DE3224221A1 - Beruehrungsfreie hf-abschirmung, insbesondere abschirmdichtung mit umgefalteten laschen - Google Patents

Description

RCA 76175 Sch/Vu

U.S. Ser. Nos. 279181/279188

vom 30. Juni 1981

RCA Corporation, New York, N.Y. (V.St.A.)

Berührungsfreie HF-Abschirmung, insbesondere Abschirmdichtung mit umgefalteten Laschen

Die Erfindung bezieht sich auf HF-Abschirmungen, insbesondere zur Verbesserung der Abschirmung an der Verbindung zwischen zwei leitenden Oberflächen, ohne daß zwischen diesen elektrischer Kontakt besteht.
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Es gibt viele Anwendungsfälle, wo eine HF-Abschirmung erwünscht ist, entweder zur Verhinderung von HF-Abstrahlung aus Leckstellen oder umgekehrt zur Verhinderung von Störungen durch äußere HF-Strahlung. Beispiele für solche Anwendungsfälle sind Rundfunkempfänger, Mikrowellenofen, Röntgeneinrichtungen und bestimmte Typen von Bildplattenspielern. Bei der Beschreibung der für die Erfindung bevorzugten Ausführung wird auf einen Bildplattenspieler Bezug genommen, es versteht sich jedoch, daß die Prinzipien und Vorteile der Erfindung auch auf eine Anzahl anderer Geräte anwendbar sind.

Bei der Abnehmerschaltung bestimmter kapazitiver Bildplattensysteme, etwa von der in der US-PS 3 842 194 (Erfinder Clemens) beschriebenen Art, wird ein Oszillator zur Ansteuerung einer abgestimmten Schaltung benutzt, die als eine Komponente eine variable Kapazität zwischen einer Eletrode eines Abtaststiftes und einem leitenden Material der Bild-

platte enthält. Dieser Oszillator liefert ein Signal bei 915 MHz. Ein Beispiel für eine solche Abnehmerschaltung findet sich auch in der US-PS 4 080 625 (Erfinder Kawamoto). In den Vereinigten Staaten liegt diese Frequenz innerhalb des sogenannten ISM-Bandes (für Industrie, Wissenschaft und Medizin), welches für solche Geräte bestimmt ist. Es sind Richtwerte für die Größe der von solchen Geräten zulässigen HF-Strahlung festgelegt worden, um sicherzustellen, daß in anderen Geräten keine Überlagerungen mit HF-Signalen auftreten, die von einem bestimmten Gerät erzeugt werden.

In anderen Ländern der Welt, namentlich in Europa, gibt es keine bestimmten Frequenzbänder für bestimmte Geräteklassen. Zur Vermeidung eventueller HF-Störungen legen diese Länder einfach sehr strenge Vorschriften für die maximal zulässige HF-Abstrahlung von Geräten wie etwa Bildplattenspielern fest. Damit ergeben sich aber Probleme, wie diese strengen Erfordernisse erfüllt werden können.

Es ist in der Technik bekannt, daß sich eine HF-Strahlung erheblich reduzieren läßt, wenn man das abstrahlende (oder umgekehrt gegen HF-Strahlung empfindliche) Gerät mit einem leitenden Gehäuse umschließt. Im Falle eines Bildplattenspielers läßt sich dies erreichen, wenn man ein metallisches Innengehäuse mit einem dekorativen Außengehäuse umgibt oder wenn man die inneren Oberflächen des dekorativen Gehäuses mit einem leitenden Material überzieht.

Trotz dieses Vorgehens verbleibt aber noch ein Problem beim Versuch, strenge HF-Strahlungsrichtlinien zu erfüllen. Das Außengehäuse des Bildplattenspielers wird typischerweise in zwei Teilen, nämlich einem Oberteil und einem Unterteil, hergestellt. Außerdem ist ein Deckel oder eine Klappe im Oberteil vorgesehen, durch den ein Schieber zugänglich ist, welcher das auswechselbare Abtastsystem beherbergt. Es hat sich gezeigt, daß selbst bei Verwendung metallischer Innenkästen oder leitender innerer Oberflächen an der Nahtstelle zwischen Ober- und Unterteil des Gehäuses ebenso wie an der

Nahtstelle der Klappe zum System im oberen Teil noch HF-Strahlung austritt.

Es ist im Stande der Technik bekannt/ daß man solche Lecks (oder Undichtigkeiten) an derartigen Nahtstellen vermeiden kann, indem man zwischen den beiden leitenden Oberflächen einen unmittelbar elektrisch leitenden Kontakt vorsieht. Typischerweise kann man dies erreichen durch leitende Finger, welche häufig federbelastet sind, um einen guten elektrischen Kontakt zu ergeben. Ein Beispiel für eine solche Anordnung findet sich in der US-PS 2 317 813 (Erfinder Schoenborn). Eine andere Lösung zum Absperren von HF-Strahlung an Nahtstellen findet sich in der US-PS 2 604 507 (Erfinder Tyson), wonach an einer Nahtstelle eine Metalldichtung mit scharfen Kanten verwendet wird. In beiden Fällen muß man eine erhebliche Kraft auf die HF-dichtzumachenden Oberflächen ausüben, um sicher zu sein, daß sich ein guter elektrischer Kontakt ergibt.

Problematisch ist bei solchen Anordnungen ihre Kostspieligkeit, die häufige Verwendung verschiedener Metalle, die zu Korrosionserscheinungen führen kann, und die erforderliche Kraft für gute Kontaktgabe, die häufig zu Verformungen der für die HF-Dichtigkeit sorgenden Anordnung führen. Federfinger können sich verbiegen und Metalldichtungen können ihre gewünschte Form verlieren, wenn die Anordnung mehrfach geöffnet und geschlossen wird. Außerdem kann die Zugänglichkeit zu den inneren leitenden Oberflächen zu elektrischen Schlägen führen.

Mit der Erfindung wird eine Einrichtung zur Verringerung eines HF-Energieflusses an der Zwischenfläche zwischen zwei leitenden Oberflächen ohne direkten elektrischen Kontakt zwischen ihnen offenbart. Die Einrichtung, welche dies bewirkt, weist eine Mehrzahl länglicher leitender laschenförmiger Elemente auf, die im Bereich der Zwischenfläche angeordnet sind. Ein Ende jeder dieser Laschen ist mit einem leitenden Element verbunden. Das andere Ende jeder Lasche bildet

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einen offenen (elektrischen) Kreis. Es sind Maßnahmen vorgesehen, um zumindest einen Teil einer der leitenden Oberflächen parallel zu den Laschen zu halten. Die Laschen und der Teil einer der leitenden Oberflächen bilden eine Mehrzahl von Mikrostreifenleitern. Die Laschen sind so dimensioniert, daß die offenen Leitungsenden an das andere Laschenende als im interessierenden Frequenzbereich niederohmige Strecke transformiert werden. Die niederohmigen Strecken werden dann zwischen den Laschen und dem Teil einer der leitenden Oberflächen gebildet. Weiterhin sind Maßnahmen vorgesehen, um das leitende Element mit der anderen leitenden Oberfläche zu koppeln. Auf diese Weise werden eine Mehrzahl von im interessierenden Frequenzbereich niederohmigen Strecken in dem Trennflächenbereich zwischen den beiden leitenden Oberflächen gebildet. Die von zwei benachbarten niederohmigen Strecken gebildeten Schlitze sind viel kleiner als eine viertel Wellenlänge der interessierenden Frequenz und ergeben somit sehr geringe Abstrahlungseigenschaften.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist eine HF-Dichtung vorgesehen, bei der die laschenförmigen Elemente gefaltet sind. Infolge dieser Faltung kann die Packungsdichte der niederohmigen Strecken vergrößert werden. Dies führt unmittelbar dazu, daß man die Anzahl der niederohmigen Strecken entlang der Trennstelle vergrößern kann und damit die gebildeten "Schlitze" stark verkürzen kann, so daß man schließlich im interessierenden Frequenzbereich eine bessere Dämpfung der Energie erhält, welche andernfalls durch die Trennstellen oder Zwischenflächenbereiche zwischen zwei leitenden Oberflächen hindurchwandern würde.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung sind die Mikrostreifenleitungen aus leitendem Material gebildet, das auf einem im wesentlichen U-förmigen dünnen länglichen dielektrischen Element angeordnet ist. Bei dieser Anordnung kann die Dichtung ein nachgiebiges Element im Innenvolumen des U-förmigen Teils sein.

In den beiliegenden Zeichnungen zeigen

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Bildplattenspielers , bei dem die Erfindung verwendet wird; Fig. 2 bis 4 Beispiele von Laschen, die für die Realisierung

der Erfindung verwendet werden können; Fig. 5 eine Skizze zur Veranschaulichung der Anwendung der Erfindung an der Zwischenfläche zwischen zwei leitenden Oberflächen des Plattenspielers nach Fig. 1; Fig. 6a und 6b Veranschaulichungen zurückgefalteter Laschen,

die sich für die Realisierung der Erfindung eignen; Fig. 7 eine Veranschaulichung der Trennfläche zwischen zwei leitenden Oberflächen des Plattenspielers nach Fig.1; Fig. 8 einen Querschnitt durch den Plattenspieler gemäß Fig. 1;

Fig. 9 einen Querschnitt für eine andere Abschirmungsmöglichkeit des Plattenspielers nach Fig. 1 und Fig. 10 bis 12 weitere Ausführungsformen einer HF-Dichtung

gemäß der Erfindung.
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Der in Fig. 1 gezeigte Bildplattenspieler 20 hat einen Oberteil 22 und einen Unterteil 24. Die inneren Oberflächen von Oberteil und Unterteil des Plattenspielers können mit einer Acrylfarbe gespritzt sein, die Metallpartikel enthält, so daß ein im wesentlichen leitendes Umschließungsgehäuse für die Elektronik des Plattenspielers, welche einen ein Signal bei 915 MHz erzeugenden Oszillator enthält, bildet. Der Oberteil 22 und der Unterteil 24 sind an der rund um den Plattenspieler herumlaufenden Nahtstelle 26 miteinander verbunden. Alternativ kann innerhalb des dekorativen Gehäuses des Plattenspielers 20 ein leitendes Innengehäuse vorgesehen sein, welches entsprechende Nahtstellen und Öffnungen hat.

Fig. 1 zeigt ferner eine Klappe 28, durch welche das System zugänglich ist. Wenn die Klappe aufgeklappt oder entfernt ist, dann liegt ein Schieber oder Wagen frei, welcher das auswechselbare Abtastsystem trägt. Bei einem Plattenspieler, bei dem HF-Abstrahlung zu befürchten ist, ist zumindest die

innere Oberfläche der Klappe 28 durch Verwendung einer leitenden Farbe leitend gemacht, oder bei einer Alternative wäre eine entsprechende Klappe bei dem umschlossenen leitenden Innengehäuse vorgesehen. Die Nahtstelle 30 bildet die Trennfläche zwischen der Oberseite des Teils 22 und der Klappe 28.

Der Plattenspieler 20 hat auch eine öffnung 32, durch die eine Plattenhülle mit einer Platte in den Plattenspieler eingeführt werden kann, wenn eine Platte aufgelegt werden soll. Ist die Platte aufgelegt und der Bedienungsschalter von der Auflegeposition in die Abspielposition gebracht, dann verschließt eine nicht dargestellte Tür innerhalb des Plattenspielers die Öffnung 32. Zum Zwecke der HF-Abschirmung ist es erwünscht, im Bereich der öffnung 32 zusätzlich zur Tür besondere Maßnahmen vorzusehen.

Die Vorteile der Erfindung werden im Zusammenhang mit den in Fig. 1 gezeigten Nahtstellen 26 und 30 beschrieben. Ein Vorteil der Erfindung liegt darin, daß sie eine Mehrzahl von Kurzschlüssen bei einer gegebenen Frequenz (beispielsweise 915 MHz) um die Nahtstellen 26 und 30 ohne unmittelbaren räumlichen Kontakt zwischen diesen beiden interessierenden leitenden Oberflächen ergibt. In der Praxis sind diese Kurzschlüsse oder zumindest niederohmigen Strecken über ein Frequenzband mit der Mittenfrequenz von etwa 915 MHz wirksam.

Die Fig. 2 bis 4 zeigen verschiedene Laschenformen, die sich für die Durchführung der Erfindung eignen. In Fig. 2 ist eine Reihe von Laschen 40, 42 und 44 gezeigt. Jede Lasche besteht aus einem dünnen Kupferleiter und die Abmessungen A, H und W betragen jeweils 3,175 mm (1/8") und die Abmessung L beträgt 50,8 mm (2"). Ein Ende jeder Lasche ist mit einem gemeinsamen Leiterteil 46 verbunden, während ihr anderes Ende offen ist. Es sei nun eine andere leitende Oberfläche betrachtet, die in einer Ebene parallel zum Leiterteil 46 und den Laschen 40, 42 und 44 liegt. Weiterhin sei angenommen, daß

ein Dielektrikum, wie Polystyrol von etwa 3,175 nun (1/8") Dicke die Anordnung gemäß Fig. 2 von der parallelen leitenden Oberfläche trennen möge. Ein solcher Aufbau kann als eine Mehrzahl von Mikrostreifenleitern angesehen werden, wobei die andere leitende Oberfläche die Masseebene bildet. Wählt man die Länge L mit etwa einer viertel Wellenlänge bei 915 MHz und berücksichtigt man die Dielektrizitätskonstante des Trennmaterials, dann wird der Leerlauf am offenen Ende jeder Lasche als Kurzschluß am Verbindungsende zwischen Lasche und der anderen leitenden Oberfläche bei der interessierenden Frequenz transformiert, und man erhält eine niederohmige Strecke über ein Frequenzband von beispielsweise 900 bis 930 MHz.

Die in Fig. 2 gezeigte Anordnung bildet zusammen mit einer Masseebene und einer dielektrischen Trennschicht im interessierenden Frequenzbereich eine Mehrzahl niederohmiger Strecken zwischen dem Verbindungsende der Lasche und der Masseebene.

Fig. 3 zeigt eine andere Ausführungsform für die Laschen, bei welcher die Abmessungen für den Laschenweg verändert sind. Dadurch wird es möglich, den Abstand von Lasche zu Lasche zu verringern, so daß eine größere Anzahl von Laschen an einer gegebenen Nahtstelle zwischen zwei leitenden Oberflächen benutzt werden kann. Die Laschen 48, 50 und 52 ragen mit ersten Teilen von dem gemeinsamen Leiterteil 54 weg, von dem ersten Teil ragt unter einem rechten Winkel ein zweiter Teil weg, der sich in einem dritten Teil größerer Breite fortsetzt, welcher seinerseits in einem elektrischen Leerlauf endet.

Fig. 4 zeigt Laschen 56, 58 und 60, bei denen nicht nur die Laschenwegabmessungen geändert sind, sondern auch die Lasche in sich selbst zurückgefaltet ist. Diese Technik erlaubt eine noch größere Laschenzahl ohne gegenseitige Berührung und ohne schädliche Wechselwirkungen, wobei dennoch die gewünschten niederohmigen Strecken gebildet werden. Die Laschen

56, 58 und 60 haben einen ersten, von dem gemeinsamen Leiterteil 62 wegragenden Teil und einen zweiten unter einem rechten Winkel vom ersten Teil wegragenden Teil, sowie einen dritten Teil, der parallel zum zweiten Teil verläuft, und schließlich einen den zweiten und dritten Teil verbindenden vierten Teil.

In den Fig. 2 bis 4 bewirken die von dem gemeinsamen Leiterteil 46, 54 bzw. 62 wegragenden vertikalen Laschenteile eine induktive Belastung. In der Praxis kann es zweckmäßig .sein, die Länge der Lasche auf etwas weniger als eine viertel Wellenlänge der interessierenden Frequenz zu kürzen, so daß die Laschen leicht kapazitiv wirken, um die induktive Belastung auszugleichen.

Es liegt auf der Hand, daß viele Abwandlungen der verschiedenen Laschenparameter und ihre Ausbildung insgesamt im Rahmen der Erfindung möglich sind.

In Fig. 5 ist ein Abschnitt eines Trennflächenbereichs 80 gezeigt. Dieser Bereich kann ein Teil der Nahtstelle 26 oder der Nahtstelle 30 gemäß Fig. 1 sein. Hier sei angenommen, daß der Bereich 80 ein Teil der Nahtstelle 26 sei. Die Oberfläche 82 stellt dann die Außenfläche des Oberteils 22 und die Oberfläche 84 die Außenfläche des Unterteils 24 des Plattenspielers dar. Ober- und Unterteil sind aus einem Material wie Polystyrol gespritzt. Die Innenfläche 86 des Oberteils ist mit einer metallisierten leitenden Farbe überzogen, so daß eine leitende Oberfläche 88 gebildet wird, die bis zum unteren Ende des Unterteils herunterreicht. Ähnlich ist die Innenfläche 90 des Unterteils mit einer metallisierten Leiterfarbe überzogen, welche eine leitende Oberfläche 92 bildet. Zwischen den Oberflächen 88 und 92 sollen niederohmige Strecken gebildet werden, ohne daß zwischen den leitenden Oberflächen ein unmittelbarer mechanischer Kontakt besteht.

Um dies zu erreichen, wird die Anordnung (beispielsweise) nach Fig. 4 auf der Innenfläche 90 des Unterteils nahe „dem

Zwischenflächenbereich angebracht. Es versteht sich, daß rund um die Nahtstelle 26 fortlautend eine Mehrzahl von Laschen wie 56 angeordnet ist. Das gemeinsame Leiterteil 62 ist bei 94 mit der leitenden Oberfläche 96 elektrisch verbunden, und diese Verbindung kann ein unmittelbarer mechanischer Kontakt oder eine im interessierenden Frequenzbereich niedrige elektrische Impedanz sein. Die oben beschriebene Mikrostreifentechnik kann also zur Bildung einer niederohmigen Verbindung zwischen dem Teil 62 und der Oberflaehe 92 benutzt werden.

Der Überlappungsfortsatz 96 des Oberteils sorgt für die dielektrische Trennung (Polystyrol) zwischen den Laschenelementen, wie bei 56, und der leitenden Oberfläche 88. Der Fortsatz 96 ergibt einen Parallelabstand zwischen der Mehrzahl der Laschen wie 56 und der leitenden Oberfläche 88. Die Oberfläche 88 wirkt als Masseebene, die zusammen mit den Laschen wie 56 eine Mehrzahl von Mikrostreifenleitungen bildet. Jede Mikrostreifenleitung transformiert den Leerlauf an einem Ende in eine niederohmige Strecke in der Nähe des gemeinsamen Leitungsteils 62, das seinerseits mit der leitenden Oberfläche 92 elektrisch verbunden ist. Damit ergibt die Anordnung gemäß Fig. 5 eine Mehrzahl niederohmiger Strecken zwischen der Oberfläche 88 und der Oberfläche 92 ohne irgendeine direkte elektrische Verbindung zwischen diesen Flächen. Diese Anordnung dichtet den Zwischenflächenbereich 80 in der Nahtstelle 26 wirksam ab und verringert die Abstrahlung von HF-Energie im interessierenden Frequenzbereich von dem Zwischenflächenbereich. Umgekehrt verringert die Anordnung die Möglichkeit des Eindringens von HF-Energie im interessierenden Frequenzband von außen durch die Nahtstelle 26 in den Plattenspieler 20.

Fig. 6a zeigt eine Ausführung, bei welcher eine erste und eine zweite Mehrzahl von Laschen 41 bzw. 43 gebildet werden. Die Laschen 41 und 43 sind flache längliche leitende Elemente, deren jedes ein einen Leerlauf bildendes offenes Ende und ein mit einem gemeinsamen Leiter 45 verbundenes anderes

Ende hat. Die Leiter 41, 43 und 45 sind auf einem dünnen länglichen dielektrischen Element 49 angeordnet.

Der in Fig. 6a gezeigte Aufbau läßt sich leicht mit Hilfe von Photoätztechniken herstellen. Zunächst wird Kupfer mit dem Dielektrikum verbunden, welches ein Plastikstreifen etwa aus dem Material Mylar von etwa 9,525 mm (3/8") Breite und etwa 0,0254mm (0,001") Dicke sein kann. Dann wird ein Photoresistmaterial benutzt, um das Kupfermuster zu bedecken, welches verbleiben soll. Die Anordnung wird weiterhin zur Entfernung der ungewünschten Teile des Kupferleiters belichtet, und nach dem Abwaschen verbleibt der in Fig. 6a gezeigte Aufbau. Die Laschen 41 und 43 liegen zur leichteren Herstellung symmetrisch zu einer Achse längs der Mittellinie des Teils 45.

Die Laschen 41 und 43 sind im Sinne einer Optimierung der Laschenzahl längs jeder Seite des gemeinsamen verbindenden Leiterteils 45 und der HF-Eigenschaften der Mikrostreifenleitungen optimiert. Beispielsweise haben der senkrecht vom Leiter 45 wegragende Laschenabschnitt sowie der parallel zur Längskante des Leiters 45 verlaufende zweite Abschnitt und der senkrecht zum zweiten verlaufende dritte Abschnitt alle die gleiche Breite, um einen Wellenwiderstand zu haben, und der vierte verbundene Abschnitt hat eine größere Breite als die ersten drei, so daß er einen anderen Wellenwiderstand ergibt.

Es sei nun angenommen, daß eine unendlich große Masseebene hinter dem Gesamtaufbau gemäß Fig. 6a angeordnet sei, so daß das Mylar-Dielektrikum als Abstandsstück zwischen den Leitern 41, 43 und 45 einerseits und der Masseebene andererseits wirkt. Die Abmessungen der Laschen sind so gewählt, daß im interessierenden Frequenzbereich (beispielsweise bis 930 MHz), eine Frequenz vorkommt, beispielsweise 915 MHz, wo der Leerlauf am Laschenende als Kurzschluß oder niederohmige Strecke zwischen die Massenebene und die in der Nähe der Verbindung mit dem Leiter 45 befindlichen Laschenenden

transformiert wird. Typischerweise wäre die elektrische Gesamtlänge der Laschen von Ende zu Ende bei 915 MHz etwa eine viertel Wellenlänge, damit man diese Transformation erhält. Die elektrische Laschenlänge könnte bei der Mittenfrequenz irgend ein ungeradzahliges Vielfaches einer viertel Wellenlänge sein. Je länger die Lasche jedoch wird, desto weniger wirksam wird sie und desto schmaler wird ihre Bandbreite. In der Praxis läßt sich diese Länge kürzen, so daß die einzelnen Mikrostreifenleitungen leicht kapazitiv sind, um jegliche Tendenz in Richtung einer induktiven Belastung an der Verbindungsstelle der Laschen mit dem Leiter 45 auszugleichen.

Fig. 6b zeigt eine andere Ausführung der Laschenanordnung für eine Bildplattenspieleranwendung. Hier haben alle Laschen 41b und 43b gleiche Breite und gleiche Länge. Weiterhin sind die Laschen 41b und 43b zurückgefaltet und bilden drei längliche Abschnitte vom Leerlaufende zu dem Leitungsteil 45b. Diese Anordnung erlaubt eine noch dickere Packung der Laschen im Vergleich zu Fig. 6a, so daß noch mehr niederohmige Strecken pro Längeneinheit gebildet werden.

Es sei darauf hingewiesen, daß gemäß Fig. 6b die Leiterteile 45b auf dem dielektrischen Mylarstreifen voneinander getrennt sind. Der Laschenzwischenraum kann nun zur Anbringung von Befestigungselementen oder dergleichen für die mechanische Verbindung der beiden die Nahtstelle bildenden leitenden Oberflächen benutzt werden, oder der Laschenzwischenraum kann auch für Halterungen zur Positionierung der Dichtung längs der Nahtstelle benutzt werden.

Im Falle von Fig. 6b wurden gute Resultate erzielt bei Verwendung eines 0,0254 mm (0,001") dicken Mylar-Streifens mit etwa 0,01778 mm (0,0007") dicken Kupferleitern. Die Kupferlaschenstrecken sind 0,508 mm (0,02") breit und zwischen den Längsabschnitten besteht ein Abstand von ebenfalls O_f5O8 mm. Die längste Abmessung eines Laschenabschnittes beträgt etwa 19,05 mm (0,75") und der Abstand zwischen den einzelnen Laschen beträgt etwa 12,5 mm (0,5").

Jedes der Leiterteile 45b, das an eine zugehörige Lasche 41b und 43b angrenzt, bildet dazwischen eine im interessierenden Frequenzbereich niederohmige Strecke.

Der Gesamtaufbau gemäß Fig.6b wird dann umgefaltet zu einer im wesentlichen U-förmigen Gestalt, wie sie Fig. 7 zeigt. Im Mittelraum dieser U-Form wird ein nachgiebiges Element 61 angeordnet, und dieses längliche nachgiebige Element 61 kann aus einem Material wie flammenfestem Neoprenschaum bestehen. Die Gesamtanordnung mit dem Dielektrikum 49b und den Leitern 41b, 43b und 45b wird mit Klebstoff an dem nachgiebigen Teil 61 befestigt, wobei die Leiter 41b, 43b und 45b innerhalb der U-Form und das Dielektrikum außerhalb der U-Form liegt.

Diese Anordnung wird nun in den Zwischenflächenbereich 63 zwischen dem Oberteil 22 und dem Unterteil 24 des in Fig.1 gezeigten Plattenspielers gebracht. Die Teile 22 und 24 bestehen aus einem Material wie Noryl und sind an ihren Innenflächen mit einem leitenden Material überzogen, so daß leitende Oberflächen 65, 69 bzw. 67 und 71 gebildet werden. Die HF-Dichtung wird überall an der Nahtstelle 26 mit Ausnahme der Ecken angebracht. Diese Dichtung erlaubt kürzere Schlitze in den Nahtstellen als ein Achtel einer Wellenlänge (40,46 mm, 1,6" bei 915 MHz). Somit müssen nur die langen geraden Kanten abgedichtet werden.

Wenn das Oberteil 22 des Plattenspielers 20 auf das Unterteil 24 aufgesetzt wird, dann erlaubt die Nachgiebigkeit des Teiles 61, daß die Dichtung den Zwischenflächenbereich ausfüllt trotz kleinen Änderungen des Spaltes zwischen den Lippen oder Leisten bei 69 und 71. Das Dielektrikum 49 ergibt einen Abstand zwischen den Laschen 43b und der leitenden Oberfläche auf der inneren Oberfläche der Lippe 69. Die leitende Oberfläche auf der Innenseite der Lippe 69 wirkt als Masseebene, und im interessierenden Frequenzbereich wird der Leerlauf der durch die Laschen 43b gebildeten Mikrostreifenlextungen in niederohmige Strecken zwischen den Laschen 43b und der Masse-

ebene bei 69 in der Nähe des Leiters 45b transformiert.

Ähnlich wirkt die leitende Oberfläche auf der Innenseite der Lippe 71 als Masseebene für die Laschen 41b, und im interessierenden Frequenzbereich werden zwischen den Laschen 41b und der Masseebene bei 71 in der Nähe des Leiters 45b niederohmige Strecken gebildet.

Da der Leiter 45b an die Laschen 41b und 43b angrenzt, ergibt die HF-Dichtung gemäß Fig. 7 eine Mehrzahl niederohmiger Strecken im interessierenden Frequenzbereich von der leitenden Oberfläche 65 zur leitenden Oberfläche 67 ohne einen unmittelbaren elektrischen Kontakt zwischen diesen Oberflächen. Diese niederohmigen Strecken verlaufen überall um die Nahtstelle 26 herum und sind sehr wirksam zur Verringerung eines Energieflusses durch den Zwischenflächenbereich der Nahtstellen wie bei 26. Die Erklärung liegt darin, daß die niederohmigen Strecken Schlitze zwischen sich bilden, die im interessierenden Frequenzbereich kurz sind und deshalb keine nennenswerte Leckage oder Strahlung durch die Schlitze erlaubt.

Bei der betrachteten Ausführung hat die Gesamtdichtung etwa einen quadratischen Querschnitt mit einer Seitenlänge von 2,82 mm (1/9"). Dieser Querschnitt kann je nach Anwendung und Herstellungstechnik für die Dichtung irgendeine geeignete Form haben. Die Länge der Dichtung wird bestimmt durch die Länge der abzudichtenden Nahtstelle. Abmessungen dieser Art lassen die Dichtung nach bekannten Techniken relativ einfach herstellen und sind gleichzeitig klein genug zur Anwendung in Fällen wie den hier beschriebenen, ohne daß ungewöhnliche Bearbeitungsgänge am Außengehäuse des Plattenspielers notwendig wären.

Fig. 8 zeigt den Plattenspieler nach Fig. 1, bei dem die HF-Dichtung an drei Stellen verwendet wird. Eine Dichtung 81 wird in der erläuterten Weise um die Nahtstelle 26 herum benutzt, zusätzlich wird eine Dichtung 83 an der Nahtstelle 30

an der Oberseite des Plattenspielers benutzt, und eine Dichtung 85 wird längs Ober- und Unterkanten der metallischen Tür 87, durch welche die Platte eingeführt wird, verwendet. An den kurzen Endabschnitten der Tür 87 ist keine Abdichtung erforderlich, weil diese Abmessung etwa 19,5 mm (3/4") beträgt und nur eine vernachlässigbar kleine Strahlung erlaubt. Man sieht, daß die Hauptnahtstellen des Plattenspielers, die andernfalls einen HF-Durchtritt im interessierenden Frequenzbereich erlauben würden, effektiv abgedichtet sind, wobei viele niederohmige Wege zwischen benachbarten leitenden Oberflächen bestehen.

Fig. 9 zeigt einen Bildplattenspieler 20, bei dem ein leitendes Innengehäuse zur HF-Abschirmung verwendet wird. Bei dieser Ausführungsform dichtet eine HF-Dichtung 91 den oberen und unteren Teil des leitenden Gehäuses ab. Eine zusätzliche Dichtung 93 dichtet den Trennflächenbereich zwischen der Systemzugangsklappe 28 und einem Teil des leitenden Innengehäuses nahe der Trennstelle 30 ab, und eine Dichtung 95 dichtet die Nahtstelle längs der erwähnten Kanten der Tür 87 und einem Teil des leitenden Innengehäuses nahe der öffnung 32 ab.

Eine bevorzugte Dichtung für einen Plattenspieler mit einem leitenden Innengehäuse etwa gemäß Fig. 9, jedoch mit im wesentlichen geraden Kanten an den verschiedenen Trennstellen ist in den Fig. 10 bis 12 gezeigt.

Gemäß Fig. 10 sind Neoprenstreifen 111 und 113 längs der unteren Hälfte eines Dichtungsgehäuses 115 angeordnet. Diese Unterseite hat eine erhöhte Stufe 117, längs deren periodisch Löcher 119 vorgesehen sind. Ein länglicher Streifen aus Mylar von 0,0254 mm (1 mil) Länge mit einer Mehrzahl von Laschenpaaren, die über gemeinsame leitende Elemente 123 miteinander verbunden sind, ist über der Gehäuseunterseite 115 angeordnet. Hierbei sind die Laschen 121 und die gemeinsamen Verbindungselemente 123 aus I.albunzenkupfer hergestellt und können durch bekannte Ätztechniken ausgebildet werden. Die

gemeinsamen Leiterelemente 123 sind etwa 6,35 mm (0,25") breit. Die zurückgefalteten Laschen sind 0,254 mm (0,10") breit und nehmen eine Fläche von 9,525 mm (0,375") Breite und 2,286 mm (0,09") oberhalb der Elemente 123 ein. Der Abstand zwischen den Laschen beträgt für die oberen Laschen 19,05 mm (0,75") von Mitte zu Mitte. Die Kupferseite berührt das Neopren, und das Mylar liegt auf.

Bei anderen Anordnungen kann das gemeinsame Leiterteil 123 ein kontinuierlicher Streifen sein, wie es Fig. 6 zeigt, wenn es aus mechanischen Konstruktionsgründen gewünscht ist.

Es sei darauf hingewiesen, daß bei dieser Ausführung eine erste Mehrzahl von Laschen (die oberen) und eine zweite Mehrzahl von Laschen (die unteren) vorgesehen sind. Die oberen Laschen bilden niederohmige Strecken zu einem Teil des Leitungsteiles des leitenden Innengehäuses, beispielsweise zur oberen Hälfte des Gehäuses, und die unteren Laschen bilden eine niederohmige Strecke zu einem anderen Teil des Leitungsteils des Innengenhäuses, beispielsweise zur unteren Hälfte. Die gemeinsamenLeiterteile 123 bilden die niederohmige Strecke zwischen den oberen Laschen und den unteren Laschen. Durch Trennung der Laschenpaare (obere und untere) in der gezeigten Weise, kann man die Löcher 119 zu mechanischen Zwecken in der dargestellten Weise anordnen.

Fig. 11 zeigt die Oberhälfte des Dichtungsgehäuses 141. Es besteht aus einem Plastikmaterial und hat Schrägen 143, eine Stufe 145 und Löcher 147 entsprechend den Löchern 119 in der Unterhälfte.

Fig. 12 zeigt die beiden Hälften der HF-Dichtung im zusammengebauten Zustand. Durch die jeweiligen Löcher sind Befestigungselemente zur Bildung eines längsgestreckten Dichtungs-Streifens hindurchgesteckt. Der Dichtungsstreifen wird dann entlang der Nahtstelle angeordnet, indem der obere Teil des leitenden Innengehäuses, der mit der Bezugsziffer 151 gekennzeichnet ist, in den oberen Teil der Dichtung eingesetzt wird.

Der untere Teil des leitenden Gehäuses, der mit 153 bezeichnet ist, wird in den unteren Teil der Dichtung eingesetzt.

Der Mylarstreifen liegt mit seiner Kupferseite dem Neopren gegenüber und kann mit diesem und der Unterseite der Dichtung durch einen Klebstoff verbunden werden. Der Mylarstreifen wird um die Kanten der Unterhälfte der Dichtung herumgeführt und kann an den Seiten oder der Rückseite der Dichtung mit Klebstoff befestigt werden. Das Neopren wird so verwendet, daß seine Nachgiebigkeit jegliche ToleranzSchwankungen aufnehmen kann und so die Mylarseite des Streifens gegen den eingefügten Leiter wie 151 drückt. Die Löcher 119 können auch entfallen, wenn andere Mittel zur Befestigung der Teile 115 und 141 aneinander vorgesehen werden, wie etwa ein Klebstoff oder eine Ultraschallschweißung.

Die Wirkungsweise läßt sich so erklären, daß Strahlung normalerweise entlang der Längsdimension der Nahtstellen geführt wird. Durch Verwendung der Dichtung, wie sie in Fig. 12 gezeigt ist, erhält man die gleiche Wirkung, wie wenn man eine Mehrzahl von Kurzschlüssen zwischen Oberteil 151 und Unterteil 153 vorsieht. Dies hat wiederum die Wirkung einer Aufteilung der Nahtstelle in eine Mehrzahl kurzer Abschnitte, die durch niederohmige Strecken miteinander verbunden sind.

Die kurzen Abschnitte leiten die Energie im interessierenden Frequenzbereich nicht nennenswert weiter.

Die oben beschriebene allgemeine Technik zur Aufteilung längsgestreckter Nahtstellen in kurze Abschnitte läßt sich auch für die Platteneinschubtür nach Fig. 1 mit einem umschlossenen leitenden Innengehäuse mit geraden Kanten anwenden, wie es oben beschrieben wurde. In diesem Falle wirkt die Mehrzahl von Laschen mit einem oberen Teil des umschlossenen leitenden Gehäuses im Bereich der Plattenzugangstür zur Bildung von Mikrostreifenleitungen gemäß der Erfindung zusammen. Die untere Mehrzahl von Laschen wirkt mit einem unteren Teil des umschlossenen leitenden Innengehäuses im Bereich der Plattentür zur Bildung einer zweiten Mehrzahl von Mikrostreifenlei-

tungen zusammen. Die Laschenpaare werden gemäß Fig. 10 durch gemeinsame Leiterteile zusammengehalten. Die Laschenteile und die jeweiligen gemeinsamen Leiter sind an der Plattenzugangstür selbst angeordnet. So sind in diesem Falle die gemeinsamen Leiter in Deckel-Boden-Richtung länger. Wiederum besteht die Wirkung darin, eine Mehrzahl niederohmiger Strecken von der Oberseite der Öffnung für die Plattenzugangstür zur Unterseite anzuordnen und diese Strecken unterteilen die Längsabmessung der Türöffnung (wenn die Plattenzugangstür beim Abspielen einer Platte geschlossen ist) in eine Mehrzahl kurzer Abschnitte, welche wesentlich die Eigenschaft der Plattentüröffnung, Energie im interessierenden Frequenzband fortzuleiten, verringern.

Es hat sich experimentell gezeigt, daß die HF-Dichtung gemäß den Figuren 10 bis 12 relativ breitbandig arbeitet, also eine beträchtliche Dämpfung über ein recht breites Frequenzband bewirkt. Sie ist somit oberhalb und unterhalb der speziel interessierenden Frequenz wie 915 MHz wirksam.

Es ist nun verständlich, daß die HF-Abschirmeinrichtung gemäß der Erfindung viele Anwendungsfälle im Bereich von Bildplattenspielern und darüber hinaus hat. Eine solche Einrichtung kann beispielsweise nützlich sein, um die Trennstelle um die Tür eines Mikrowellenofens abzudichten. Tatsächlich ist die erfindungsgemäße Anordnung bei jeder Trennstelle oder jedem Zwischenflächenbereich nützlich, wo Probleme eines HF-Energieflusses in einem nennenswerten Frequenzband auftreten.

JU.

Leerseite

Claims (12)

1. PATENTAJKlWÄCiE^{: :: :} " ^: DR. DIETERV. BEZOLD DIPL. ING. PETER SCHÜTZ DIPL. ING. WOLFGANG HEUSLER

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   U.S. Ser. Nos. 279181/279188

   vom 30. Juni 1981

   RCA Corporation, New York, N.Y. (V.St.A.)

   Patentansprüche

   ⁽[ IW Vorrichtung zur Bildung einer elektrischen Abschirmung im Zwischenflächenbereich zwischen zwei leitenden Oberflächen ohne unmittelbaren elektrischen Kontakt zwischen den leitenden Oberflächen, zur erheblichen Herabsetzung eines Energieflusses in einem gegebenen Frequenzband durch den Zwischenflächenbereich, gekennzeichnet durch

   - eine Mehrzahl länglicher leitender laschenförmiger Elemente (56,58,60), die in dem Zwischenflächenbereich (80) angeordnet werden können und die jeweils mit einem Ende unmittelbar mit einem gemeinsamen Leiterteil (62) verbunden sind und mit ihrem anderen Ende einen unterbrochenen elektrischen Kreis bilden,

   - durch Abstandsstücke (96), welche die Laschenelemente in einem gegebenen Abstand von mindestens einem Teil einer der leitenden Oberflächen halten, derart, daß die Laschenelemente mit diesem Teil der leitenden Oberfläche eine

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   Mehrzahl von Mikrostreifenleitern bilden, wenn die laschenförmlgen Elemente sich in dem Zwischenflächenbereich befinden, wobei die Laschen so dimensioniert sind (Abmessung L), daß die unterbrochenen elektrischen Kreise in für das gegebene Frequenzband niederohmige Strecken transformiert werden und diese Strecken praktisch zwischen dem Teil der einen leitenden Oberfläche und entsprechenden Punkten in der Nähe der ersten Enden der Laschen auftreten und

   - durch Koppelelemente (94) zur Koppelung des gemeinsamen Leitungsteils mit der anderen leitenden Oberfläche (92).
2. 2) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Mehrzahl der laschenförmigen Elemente einen ersten, von dem gemeinsamen Leiterteil wegragenden Abschnitt und mindestens einen zweiten, vom ersten Abschnitt rechtwinklig wegragenden leitenden Abschnitt aufweist.
3. 3) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Mehrzahl der laschenförmigen Elemente eine Gesamtlänge von einem Ende bis zum anderen hat, welche im wesentlichen die Länge einer viertel Wellenlänge bei einer Frequenz in dem gegebenen Band hat.
4. 4) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden leitenden Oberflächen innere Oberflächen eines kastenförmigen Gebildes sind und daß der Zwischenflächenbereich eine die inneren Oberflächen trennende Nahtstelle ist.
5. 5) Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Mehrzahl leitender laschenförmiger Elemente vorgesehen ist, welche in der Nähe einer leitenden Oberfläche angeordnet werden können, daß eine zweite Mehrzahl leitender laschenförmiger Elemente vorgesehen ist, die in der Nähe der zweiten leitenden Oberfläche angeordnet werden können, daß Verbindungsmittel zur

   elektrischen Verbindung mindestens eines laschenförmigen Teils der ersten Mehrzahl mit mindestens einem laschenförmigen Teil der zweiten Mehrzahl vorgesehen sind, daß die erste Mehrzahl der laschenförmigen Elemente eine Mehrzahl nieder-

   5 ohmiger Strecken in einem gegebenen Frequenzbereich zwischen den Verbindungsmitteln und einer der leitenden Oberflächen bildet, wenn sie in der Nähe dieser einen Oberfläche liegen, und daß die zweite Mehrzahl der laschenförmigen Elemente eine zweite Mehrzahl niederohmiger Strecken in dem gegebenen Frequenzbereich zwischen den Verbindungsmitteln und der anderen der leitenden Oberflächen bildet, wenn sie in der Nähe dieser anderen leitenden Oberfläche liegen.
6. 6) Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Mehrzahl laschenförmiger Elemente und die Verbindungsmittel auf einem länglichen Streifen dielektrischen Materials ausgebildet sind.
7. 7) Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Mehrzahl laschenförmiger Elemente und die Verbindungsmittel aus Kupfer bestehen und daß der dielektrische Streifen aus Mylar besteht.
8. 8) Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Mehrzahl und die Verbindungsmittel im wesentlichen U-förmig ausgebildet sind und daß innerhalb dieser U-Form ein nachgiebiges Element angeordnet ist.
9. 9) Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein dielektrisches Element die Außenfläche der U-Form bedeckt.
10. 10) Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Laschen in der ersten und zweiten Mehrzahl eine Länge von einem zum anderen Ende hat, die näherungsweise äquivalent einem ungeradzahligen Vielfachen einer viertel Wellenlänge bei der Frequenz in dem gegebenen Band ist.

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11. 11) Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsmittel eine Mehrzahl von Leitern aufweisen, deren jeder eine niederohmige Strecke zwischen mindestens einem Laschenelement der ersten Mehrzahl und minde-

    5 stens einem Laschenelement der zweiten Mehrzahl bildet.
12. 12) Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedes laschenförmige Element mindestens einmal zwischen dem einen und dem anderen Ende 10 zurückgefaltet ist.