DE102015007074A1 - Shield housing for printed circuit boards with fixings for connecting cables - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schirmgehäuse und eine Anordnung aus einem Schirmgehäuse und einer Platine sowie eine Stapelanordnung von solchen Anordnungen, insbesondere geeignet zum Aufbau von Antennen, wie sie zum Beispiel im Mobilfunk oder bei sogenannten verteilten Systemen zum Einsatz kommen können.The present invention relates to a shield housing and an arrangement of a shield housing and a circuit board and a stack arrangement of such arrangements, in particular suitable for the construction of antennas, as they can be used for example in mobile or in so-called distributed systems.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schirmgehäuse und eine Anordnung aus einem Schirmgehäuse und einer Platine sowie eine Stapelanordnung von solchen Anordnungen, insbesondere geeignet zum Aufbau von Antennen, wie sie zum Beispiel im Mobilfunk oder bei sogenannten verteilten Systemen zum Einsatz kommen können.The present invention relates to a shield housing and an arrangement of a shield housing and a circuit board and a stack arrangement of such arrangements, in particular suitable for the construction of antennas, as they can be used for example in mobile or in so-called distributed systems.
Abschirmdeckel oder Schirmgehäuse in unterschiedlichen Ausführungsformen sind an und für sich bekannt und werden zur Schirmung gegen störende (Hochfrequenz) HF-Einstrahlung bzw. Abstrahlung auf oder von elektrischen Schaltkreisen bzw. offenen Leiterstrukturen (z. B. Microstrip) und genereller von üblicherweise an Platinen angebrachten elektronischen Bauteilen verwendet. Neben Ein- bzw. Abstrahlungen von bzw. nach außen können so zusätzlich unerwünschte Beeinflussungen zwischen verschiedenen Komponenten in einem System, z. B. einer Antenne minimiert werden.Shielding covers or shielding housings in various embodiments are known per se and are used for shielding against interfering (radio frequency) RF radiation or radiation on or from electrical circuits or open conductor structures (eg microstrip) and more generally mounted on circuit boards used electronic components. In addition to inputs or emissions from or to the outside so additional undesirable effects between different components in a system, eg. B. an antenna can be minimized.
Die Funktion eines Schirmgehäuses wird generell als erfüllt angesehen, wenn in den Arbeits-Frequenzbereichen der zu schirmenden Leiterplatten bzw. des zu schirmenden Systems eine möglichst hohe Schirmdämpfung erreicht wird. Schirmgehäuse in allen möglichen Ausführungen sind in der Elektrotechnik weit verbreitet und auch in der Antennen- und Filtertechnik sind bereits verschiedene Ansätze zu finden, meist in der Form von einfachen Blechen oder aus Blech gebogenen U-förmigen oder schachtelförmigen Konstruktionen.The function of a screen housing is generally considered to be met if the highest possible shield attenuation is achieved in the working frequency ranges of the circuit boards to be shielded or the system to be shielded. Screen housings in all possible designs are widely used in electrical engineering and also in the antenna and filter technology are already various approaches to find, usually in the form of simple sheets or bent sheet metal U-shaped or box-shaped constructions.
Bei den bisherigen Schirmgehäusen wird üblicherweise der Bereich, in dem Signalkabel oder signalführende Leitungen vorliegen ausgespart. Vereinzelt wurde versucht speziell für diesen Bereich am äußeren Gehäuse z. B. einer Antennen ein Verschlussteil oder einen Deckel auszubilden, der dann eine gewisse Schirmfunktion erfüllen kann und meist über an und für sich bekannte Verbinder oder Steckkontakte mit externen signalführenden Leitungen verbunden werden kann, wobei die interne Anbindung an die Platine selbst üblicherweise ungeschirmt erfolgt. Der Stand der Technik zeigt Schirmdeckel, die eine Abschirmung von weniger als 40 dB ermöglichen. Im Antennenbereich ist die Anforderung an Komponenten insbesondere die weitgehende Reduzierung der passiven Intermodulation in Kombination mit einer hohen HF Schirmwirkung, dies ist mit herkömmlichen Schirmgehäusen nur unzureichend möglich.In the case of the previous screen housings, the area in which signal cables or signal-carrying lines are present is usually cut out. Occasionally was tried especially for this area on the outer housing z. As an antenna to form a closure part or a lid, which can then fulfill a certain shielding function and can usually be connected via known per se connectors or plug contacts with external signal-carrying lines, the internal connection to the board itself usually unshielded. The prior art shows shield covers that provide shielding of less than 40 dB. In the antenna sector, the requirement for components is, in particular, the substantial reduction of passive intermodulation in combination with a high HF shielding effect, which is only insufficiently possible with conventional shielded housings.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin eine möglichst hohe Schirmdämpfung zu realisieren und eine Anbindung eines Signalkabels z. B. eine Koaxialkabels zu ermöglichen, die über die Zuleitung eingeleitete mechanische Beanspruchungen für die Leiterplatte bzw. Lötstellen weitgehend reduziert, eine definierte Anschlusssituation ermöglicht und produktionsgerecht ausgeführt werden kann. Passive Intermodulation soll dabei vermieden werden.The object of the present invention is to realize the highest possible shield attenuation and a connection of a signal cable z. As a coaxial cable to allow the introduced via the supply line mechanical stresses for the circuit board or solder joints largely reduced, allows a defined connection situation and can be carried out in line with production. Passive intermodulation should be avoided.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst, bevorzugte Ausführungsformen sind in den anhängigen Ansprüchen definiert. Überraschend hat sich gezeigt, dass Schirmgehäuse auch die Möglichkeit bieten, eine Schnittstelle zwischen elektrischen Schaltkreisen bzw. offenen Leiterstrukturen und signalführenden Leitungen z. B. Koaxialkabeln zu definieren. Bei der Auslegung dieser Schnittstelle ist neben einem elektrisch optimal ausgeführten Übergang darauf zu achten, dass sich die Eigenschaften einer Leiterplatte prinzipiell durch mechanische Beanspruchungen beeinflussen lassen. So werden bei einer koaxialen Signalzuführung die Anschlüsse der Leiterplatte üblicherweise durch einen Lötprozess direkt mit den Drahtinnenleitern der Koaxialkabel verbunden. Mechanische Beanspruchungen, z. B. durch Einleitung von Kräften oder Drehmomenten über den Drahtinnenleiter können Veränderungen/Beschädigungen der Leiterplatte/Lötstelle bewirken, die sich negativ auf die Haltbarkeit sowie die elektrischen Werte der Baugruppe auswirken können. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn vergleichsweise weiche Leiterplattenmaterialien z. B. auf PTFE-Basis zum Einsatz kommen, wie es in der Antennentechnik für Basisstationsantennen häufig der Fall ist. Beschädigungen durch den Innenleiter einen Koaxialkabels können z. B. durch Biegen/Bewegen des Koaxialkabels während der Produktion eine Baugruppe/Antenne verursacht werden.This object is achieved with the features of claim 1, preferred embodiments are defined in the appended claims. Surprisingly, it has been shown that screen housings also offer the possibility of an interface between electrical circuits or open conductor structures and signal-carrying lines z. B. to define coaxial cables. When designing this interface, in addition to an electrically optimally designed transition, it must be ensured that the properties of a printed circuit board can in principle be influenced by mechanical stresses. Thus, in a coaxial signal supply, the terminals of the circuit board are usually connected by a soldering process directly to the wire inner conductors of the coaxial cable. Mechanical stresses, z. B. by introducing forces or torques on the inner wire conductor can cause changes / damage to the circuit board / solder joint, which can adversely affect the durability and the electrical values of the assembly. This is particularly the case when comparatively soft circuit board materials z. B. PTFE-based are used, as is often the case in the antenna technology for base station antennas. Damage through the inner conductor a coaxial cable can z. B. caused by bending / moving the coaxial cable during production, a module / antenna.
Generell sind mechanische Beanspruchungen von Lötstellen kritisch zu bewerten. Besonders kritisch ist beispielsweise die Verbindung eines Innenleiters auf eine Leiterplatte. Es bestand in diesem Zusammenhang Bedenken gegen eine Lötverbindung zur Verbindung des Außenleiters z. B. eines Koaxialkabels an einen Masseanschluss oder auch an ein Schirmgehäuse. Sind während der Produktion, dem anschließenden Transport oder im Betrieb von Baugruppen/Antennen mechanische Beanspruchungen der Signalleitungen zu erwarten, wurden bisher umfangreiche externe Schutzvorrichtungen/Verpackungen verwendet um dafür zu sorgen, dass keine Beschädigungen oder Veränderungen an Lötstellen/Leiterplatten verursacht werden können bzw. diese weitgehend minimiert werden.In general, mechanical stresses of solder joints are critically evaluated. Particularly critical is, for example, the connection of an inner conductor to a printed circuit board. There was in this context concerns against a solder joint for connecting the outer conductor z. B. a coaxial cable to a ground terminal or to a shield housing. If mechanical stresses on the signal lines are to be expected during production, subsequent transport or in the operation of subassemblies / antennas, extensive external protective devices / packaging have hitherto been used to ensure that no damage or changes to solder joints / printed circuit boards can be caused be largely minimized.
Gemäß eines Aspektes der Erfindung wird ein Schirmgehäuse zur Abschirmung von an einer Platine vorhandenen Leitungsstrukturen und/oder dort montierten elektronischer Bauteile einer Antennenanordnung die mit einem Signalkabel zu verbinden sind vorgeschlagen, welches sich durch eine Signalkabelfixierung auszeichnet, die derart vorgesehen ist, dass eine Fixierung des Signalkabels derart ermöglicht ist, dass der Innenleiter oder Signalträgerteil des Signalkabels auf Niveau der Oberseite der Platine positionierbar und zu dieser ausgerichtet gehalten werden kann und die Signalkabelfixierung bei einer unterhalb des zu montierenden Innenleiters befindlichen Position mit einer an der Unterseite der Platine ausgebildeten Massebeschichtung und mit dem Schirmgehäuse kontaktierbar ist. Die Kontaktierbarkeit zwischen der Signalkabelfixierung und dem Schirmgehäuse kann über die Massebeschichtung, oder vorteilhaft auch unmittelbar bereitgestellt sein, wobei im letzteren Fall auch eine mechanische Wechselwirkung vorteilhaft ohne Spiel vorliegt, um undefinierte Übergänge und somit passive Intermodulation zu vermeiden.According to one aspect of the invention, a screen housing for shielding existing on a circuit board structures and / or electronic components mounted there of an antenna assembly to be connected to a signal cable is proposed, which is characterized by a signal cable fixing, the like It is provided that a fixing of the signal cable is made possible such that the inner conductor or signal carrier part of the signal cable can be positioned at the level of the top of the board and aligned aligned with this and the signal cable fixing at a position located below the inner conductor to be mounted with one at the bottom the board formed mass coating and can be contacted with the shield housing. The contactability between the signal cable fixing and the screen housing can be provided directly via the mass coating, or advantageously also, in the latter case, a mechanical interaction is advantageous without play, to avoid undefined transitions and thus passive intermodulation.
Eine derartige Ausgestaltung erlaubt es den Innenleiter oder Signalträgerteil ohne diesen verformen zu müssen anzubinden und eine mechanische Entkopplung bereitzustellen, da mechanische Kräfte auf das Schirmgehäuse geleitet werden können und somit die Platine vor diesen geschützt werden kann. Somit werden elektrische Werte kaum beeinflusst. Unter den elektrischen Werten die sich u. a. durch mechanische Beeinflussung von Komponenten ändern können ist aus dem Antennenbereich insbesondere die passive Intermodulation (PIM) zu nennen. Die Reduzierung der Einleitung von Kräften und Drehmomente auf Verbindungsstellen und generell auf Leiterplatten hat sich als guter Ansatz erwiesen, um unerwünschte Intermodulationsprodukte minimieren zu können. Nachdem erfindungsgemäß die Fixierung des Signalkabels dergestalt erfolgt, dass mechanische Kräfte in das Schirmgehäuse eingeleitet werden können, bestehen die aus dem Stand der Technik bekannten Probleme nicht mehr.Such a configuration allows the inner conductor or signal carrier part to deform without having to bind and to provide a mechanical decoupling, since mechanical forces can be conducted to the shield housing and thus the board can be protected from them. Thus, electrical values are hardly affected. Among the electrical values which u. a. can change by mechanical influence of components in particular the passive intermodulation (PIM) can be mentioned from the antenna area. Reducing the introduction of forces and torques to joints and generally to printed circuit boards has proven to be a good approach to minimizing unwanted intermodulation products. According to the invention, the fixation of the signal cable takes place in such a way that mechanical forces can be introduced into the shield housing, the problems known from the prior art no longer exist.
Ein zusätzlicher wichtiger Aspekt für Schutzvorrichtungen/Fixierungen ist darin zu sehen, dass klar definierte Verbindungsstellen und eine verbesserte Verarbeitung in der Produktion realisiert werden können. Schiefe statt rechtwinkelige Zuführungen von Leitungen können bei sachgemäßer Ausführung der Fixierungen vermieden werden und Lötprozesse werden dadurch vereinfacht, dass die Leitungen bereits vor dem Löten in der richtigen Lage und Ausrichtung positioniert und fixiert werden können. Diese eindeutig definierten Schnittstellen und Fixierungen von Leitungen bereits vor dem Lötprozess ermöglichen zudem die Automatisierung der Lötvorgänge, die nun einfacher z. B. mittels Laser, induktiv, per Widerstandslötverfahren, per Roboter usw. durchgeführt werden können.An additional important aspect for guards / fixings is that clearly defined joints and improved production processing can be realized. Oblique instead of right-angled feeds of lines can be avoided with proper execution of the fixations and soldering processes are simplified in that the lines can be positioned and fixed in the correct position and orientation before soldering. These clearly defined interfaces and fixations of lines before the soldering process also allow the automation of soldering, which now easier z. B. by laser, inductive, by Widerstandslötverfahren, by robot, etc. can be performed.
Ein weiterer besonderer Gesichtspunkt besteht darin, dass die Kontaktierung der Signalkabelfixierung mit der Massebeschichtung an einer Position erfolgt, bei welcher der Innenleiter auf der Oberseite der Platine angeordnet ist. Beispielweise kann somit sowohl die Innenleiteranbindung als auch die Signalkabelfixierungsanbindung am Rand der Platine erfolgen, wodurch die beiden Anbindungen klar definiert vorliegen können und das Auftreten von passiver Intermodulation überraschend deutlich reduziert werden kann.Another particular aspect is that the contacting of the signal cable fixing with the ground coating takes place at a position in which the inner conductor is arranged on the upper side of the board. Thus, for example, both the inner conductor connection and the signal cable fixing connection can take place at the edge of the board, as a result of which the two connections can be clearly defined and the occurrence of passive intermodulation can be surprisingly significantly reduced.
Bei einer Ausgestaltung gemäß eines anderen Aspektes der Erfindung kann die Signalkabelfixierung eine Koaxialkabel-Fixierung und der Innenleiter oder Signalträgerteil der Innendraht des Koaxialkabels sein.In an embodiment according to another aspect of the invention, the signal cable fixing may be a coaxial cable fixation and the inner conductor or signal carrier part may be the inner wire of the coaxial cable.
Bei einer Ausgestaltung gemäß eines weiteren Aspektes der Erfindung kann die Signalkabelfixierung eine vorkragende Signalkabelführung, insbesondere eine Fixierlasche umfassen. Bei einer solchen Ausgestaltung kann somit das Signalkabel an zwei beabstandeten Orten fixiert und festgelegt werden, wobei eine Kontaktierung zwischen Schirmgehäuse und einer im Signalkabel vorgesehenen Schirmung wahlweise an einem oder auch an beiden Orten erfolgen kann. Zudem wird durch die vorkragende Ausgestaltung das Risiko einer Platinenverformung noch weiter reduziert, insbesondere wenn sich die Fixierlasche über die Abmessungen der Platine hinaus erstreckt.In an embodiment according to a further aspect of the invention, the signal cable fixing may comprise a projecting signal cable guide, in particular a fixing tab. In such an embodiment, the signal cable can thus be fixed and fixed at two spaced locations, wherein a contact between the shield housing and a shielding provided in the signal cable can be done either at one or both locations. In addition, the risk of a board deformation is further reduced by the projecting configuration, especially when the fixing tab extends beyond the dimensions of the board.
Bei einer Ausgestaltung gemäß eines weiteren Aspektes der Erfindung kann die Signalkabelfixierung, insbesondere die vorkragende Signalkabelführung oder Fixierlasche eine Kontaktierlasche umfassen oder ausbilden, die bezüglich der Massebeschichtung positionierbar ist und zu dieser ausgerichtet werden kann, so dass die Unterseite der Platine also die Massefläche kontaktiert werden kann. Bei einer besonderen Ausgestaltung ist die Kontaktierlasche unmittelbar aus dem Material der Fixierlasche durch umbiegen gebildet, wobei die Kontaktierlasche kürzer als die Fixierlasche ausgebildet sein kann.In an embodiment according to a further aspect of the invention, the signal cable fixing, in particular the projecting signal cable guide or fixing strap may comprise or form a contacting tab which is positionable with respect to the mass coating and can be aligned therewith so that the underside of the board can be contacted with the ground plane , In a particular embodiment, the Kontaktierlasche is formed directly from the material of the fixing strap by bending, wherein the Kontaktierlasche may be formed shorter than the Fixierlasche.
Bei einer Ausgestaltung gemäß eines weiteren Aspektes der Erfindung kann die Signalkabelfixierung integral mit dem Schirmgehäuse ausgeführt ist, insbesondere durch Biegen von Schirmgehäusematerial.In an embodiment according to a further aspect of the invention, the signal cable fixing can be carried out integrally with the screen housing, in particular by bending the screen housing material.
Bei einer Ausgestaltung gemäß eines alternativen weiteren Aspektes der Erfindung kann die Signalkabelfixierung mit dem restlichen Schirmgehäuse verbunden sein/werden unter Verwendung einer oder mehrerer der Techniken: kapazitive Kopplung, Schraubverbindung, Klemmverbindung und Lötverbindung. Hierbei ist es wichtig, dass sowohl mechanische Kräfte in die Schirmgehäusestruktur eingebracht werden als auch die gesamte Schirmwirkung erzielt wird.In an embodiment according to an alternative further aspect of the invention, the signal cable fixture may be connected to the rest of the shield housing using one or more of the techniques: capacitive coupling, screw connection, clamp connection, and solder connection. It is important that both mechanical forces are introduced into the shield housing structure and the entire shielding effect is achieved.
Bei einer Ausgestaltung gemäß eines weiteren Aspektes der Erfindung kann das Schirmgehäuse zumindest einen Schlitz aufweisen. Das Vorsehen eines oder mehrerer Schlitze kann eine Temperaturausbreitung, z. B. beim Löten verhindern. Das Schirmgehäuse kann durch die Ausbildung von einem oder mehrerer Schlitze auch federnde Eigenschaften in definierten Bereichen erhalten, um Toleranzen ausgleichen zu können.In one embodiment according to a further aspect of the invention, the Umbrella housing have at least one slot. The provision of one or more slots may include a temperature spread, e.g. B. prevent soldering. The shield housing can also be obtained by the formation of one or more slots and resilient properties in defined areas to compensate for tolerances can.
Sowohl bei einer mehrteiligen Ausgestaltung auch als bei dem Vorhandensein von Schlitzen ist darauf zu achten, dass die Integrität des Schirmgehäuses hoch bleibt, da unbestimmte mechanische oder elektrische Übergänge zu passiver Intermodulation führen können. Insofern sind integral ausgeführte erfindungsgemäße Schirmgehäuse gegenüber anderen ein gewisser Vorzug zu gewähren.In the case of a multi-part design, as well as in the presence of slits, care must be taken to ensure that the integrity of the screen housing remains high, since indefinite mechanical or electrical transitions can lead to passive intermodulation. In this respect, integrally designed shield housing according to the invention are to be granted a certain advantage over others.
Bei einer Ausgestaltung gemäß eines weiteren Aspektes der Erfindung kann das Schirmgehäuse und/oder die Signalkabelfixierung zumindest eine Temperaturableitlasche umfassen, um z. B. eine Anbindung an ein externes Ableitblech zu ermöglichen, wobei auch eine Montagewinkel zum Einsatz kommen kann. Überraschend hat sich gezeigt, dass passive Intermodulation durch verbesserte thermische Ableitung noch weiter reduziert werden kann.In an embodiment according to a further aspect of the invention, the shield housing and / or the signal cable fixing may comprise at least one Temperaturableitlasche to z. B. to allow a connection to an external deflector, whereby a mounting bracket can be used. Surprisingly, it has been shown that passive intermodulation can be further reduced by improved thermal dissipation.
Bei einer Ausgestaltung gemäß eines weiteren Aspektes der Erfindung kann die Signalkabelfixierung zumindest ein Mehrkantloch enthalten. Beispielsweise kann ein Sechskantloch bei der Fixierung eines Koaxialkabels hilfreich sein um eine Zentrierung des Innenleiters zu erreichen und um eine Verdrehung des Kabels nach einem Eingriff zu verhindern.In an embodiment according to a further aspect of the invention, the signal cable fixing may contain at least one polygonal hole. For example, a hexagonal hole in the fixation of a coaxial cable can be helpful in order to achieve a centering of the inner conductor and to prevent a twisting of the cable after an intervention.
Bei einer Ausgestaltung gemäß eines weiteren Aspektes der Erfindung kann zumindest eine elektrische Abstimmungslasche aus dem Schirmgehäusematerial ausgebildet sein, wobei das Schirmgehäuse alternativ oder ergänzend auch mit einer Zugangsöffnung versehen sein kann, um z. B. eine einfache Verlötung des Innendrahtes eines Koaxialkabels an der Platinenoberseite zu ermöglichen.In one embodiment according to a further aspect of the invention, at least one electrical tuning tab can be formed from the shield housing material, wherein the shield housing can alternatively or additionally also be provided with an access opening in order, for. B. to allow easy soldering of the inner wire of a coaxial cable to the board top.
Bei einer Ausgestaltung gemäß eines anderen Aspektes der Erfindung wird eine Anordnung bereitgestellt aus einem wie oben definiertem Schirmgehäuse und einer Platine, welche Platine aus einem flexiblem Material gebildet ist und an der Unterseite eine Masse-Beschichtung aufweist und die Fixierung mit der Massebeschichtung kontaktiert und fest verbunden ist.In an embodiment according to another aspect of the invention, an arrangement is provided comprising a shield housing and a board as defined above, which board is formed from a flexible material and has a ground coating at the bottom and contacted the fixation with the ground coating and firmly connected is.
Bei einer Anordnung gemäß eines weiteren Aspektes der Erfindung kann das Schirmgehäuse mittels von dem Schirmgehäuse vorstehenden Pins die Platine durchdringen und mit der Masse-Beschichtung kontaktiert und fest verbunden sein/werden. Das hat neben der optimalen Masseankopplung des Schirmdeckels bei der optionalen Verwendung von flexiblen Platinen den Vorteil, dass diese hierdurch zusätzlich versteift werden kann. Die optimale Masseankopplung des Schirmdeckels ist für die Eigenschaften hinsichtlich der passiven Intermodulation sowie für die Schirmeigenschaften von größter Bedeutung.In an arrangement according to a further aspect of the invention, the screen housing can penetrate the board by means of the screen housing protruding pins and contacted with the ground coating and be firmly connected / be. In addition to the optimal ground connection of the shield cover with the optional use of flexible boards, this has the advantage that it can be additionally stiffened as a result. The optimal ground coupling of the shield cover is of the utmost importance for the properties regarding the passive intermodulation as well as for the shielding properties.
Bei einer Anordnung gemäß eines alternativen oder ergänzenden weiteren Aspektes der Erfindung kann das Schirmgehäuse mittels von dem Schirmgehäuse vorstehenden Nasen die Platine umgreifen und mit der Masse-Beschichtung kontaktiert und fest verbunden sein/werden.In an arrangement according to an alternative or additional further aspect of the invention, the screen housing can engage around the board by means of projections projecting from the screen housing and be contacted with the ground coating and firmly connected.
Bei einer Anordnung gemäß eines weiteren Aspektes der Erfindung kann das Schirmgehäuse mittels eines auf der Oberseite der Platine umlaufenden ausgebildeten Rahmen oder einer entsprechenden umlaufend ausgebildeten Metallisierung, die mit der rückseitigen Masse-Beschichtung galvanisch gekoppelt ist, fest verbunden sein/werden. In einem besonders vorteilhaften Ausführungsbeispiel geschieht die galvanische Kopplung des Rahmes oder der Metallisierung mittel Durchkontaktierungen in der Platine.In an arrangement according to a further aspect of the invention, the screen housing can be firmly connected by means of a trained on the top of the board formed frame or a corresponding circumferentially formed metallization, which is galvanically coupled to the backside ground coating. In a particularly advantageous embodiment, the galvanic coupling of the cream or the metallization occurs by means of plated-through holes in the circuit board.
Bei einer Anordnung gemäß eines weiteren Aspektes der Erfindung können die Fixierungen, die die Platine im Wesentlichen umlaufend mit dem Schirmgehäuse koppeln und das Schirmgehäuse mit der Masse-Beschichtung galvanisch kontaktieren maximal mit einer Entfernung deutlich kleiner als ein Viertel der Wellenlänge der mittleren Betriebsfrequenz beabstandet sein. Eine Entfernung von maximal 15 mm hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt. Somit kann umlaufend am Platinenrand bei möglichst regelmäßigem Abstand der Fixierungen, eine genaue Lagepositionierung des Schirmgehäuses sowie eine ideale Kontaktierung des Schirmgehäuses an die Massefläche erreicht werden, wodurch wiederum die passive Intermodulation wie auch eine Verformung der Platine ganz allgemein vermieden werden kann.In an arrangement according to a further aspect of the invention, the fixations which couple the circuit board substantially circumferentially to the screen housing and galvanically contact the screen housing with the ground coating can be spaced apart at a distance significantly less than a quarter of the wavelength of the average operating frequency. A distance of a maximum of 15 mm has proven to be particularly advantageous. Thus, a circumferential position of the screen housing and an ideal contacting of the screen housing to the ground surface can be achieved circumferentially at the edge of the board with the most regular spacing of fixations, which in turn can be avoided in general passive passive intermodulation as well as deformation of the board.
Bei einer Anordnung gemäß eines weiteren Aspektes der Erfindung kann die Platine auf PTFE-Basis gefertigt sein/werden. Durch die erfindungsgemäße Anordnung können somit kostengünstige, leicht zu verarbeitende und im Alterungsverhalten verbesserte Platinen verwendet werden, ohne unter dem Nachteil leiden zu müssen, dass die Platine selbst über weniger Integrität/Stabilität verfügt, da diese vermittels der Wechselwirkung mit dem Schirmgehäuse erhalten wird. In anderen Worten wird auch die duale Wirkung des Schirmgehäuses mit besonders vorteilhaften Schirmungseigenschaften und als Strukturelement in Verbindung mit einer relativ flexiblen Platine als eigenständig erfinderisch angesehen. In an arrangement according to another aspect of the invention, the board can be made of PTFE-based / be. The inventive arrangement thus inexpensive, easy to process and improved aging behavior boards can be used without having to suffer from the disadvantage that the board itself has less integrity / stability, since this is obtained by means of the interaction with the shield housing. In other words, the dual effect of the screen housing with particularly advantageous shielding properties and as a structural element in conjunction with a relatively flexible board is considered to be inventive in its own right.
Bei einer Anordnung gemäß eines weiteren Aspektes der Erfindung kann die Kontaktierung zwischen der Masse-Beschichtung und dem Schirmgehäuse kapazitiv erfolgen, wodurch beispielweise eine zumindest teilweise lötfreie Montage ermöglicht wird. Bei einer Anordnung gemäß eines weiteren Aspektes der Erfindung kann die Verbindungen zwischen der Masse-Beschichtung und dem Schirmgehäuse asymmetrisch erfolgen. Hierdurch kann eine fehlerhafte Montage vermieden werden, wenn beispielsweise Pins am Schirmgehäuse vorgesehen sind, die zu einem vorbestimmten entsprechenden Lochmuster an einer Platine passen.In an arrangement according to a further aspect of the invention, the contacting between the ground coating and the shield housing can be capacitive, whereby, for example, an at least partially solderless mounting is possible. In an arrangement according to another aspect of the invention, the connections between the ground coating and the shield housing can be asymmetric. In this way, a faulty mounting can be avoided if, for example, pins are provided on the shield housing, which fit to a predetermined corresponding hole pattern on a circuit board.
Bei einer Anordnung gemäß eines weiteren Aspektes der Erfindung kann an der Signalkabelfixierung und/oder dem Schirmgehäuse eine Wärmeableitlasche oder ein Massekontakt vorgesehen sein, insbesondere mit einer Winkel- oder Ableitblecheinrichtung verbunden.In an arrangement according to a further aspect of the invention, a heat dissipation tab or a ground contact may be provided on the signal cable fixing and / or the shield housing, in particular connected to an angle or Ableitblecheinrichtung.
Gemäß eines noch anderen Aspektes der Erfindung wird eine Stapelanordnung bereitgestellt, bei welcher mehrere der obigen Anordnungen übereinander angeordnet sind.In yet another aspect of the invention, a stacking arrangement is provided in which a plurality of the above arrangements are stacked.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen, welche auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug nimmt in denen gilt:Further advantages and features of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments, which refers to the accompanying drawings in which:
Wie es in
Zusätzlich sind elektrisch isolierende Hülsen
Wie es in
Obwohl nicht dargestellt kann auch eine Kontaktierung und Fixierung über den gesamten Rand der Platine ausgeführt sein. In jedem Fall können ein oder mehrere zusätzliche Pins
Als Alternative ist auch ein elektrisch leitendes Zusatzbauteil
Wie in
In der Ausführungsform, die in
Statt einer Fixierlasche die unmittelbar Bestandteil des Schirmgehäuses ist, ist auch eine Signalkabelfixierung durch ein Zusatzbauteil aus einem leitenden Material denkbar, wie dies in
In
Statt einer Fixierlasche ist auch eine mit dem Schirmgehäuse elektrisch verbundene Hülse als Positionierung denkbar, wie dies in
Obwohl in den
Zur zusätzlichen Fixierung der Koaxialkabel vor dem Lötprozess kann das Loch für das Dielektrikum des Koaxialkabels statt in einer runden Form als Sechskantloch oder allgemeiner als Mehrkantloch ausgeführt werden, wie dies in
Anstelle der bisher beschriebenen Realisierung mit durch die Leiterplatte durchstehenden Pins, die auf der Unterseite mit der Massefläche der Leiterplatte verlötet werden, kann auch mittels Durchkontaktierungen ein mehr oder weniger geschlossener Rahmen oder eine entsprechende metallisierte Oberfläche auf der Oberseite erzeugt werden, der elektrisch direkt mit der Massefläche verbunden ist. Auf diesen Rahmen kann das Schirmgehäuse von der Oberseite aufgelötet werden, wie in
Eine weitere Alternative zu der beschriebenen Realisierung mit durch die Leiterplatte durchstehenden Pins des Schirmgehäuses, die auf der Unterseite mit der Massefläche der Leiterplatte verlötet werden, kann auch mittels um die Leiterplatte umgreifenden Pins, die vor dem Verlöten nach innen gebogen werden, eine Verbindung hergestellt werden, wie dies in
Um die thermische Belastung durch längere Lötzeiten der Kabel an den Schirmdeckel zu verringern, ist der Schirmdeckel bei der in
Zur Vermeidung von durch einen Biegeprozess hervorgerufenen Toleranzen in den Abmessungen an einem aus einem Blech gebogenen Schirmgehäuse, insbesondere die Höhe der umgebogenen Bereiche (Schenkel oder Fixierlaschen) betreffend, werden die umzubiegenden Seitenflächen so ausgelegt, dass die Schenkel, die keine Schnittstellen zu Kabeln besitzen, kürzer ausgelegt werden. Somit ist gewährleistet, dass die Schenkel die eine Schnittstelle für Kabel besitzen auf der Platine aufliegen und somit eine optimale elektrische Anbindung des Kabels auf der Platine realisierbar ist, wie dies in
Zur elektrischen Abstimmung bzw. gezielten Beeinflussung von Leiterstrukturen werden aus dem Schirmgehäuse zusätzliche Laschen hin zur Platine gebogen, wie dies in
In
Lötöffnungen für die Innenleiter der Koaxialkabel sind in dem Schirmgehäuse optional vorhanden, wie in
Die vorangehend als optional beschriebene isolierende Fixierhülse dient der Führung und der Isolierung des Koaxialkabels gegen unerwünschten Kontakt zum Schirmdeckel am Außenleitergeflecht. Die Hülse kann wie in
Statt einer Positionierung und Fixierung des Koaxialkabels während des Produktionsprozesses durch einen Sechskant bzw. Mehrkant zu gewährleisten, können diese Funktionen der Schnittstelle auch durch einen weiteren Umschlag der Fixierlasche realisiert werden.Instead of ensuring a positioning and fixing of the coaxial cable during the production process by a hexagon or polygon, these functions of the interface can also be realized by another envelope of the fixing tab.
Statt einer Positionierung und Fixierung des Koaxialkabels während des Produktionsprozesses durch einen Sechskant bzw. Mehrkant zu gewährleisten, können diese Funktionen der Schnittstelle auch mittels eines Durchzuges aus dem Schirmdeckel erzeugt werden. Der Durchzug dient somit sozusagen als Hülse für das Koaxialkabel, wie dies in
Zusätzlich zur Fixierlasche können zudem nicht dargestellte Laschen an den Fixierlaschen vorhanden sein, die mittels Schraubkontakt, durch Löten oder kapazitiv auf einem anderen Blech montiert werden können. Diese Laschen können zur unmittelbaren elektrischen Verbindung des Schirmgehäuses z. B. mit dem Reflektor in einer Antenne genutzt werden, z. B. in der Funktion als Massekontakte zur Vermeidung von Mantelwellen oder mehrere Schirmdeckel miteinander verbinden oder stapeln. Die zusätzlichen Laschen können direkt Bestandteil der Fixierlaschen sein oder als zusätzliche Teile mit diesem durch eine Löt- oder Schraubverbindung, durch Einpressen oder kapazitiv verbunden sein, wie nachfolgend ausgeführt oder können auch zur thermischen Ableitung eingesetzt werden wie später ausgeführt.In addition to the fixing tab also not shown tabs may be present on the fixing straps, which can be mounted by means of screw, by soldering or capacitive on another sheet. These tabs can be used for direct electrical connection of the screen housing z. B. are used with the reflector in an antenna, z. B. connect in the function of ground contacts to avoid sheath waves or multiple umbrella cover together or stack. The additional tabs may be directly part of the fixing tabs or be connected as additional parts with this by a solder or screw, by pressing or capacitive, as stated below or can also be used for thermal dissipation as explained later.
Zusätzlich zur oben beschriebenen Fixierlasche, mit oder ohne zusätzliche Lasche, können zudem noch Laschen
Wie es in
Wie es in
Wie in
Durch die gute Schirmwirkung der Schirmgehäuse lassen sich zwei oder mehrere beschriebene Baugruppen oder Anordnungen in geringen Abstand übereinander stapeln, ohne dass es zu störenden Wechselwirkungen kommt. Für die Ausführung der Stapelung können elektrisch nicht leitende Fixierungen wie in
Wie in
Für die Vermeidung in falscher Position montierter Leiterplatten können die Positionen der Pins des Schirmgehäuses unsymmetrisch ausgelegt (Verdrehschutz) sein.For avoidance in wrong position of assembled printed circuit boards, the positions of the pins of the shielding housing can be designed asymmetrically (anti-rotation).
Das Material sowie der Herstellungsprozess des Schirmdeckels werden so ausgewählt, dass die Fixierlasche und der Schirmdeckel die für die Anwendung nötige Festigkeit erhält. Bei der Herstellung z. B. aus Messing, Kupfer, Aluminium, Neusilber, Baustahl, Gold usw. haben sich Stärken von 0,5 mm bis 1,5 mm als praktikabel erwiesen,The material and the manufacturing process of the canopy are selected so that the fixation flap and the canopy receive the necessary strength for the application. In the production z. B. brass, copper, aluminum, nickel silver, structural steel, gold, etc. thicknesses of 0.5 mm to 1.5 mm have proven to be practicable
Obwohl vorangehend die Anschlüsse und Fixierungen für koaxiale Signalleitungen beschrieben wurden ist das Schirmdeckelprinzip mit Fixierlasche grundsätzlich auch für nicht koaxial ausgeführte elektrische Leitungen oder optische Zuführungen einsetzbar.Although the connections and fixings have been described above for coaxial signal lines, the umbrella cover principle with fixation strap can basically also be used for non-coaxial electrical lines or optical feeds.
Das Schirmgehäuse mit Fixierung und insbesondere mit Fixierlasche kann inklusive Verbindung zur Massefläche der Leiterplatte und Anlötstelle für den Außenleiter des Koaxialkabels grundsätzlich auch aus einem Teil z. B. als Gussgehäuse oder Fräsgehäuse ausgeführt werden.The shield housing with fixation and in particular with Fixierlasche can, including connection to the ground plane of the circuit board and Anlötstelle for the outer conductor of the coaxial cable in principle from a part z. B. be executed as a cast housing or milling housing.
Obwohl die vorliegende Erfindung vorrangehend vollständig und im Detail unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen beschrieben wurde sollte der Fachmann erkennen, dass verschiedene Erweiterungen und Abwandlungen möglich sind, ohne vom Umfang der Erfindung, wie in den Ansprüchen definiert abzuweichen. Es ist zu erwähnen, das Besonderheiten und Merkmale die in Bezug auf eine besondere Ausführungsform beschrieben wurden beliebig mit einem oder mehreren Merkmalen einer anderen Ausführungsform kombiniert werden können.Although the present invention has been described above fully and in detail with reference to preferred embodiments, it should be apparent to those skilled in the art that various enhancements and modifications are possible without departing from the scope of the invention as defined in the claims. It should be noted that features and features described with respect to a particular embodiment may be arbitrarily combined with one or more features of another embodiment.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 2020
- Platinecircuit board
- 2222
- Massebeschichtungground coating
- 4040
- Schirmgehäusescreen housing
- 4242
- Stirnseitige Seitenwand des SchirmgehäusesFront side wall of the screen housing
- 4444
- Deckelfläche des SchirmgehäusesCover surface of the screen housing
- 4646
- laterale Seitenwand des Schirmgehäuseslateral side wall of the screen housing
- 4848
- PinPin code
- 4949
- Nasenose
- 5050
- Lötöffnungsoldering opening
- 5252
- Stapelaussparungstack recess
- 5454
- Schlitzslot
- 5656
- Federelementspring element
- 5757
- AbstimmlascheAbstimmlasche
- 5858
- MehrkantöffnungPolygonal opening
- 6060
- Fixierlaschefixing flap
- 60a60a
- Fixierhülsefixing sleeve
- 60b60b
- Stabilisierungslaschestabilization tab
- 6262
- Stirnfläche FixierlascheFace fixation tab
- 6464
- KontaktierlascheKontaktierlasche
- 6565
- Kabelöffnungcable opening
- 6666
- AbstimmlascheAbstimmlasche
- 6767
- KontaktierwinkelKontaktierwinkel
- 6868
- Stapellaschestack tab
- 7070
- Isolierhülseinsulating sleeve
- 8080
- WärmeableitelementThe thermal transfer member
Claims (23)
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DE102015007074.6A DE102015007074A1 (en) | 2015-06-02 | 2015-06-02 | Shield housing for printed circuit boards with fixings for connecting cables |
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DE102015007074.6A DE102015007074A1 (en) | 2015-06-02 | 2015-06-02 | Shield housing for printed circuit boards with fixings for connecting cables |
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DE102015007074.6A Withdrawn DE102015007074A1 (en) | 2015-06-02 | 2015-06-02 | Shield housing for printed circuit boards with fixings for connecting cables |
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- 2016-05-31 WO PCT/EP2016/062236 patent/WO2016193249A1/en active Application Filing
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WO2016193249A1 (en) | 2016-12-08 |
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|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: 24IP LAW GROUP SONNENBERG FORTMANN, DE |
|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |