DE19607706C2 - Leiterplatten-Koaxsteckverbindungssystem - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Leiterplatten-Koax­ steckverbindungssystem zum gegenseitigen Verbinden von paral­ lel zueinander im Abstand a angeordneten Leiterplatten, mit einer der ersten Leiterplatte zugeordneten ersten Koaxial­ steckbuchse, die einen ersten Isolierkörper, einen zentralen Signalleiter und eine Abschirmung aufweist, mit einer der zweiten Leiterplatte zugeordneten zweiten Koaxialsteckbuchse, die einen zweiten Isolierkörper, einen zentralen Signalleiter und eine Abschirmung aufweist.

Bei bekannten Ausführungen dieser Art bedarf es bei Beibehaltung gleichbemessener erster Isolierkörper der ersten Leiterplatten zur Überbrückung unterschiedlich großer Abstände der Leiterplatten voneinander unterschiedlich langer Signal­ stiftteile und Abschirmkontakte der zweiten Isolierkörper.

Dies hat sich wegen der Notwendigkeit einer entspre­ chend aufwendigen Lagerhaltung sowie der Montage unmittelbar vor dem Einsatz als außerordentlich umständlich und kostspie­ lig herausgestellt.

Bei einer abgewandelten Ausführung ist es bekannt (DE- GM 18 66 771), die eine Leiterplatte mit einem Stecker zu be­ stücken, der außenseitig mit einer Abschirmung in Form von an ihrer einen Seite vorstehenden federnden Zungen versehen ist, die über Kontaktverlängerungen mit Bohrungen der Leiterplatte verlötet sind. Analog ist eine außenseitig mit einer Abschir­ mung versehene Steckbuchse über Kontaktverlängerungen mit Boh­ rungen der anderen Leiterplatte verlötet. Die federnden Zungen der Abschirmung des Steckers liegen auf der zylindrischen Ab­ schirmung der Steckbuchse auf und stellen so eine durchgehende Abschirmungswirkung sicher. Sowohl der Stecker als auch die Steckbuchse sind zentral mit einem eingelagerten Kontaktstift bzw. einer Kontaktbuchse versehen, die eine durchgehende elek­ trische Verbindung zwischen den Leiterplatten sicherstellen. Die Länge der Überlappung der federnden Zungen der Abschirmung bzw. der Kontaktstift-Kontaktbuchsen-Überlappung gewährleistet zwar einen gewissen Ausgleich von Abstandsschwankungen zwi­ schen den Leiterplatten. Dieser kann jedoch naturgemäß nur klein sein. Soll größeren Abständen Rechnung getragen werden, bedarf es unterschiedlich langer Stecker bzw. Steckbuchsen. Dementsprechend aufwendig ist auch in diesem Fall die Lager­ haltung an verwickelt ausgebildeten Bauelementen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Leiterplatten-Koaxialsteckverbindungssystem der eingangs genannten Art unter erheblicher Verein­ fachung so weiter auszubilden, daß es der Bereitstellung von unterschiedlich bemessenen zweiten Koaxialsteckbuchsen zwecks Be­ rücksichtigung unterschiedlicher Abstände der Leiterplatten voneinander nicht mehr bedarf.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß da­ durch gelöst,
daß die von der jeweiligen Leiterplatte abgewandten Stirnseiten der beiden Isolierkörper den gleichen Abstand k von der zugehörigen Leiterplatte aufweisen, so daß der gegen­ seitige Abstand b der Stirnseiten der beiden Isolierkörper der Bedingung b = a-2k genügt, und
daß ein den gegenseitigen Abstand b überbrückendes Di­ stanzstück vorgesehen ist, das ebenfalls eine Abschirmung und einen zentralen Signalleiter zur elektrischen Verbindung der beiden Leiterplatten aufweist.

Aufgrund dieser Ausbildung des Leiterplatten-Koax­ steckverbindungssystems ist es nunmehr möglich, dessen Iso­ lierkörper-Abschirmkontakt-Signalleiter-Einheiten mit den zu­ gehörigen Leiterplatten zu festen Einheiten vorzufertigen und diese Einheiten dem jeweiligen Bedarfsfall entsprechend in Ab­ hängigkeit von ihrem vorgesehenen gegenseitigen Abstand über auf diesen Abstand abgestimmte Distanzstücke zu verbinden.

An dieser Stelle ist zu erwähnen, daß es bereits be­ kannt ist (US 4,728,301), Schnittstellen-Koaxsteckverbinder mit einem zentralen Kontaktstift auszurüsten, der von einem konzentrisch angeordneten zylindrischen Außenkontakt umgeben ist und der zusätzlich eine dritte konzentrische äußere Ab­ schirmhülse aufweist. Dieser Verbinder setzt feste Abstände der zu verbindenden Gegenkontakte voraus, da keine Untertei­ lung in Steckeinheiten unterschiedlicher Abmessung vorgesehen ist.

Bekannt ist es ferner (US 4,941,831), einer Leiter­ platte einen Koaxial-Steckverbinder zuzuordnen, der zu einem Koaxial-Anschlußkabel führt. Das Problem des Abstandsaus­ gleichs zwischen zwei Leiterplatten stellt sich hier ebensowe­ nig wie im Fall eines weiterhin bekannten (US 5,180,315) Hoch­ frequenz-SMT-Koaxial-Steckverbinders für den Anschluß eben­ falls eines Koaxialkabels an eine einzige Leiterplatte.

Eine besonders rationelle Fertigung des erfindungsge­ mäßen Steckverbindungssystems ergibt sich, wenn die Distanz­ stücke jeweils als Drehteile ausgeführt sind. Aufgrund dessen ist auch eine preisgünstige Fertigung kleiner Stückzahlen an Distanzstücken unterschiedlicher Länge möglich.

Demgegenüber lassen sich die ersten und zweiten Iso­ lierkörper wegen der nunmehr möglichen einheitlichen Ausbil­ dung und Dimensionierung mit einem erst bei größeren Stückzah­ len rationell als Stanz-Biege-Teil herstellbaren Abschirmkon­ takt ausrüsten. Dies bietet in weiterer zweckmäßiger Ausge­ staltung die vorteilhafte Möglichkeit, die Abschirmkontakte im gleichen Herstellungsschritt als SMT-Buchsen mit gestanzten Lötzungen zu versehen.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfin­ dung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung anhand der beigefügten Zeichnung. Es zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Leiterplatten- Isolierkörper-Anordnung mit zugeordneten Koax- Verbindern, mit unterschiedlich langen Distanzstücken für in verschiedenen Abständen voneinander angeordnete Leiterplatten,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die oberen Isolierkörper der Koax-Verbinder nach Fig. 1, und

Fig. 3 eine perspektivische Explosions-Darstellung einer Leiterplatten-Isolierkörper-Anordnung mit zugeordnetem Koax-Verbinder nach Fig. 1.

Aus der Zeichnung ergibt sich, daß auf der unteren Leiterplatte 1 zwei zylindrische Isolierkörper 2 mit jeweils einem an ihrer Außenseite vorgesehenen Abschirmkontakt 3 in Form einer Kontaktblech-Buchse über als SMT-Anschluß dienende Lötzungen 4 festgelegt sind, und zwar auf ihnen zugeordneten, nicht näher dargestellten Leiterbahnen der Leiterplatte 1. Je­ der Isolierkörper 2 weist eine mittige im Querschnitt recht­ eckige Öffnung 5 auf. Durch diese erstreckt sich ein zentraler Signalleiter 6, der, wie aus der Zeichnung ersichtlich, als Klemmkontakt ausgeführt und mit einer eigenen Lötzunge 7 ver­ sehen ist. An der Innenwand des Abschirmkontaktes 3 liegt ein sich auf der Stirnfläche des Isolierkörpers 2 abstützender Kontaktring 8 mit einer Abstufung 9 an, der über die Außen­ kante des Abschirmkontaktes 3 vorsteht und so dessen Verlänge­ rung bildet.

Auf der rechten oberen Leiterplatte 1' die in einem Abstand a von der unteren Leiterplatte 1 angeordnet ist, und auf der in einem kleineren Abstand zur unteren Leiterplatte 1 angeordneten linken Leiterplatte 1" ist analog jeweils ein Isolierkörper 2' mit Abschirmkontakt 3' mittels Lötzungen 4' festgelegt. Auch dieser Isolierkörper 2' besitzt eine rechteckige Öffnung 5' zur Aufnahme eines zentralen Signallei­ ters 6', der in einen Klemmkontakt ausläuft. Dieser Signallei­ ter 6' ist analog mit einer Lötzunge 7' versehen. Der Ab­ schirmkontakt 3' ist über einen Kontaktring 8' mit einer Ab­ stufung 9' auf gleiche Weise verlängert.

Die elektrische Verbindung zwischen den Leiterplatten 1 und 1' bzw. 1" mit den an ihnen festgelegten Abschirmkon­ takt-Kontaktring-Isolierkörper-Signalleiter-Einheiten 3, 8, 2, 6; 3', 8', 2', 6' ist über jeweils ein zylindrisches Distanz­ stück 10 bzw. 10" sichergestellt, das in einer zentralen Durchgangsbohrung 11 von einem in Isolierstoff 12 eingebette­ ten Signalkontaktstift 13 durchsetzt ist. Sowohl die Wandung der Durchgangsbohrung 11 als auch die Außenfläche des Signal­ kontaktstifts 13 sind mit den festen Halt des Signalstifts 13 in der Durchgangsbohrung 11 sicherstellenden Abstufungen ver­ sehen.

Zu beiden Enden des Distanzstücks 10 bzw. 10" ist eine Umfangsnut 14, 14' vorgesehen, in die jeweils ein axial ge­ schlitzter Klemmring 15, 15' eingelassen ist, der einen ein­ wandfreien Kontakt zwischen dem Distanzstück 10 und dem an­ grenzenden Kontaktring 8, 8' gewährleistet. Analog sichern die Klemmkontakte, in die die zentralen Signalleiter 6, 6' auslau­ fen, einen einwandfreien Kontakt mit den Enden des Signal­ kontaktstifts 13.

Wie im Beispiel der Fig. 1 links ersichtlich, ist der gegenseitige Abstand der Umfangsnuten 14, 14' kleiner und das Distanzstück 10" entsprechend kürzer als im Fall des in Fig. 1 rechts dargestellten Distanzstücks 10, und zwar entsprechend dem geringeren gegenseitigen Abstand der Leiterplatten 1, 1" im Vergleich zum gegenseitigen Abstand zwischen den Leiter­ platten 1, 1' und damit dem aus der Zeichnung ersichtlichen entsprechend geringeren Abstand der von den Isolierkörpern ei­ nes Koax-Verbinders bestimmten Kontaktflächen voneinander zurückzuführen. Weist das Distanzstück eine Länge b auf und besitzt die Kontaktfläche K von der benachbarten Leiterplatte einen Abstand k, dann gilt offensichtlich die Beziehung b = a -2k. Wenn die Kontaktflächen K jeweils durch die der Leiter­ platte abgewandte Stirnfläche der Isolierkörper 2, 2' gebildet sind, können in sehr rationeller Weise einheitlich bemessene Isolierkörper-Abschirmkontakt-Signalleiter-Einheiten in Ver­ bindung mit den Leiterplatten Anwendung finden, unabhängig da­ von, in welchem Abstand a letztere voneinander angeordnet wer­ den, da es genügt, Distanzstücke der Länge b = a-2k bereitzuhalten, um die Verbindung zwischen den vorerwähnten Einheiten und damit den Leiterplatten herzustellen.

Würde beispielsweise der Abstand zwischen den Leiter­ platten 1 und 1" auf den der Leiterplatten 1 und 1' vergrößert, bräuchte lediglich das Distanzstück 10" durch das Distanzstück 10 ersetzt zu werden.

Claims (3)

1. Leiterplatten-Koaxialsteckverbindungssystem zum gegensei­ tigen Verbinden von parallel zueinander im Abstand a angeord­ neten Leiterplatten, mit einer der ersten Leiterplatte (1) zu­ geordneten ersten Koaxialsteckbuchse, die einen ersten Iso­ lierkörper (2), einen zentralen Signalleiter (6) und eine Ab­ schirmung (3, 8) aufweist, mit einer der zweiten Leiterplatte (1', 1") zugeordneten zweiten Koaxialsteckbuchse, die einen zwei­ ten Isolierkörper (2'), einen zentralen Signalleiter (6') und eine Abschirmung (3', 8') aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß
die von der jeweiligen Leiterplatte (1 bzw. 1', 1") abgewandten Stirnseiten (K) der beiden Isolierkörper (2, 2') den gleichen Abstand k von der zugehörigen Leiterplatte (1; 1', 1") aufweisen, so daß der gegenseitige Abstand b der Stirnseiten der beiden Isolierkörper der Bedingung b = a-2k genügt, und
daß ein den gegenseitigen Abstand b überbrückendes Distanz­ stück (10, 10") vorgesehen ist, das ebenfalls eine Abschirmung und einen zentralen Signalleiter (13) zur elektrischen Verbindung der beiden Leiterplatten (1, 1', 1") aufweist.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanzstücke (10, 10") jeweils als Drehteile ausgeführt sind.

3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmkontakte (3, 3') als Stanz-Biege-Teile herge­ stellt und im gleichen Herstellungsschritt als SMT-Buchsen mit gestanzten Lötzungen (4, 4') versehen sind.