche die Griffigkeit der Überwurfmutter erhöht.

1: HF-Stecker
10: Führung
12: Querschnittsöffnung der Führung
14: verjüngende Querschnittsöffnung
16: keilförmige Ausgestaltung der Führung
18: Freiraum
20: Steckergehäuse
30: Hülse
32: Bohrung
40: Überwurfmutter
42: Dichtscheibe
44: Kontaktstift
46: Isolierhülse
48: Aufrauung
50: Koaxialkabel ohne Außenmantel
52: Innenleiter
54: Dielektrikum
56: erste Abschirmung
58: zweite Abschirmung

Claims

HF-Steckverbinder für Koaxialkabel mit einem Steckergehäuse (20), welches im Innern abgewandt zur Steckseite mit einer Führung (10) für wenigstens einen Teil des Koaxialkabels (50) versehen ist, wobei sich die Querschnittsöffnung (12, 14) der Führung (10) in Richtung auf die Steckseite zu verjüngt und wenigstens derjenige Teil der Führung (10) mit der kleinsten Querschnittsöffnung (14) elektrisch leitend ausgeführt sowie elektrisch leitend mit dem Steckergehäuse (20) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verwendung bei Koaxialkabeln mit Metallfolie die Querschnittsöffnung (14), die an dem der Steckseite zugewandten Ende der Führung (10) angeordnet ist, einen kleineren Durchmesser hat als der in der Führung (10) geführte Teil des Koaxialkabels und dass das Koaxialkabel mittels einer Hülse (30) an der Führung (10) befestigt ist.
HF-Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung (10) und das Steckergehäuse (20) einstückig aus elektrisch leitfähigem Material gefertigt sind, insbesondere aus Metall oder einer Metalllegierung.
HF-Steckverbinder nach Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung (10) an ihrem der Steckseite abgewandten Ende bei gleichbleibendem Durchmesser der Querschnittsöffnung (12) einen zum genannten Ende der Führung (10) hin abnehmenden Außendurchmesser aufweist.
HF-Steckverbinder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung (10) wenigstens teilweise innerhalb der Hülse (30) angeordnbar ist.
HF-Steckverbinder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Außenwandung der Führung (10) und der Innenwandung der Hülse (30) ein Freiraum (18) für nicht in der Führung (10) geführte Abschirmungen (58) und/oder Außenmäntel des Koaxialkabels (50) vorgesehen ist.
HF-Steckverbinder nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (30) mit einer Bohrung (32) zur Abfrage der Position des Koaxialkabels (50) innerhalb der Hülse und/oder zur Zuführung von Lötmitteln bzw. Abfuhr von Lötdämpfen versehen ist.
HF-Steckverbinder nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (30) als Crimp-Hülse ausgeführt ist.
HF-Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsöffnung (14) der Führung (10) sich konzentrisch verjüngt, insbesondere konisch.