DE202005015509U1

DE202005015509U1 - Koaxialverbinder

Info

Publication number: DE202005015509U1
Application number: DE202005015509U
Authority: DE
Original assignee: Rosenberger Hochfrequenztechnik GmbH and Co KG
Current assignee: Rosenberger Hochfrequenztechnik GmbH and Co KG
Priority date: 2005-10-04
Filing date: 2005-10-04
Publication date: 2005-12-08
Anticipated expiration: 2015-10-05
Also published as: JP2009510704A; CA2623166C; EP1932218A1; ATE428196T1; JP4977140B2; CA2623166A1; HK1123128A1; DE502006003397D1; CN101278446B; WO2007039269A1; US20080254668A1; CN101278446A; EP1932218B1; US7601027B2

Abstract

Koaxialbuchsenverbinder mit einem Außenleiterteil, einem Innenleiterteil, einem ersten Ende zum Aufstecken eines Koaxialsteckerverbinders, einem dem ersten Ende gegenüberliegenden zweiten Ende, insbesondere zum Verbinden mit einem Koaxialkabel oder einer Leiterplatte, und einer elektrischen und mechanischen Referenzebene, wobei das Außenleiterteil zwischen dem ersten Ende des Koaxialbuchsenverbinders und der elektrischen und mechanischen Referenzebene dem BNC-Standard entspricht, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwischen der elektrischen und mechanischen Referenzebene einerseits und dem zweiten Ende des Koaxialbuchsenverbinders andererseits das Innenleiterteil und das Außenleiterteil über wenigstens einen vorbestimmten Abschnitt zwischen sich eine 7mm-Koaxialleitung ausbilden, bei der ein Innendurchmesser eines Außenleiters des Außenleiterteils 7 mm und ein Außendurchmesser eines Innenleiters des Innenleiterteils 3,05 mm beträgt und zwischen Innen- und Außenleiter Luft als Dielektrikum vorhanden ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Koaxialbuchsenverbinder mit einem Außenleiterteil, einem Innenleiterteil, einem ersten Ende zum Aufstecken eines Koaxialsteckerverbinders, einem dem ersten Ende gegenüberliegenden zweiten Ende, insbesondere zum Verbinden mit einem Koaxialkabel oder einer Leiterplatte, und einer elektrischen und mechanischen Referenzebene, wobei das Außenleiterteil zwischen dem ersten Ende des Koaxialbuchsenverbinders und der elektrischen und mechanischen Referenzebene dem BNC-Standard entspricht, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft ferner einen Koaxialsteckerverbinder zum Verbinden mit dem vorgenannten Koaxialbuchsenverbinder, wobei der Koaxialsteckerverbinder ein Außenleiterteil und ein Innenleiterteil aufweist und das Außenleiterteil dem BNC-Standard entspricht, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 5.
Die beispielsweise aus der DE 103 06 053 A1 bekannten BNC-Verbinder (Bayonet Navy Connector) sind für HF-Verbindungen bekannt und entsprechen in Ihren Abmessungen einem vorgegebenen BNC-Standard. Ein besonderer Vorteil von BNC-Verbindern ist deren einfache Anwendbarkeit. Der BNC-Stecker wird in die BNC-Buchse geschoben und mit einer einfachen Vierteldrehung elektrisch und mechanisch verbunden. Diese einfache Handhabbarkeit hat jedoch eingeschränkte elektrische Eigenschaften zur Folge. So ist die Übertragungsbandbreite bei HF- Anwendungen auf ca. 3 GHz beschränkt. In der Präzisionsmesstechnik, wie beispielsweise bei Netzwerkanalysern oder Hochfrequenzoszilloskopen sind jedoch bei Steckverbindern an Signalein- bzw. Signalausgängen Bandbreiten von bis zu 20 GHz notwendig. Dies führt bisher dazu, dass Steckverbinder an Messeingängen von Präzisionsmessinstrumenten speziell ausgestaltet sind, um die hohen Anforderungen an die elektrischen Eigenschaften zu erfüllen. Wollte man jedoch für Anwendungen mit geringeren Anforderungen an die Messgenauigkeit eine kostengünstige Messausrüstung verwenden, die BNC-Verbinder benutzt, so sind bisher kostenintensive Umrüstebenen für Gerätebuchsen notwendig, die eine Verbindung der BNC-Verbinder der kostengünstige Messausrüstung an die speziellen Gerätebuchsen der Präzisionsmessinstrumente adaptieren.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Koaxialbuchsenverbinder bzw. Koaxialsteckerverbinder der o.g. Art derart dahingehend zu verbessern, dass dieser universell einsetzbar und sowohl mit hochpräzisen Messinstrumenten mit hohen Anforderungen an die elektrischen Eigenschaften als auch mit herkömmlichen Messinstrumenten mit geringeren Anforderungen an die elektrischen Eigenschaften verwendbar ist, ohne dass dazu aufwändige Adapter notwendig sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Koaxialbuchsenverbinder der o.g. Art mit den in Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmalen und durch einen Koaxialsteckerverbinder der o.g. Art mit den in Anspruch 5 gekennzeichneten Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.
Bei einem Koaxialbuchsenverbinder der o.g. Art ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass wenigstens zwischen der elektrischen und mechanischen Referenzebene einerseits und dem zweiten Ende des Koaxialbuchsenverbinders andererseits das Innenleiterteil und das Außenleiterteil über wenigstens einen vorbestimmten Abschnitt zwischen sich eine 7mm-Koaxialleitung ausbilden, bei der ein Innendurchmesser eines Außenleiters des Außenleiterteils 7 mm und ein Außendurchmesser eines Innenleiters des Innenleiterteils 3,05 mm beträgt und zwischen Innen- und Außenleiter Luft als Dielektrikum vorhanden ist.
Dies hat den Vorteil, dass ein BNC-kompatibler Koaxialbuchsenverbinder zur Verfügung steht, auf den neben herkömmlichen BNC-Steckern auch besonders angepasste Koaxialsteckerverbinder aufgesteckt werden können, die zusammen mit dem erfindungsgemäßen Koaxialbuchsenverbinder eine erhöhte Übertragungsbandbreite für Hochfrequenz zur Verfügung stellen. Mit anderen Worten stellt der neuartige Koaxialbuchsenverbinder einen bzgl. der HF-Übertragung hochwertigen Verbinder dar, der im Falle, dass für eine Anwendung eine niedrigere Übertragungsbandbreite ausreichend ist, bzgl. herkömmlicher BNC-Stecker mit geringerer Bandbreite abwärtskompatibel ist. Mit der 7mm-Koaxialleitung weist der Koaxialbuchsenverbinder eine hochpräzise herstellbare HF-Leitung auf, die bei Kombination mit einem entsprechenden Koaxialsteckerverbinder eine hohe elektrische Qualität der Steckverbindung mit hoher Übertragungsbandbreite für HF-Signale bis zu 20 GHz zur Verfügung stellt. Gleichzeit sind für 7 mm-Koaxialleitungen bereits entsprechende Messstandards vorhanden, die verwendet werden können.
Ein zerstörungsfreies Stecken bei gleichzeitig gutem elektrischem Kontakt am Innenleiter erzielt man dadurch, dass am ersten Ende des Innenleiterteils eine Innenleiterbuchse angeordnet ist, die bzgl. des Innenleiterteils axial verschiebbar ist, wobei zwischen der Innenleiterbuchse und dem Innenleiterteil eine Feder derart angeordnet ist, dass diese Feder auf die Innenleiterbuchse eine Kraft in Richtung des ersten Endes des Koaxialbuchsenverbinders ausübt.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Innenleiterteil am ersten Ende des Koaxialbuchsenverbinders als Hohlzylinder ausgebildet und die Innenleiterbuchse in diesem Hohlzylinder axial geführt angeordnet.
In besonders vorteilhafter Weise entspricht ein Innendurchmesser der Innenleiterbuchse dem BNC-Standard.
Bei einem Koaxialsteckerverbinder der o.g. Art ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Innenleiterteil und das Außenleiterteil des Koaxialsteckerverbinders derart ausgebildet sind, dass diese bei in den Koaxialbuchsenverbinder eingestecktem Koaxialsteckerverbinder das Außenleiterteil und das Innenleiterteil des Koaxialbuchsenverbinders derart ergänzen, dass wenigstens in dem Bereich zwi schen der elektrischen und mechanischen Referenzebene und dem ersten Ende des Koaxialbuchsenverbinders eine 7mm-Koaxialleitung ausgebildet ist, bei der ein Innendurchmesser eines Außenleiters des Außenleiterteils 7 mm und ein Außendurchmesser eines Innenleiters des Innenleiterteils 3,05 mm beträgt und zwischen Innen- und Außenleiter Luft als Dielektrikum vorhanden ist.
Dies hat den Vorteil, dass eine HF-Steckverbindung mit besonders guten elektrischen Eigenschaften hoher Übertragungsbandbreite für HF-Signale bis zu 20 GHz zur Verfügung steht. Aufgrund der 7 mm-Koaxialleitungen können bereits vorhandene Messstandards verwendet werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind das Innenleiterteil und das Außenleiterteil des Koaxialsteckerverbinders ferner derart ausgebildet, dass diese bei in den Koaxialbuchsenverbinder eingestecktem Koaxialsteckerverbinder über die gesamte axiale Länge von der elektrischen und mechanischen Referenzebene des Koaxialbuchsenverbinders bis zu einem von dem Koaxialbuchsenverbinder abgewandten Ende des Koaxialsteckerverbinders eine 7mm-Koaxialleitung ausbilden.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in:
1 eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Koaxialbuchsenverbinders und Koaxialsteckerverbinders in schematischer Schnittansicht in ungestecktem Zustand,
2 den Koaxialbuchsenverbinder und Koaxialsteckerverbinder gemäß 1 in schematischer Schnittansicht in zusammen gestecktem Zustand,
3 eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Koaxialbuchsenverbinders mit einem herkömmlichen BNC-Stecker in schematischer Schnittansicht in ungestecktem Zustand, und
4 den Koaxialbuchsenverbinder mit dem herkömmlichen BNC-Stecker gemäß 3 in schematischer Schnittansicht in zusammen gestecktem Zustand.
Die aus 1 und 2 ersichtliche, bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Koaxialbuchsenverbinders 10 umfasst ein Außenleiterteil 12, ein Innenleiterteil 14, eine elektrische und mechanische Referenzebene 16, ein erstes Ende 18 zum Aufstecken eines nachfolgend näher erläuterte Koaxialsteckerverbinders sowie ein dem ersten Ende 18 gegenüberliegendes zweites Ende 20, insbesondere zum Verbinden mit einem Koaxialkabel oder einer Leiterplatte (nicht dargestellt). Am ersten Ende 18 ist das Innenleiterteil 14 als Hohlzylinder ausgebildet, in dem eine Innenleiterbuchse 22 axial geführt ist. In dem Hohlzylinder des Innenleiterteils 14 ist weiterhin eine Schraubenfeder angeordnet, welche die Innenleiterbuchse 22 in Richtung des ersten Endes 18 mit Kraft beaufschlagt.
Ein Abschnitt des Außenleiterteiles 12 zwischen dem ersten Ende 18 und der elektrischen und mechanischen Referenzebene 16 des Koaxialbuchsenverbinders 10 ist gemäß dem BNC-Standard ausgebildet. Zwischen der elektrischen und mechanischen Referenzebene 16 und dem zweiten Ende 20 des Koaxialbuchsenverbinders 10 bilden das Außenleiterteil 12 und das Innenleiterteil 14 zwischen sich eine so genannte 7 mm-Koaxialleitung aus. Bei dieser 7 mm-Koaxialleitung weist der Innendurchmesser eines Außenleiters 24 des Außenleiterteils 12 einen Wert von 7 mm und der Außendurchmesser eines Innenleiters 26 des Innenleiterteils 14 einen Wert von 3,05 mm auf und zwischen Innen- und Außenleiter 24, 26 ist Luft als Dielektrikum vorhanden. Dies ergibt eine HF-Leitung mit einem Wellenwiderstand von 50Ω. Im Bereich zwischen der elektrischen und mechanischen Referenzebene 16 sowie des ersten Endes 18 des Koaxialbuchsenverbinders 10 weist der Innenleiter 26 einen identischen Außendurchmesser auf, wie in dem Bereich der 7 mm-Koaxialleitung und der Außenleiter 24 einen größeren Innendurchmesser auf.
Die aus 1 und 2 ersichtliche, bevorzugte Ausführungsform eines efindungsgemäßen Koaxialsteckerverbinders 30 umfasst ein Außenleiterteil 32, ein Innenleiterteil 34, ein erstes Ende 38 zum Aufstecken des zuvor näher erläuterten Koaxi albuchsenverbinders 10 sowie ein dem ersten Ende 38 gegenüberliegendes zweites Ende 40, insbesondere zum Verbinden mit einem Koaxialkabel oder einer Leiterplatte (nicht dargestellt). Das Außenleiterteil 32 des Koaxialsteckerverbinders 30 ist gemäß dem BNC-Standard ausgebildet, so dass es mit dem bekannten Bajonettverschluss des Außenleiterteils 12 des Koaxialbuchsenverbinders 10 verbindbar ist. Das Außenleiterteil 32 des Koaxialsteckerverbinders 30 umfasst einen Außenleiter 42 sowie eine Bajonettbuchse 46 und das Innenleiterteil 34 des Koaxialsteckerverbinders 30 umfasst einen Innenleiter 44.
Der im Vergleich zur 7 mm-Koaxialleitung größere Innendurchmesser des Außenleiters 24 des Koaxialbuchsenverbinders 10 im Bereich zwischen der elektrischen und mechanischen Referenzebene 16 und dem ersten Ende 18 des Koaxialbuchsenverbinders 10 dient zur Aufnahme des Außenleiters 42 des Koaxialsteckerverbinders 30 in zusammengestecktem Zustand, wobei der Innendurchmesser des Außenleiters 42 des Koaxialsteckerverbinders 30 derart ausgebildet ist, dass dieser zusammen mit dem Innenleiter 26 des Koaxialbuchsenverbinders 10 auch in dem Bereich zwischen der elektrischen und mechanischen Referenzebene 16 und dem ersten Ende 18 des Koaxialbuchsenverbinders 10 eine 7 mm-Koaxialleitung ausbildet, die sich nahtlos an die 7 mm-Koaxialleitung des Koaxialbuchsenverbinders 10 zwischen der elektrischen und mechanischen Referenzebene 16 und dem zweiten Ende 20 des Koaxialbuchsenverbinders 10 anschließt. Weiterhin sind der Außenleiter 42 und der Innenleiter 44 des Koaxialsteckerverbinders 30 derart ausgebildet, dass diese in zusammengestecktem Zustand auch ausgehend vom ersten Ende 18 des Koaxialbuchsenverbinders 10 bis zum zweiten Ende 40 des Koaxialsteckerverbinders 30 diese 7 mm-Koaxialleitung fortsetzen. Insgesamt ergibt sich somit bei zusammengestecktem erfindungsgemäßen Koaxialbuchsenverbinder 10 und Koaxialsteckerverbinders 30 eine Steckverbindung, über deren gesamte Länge eine 7 mm-Koaxialleitung ausgebildet ist.
3 und 4 veranschaulicht den erfindungsgemäßen Koaxialbuchsenverbinder 10 von 1 und 2 zusammen mit einem herkömmlichen BNC-Stecker 50. Wie aus 3 und 4 ersichtlich, kann auch dieser herkömmliche BNC-Stecker 50 auf den erfindungsgemäßen Koaxialbuchsenverbinder 10 aufgesteckt werden. Zwar hat diese Steckverbindung nicht die guten elektrischen Eigenschaften der in 2 dargestellten Steckverbindung, jedoch werden BNC-Stecker 50, wie aus 3 und 4 ersichtlich, lediglich für Anwendungen mit geringeren Anforderungen an die elektrischen Übertragungseigenschaften, wie beispielsweise die Bandbreite für die Übertragung von HF-Signalen, verwendet.
Bei einer praktischen Anwendung ist der erfindungsgemäße Koaxialbuchsenverbinder 10 beispielsweise an einem Testport eines Messgerätes montiert. Je nach der durchzuführenden Messaufgabe bzw. der daraus resultierenden Anforderung an die elektrischen Eigenschaften an die Steckverbindung wird am Koaxialbuchsenverbinder 10 ein erfindungsgemäßer Koaxialsteckerverbinder 30 für hohe Anforderungen an die elektrischen Eigenschaften (hohe Bandbreite) oder ein herkömmlicher BNC-Stecker 50 für geringe Anforderungen an die elektrischen Eigenschaften (niedrige Bandbreite). Es ist jedoch unmittelbar ersichtlich, dass für den Fall des herkömmlichen BNC-Steckers 50 keine zusätzliche Umrüstebene am erfindungsgemäßen Koaxialbuchsenverbinder 10 erforderlich ist, sondern ohne jegliche Adaption durch zusätzliche Geräte der herkömmliche BNC-Stecker 50 unmittelbar auf den erfindungsgemäßen Koaxialbuchsenverbinder 10 aufgesteckt werden kann.

Claims

Koaxialbuchsenverbinder mit einem Außenleiterteil, einem Innenleiterteil, einem ersten Ende zum Aufstecken eines Koaxialsteckerverbinders, einem dem ersten Ende gegenüberliegenden zweiten Ende, insbesondere zum Verbinden mit einem Koaxialkabel oder einer Leiterplatte, und einer elektrischen und mechanischen Referenzebene, wobei das Außenleiterteil zwischen dem ersten Ende des Koaxialbuchsenverbinders und der elektrischen und mechanischen Referenzebene dem BNC-Standard entspricht, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwischen der elektrischen und mechanischen Referenzebene einerseits und dem zweiten Ende des Koaxialbuchsenverbinders andererseits das Innenleiterteil und das Außenleiterteil über wenigstens einen vorbestimmten Abschnitt zwischen sich eine 7mm-Koaxialleitung ausbilden, bei der ein Innendurchmesser eines Außenleiters des Außenleiterteils 7 mm und ein Außendurchmesser eines Innenleiters des Innenleiterteils 3,05 mm beträgt und zwischen Innen- und Außenleiter Luft als Dielektrikum vorhanden ist.
Koaxialbuchsenverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am ersten Ende des Koaxialbuchsenverbinders am Innenleiterteil eine Innenleiterbuchse angeordnet ist, die bzgl. des Innenleiterteils axial verschiebbar ist, wobei zwischen der Innenleiterbuchse und dem Innenleiterteil eine Feder derart angeordnet ist, dass diese Feder auf die Innenleiterbuchse eine Kraft in Richtung des ersten Endes des Koaxialbuchsenverbinders ausübt.
Koaxialbuchsenverbinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenleiterteil am ersten Ende des Koaxialbuchsenverbinders als Hohlzylinder ausgebildet ist und die Innenleiterbuchse in diesem Hohlzylinder axial geführt angeordnet ist.
Koaxialbuchsenverbinder nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Innendurchmesser der Innenleiterbuchse dem BNC-Standard entspricht.
Koaxialsteckerverbinder zum Verbinden mit dem Koaxialbuchsenverbinder gemäß wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche mit einem Außenleiterteil und einem Innenleiterteil, wobei das Außenleiterteil dem BNC-Standard entspricht, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenleiterteil und das Außenleiterteil des Koaxialsteckerverbinders derart ausgebildet sind, dass diese bei in den Koaxialbuchsenverbinder eingestecktem Koaxialsteckerverbinder das Außenleiterteil und das Innenleiterteil des Koaxialbuchsenverbinders derart ergänzen, dass wenigstens in dem Bereich zwischen der elektrischen und mechanischen Referenzebene und dem ersten Ende des Koaxialbuchsenverbinders eine 7mm-Koaxialleitung ausgebildet ist, bei der ein Innendurchmesser eines Außenleiters des Außenleiterteils 7 mm und ein Außendurchmesser eines Innenleiters des Innenleiterteils 3,05 mm beträgt und zwischen Innen- und Außenleiter Luft als Dielektrikum vorhanden ist.
Koaxialsteckerverbinder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenleiterteil und das Außenleiterteil des Koaxialsteckerverbinders ferner derart ausgebildet sind, dass diese bei in den Koaxialbuchsenverbinder eingestecktem Koaxialsteckerverbinder über die gesamte axiale Länge von der elektrischen und mechanischen Referenzebene des Koaxialbuchsenverbinders bis zu einem von dem Koaxialbuchsenverbinder abgewandten Ende des Koaxialsteckerverbinders eine 7mm-Koaxialleitung ausbilden.