DE19820686A1 - Filter-Steckvorrichtung für eine zumindest eine Erdpotentialfläche aufweisende Halteplatte - Google Patents

Abstract

Zwischen einer senkrecht eingesetzte Kontaktstifte (KS) aufweisenden Halteplatte (VP) und einem auf die Kontaktstifte (KS) aufgesteckten Führungselement (FR) ist zumindest ein mehrere Durchgangsöffnungen für die Kontaktstifte (KS) aufweisendes und daran angepaßtes Filterelement (FLT1, 2) angeordnet. Dieses weist zumindest ein Anschlußelement (AE) auf, welches durch das aufgesteckte Führungselement (FR) erfindungsgemäß auf eine Erdpotentialfläche (GND) der Halteplatte (VP) gedrückt wird und somit eine elektrische Verbindung realisiert ist. Vorteilhaft sind Filterschaltungen mit geringstem Platzbedarf auf der Halteplatte (VP) realisierbar.

Description

In aktuellen Kommunikationssystemen ist die Abschirmung von elektronischen Baugruppen oder Subsystemen gegen Störstrah­ lungen von außen - z. B. Blitz, UKW- und Radarsender mit Fre­ quenzen bis in den GHz-Bereich und deren Harmonischen - und gegen Störstrahlungen von internen Störquellen mit großem technischen und wirtschaftlichen Aufwand verbunden. Bei­ spielsweise können Taktgeneratoren im 10 MHz-Bereich mit kur­ zen Signalanstiegszeiten Harmonische bis in den GHz-Bereich erzeugen und zu Fehlfunktionen benachbarter Systeme führen. Die Abschirmung von Geräteschnittstellen ist im Gegensatz zu Gehäusen und Kabeln nur mit erheblichen Aufwand möglich. In der von der Firma CONEC herausgegebenen Druckschrift "CONEC Filter-Steckverbinder, Ihr Partner für EMV Lösungen", 1997 ist beispielsweise im Abschnitt "Filter-Steckverbinder - Eine ENV-gerechte Lösung" der Einsatz von Filtersteckverbindungen beschrieben, um z. B. das Ein- und Austreten von Stör­ strahlungen aus Steckeröffnungen eines abgeschirmten Gehäuses und die daraus resultierende Wirkung als Schlitzantenne zu verhindern. Desweiteren ist der Einsatz von Adapter-Steckern - zwischen Steck- und Gegensteckvorrichtung eingefügt - zur Filterung von Störsignalen aus mit dem Stecker verbundenen Signalleitungen bekannt. Adapter-Stecker weisen jedoch einen erhöhten Platzbedarf auf und sind nur für eine beschränkte Anzahl von Steckverbinder-Typen erhältlich, z. B. für D-Sub­ stecker. Weiterhin sind Steckverbinder mit integrierten Filterfunktionen bekannt, bei denen jedoch eine nachträgliche Änderung bzw. Anpassung der Filtereigenschaften nicht möglich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Abschirmung von Geräteschnittstellen gegen Störsignale und insbesondere das Filtern bzw. Unterdrücken von Störsignalen in den an die Ge­ räteschnittstelle geführten Signalleitungen unter Beibehal­ tung einer jederzeit möglichen Anpassung der Filtereigen­ schaften zu verbessern. Die Aufgabe wird durch eine Filter- Steckvorrichtung gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Pa­ tentanspruchs 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst.

Der wesentliche Aspekt der erfindungsgemäßen Filter-Steckvor­ richtung für eine zumindest eine Erdpotentialfläche aufwei­ sende Halteplatte mit eingesetzten Kontaktstiften, welche senkrecht durch die Halteplatte geführt sind, liegt darin, daß zumindest ein mehrere Durchgangsöffnungen für die Kon­ taktstifte aufweisendes und an die Kontaktstifte angepaßtes Führungselement zur Aufnahme von Steckern auf die durch die Halteplatte geführten Kontaktstifte aufsteckbar ist und daß zwischen der Halteplatte und dem aufgestecktem Führungsele­ ment zumindest ein mehrere Durchgangsöffnungen für die Kon­ taktstifte aufweisendes und an die Kontaktstifte angepaßtes Filterelement angeordnet ist, welches zumindest ein An­ schlußelement aufweist. Das Führungselement ist derart aus­ gestaltet, daß im aufgesteckten Zustand des Führungselementes das zumindest eine Anschlußelement des zumindest einen Fil­ terelementes auf die zumindest eine Erdpotentialfläche der Halteplatte gedrückt wird und somit das zumindest eine An­ schlußelement und die zumindest eine Erdpotentialfläche elek­ trisch leitend verbunden sind.

Ein wesentliche Vorteil der Filter-Steckvorrichtung besteht darin, daß zur Filterung von Störsignalen aus mit Kontakt­ stiften einer Halteplatte verbundenen Signalleitungen auf den Einsatz herkömmlicher und einen hohen Platzbedarf aufweisen­ den Adapter-Stecker verzichtet werden kann und Filterschal­ tungen mit geringstem Platzbedarf auf der Halteplatte reali­ sierbar sind. Vorteilhaft können die Filtereigenschaften der Filterschaltungen zu jedem Zeitpunkt geändert werden.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil ist darin zu sehen, daß durch zusätzliche Anschlußelemente, die auch als Federele­ mente ausgestaltet sein können - Anspruch 5 -, eine direkte Verbindung von einem Filterelement zu der zumindest einen Erdpotentialfläche der Halteplatte hergestellt wird, wodurch auf eine Erdpotentialverbindung innerhalb der Steckvorrich­ tung verzichtet werden kann und zusätzlich die Schirmwirkung des Filterelements selbst verbessert wird.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Filter-Steckvorrichtung sind den weiteren Ansprüchen zu ent­ nehmen.

Im Folgenden wird die erfindungsgemäße Filter-Steckvorrich­ tung anhand zweier Blockschaltbilder näher erläutert. Dabei zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt der erfindungsgemäßen Filter-Steck­ vorrichtung, und

Fig. 2 einen Querschnitt der erfindungsgemäße Filter-Steck­ vorrichtung entlang der in Fig. 1 dargestellten Schnittlinie.

Fig. 1 und Fig. 2 zeigen schematisiert einen teilweisen Quer­ schnitt durch eine erfindungsgemäße Filter-Steckvorrichtung für eine mehrere Erdpotentialflächen GND aufweisende Halte­ platte VP mit mehreren senkrecht auf dieser stehenden Kon­ taktstiften KS, wobei in Fig. 1 und 2 nur ein Teil der durch die Verdrahtungsplatte VP gepreßten Kontaktstifte KS darge­ stellt ist. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Halteplatte VP vorteilhaft als Verdrahtungsplatte bzw. Leiterplatte aus­ gestaltet. Die Kontaktstifte KS sind beispielsweise Bestand­ teil eines Steckverbinders SV gemäß der DIN 41 612, wobei die Kontaktstifte KS des Steckverbinders SV durch die Verdrah­ tungsplatte VP gepreßt sind und somit der Steckverbinder SV an der Verdrahtungsplatte VP anliegt. Über den Steckverbinder SV sind mehrere, Störstrahlungen bzw. Störsignale führende Signalleitungen - nicht dargestellt - mit den Kontaktstiften KS verbunden.

Gemäß Fig. 1 und Fig. 2 sind zwei quaderförmige, mehrere gemäß der Anordnung der Kontaktstifte KS angepaßte Durchgangsöff­ nungen aufweisende Filterelemente FLT1,2 auf die Kontakt­ stifte KS aufgeschoben bzw. aufgesteckt, wobei sich die Stirnflächen der quaderförmigen Filterelemente FLT1,2 gegen­ überliegen und somit die beiden Filterelemente FLT1,2 form­ schlüssig angeordnet sind. Im aufgesteckten Zustand der bei­ den Filterelemente FLT1,2 sind die Kontaktstifte KS der Ver­ drahtungsplatte VP jeweils durch eine Durchgangsöffnung eines Filterelementes FLT1,2 geführt und durch in den Durchgangs­ öffnungen angeordnete Federclips bzw. Federlamellen FD mit dem jeweiligen Filterelement FLT1,2 elektrisch leitend ver­ bunden. Die beiden Filterelemente FLT1,2 können beispiels­ weise durch ein Hybridfilter oder durch ein Tiefpaßplanar­ filter in Dickschichttechnologie zur Filterung bzw. Unter­ drückung von über die Signalleitungen herangeführten Stör­ signalen realisiert sein. Desweiteren weisen die beiden Fil­ terelemente FLT1,2 an den Längsseiten mehrere Anschlußele­ mente bzw. Kontaktplatten AE auf, durch welche eine oder meh­ rere in den Filterelementen FLT1,2 integrierte Filterschal­ tungen - z. B. C-Filterschaltungen mit einer Kapazität von beispielsweise 1200 pF zur Realisierung von Dämpfungswerten von mehr als 50 dB im Bereich von 300 bis 700 MHz - mit einer erforderlichen Masse - beispielsweise mit einer auf der Verdrahtungsplatte angeordneten Erdpotentialfläche GND - verbindbar sind. Vorteilhaft sind die Anschlußelemente AE als an den Längsseiten der Filterelemente FLT1,2 angebrachte und mit den integrierten Filterschaltungen verbundene Federele­ mente ausgestaltet - mit Federwirkung in Steckrichtung.

Auf die durch die Durchgangsöffnungen der angeordneten Fil­ terelemente FLT1,2 geführten Kontaktstifte KS ist ein ent­ sprechend ausgestaltetes, d. h. an die Anordnung der beiden quaderförmigen Filterelemente FLT1,2 annähernd formschlüssig angepaßtes und ebenfalls Durchgangsöffnungen aufweisendes Führungselement FR - auch als Führungsrahmen bezeichnet - zu besseren Aufnahme bzw. Führung von Steckelementen aufgescho­ ben bzw. aufgesteckt, wobei im aufgesteckten Zustand des Füh­ rungsrahmens FR die durch die Durchgangsöffnungen der Fil­ terelemente FLT1,2 ragenden Kontaktstifte KS ebenfalls durch die Öffnungen des aufgesteckten bzw. aufgeschobenen Führungs­ rahmens FR geführt sind. Erfindungsgemäß weist der Führungs­ rahmen FR eine an die formschlüssige Anordnung der beiden Filterelemente FLT1,2 angepaßte Aussparung auf, welche derart ausgestaltet ist, daß im aufgesteckten Zustand des Führungs­ rahmens FR die Kontaktplatten AE an den Längsseiten der bei­ den Filterelemente FLT1,2 auf die Erdpotentialflächen GND der Verdrahtungsplatte VP gedrückt werden, und somit die Massean­ schlüsse der in den Filterelementen FLT1,2 integrierten Fil­ terschaltungen mit den Erdpotentialflächen der Verdrahtungs­ platte elektrisch leitend verbunden sind.

Der Führungsrahmen FR kann mit Hilfe von seitlich angeordne­ ten Befestigungseinheiten BE an entsprechend in der Verdrah­ tungsplatte VP angeordneten Gegenbefestigungseinheiten GE ar­ retiert bzw. befestigt werden - beispielsweise durch eine lösbare Nietverbindung. Dadurch ist der Führungsrahmen FR fest mit der Verdrahtungsplatte VP verbindbar und somit eine sichere Masseverbindung zwischen den in den Filtereinheiten FLT1,2 realisierten Filterschaltungen und den Erdpotential­ flächen der Verdrahtungsplatte VP herstellbar bzw. garan­ tiert.

Gemäß Fig. 1 und Fig. 2 kann eine ein Gegensteckverbinder GV aufweisende und an die Form des Führungsrahmens FR angepaßte Griffschale GS über den Führungsrahmen FR geschoben werden, wobei im aufgeschobenen Zustand der Griffschale GS die durch die Durchgangsöffnungen des Führungsrahmens FR geführten Kon­ taktstifte KS im entsprechend angeordneten Gegensteckverbin­ der GV stecken und somit eine elektrische Verbindung zwischen den an die Kontaktstifte KS der Verdrahtungsplatte VP heran­ geführten Signalleitungen und entsprechenden mit dem Gegen­ steckverbinder GV verbundenen Signalleitungen - nicht darge­ stellt - hergestellt ist. Gemäß dem Ausführungsbeispiel ist die Innenseite der Griffschale GS mit einer externe und in­ terne Störstrahlung abweisenden Metallschicht MS bzw. Metall- Abschirmung ausgekleidet. Bei auf den Führungsrahmen FR auf­ geschobener Griffschale GS ist die Metall-Abschirmung MS nach Fig. 2 über Anschlußelemente MA mit den Erdpotentialflächen GND der Verdrahtungsplatte VP elektrisch leitend verbunden, wodurch eine sichere Masseverbindung zwischen der Verdrah­ tungsplatte VP und der Metall-Abschirmung der Griffschale GS hergestellt ist und somit die von der Griffschale GS um­ schlossenen elektrischen Bauelemente KS, FLT1,2, GV, FR opti­ mal gegen auftretende Störstrahlung abgeschirmt sind.

Gemäß Fig. 1 kann die Griffschale GS im auf den Führungsrahmen FR aufgeschobenen Zustand mit Hilfe zweier an den Stirnseiten der Griffschale GS angeordneter Befestigungseinheiten WB an den Befestigungseinheiten BE des Führungsrahmens FR oder an den Gegenbefestigungseinheiten GE der Verdrahtungsplatte VP arretiert werden, um eine sichere elektrische Verbindung zwischen den Kontaktstiften KS der Verdrahtungsplatte VP und dem in der Griffschale GS angeordneten Gegensteckverbinder GV sowie eine sichere Masseverbindung zwischen den Erdpotential­ flächen GND der Verdrahtungsplatte VP und der in der Griff­ schale GS angeordneten Metall-Abschirmung MS zu gewähr­ leisten. Vorteilhaft ist die Griffschale GS mit Hilfe einer Schraubverbindung an dem Führungsrahmen FR bzw. an der Ver­ drahtungsplatte VP fixiert.

Claims (11)

1. Filter-Steckvorrichtung für eine zumindest eine Erdpoten­ tialfläche (GND) aufweisende Halteplatte (VP) mit eingesetz­ ten Kontaktstiften (KS), welche senkrecht durch die Halte­ platte (VP) geführt sind, bei der zumindest ein mehrere Durchgangsöffnungen für die Kontaktstifte (KS) aufweisendes und an die Kontaktstifte (KS) angepaßtes Führungselement (FR) zur Aufnahme von Steckern (GV) auf die durch die Halteplatte (VP) geführten Kontakt­ stifte (KS) aufsteckbar ist, dadurch gekennzeichnet,

• - daß zwischen der Halteplatte (VP) und dem aufgestecktem Führungselement (FR) zumindest ein mehrere Durchgangsöff­ nungen für die Kontaktstifte (KS) aufweisendes und an die Kontaktstifte (KS) angepaßtes Filterelement (FLT1,2) ange­ ordnet ist, welches zumindest ein Anschlußelement (AE) auf­ weist,
• - daß das Führungselement (FR) derart ausgestaltet ist, daß im aufgesteckten Zustand des Führungselementes (FR) das zu­ mindest eine Anschlußelement (AE) des zumindest einen Fil­ terelementes (FLT1,2) auf die zumindest eine Erdpotential­ fläche (GND) der Halteplatte (VP) gedrückt wird und somit das zumindest eine Anschlußelement (AE) und die zumindest eine Erdpotentialfläche (GND) elektrisch leitend verbunden sind.

2. Filter-Steckvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungselement (FR) zumindest eine an das zumindest eine Filterelement (FLT1,2) annähernd formschlüssig angepaßte Aussparung aufweist, wobei im aufgestecktem Zustand des Füh­ rungselementes (FR) das zumindest eine Filterelement (FLT1,2) annähernd formschlüssig in der jeweiligen Aussparung des Füh­ rungselementes (FR) angeordnet ist.

3. Filter-Steckvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterelement (FLT1,2) durch ein annähernd rechtecki­ ges, an das Format des Führungselementes (FR) angepaßtes Hy­ bridfilter oder Planarfilter in Dickschichttechnologie reali­ siert ist.

4. Filter-Steckvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß jede Durchgangsöffnung des Filterelementes (FLT1,2) zu­ mindest eine an einen Kontaktstift (KS) angepaßte Federla­ melle (FD) aufweist, wobei im auf die Kontaktstifte (KS) auf­ geschobenen Zustand des Filterelementes (FLT1,2) jeweils ein Kontaktstift (KS) durch eine Durchgangsöffnung geführt ist und mit Hilfe der Federlamellen (FD) jeweils eine elektrisch leitende Verbindung zwischen einem Kontaktstift (KS) und dem Filterelement (FLT1,2) hergestellt ist.

5. Filter-Steckvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß das zumindest eine Anschlußelement (AF) als Federelement ausgestaltet ist, wobei die Federwirkung in Steckrichtung vorgesehen ist.

6. Filter-Steckvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet,

• - daß das Führungselement (FR) zumindest ein Befestigungsele­ ment (BE) und die Halteplatte (VP) zumindest ein Gegenbe­ festigungselement (GE) aufweist, und
• - daß im aufgesteckten Zustand das Führungselement (FR) mit Hilfe des zumindest einen Befestigungselementes (BE) und des zumindest einen Gegenbefestigungselementes (GE) an der Halteplatte (VP) lösbar befestigt ist.

7. Filter-Steckvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungselement (FR) mit Hilfe einer lösbaren Niet- oder Schraubverbindung an der Halteplatte (VP) arretierbar und wieder lösbar ist.

8. Filter-Steckvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet,

• - daß eine Griffschale (GS) derart ausgestaltet ist, daß diese auf das aufgesteckte Führungselement (FR) aufschieb­ bar ist,
• - daß in der Griffschale (GS) ein Gegensteckelement (GV) der­ art integriert ist, daß beim Aufschieben der Griffschale (GS) auf das Führungselement (FR) das Gegensteckelement (GV) auf die durch die Halteplatte (VP) und durch die Durchgangsöffnungen des Führungselementes (FR) geführten Kontaktstifte (KS) gesteckt wird.

9. Filter-Steckvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,

• - daß die Griffschale (GS) eine zumindest ein Anschlußelement (MA) aufweisende Abschirmung (MS) zur Abschirmung von Stör­ strahlung aufweist,
• - daß die Griffschale (GS) und das zumindest eine Anschluße­ lement (MA) der Abschirmung (MS) derart ausgestaltet sind, daß bei auf das Führungselement (FR) aufgeschobener Griff­ schale (GS) das zumindest eine Anschlußelement (MA) mit der zumindest einen Erdpotentialfläche (GND) der Halteplatte (VP) oder mit einem Anschlußelement (AE) des Filterelemen­ tes (FLT1,2) elektrisch leitend verbunden ist.

10. Filter-Steckvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Halteplatte (VP) geführten Kontaktstifte (KS) gemäß der Normierung DIN 41 612 angeordnet sind.

11. Filter-Steckvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteplatte (VP) als Verdrahtungsplatte ausgestaltet ist.