DE202010012384U1 - Koaxiale HF-Prüfstiftvorrichtung - Google Patents

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Abstract

Koaxiale HF-Prüfstiftvorrichtung mit
einer axial federnden Innenleitereinheit (24; 76) sowie einer koaxial dazu ausgebildeten Außenleitereinheit (12, 14; 72), die für eine Betriebsfrequenz oberhalb von 2 GHz, insbesondere oberhalb von 6 GHz, sowie zum aufsetzbaren Kontaktieren eines einen hohlzylindrischen Außenkontakt (48; 90) sowie einen Innenkontakt (42; 94) aufweisenden Prüfkontaktpartners (46; 92) ausgebildet sind,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Außenleitereinheit stirnseitig in Richtung auf den Prüfkontaktpartner einen äußeren, randseitig abfallenden Konusbereich (32, 34; 85) sowie einen inneren, einen Durchbruch (38) für einen Spitzenabschnitt (40; 78) der Innenleitereinheit eröffnenden und rückwärtig abfallenden Konusbereich (36; 81) aufweist,
wobei der innere oder der äußere Konusbereich zum zentrierenden Zusammenwirken mit dem Außenkontakt des Prüfkontaktpartners bemessen und ausgebildet ist,
an einen der Konusbereiche anschließend ein radial umlaufender Flachabschnitt (40; 84) gebildet ist, der zum flächigen Kontaktieren eines Außenkontakt-Flachabschnitts des Prüfkontaktpartners ausgestaltet ist,
der innere Konusbereich um einen längsschnittlichen Öffnungswinkel zwischen 100° und...

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine koaxiale HF-(Hochfrequenz)Prüfstiftvorrichtung nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs. Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise aus der EP 2 144 338 A1 bekannt und beschreibt eine Prüfstiftvorrichtung, welche für Anwendungen im Hochfrequenzbereich, typischerweise oberhalb von 2 GHz, und weiter bevorzugt oberhalb etwa von 6 GHz, zum Messen von Baugruppen, Leiterplatten oder dergleichen Prüfobjekten verwendet werden kann. Für diesen Zweck ist ein Prüfobjekt mit einer Buchse als Prüfkontaktpartner versehen, welche, gleichermaßen koaxial, einen hohlzylindrischen Außenkontakt sowie einen koaxial dazu vorgesehenen Innenkontakt aufweist, mit welchen dann die Außenleitereinheit bzw. die (vorteilhaft relativ zur Außenleitereinheit axial federnd ausgebildete) Innenleitereinheit zum Herstellen eines Prüfkontakts zusammenwirken können.
  • Dabei sind derartige, gattungsbildende HF-Prüfstiftvorrichtungen typischerweise so ausgestaltet, dass diese mit einer Mehrzahl verschiedener Prüfkontaktpartner, insbesondere auch Prüfkontaktpartner verschiedenen Innen- bzw. Außendurchmessers, zusammenwirken können, um insoweit eine Universalität von gattungsgemäßen Hochfrequenz-Prüfstiften zu ermöglichen.
  • Allerdings hat sich eine solche Vorgehensweise gerade im GHz-Bereich, typischerweise oberhalb von 2 GHz und insbesondere merkbar im Bereich oberhalb von 6 GHz, als nachteilig herausgestellt.
  • So weisen etwa gattungsbildende HF-Prüfstiftvorrichtung in höherfrequenten Bereichen hohe Dämpfungen auf, insbesondere hohe sogenannte Einfügedämpfungen, in Verbindung mit nachteiligen (geringen) Rückflussdämpfungen.
  • Eine weitere Herausforderung bei bekannten koaxialen HF-Prüfstiftvorrichtungen liegt darin, eine hohe Lebensdauer sicherzustellen. Die erreichbare Lebensdauer (gewünscht sind etwa Größenordnungen von mind. 100 000 Kontaktierungen) wird entscheidend bestimmt durch die Führung der Innenleitereinheit, genauer das Erstreckungsmaß, um welches ein Ende eines Spitzenabschnitts der Innenleitereinheit frei (d. h. mantelseitig nicht geführt) aus der Vorrichtung heraustritt. Ein hohes Erstreckungsmaß führt zu nachteilig hohen Momenten auf dem Innenleiter (bzw. Kippmomenten beim Aufsetzen), mit entsprechenden nachteiligen Wirkungen auf eine den Innenleiter relativ zum Außenleiter führenden und isolierenden Isolatoreinheit. Das Ergebnis einer derartigen, durch ein großes Erstreckungsmaß geringen mechanischen Stabilität ist hohe Verschleißanfälligkeit, verbunden mit nachteilig geringer Lebensdauer.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine koaxiale HF-Prüfstiftvorrichtung, insbesondere HF-Prüfstiftvorrichtung nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs, zu schaffen, welche konstruktiv einfach zu realisieren ist, für hochfrequente Anwendungen, insbesondere im Bereich oberhalb von 2 GHz, weiter bevorzugt im Bereich von 6 GHz und noch weiter bevorzugt im Bereich oberhalb von 10 GHz, verbesserte Hochfrequenz-Kontakteigenschaften aufweist, insbesondere in Form einer verbesserten Durchgangs- bzw. Einfügedämpfung sowie einer hohen Rückflussdämpfung.
  • Zusätzlich ist aufgabengemäß eine koaxiale HF-Prüfstiftvorrichtung mit verbesserter Lebensdauer zu schaffen, wobei insbesondere eine Lagerung bzw. Führung zwischen Innen- und Außenleitereinheit im Hinblick auf eine Momentbelastung zu verbessern ist.
  • Die Aufgabe wird durch die koaxiale HF-Prüfstiftvorrichtung mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
  • So ist zunächst erfindungsgemäß die Außenleitereinheit stirnseitig so ausgebildet, dass ein erster, innerer Konusbereich einen zentrischen Durchbruch freilegt, durch welchen die Innenleitereinheit (isoliert) geführt und federnd bewegt werden kann. Gleichzeitig ermöglicht es etwa dieser Innenkonus in einer ersten, bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, für Hochfrequenzanwendungen kontaktgünstig eine Zentrierung sowie Außenkontaktierung des Prüfkontaktpartners herbeizuführen.
  • Zusätzlich weist erfindungsgemäß vorteilhaft die koaxiale HF-Prüfstiftvorrichtung einen äußeren, randseitig abfallenden Konusbereich auf. Dieser kann, etwa im Fall eines Zusammenwirkens mit einem eine hohlzylindrische Aufnahme am Außenkontakt ausbildenden Prüfkontaktpartner benutzt werden, um kontaktsicher und zentriert die Prüfstiftvorrichtung in einen solchen Prüfkontaktpartner einzusetzen.
  • Erfindungsgemäß ist zudem vorgesehen, dass sich an mindestens einem der Konusbereiche (innerer Konusbereich bzw. Außenkonusbereich) ein radial umlaufender Flachabschnitt anschließt (wobei als „radial umlaufend” im Rahmen der Erfindung eine ringförmige bzw. ringabsatzförmige Fläche verstanden werden soll, welche sich radial senkrecht zur axialen Richtung der koaxialen Vorrichtung erstreckt). Vorteilhaft kann mit diesem umlaufenden Flachabschnitt eine flächige Kontaktgabe der Außenleitereinheit mit dem Außenkontakt des Prüfkontaktpartners ermöglicht werden, nämlich wenn der Prüfkontaktpartner eine entsprechend radial umlaufende flache Kontaktoberfläche ausbildet. Im Hinblick auf die beabsichtigten verbesserten Hochfrequenzeigenschaften wird so erfindungsgemäß eine Optimierung etwa gegenüber gattungsbildenden gestuften bzw. spitz zulaufenden Übergängen realisiert.
  • Es hat sich im Rahmen der Erfindung als besonders günstig herausgestellt, zur Realisierung dieser vorteilhaften Geometrie den inneren Konusbereich der Außenleitereinheit so auszugestalten, dass dieser einen längsschnittlichen Öffnungswinkel im Bereich zwischen 100° und 130° aufweist, wobei ein Bereich zwischen 110° und 120° bevorzugt ist.
  • Im Rahmen der Erfindung ist es zudem beansprucht, die Innenleitereinheit so auszugestalten, dass diese zum Erreichen eines Innen- bzw. Mittenkontakt des Prüfkontaktpartners um ein Erstreckungsmaß aus der Außenleitereinheit her ausragt, d. h. ein äußeres Ende des Spitzenabschnitts der Innenleitereinheit aus einem äußeren (umlaufenden) Endbereich der Außenleitereinheit herausragt.
  • Dabei ist es im Rahmen bevorzugter Weiterbildungen der Erfindung günstig, die Innenleitereinheit modulartig auszubilden, d. h. die Innenleitereinheit selbst koaxial etwa mittels einer zentrischen Stößeleinheit zu realisieren, welche, gegen die Kraft einer Druckfeder, axial federnd in einer diese umgebenden Hülse gelagert ist. Ein solches Modul ist dann weiterbildungsgemäß günstig in einer Isolatoreinheit zu halten, welche entlang ihres äußeren Umfangs in der Außenleitereinheit festgelegt ist, typischerweise etwa zwischen zwei einen inneren Ringabsatz ausbildenden zylindrischen Teilen der Außenleitereinheit. Auf diese Weise ist bevorzugt eine einfache Montage und Austauschbarkeit der Modul gewährleistet, was den erfindungsgemäß vorteilhaften Aspekt der Betriebssicherheit weiter fördert.
  • Gemäß weiterer vorteilhafter Weiterbildungen einer ersten Realisierungsform der Erfindung schließt sich der radial umlaufende Flachabschnitt innenseitig (in Richtung auf den Durchbruch) an den inneren Konusbereich an und bildet so eine Umrandung des (bevorzugt kreisförmigen, eine lichte Weite aufweisenden) Durchbruchs. Im Zusammenwirken mit dem Prüfkontaktpartner erzeugt diese Realisierungsform eine hochgradige Kontaktsicherheit und HF-taugliche Kontaktgüte (durch den flächigen Kontakt), in Verbindung mit einer durch den inneren Konusabschnitt günstig ermöglichten Zentrierung des Prüfkontaktpartners beim Zusammenführen der Einheiten.
  • Dabei hat es sich als in der Praxis besonders günstig und bevorzugt herausgestellt, ein Verhältnis eines Außendurchmessers der Außenleitereinheit, bezogen auf einen Außendurchmesser des Außenkontakts des Prüfkontaktpartners, so einzurichten, dass dieses Verhältnis zwischen 8:1 und 1,5:1 liegt, wobei ein Verhältnis zwischen 4:1 und 2:1 günstig und bevorzugt ist. Hier wird einfache Handhabbarkeit und Kontaktsicherheit mit einer hohen möglichen Dichte benachbart zueinander anzuordnender Prüfstiftvorrichtungen erreicht.
  • Weiter vorteilhaft und im Rahmen einer bevorzugten Ausbildung werden Innenleitereinheit und Außenleitereinheit so eingerichtet, dass ein Verhältnis des Erstreckungsmaßes (bezogen auf einen Außendurchmesser des Außenkontakts des Prüfkontaktpartners) zwischen 2:1 und 0,8:1 liegt, wobei hier ein Verhältnis zwischen 1,4:1 und 1:1 besonders günstig ist. Es zeigt sich, dass diese Geometrie damit ein (vergleichsweise kurzes) Erstreckungsmaß ermöglicht, mit der entsprechend positiven Konsequenz für eine geringe Momentbelastung der Lagerung der Innenkontakteinheit, mit entsprechend erreichbarer hohen Lebensdauer, wobei mindestens 100 000 Kontaktierungen erreichbar sind, in der Praxis davon ein mehrfaches realisiert werden kann.
  • Im Rahmen bevorzugter Weiterbildungen dieser Realisierungsform liegt es zudem, das äußere Ende des Spitzenabschnitt (längsschnittlich) nicht flach oder spitz zulaufend auszubilden, sondern endseitig eine Rundung vorzunehmen, etwa in der Art eines Kugelabschnitts. Diese Variante ermöglicht in besonders vorteilhafter Weise das Zusammenwirken mit einem Innenkontakt des Prüfkontaktpartners, welcher seitlich federnd in einen Hohlraum des hohlzylindrischen Außenkontakts hineinreicht und sich als Reaktion auf einen Kontaktdruck der Innenleitereinheit in axialer Richtung verbiegt. Die weiterbildungsgemäß gerundete Form sichert für einen solchen Einsatzfall eine besonders günstige Kontaktgabe des Innenleiters.
  • Eine zweite Variante der vorliegenden Erfindung sieht vor, dass der (HF-mäßig eine gute Außenleiterkontaktierung sicherstellende) radial umlaufende Flachabschnitt zwischen dem äußeren und dem inneren Konusbereich vorgesehen ist und in axialer Richtung das äußere Ende der Außenleitereinheit bildet. Diese Variante ist besonders vorteilhaft im Rahmen der Ausbildung, bei welcher, gefördert durch einen spitz zulaufenden äußeren randseitig abfallenden Konusbereich ein besonders zuverlässiges Einführen der Außenleitereinheit am kontaktseitigen Ende in eine entsprechende Aufnahmeöffnung des Prüfkontaktpartners (genauer: des Außenkontakts des Prüfkontaktpartners) sicherstellt. Wiederum erfolgt dann die vorteilhafte flächige Kontaktgabe zwischen den jeweiligen Außenkontakten über diesen radial umlaufenden Flachabschnitt.
  • Gerade bei dieser Variante ist es günstig und bevorzugt, die Innenleitereinheit eingriffs- bzw. kontaktseitig so auszugestalten, dass der Spitzenabschnitt endseitig im inneren Konusbereich sich zu einem Maximaldurchmesser verbreitert und dann, in Richtung auf das äußere Ende, konusförmig spitz zulaufend ausgebildet ist. Eine solche Variante ist in zweifacher Hinsicht vorteilhaft. Zum einen ermöglicht sie in besonders vorteilhafter Weise das Kontaktieren des Innenkontakts des Prüfkontaktpartners, wenn dieser eingriffsseitig eine zentrische Bohrung aufweist bzw. hülsenförmig ausgestaltet ist; der in Richtung auf das äußere Ende konusförmig spitz zulaufender Abschnitt sorgt hier für eine gute und kontaktsichere elektrische Verbindung. Gleichzeitig ist, über die Verbreiterung des Spitzenabschnitts endseitig im inneren Konusbereich sichergestellt, dass die Hochfrequenzeigenschaften des zwischen Innen- und Außenleitereinheit in diesem Bereich gebildeten koaxialen Leiters sich nicht in nachteiliger Weise (und etwa zum unerwünschten Ausbilden von Reflexionsstellen) sprunghaft ändern. Vielmehr wird durch diese geometrische Realisierung, welche weiter vorteilhaft im Rahmen bevorzugter Weiterbildungen für die konusförmige Verbreiterung des Spitzenabschnitts einen Öffnungswinkel zwischen 60° und 80° vorsieht, eine günstige Hochfrequenzanpassung, insbesondere für den höheren einstelligen und niedrigen zweistelligen GHz-Bereich, ermöglicht.
  • Im Rahmen der praktischen Realisierung dieser Vorrichtung ragt dabei im Zusammenwirken mit dem Prüfkontaktpartner der Spitzenabschnitt soweit über das vordere Ende der Außenleitereinheit hinaus, dass der äußere, konusförmig spitz zulaufende Abschnitt radial in der Flucht des radial umlaufenden Flachabschnitts der Außenleitereinheit liegt.
  • Bevorzugt (aber nicht zwingend) ist der Maximaldurchmesser des Spitzenabschnitts geringer als die lichte Weite des im Innenkonus (innenliegenden Konusabschnitt) gebildeten Durchbruchs.
  • Im Ergebnis ermöglicht die vorliegende Erfindung, mittels der verschiedenen geschilderten Varianten, sowohl in konstruktiv-herstellungstechnischer Weise, als auch im Hinblick auf die Hochfrequenzeigenschaften sowie die Lebensdauer eine deutliche Verbesserung gegenüber gattungsbildenden Technologien. Dabei wird erfindungsgemäß in Kauf genommen, dass, für jeweilige Prüfkontaktpartner, eine geometrische Anpassung, insbesondere der Position und des Durchmessers des radial umlaufenden Flachabschnitts, notwendig ist, so dass insoweit für einen Frequenzbereich speziell bemessene, erfindungsgemäße koaxiale HF-Prüfstiftvorrichtungen eingesetzt werden. Die geschilderten Vorteile lassen jedoch diesen Nachteil als lediglich scheinbar hervortreten.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in:
  • 1 eine Schemaansicht einer koaxialen HF-Prüfstiftvorrichtung gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in aufgesetztem Zustand auf einen auf einer Leiterplatte sitzenden Prüfkontaktpartner;
  • 2 eine Teilansicht in Perspektivdarstellung zum Verdeutlichen eines vorderen, eingriffsseitigen Endes der HF-Prüfstiftvorrichtung der Ausführungsform gemäß 1 im ansitzenden Zustand am Prüfkontaktpartner;
  • 3 eine Darstellung analog 2 in Längsschnittansicht mit verschiedenen typischen Abmessungen zum Verdeutlichen relevanter Dimensionsverhältnisse im Rahmen bevorzugter Weiterbildungen der Erfindung und
  • 4 eine ausschnittsweise, schematische Längsschnittansicht einer alternativen HF-Prüfstiftvorrichtung als zweite Ausführungsform der Erfindung, ebenfalls in ausschnittsweiser Längsschnitt-Darstellung eines eingriffsseitigen Endbereichs im Zusammenwirken mit einem Prüfkontaktpartner.
  • Unter Bezug auf die Ansichten der 1 bis 3 wird eine erste bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beschrieben. In einem (z. B. geeignet an bzw. in einem Träger) zu verankernden hohlzylindrischen Gehäuse 10 weist das erste Ausführungsbeispiel eine Außenleitereinheit bestehend an ihrem eingriffseitigem (d. h. linken, auf einen nachfolgend noch im Detail zu erläuternden Prüfkontaktpartner gerichteten) Ende einen ersten Außenleiterabschnitt 12 sowie einen zweiten Außenleiterabschnitt 14 auf, welche, etwa in Form einer Innen/Außengewindeverbindung miteinander verschraubbar sind und, an einem innenliegenden Ringabsatz 16 des Außenleiterabschnitts 14 einen scheibenförmigen Isolationskörper 20 (gegen eine radiale Innenwand 22 des Außenleiterabschnitts 12) halten.
  • Der Isolator 20 führt wiederum zentrisch eine Innenleitereinheit 24, welche, vergleiche etwa die Längsschnittansicht der 3, einen Außenzylinder 26 aufweist, in welchem, axial gegen die Kraft einer Druckfeder 28 verschiebbar gelagert, ein kolbenförmiger Stößel 30 gehalten ist, welcher in der nachfolgend zu beschreibenden Weise endseitig aus dem linksseitigen Eingriffsende der Außenleitereinheit heraustritt.
  • Genauer gesagt weist der Außenleiterabschnitt 12 stirnseitig einen ersten, flachen umlaufenden Konusabschnitt 32 als äußeren Konusbereich auf, wobei sich daran noch ein außenliegender Konusabschnitt 34 anschließt. Innenseitig setzt sich der äußere Konusbereich 32 fort in einen inneren Konusbereich 36, welcher, entgegen der Richtung des Eingriffsendes, rückwärtig abfällt.
  • Mittig ist im inneren Konusbereich 36 ein kreisförmiger Durchbruch 38 gebildet, wobei der Rand des Durchbruchs 38 von einem ringscheibenförmigen Flachabschnitt 40 des inneren Konusbereichs 38 umrandet ist.
  • Der Stößel 30 der Innenleitereinheit 24 ragt, wie günstig in den 2, 3 zu erkennen ist, im Eingriffszustand endseitig aus der Außenleitereinheit heraus und bildet eingriffsseitig eine gerundete Spitze 41, welche günstig zum Aufgrei fen auf und damit kontaktierenden Zusammenwirken mit einem zungenartig ausgebildeten und einen hohlzylindrischen Innenraum 44 einer Koaxialbuchse 46 als Prüfkontaktpartner ausgebildeten Innenkontakt realisiert ist.
  • Der Innenraum 44 ist umschlossen von einem hohlzylindrischen Außenkontakt 48 der Buchse 46, welcher eingriffseitig eine außenliegende Fasierung 50 sowie eine daran anschließende, einen radial umlaufenden Flachabschnitt ausbildende Stirnseite 52 aufweist.
  • Die Darstellung der 2, 3 verdeutlichen das kontaktierende Zusammenwirken dieser Einheiten: Während, bezogen auf eine Kontaktierung des Innenkontakts 42, das gerundete Ende 40 des Stößels 30 unter Auslenkung der Zunge 42 auf dessen flache Oberfläche greift, sitzt das eingriffseitige Ende des zylindrischen Außenkontakts 48 des Prüfkontaktpartners 46 im inneren Konusabschnitt 36 des Außenleiterabschnitts 12 und wird durch diesen zentriert; gleichzeitig ergibt sich eine flächige Kontaktierung des ringförmigen Flachabschnitts 52 am eingriffseitigen Ende des Außenkontakts 48 mit dem radial umlaufenden, ringförmigen Flachabschnitt 40, welcher als Ende des inneren Konusbereichs 36 den Durchbruch 38 umschließt. Damit sind hochfrequenzmäßig günstige Kontakteigenschaften gesichert, welche etwa für das dargestellte Ausführungsbeispiel eine sehr geringe Einfügedämpfung (< 0,4 dB bei 12 Gigahertz), verbunden mit einer hohen Rückflussdämpfung (> 20 dB bei 12 Gigahertz) realisieren.
  • Anhand der 3 soll verdeutlicht werden, dass die geometrisch-konstruktive Dimensionierung bzw. die Relativmaße der einzelnen Dimensionierungen zueinander diese hochfrequenztechnisch günstige Realisierung ermöglichen, wobei die in 3 eingetragenen Abmessungen bzw. Winkelangaben für das gezeigte Ausführungsbeispiel lediglich exemplarisch und günstig sind, sich im Rahmen ihrer Vorteile jedoch durch die anspruchsgemäß angegebenen Bereiche definieren lassen. So weist etwa die Buchse 46 als Prüfkontaktpartner im Ausführungsbeispiel einen Maximaldurchmesser A von 2,15 mm auf, dessen Außenkontakt jedoch bei einem hohlzylindrischen Innendurchmesser B von 1 mm am zu kontaktierenden Beispiel beweglich einen maximalen Außendurchmesser von 1,2 mm aufweist. Ein konusförmiger Isolator 54 im Inneren des hohlzylindrischen Außenkontaktabschnitts 48 weist einen typischen Öffnungswinkel von 52° auf. Derartige Kontaktbuchsen werden beispielsweise von der Firma Murata hergestellt und in den Verkehr gebracht und sind als solche nicht Teil der Erfindung bzw. werden nicht als zur Erfindung gehörig beansprucht.
  • Der Außenleiterabschnitt 12 weist einen Außendurchmesser C von 4 mm auf.
  • Bei einem Konus-Öffnungswinkel des inneren Konusbereichs 36 (bezogen auf die axiale Richtung im Längsschnitt der 3) von ca. 110° lässt sich so realisieren, dass der eine Höhe D von 0,9 mm aufweisende Prüfkontaktpartner (bezogen auf eine Montagefläche, etwa eine Platine 100) noch ca. 0,2 mm bis 0,3 mm mit seinem stirnseitigen Außenkontakt in den inneren Konusbereich 36 hineinreicht. Dies ermöglicht, dass ein sehr kurzes Erstreckungsmaß E von ca. 1,24 mm, gemessen zwischen der gerundeten Spitze 40 des Stößels 30 im Kontaktzustand und einer eine Lagerung des Stößels 30 begrenzenden vorderen Öffnung der Hülse 26 (entsprechend insoweit einem Ende des Isolatorkörpers 20). Diese günstige Geometrie gestattet die erfindungsgemäß hohe Langlebigkeit und hohe Anzahl von Kontaktvorgängen.
  • In ansonsten bekannter Weise ist das durch die Außenleitereinheit 10, 12 (bzw. darin ansitzende, nicht gezeigte weitere Abschnitte) sowie der Innenleitereinheit 24 am dem Eingriffsende entgegengesetzten Ende über eine Koaxial-Anschlussbuchse 60 abgreifbar, wobei hier in ansonsten bekannter Weise eine geeignet vorfrequenzmäßig konfigurierte Koaxialleitung zur dämpfungsarmen Weiterleitung des Prüfsignals ansitzen kann.
  • Anhand der 4 wird eine zweite Variante der vorliegenden Erfindung beschrieben, wobei, zur Vereinfachung der Beschreibung, lediglich das eingriffsseitige Ende der HF-Prüfstiftvorrichtung mit einem Ende der Außenleitereinheit sowie einem Ende der Innenleitereinheit beschrieben ist und ansonsten sich eine etwa analog der 1 zu gestaltende Prüfstift-Konfiguration anschließen kann. Hier weist die Außenleitereinheit einen hohlzylindrischen Außenleiterabschnitt 72 auf, welcher mittig einen hohlzylindrischen Durchbruch 74 zum berührungsfreien Hindurchführen eines Innenleiterstößels 76 aufweist. Der Innenleiterstößel 76 ist wiederum in einer Isolator-/Hülsenstruktur federnd gegen die Druckkraft einer (nicht gezeigten) Druckfeder geführt, wie schematisch im rechtseitigen Bereich der 4 angedeutet ist. Anderenends weitet sich der Stößelabschnitt 76 der Innenleitereinheit auf in einen Spitzenabschnitt 78, welcher zunächst, in Richtung auf eine äußere Spitze 80, eine konusförmige Verbreiterung 82 erfährt, welche sich bis zu einem Maximaldurchmesser M verbreitert und danach in Richtung auf die Spitze 80 wiederum konusförmig zuläuft. Die Längsschnittansicht der 4 zeigt zudem, dass, mit dem sich konusförmig aufweitenden Abschnitt 82 des Spitzenabschnitts 78, gezeigt ist ein Öffnungswinkel von G = 67,38°, sich der Außenleiterabschnitt 72 im Bereich 81 konusförmig aufweitet, und zwar in einem gegenüber dem Winkel G größeren Winkel H von hier 118°. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass hochfrequenzmäßige Leitungsabschnitte sich stufenlos und damit reflektionsarm angepasst verbreitern können.
  • Es zeigt sich ferner aus der Längsschnittansicht der 4, dass die äußere, eingriffsseitige Spitze 80 des Spitzenabschnitts 78 aus einem durch einen ringförmig umlaufenden Flachabschnitt 84 gebildeten Ende des Außenkontakts 72 heraustritt. Randseitig schließt sich zudem an den ringförmigen, radial umlaufenden Flachabschnitt 84 ein (bezogen auf die koaxiale Längsachse) in einem Winkel von ca. 30° spitz zulaufender Konusabschnitt 85 an, welcher im gezeigten Ausführungsbeispiel bei einer axialen Erstreckung I von 0,51 mm die Aufgabe hat, das Einführen bzw. Einstecken des Außenleiterabschnitts 72 in einen korrespondierenden, einen innenzylindrischen Aufnahmeabschnitt 86 sowie einen als Anschlag wirkenden Ringabsatz 88 anbietenden Außenkontakt 90 eines Prüfkontaktpartners 92 zu erleichtern. Der Prüfkontaktpartner 92 weist zudem, zum Zusammenwirken mit dem zum Ende 80 zulaufenden Spitzenabschnitt 78 der Innenleitereinheit 74, einen Innenkontakt 94 auf, welcher eingriffsseitig hülsenartig ausgebildet ist und entsprechend eine zentrische Bohrung 96 aufweist, in welche der Spitzenabschnitt 78 teilweise eindringt (wobei der Maximaldurchmesser M, größer gewählt als der Innendurchmesser der Bohrung 96, dazu führt, dass der Spitzenabschnitt 78 im vorderen, zulaufenden Konusabschnitt dann auf dem ringförmigen Hülsenende des Innenkontakts 94 aufsitzt). Typischerweise ist dabei, wie in der 4 gezeigt, M kleiner als eine lichte Innenweite des Durchbruchs 74, dies kann jedoch auch alternativ so dimensioniert sein, dass der Maximaldurchmesser die lichte Weite überschreitet.
  • Wiederum verdeutlicht das Ausführungsbeispiel der 4, wie, hochfrequenztechnisch günstig, es zwischen dem Außenkontaktabschnitt 72, genauer dem ringförmig-radial umlaufenden Flachabschnitt 84, und dem Ringabsatz 88 des Prüfkontaktpartners zu einer flächigen und damit für die Hochfrequenzübertragung günstigen Kontaktierung kommt. Gleichzeitig ermöglicht die gezeigte Anordnung, insbesondere innerhalb der beanspruchten Dimension und Dimensionsverhältnisse, eine zuverlässig Kontaktgabe, Zentrierung und Führung der beteiligten beweglichen Komponenten, so dass auch diese Variante in der erfindungsgemäß vorteilhaften Weise sich, neben vorteilhaften Hochfrequenzeigenschaften und einfacher, modularer Bauweise, durch lange Standzeiten und hohe Kontaktanzahlen auszeichnet.
  • Alternativ ist es im Rahmen bevorzugter Ausgestaltungen der Erfindung vorgesehen, den Spitzenabschnitt 78 so auszugestalten, dass dieser, etwa in seinem konisch auf die Spitze 80 zulaufenden Bereich, randseitig und zum planen Zusammenwirken mit entsprechend stirnseitig ringförmig-flachen Endabschnitten des endseitig offenen Innenkontakts 94, eine ringabsatzförmige bzw. einen radialen Flachabschnitt ausbildenden Kontaktbereich realisiert. Hierdurch wird dann, analog zum vorstehend beschriebenen Vorgehen bei der Realisierung flächig-planer Kontaktübergänge am Außenleiter, auch für den Innenleiter in hochfrequenzmäßig vorteilhafter Weise die Kontaktgabe verbessert.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - EP 2144338 A1 [0001]

Claims (14)

  1. Koaxiale HF-Prüfstiftvorrichtung mit einer axial federnden Innenleitereinheit (24; 76) sowie einer koaxial dazu ausgebildeten Außenleitereinheit (12, 14; 72), die für eine Betriebsfrequenz oberhalb von 2 GHz, insbesondere oberhalb von 6 GHz, sowie zum aufsetzbaren Kontaktieren eines einen hohlzylindrischen Außenkontakt (48; 90) sowie einen Innenkontakt (42; 94) aufweisenden Prüfkontaktpartners (46; 92) ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenleitereinheit stirnseitig in Richtung auf den Prüfkontaktpartner einen äußeren, randseitig abfallenden Konusbereich (32, 34; 85) sowie einen inneren, einen Durchbruch (38) für einen Spitzenabschnitt (40; 78) der Innenleitereinheit eröffnenden und rückwärtig abfallenden Konusbereich (36; 81) aufweist, wobei der innere oder der äußere Konusbereich zum zentrierenden Zusammenwirken mit dem Außenkontakt des Prüfkontaktpartners bemessen und ausgebildet ist, an einen der Konusbereiche anschließend ein radial umlaufender Flachabschnitt (40; 84) gebildet ist, der zum flächigen Kontaktieren eines Außenkontakt-Flachabschnitts des Prüfkontaktpartners ausgestaltet ist, der innere Konusbereich um einen längsschnittlichen Öffnungswinkel zwischen 100° und 130°, insbesondere 110° und 120°, aufgeweitet ist und in einem den Innenkontakt des Prüfkontaktpartners kontaktierenden Kontaktzustand ein äußeres Ende des federnd gelagerten Spitzenabschnitts axial um ein Erstreckungsmaß aus einer die Innenleitereinheit haltenden, der Außenleitereinheit zugeordneten Halterung (20) herausragt.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenleitereinheit (12, 14) axial mehrteilig ausgebildet ist und innenseitig einen Ringabsatz (16) zum Halten einer einen Abschnitt der Innenleitereinheit umschließenden Isolatoreinheit (20) aufweist, wobei die Innenleitereinheit bevorzugt modulartig einsetz- und/oder austauschbar ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der radial umlaufende Flachabschnitt (40) in Richtung auf den Durchbruch (38) an den inneren Konusbereich (36) anschließt.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenleitereinheit so ausgebildet ist, dass ein Verhältnis eines Außendurchmessers (C) der Außenleitereinheit, bezogen auf einen Innen- (B) oder Außendurchmesser des Außenkontakts des Prüfkontaktpartners, zwischen 8:1 und 1,5:1, bevorzugt zwischen 4:1 und 2:1, beträgt.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenleitereinheit und die Außenleitereinheit so ausgebildet sind, dass ein Verhältnis des Erstreckungsmaßes (E) bezogen auf einen Innen- (B) oder Außendurchmesser des Außenkontakts des Prüfkontaktpartners zwischen 2:1 und 0,8:1, bevorzugt zwischen 1,4:1 und 1:1, beträgt.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenleitereinheit und die Außenleitereinheit so ausgebildet sind, dass ein Verhältnis einer axialen Erstreckung (D) des Außenkontakts des Prüfkontaktpartners bezogen auf eine Eindringtiefe des Außenkontakts in eine von der Außenleitereinheit gebildeten Öffnung zwischen 9: 1 und 2: 1, insbesondere zwischen 4:1 und 2,5:1 beträgt.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das äußere Ende (40) des Spitzenabschnitts längsschnittlich gerundet und/oder zulaufend ausgebildet ist, insbesondere eine Kugelabschnittsform aufweist.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der radial umlaufende Flachabschnitt (84) zwischen dem äußeren und dem inneren Konusbereich vorgesehen ist und ein axial äußeres Ende der Außenleitereinheit (72) bildet.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere, randseitig abfallende Konusbereich (85) spitzwinklig mit einem Winkel im Bereich zwischen 10° und 40°, insbesondere zwischen 20° und 30°, bezogen auf eine koaxiale Längsachse ausgebildet ist.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 8, 9 dadurch gekennzeichnet, dass der Spitzenabschnitt (78) endseitig im inneren Konusbereich (82) konusförmig zu einem Maximaldurchmesser (M) verbreitert und in Richtung auf das äußere Ende (80) konusförmig spitz zulaufend ausgebildet ist.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein längsschnittlicher Öffnungswinkel (G) der konusförmigen Verbreiterung im Bereich zwischen 60° und 80° liegt und/oder ein Verhältnis des Öffnungswinkels der konusförmigen Verbreiterung bezogen auf den längsschnittlichen Öffnungswinkel des inneren Konusbereichs im Bereich zwischen 0,4 und 0,8, bevorzugt zwischen 0,4 und 0,6, liegt.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Spitzenabschnitt in seinem in Richtung auf das äußere Ende (80) spitz zulaufenden Abschnitt einen radial umlaufenden, insbesondere ringförmigen Flachabschnitt aufweist, welcher zum flächigen Kontaktieren eines eine zentrische Öffnung aufweisenden Innenkontakt-Endbereichs des Prüfkontaktpartners ausgebildet ist.
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Maximaldurchmesser (M) kleiner als eine lichte Innenweite des Durchbruchs (74) ist, wobei ein Verhältnis des Maximaldurchmessers bezogen auf die lichte Innenweite im Bereich zwischen 0,7 und 1,2, bevorzugt zwischen 0,85 und 0,95, liegt.
  14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis des Maximaldurchmessers (M) bezogen auf einen an den äußeren Konusbereich anschließenden Außendurchmesser der Außenleitereinheit im Bereich zwischen 1:3 und 1:6, bevorzugt zwischen 1:4 und 1:5, liegt.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202014103886U1 (de) 2014-08-21 2014-09-18 Herbert Amrhein Kontaktvorrichtung
DE202014104152U1 (de) * 2014-09-04 2015-12-08 Ingun Prüfmittelbau Gmbh Hochfrequenz-Steckervorrichtung
DE202019106213U1 (de) * 2019-11-08 2020-09-15 Ingun Prüfmittelbau Gmbh Innenleiteranordnung und Hochfrequenz-Prüfstift

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2144338A1 (de) 2008-07-11 2010-01-13 Tyco Electronics Nederland B.V. Koaxialsonde

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2144338A1 (de) 2008-07-11 2010-01-13 Tyco Electronics Nederland B.V. Koaxialsonde

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202014103886U1 (de) 2014-08-21 2014-09-18 Herbert Amrhein Kontaktvorrichtung
DE202014104152U1 (de) * 2014-09-04 2015-12-08 Ingun Prüfmittelbau Gmbh Hochfrequenz-Steckervorrichtung
DE202019106213U1 (de) * 2019-11-08 2020-09-15 Ingun Prüfmittelbau Gmbh Innenleiteranordnung und Hochfrequenz-Prüfstift

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