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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zum Installieren
von Steckern und Kabeln. Typisch betrifft die Erfindung das Installieren von
Steckern und Kabeln einer Basisstation.
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ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
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Steckerstrukturen,
die in der HF-Technologie verwendet werden, sind dazu konzipiert,
das Kabel an seinem Befestigungsobjekt zu befestigen, zum Beispiel
an einer Leiterplatte, und HF-Signale nach Wunsch zwischen den Kabeln
und den Befestigungsobjekten zu übertragen.
Bei der HF-Technologie sind die Kabel typisch Koaxialkabel. Bei
einer Anordnung des früheren
Stands der Technik ist die Steckerstruktur derart, dass der Mittenkontakt,
das heißt
der mittlere Teil des Steckers in dem Stecker ist. Der Stecker wird
an der Leiterplatte manuell durch Löten des Mittelteils und mit
Schrauben von dem Rest des Steckers befestigt. Ein Kabelstecker
wird an dem Kabel zum Verbinden des Kabels mit dem Stecker auf der Leiterplatte
befestigt. Die Umsetzung des früheren Stands
der Technik ist komplex und wirkt sich insbesondere negativ auf
Material und Zeitkosten aus. Materialkosten werden durch die Tatsache
verursacht, dass zwei getrennte Steckerstrukturen erforderlich sind:
der Stecker, der an der Leiterplatte befestigt wird, und der Kabelstecker,
der an dem Kabel befestigt wird. Zeitkosten entstehen durch die
Komplexheit des Installierens der Stecker und durch die Stecker, das
Kabel zu der Leiterplatte. Zeitkosten entstehen insbesondere beim
manuellen Löten des
Steckers von seinem Mittelteil zu der Leiterplatte, was oft langsam
geht. Das Lösen
der Leiterplatte von den Steckern ist ebenfalls sehr langsam, weil
jeder manuell gelötete
Mittelkontakt des Steckers getrennt von der Leiterplatte gelöst werden
muss.
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Das
Dokument
US-A-3 879
103 offenbart ein Verfahren bei dem ein Kabel mit einem
getrennten Mittelteil eines Steckers verbunden wird, während gleichzeitig
das Kabel an einer Leiterplatte durch eine Ansteckaktion befestigt
wird.
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KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Es
ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und ein Gerät umzusetzen,
das das Verfahren umsetzt, um die oben genannten Probleme zu lösen. Das
erfolgt durch ein Verfahren gemäß Anspruch
1.
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Die
Erfindung betrifft auch eine Anordnung nach Anspruch 12.
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Bevorzugte
Ausführungsformen
der Erfindung sind in den abhängigen
Ansprüchen
offenbart.
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Die
Erfindung beruht auf der Tatsache, dass der Mittelteil, das heißt der mittlere
Kontakt des Steckers ein von dem Rest des Steckers getrennter Teil ist,
und dass er an eine Leiterplatte zum Beispiel in einem automatischen
Leiterplattenherstellungsprozess gelötet wird. Ferner beruht die
Erfindung auf der Tatsache, dass der Rest des Steckers an dem Kabel befestigt
wird, das auch als Erdungsteil fungiert. Das Kabel ist mit dem getrennten
Teil des Steckers, der an der Leiterplatte befestigt ist, verbunden.
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Signifikante
Einsparungen an Material und Zeitkosten werden durch das erfindungsgemäße Verfahren
und die erfindungsgemäße Anordnung
erzielt. Der einfache Aufbau der Steckerstruktur macht Materialeinsparungen
möglich,
was besonders bei großen
Produktionsvolumina sehr wichtig ist. Die Steckerumsetzung der Erfindung,
bei der der getrennte Mittelteil des Steckers an einer Leiterplatte
in einem automatischen Leiterplattenherstellungsprozess befestigt
werden kann, spart viel Zeit ein. Zeitaufwendiges manuelles Schweißen ist
daher nicht mehr erforderlich. Eine Zeiteinsparung erzielt man auch,
wenn die Leiterplatte von den Steckern gelöst werden soll. Bei der erfindungsgemäßen Steckerumsetzung
ist der getrennte Mittelteil des Steckers ein stationärer Teil
der Leiterplatte, und es besteht keine Erfordernis für zeitraubendes
Ablöten,
wenn die Leiterplatte gelöst
wird, wie das der Fall bei der Umsetzung des früheren Stands der Technik war.
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KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
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Unten
wird die Erfindung mittels bevorzugter Ausführungsformen und unter Bezugnahme
auf die anliegenden Zeichnungen beschrieben, in welchen
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die 1A bis 1B die
Struktur eines Koaxialkabels zeigen,
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die 2A bis 2B eine
erste bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung zeigen,
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die 3A bis 3B eine
zweite bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung zeigen.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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Innerhalb
einer Basisstation ist sehr viel Verkabelung erforderlich. In Zusammenhang
mit HF-Frequenzen sind die verwendeten Kabel gewöhnlich Koaxialkabel. Kabelverbindungen
sind in einer Basisstation insbesondere beim Verbinden verschiedener
Module miteinander erforderlich. Ein Modul umfasst mindestens eine
Leiterplatte und gewöhnlich
ein Gehäuse,
in dem eine oder mehrere Leiterplatten untergebracht sind. Die Module
können
getrennte abnehmbare Einheiten in der Basisstation sein. Wenn Module
miteinander mit Kabeln verbunden werden, werden die Leiterplatten
der Module miteinander verbunden. Kabelverbindungen können auch
zwischen Leiterplatten innerhalb eines Moduls bestehen. Ferner können sich
Kabelverbindungen zum Beispiel innerhalb einer Leiterplatte in einem Modul
befinden. Der Zweck der Kabelverbindungen besteht darin, operative
Einheiten umzusetzen oder Tests durchzuführen.
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Stecker
spielen eine ziemlich wichtige Rolle in den oben erwähnten Kabelverbindungen,
wobei ihre Aufgabe darin besteht, das Kabel mit dem gewünschten
Punkt derart zu verbinden, dass die Verbindung die Signale nach
Wunsch überträgt. Bei HF-Frequenzen
sind die Stecker HF-Stecker. Der unerwünschte Signalverlust wird nicht
nur mittels einer korrekten Steckerstruktur minimiert, sondern auch mittels
Impedanzen von Kabeln und Verbindungspunkten, das heißt zum Beispiel
Leiterplatten, die so angeordnet sind, dass sie so gut wie möglich zueinander
passen. Eine typische charakteristische Impedanz eines Koaxialkabels
beträgt
50 Ohm. Die 1A bis 1B zeigen
eine typische Struktur eines Koaxialkabels, 1A in
Längsrichtung
und 1B in Querrichtung. Die äußere Schicht des Koaxialkabels
ist ein Mantel 100, der als ein Erdungselement wirkt. Der
mittlere Leiter 102 in 1B ist
der Verlauf des gewünschten
Signals. Der Isolator 104 in 1B isoliert
den mittleren Leiter und den Mantel, so dass das gewünschte Signal
so rein wie möglich gehalten
werden kann. Der Isolator besteht zum Beispiel aus Tetrafluorethylen.
Der mittlere Leiter 102 kann ein gleichförmiger Leiter
sein, oder er kann auch ein mehrsträngiges Leiterbündel sein.
Beispiele für
verschiedene Typen von Koaxialkabeln sind halbstarr, mit einer starren
Struktur, und halbbiegsam mit einer biegsamen Struktur.
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Der
wesentliche Punkt in der Erfindung ist, dass der mittlere Teil des
Steckers von dem Rest des Steckers getrennt ist und an einer Leiterplatte
in einem automatischen Leiterplattenherstellungsprozess wie andere
Bauteile befestigt werden kann. Der getrennte mittlere Teil des
Steckers kann daher als ein Bauteil der Leiterplatte betrachtet
werden. Paste, zum Beispiel Zinnpaste, wird typisch als Befestigungsmittel
verwendet. Der automatische Leiterplattenherstellungsprozess ist
daher zum Beispiel wie folgt: Eine Folie mit Löchern an den Lötpunkten
der Leiterplatte wird auf die Leiterplatte gelegt; die Leiterplatte
wird mit Paste abgedeckt, wobei sich die Paste in die Löcher der
Folie einfügt,
das heißt
an den Lötpunkten
der Leiterplatte; die Folie wird abgenommen; die Bauteile werden
so auf die Leiterplatte gesetzt, dass sich die Füße der Bauteile in den Lötpunkten
mit Paste befinden; die Leiterplatte wird in einem Ofen auf eine
Temperatur von +170°C
erhitzt, wodurch die Paste an den Lötpunkten schmilzt, und die
Leiterplatte wird aus dem Ofen genommen. Wenn die Temperatur der
Paste sinkt, verfestigt sich die Paste, und die Bauteile halten
an den Lötpunkten
mittels der verfestigten Paste.
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Die 2A und 2B zeigen
eine erste bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung, bei der die Anordnung und das Verfahren gemäß der Erfindung
typisch bei Kabelverbindungen zwischen den Modulen 200 einer
Basisstation so verwendet werden, dass der Stecker und das Kabel
auf einer Leiterplatte 202 durch ein Gehäuse 204 installiert
werden. Ein Modul kann mehr als eine Leiterplatte haben, und es
kann mehrere Installationspunkte für den Stecker und das Kabel
in einer Leiterplatte geben, was bedeutet, dass ein Modul mehrere
Installationspunkte für
den Stecker und das Kabel aufweisen kann. Es ist auch möglich, andere
Kabelverbindungen einzurichten als die zwischen Basisstationsmodulen.
Der Stecker und das Kabel 208 werden sowohl an der Leiterplatte 202 als
auch an dem Gehäuse 204 befestigt. Der
getrennte Mittelteil 206 des Steckers wird an der Leiterplatte
befestigt, die mittels eines Befestigungsmittels in das Modul zu
platzieren ist. Das oben genannte Befestigen erfolgt typisch gleich
wie das des Rests der Bauteile der Leiterplatte, zum Beispiel mit dem
oben genannten automatischen Leiterplattenherstellungsprozess, bei
dem Paste, die in dem Herstellungsprozess verwendet wird, als Befestigungsmittel
verwendet wird. Ein restlicher Teil 210 des Steckers wird
an dem Ende des Kabels 208 durch Löten oder durch Crimpen an dem
Mantel 100 des Kabels befestigt. Der restliche Teil des
Steckers ist daher in Berührung
mit dem Erdungsmantel, das heißt,
dass der restliche Teil des Steckers ein Erdungsteil ist. 2B zeigt
einen Stecker und ein Kabel, die auf einer Leiterplatte 202 durch
das Gehäuse 204 installiert
sind. Wenn der mittlere Leiter 102 des Kabels aus einem
ausreichend gleichförmigen
und starren Material hergestellt ist, kann er als ein Gegenteil 212 zum getrennten
Mittelteil 206 des Steckers auf der Leiterplatte verwendet
werden, was bedeutet, dass der getrennte Mittelteil des Steckers
und der mittlere Leiter des Kabels miteinander ohne Zwischenteil
verbunden werden können.
Ein Zwischenteil, das heißt ein
getrennter Gegenteil, wird an die mittleren Leiter befestigt, wenn
der mittlere Leiter aus mehreren Strängen besteht oder ein recht
biegsames Material ist oder beides. Sogar das oben genannte Befestigen erfolgt
gewöhnlich
durch Löten
oder als eine Crimpverbindung. Derart kann das Kabel mit dem Gegenteil
an den dem getrennten Mittelteil des Leiters auf der Leiterplatte
verbunden werden. Die Fügung
zwischen dem Gegenteil und dem getrennten Mittelteil des Steckers
ist eine Kontaktfügung,
die keine Befestigungsmittel oder andere Mittel braucht. Nach dem oben
genannten Fügen
wird der restliche Teil des Steckers mit dem Befestigungsmittel 214 durch
das Gehäuse 204 an
der Leiterplatte 202 befestigt. Die Befestigungsmittel
sind typisch Schrauben. Wenn das Kabel 208 von der Leiterplatte 202 und
dem Gehäuse 204 gelöst werden
muss, werden die Befestigungsmittel, mit welchen der restliche Teil
des Steckers an dem Gehäuse
befestigt ist, geöffnet,
und das Kabel wird von der Leiterplatte weggezogen, das heißt, der
Gegenteil wird von dem getrennten mittleren Teil des Steckers weggezogen.
Es braucht keine Lotverbindung eliminiert zu werden. Dank der Erfindung
ist das Trennen der Kabel von dem Gehäuse und der Leiterplatte leicht
und schnell.
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Die 3A bis 3B zeigen
eine zweite bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung, bei welcher der Mittelteil 206 des Steckers ähnlich getrennt ist
wie bei der ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, und
der Mittelteil 206 wird an der Leiterplatte 202 wie
bei der ersten bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung befestigt. Bei dieser Ausführungsform werden der Stecker
und das Kabel 208 nur an der Leiterplatte 202 befestigt.
Ein Teil 300 des Steckers, wie zum Beispiel in 3 beschrieben, wird an dem Ende des Kabels 208 befestigt,
das an der Leiterplatte befestigt wird, wobei der Teil 300 den
Gegenteil 212 des getrennten mittleren Teils 206 des Steckers
in der Mitte des Kabelendes 208 hat, senkrecht von oben
gezeigt, und Plätze
für das
Befestigungsmittel 214 auf den Seiten. Die Umsetzungsalternativen
des Gegenteils 212 in Verbindung mit verschiedenen Kabeltypen
sind wie in der ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Der
Teil 300 des Steckers ist ein Erdungsteil, der mit dem
Erdungsmantel 100 in Berührung ist, welcher die äußere Schicht
des Kabels bildet.
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Der
Teil 300 des Steckers wird typisch an dem Ende des Kabels
durch Löten
oder Crimpen befestigt. 3B zeigt
wie das Kabel 208 mit dem Gegenteil 212 an dem
getrennten Mittelteil 206 des Steckers, der an der Leiterplatte 202 befestigt
ist, verbunden wird, und wie das Kabel an einem Ende durch den Teil 300 des
Steckers mit dem Befestigungsmittel 214 mit den Befestigungsobjekten 302 auf
der Leiterplatte 202 verbunden wird. Die Befestigungsmittel
sind zum Beispiel Schrauben. Das oben erwähnte Befestigen kann auch anders
umgesetzt werden als mit Befestigungsmitteln, zum Beispiel durch
Löten.
Es ist möglich,
Kabelverbindungen innerhalb einer Leiterplatte oder zwischen Leiterplatten mittels
der zweiten Ausführungsform
der Erfindung anzuordnen.
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Die
erste und die zweite Ausführungsform der
Erfindung können
bei Bedarf in einem gleichen Kabel umgesetzt werden. Das erste Ende
des Kabels kann dann auf der Leiterplatte unter Einsatz der ersten
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung installiert werden, und entsprechend kann das zweite Ende
des Kabels auf der Leiterplatte unter Einsatz der zweiten bevorzugten
Ausführungsform
der Erfindung installiert werden. Gibt es mehr als zwei Kabelenden,
kann jede der bevorzugten Ausführungsformen
der Erfindung für
jedes nach Bedarf verwendet werden.
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Kabelbefestigungen
erfordern zum Beispiel das Lösen
in einer Basisstation, wenn Reparatur- und Änderungsarbeit ausgeführt wird.
Die verschiedenen Ausführungsformen
der Erfindung stellen ein leichtes und schnelles Lösen der
Kabel und Stecker bereit und entsprechend des Befestigens, in der Hauptsache
aufgrund der Tatsache, dass keine Lötverbindungen entfernt oder
neu gelötet
werden müssen.
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Zusätzlich zum
Umsetzen operativer Einheiten sind verschiedene Arten von Tests,
bei welchen Signale über
Kabel zwischen Testausstattung und zu testenden Teilen übertragen
werden, eine recht wichtige Funktion von Kabelverbindungen. Das
interne Testen einer Leiterplatte oder ein Testen zwischen Leiterplatten
kann zum Beispiel dank der Erfindung bei verschiedenen Ausführungsformen
der Erfindung beträchtlich
verbessert werden, weil die Kabel, die beim Testen verwendet werden,
schnell mit den gewünschten
Testpunkten, an welchen der Mittelteil des Steckers zum Beispiel
bereits bei einem automatischen Herstellungsprozess befestigt wurde,
verbunden werden können.
Entsprechend ist das Lösen
der Kabel, die beim Testen verwendet werden, von den Testpunkten
einfach. Bei bestimmten Tests ist es nicht einmal nötig, den
restlichen Teil des Steckers an dem Gehäuse oder an dem Leiterplattenteil
zu befestigen, sondern es reicht, den Gegenteil und den getrennten
Mittelteil des Steckers aneinander für den Test zu befestigen.
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Obwohl
die Erfindung oben unter Bezugnahme auf die Beispiele in den anliegenden
Figuren beschrieben wurde, ist es klar, dass die Erfindung nicht auf
diese beschränkt
ist, sondern dass sie auf viele Arten innerhalb des Geltungsbereichs
der in den anliegenden Ansprüchen
beschriebenen Idee modifiziert werden kann. Die Begriffe „getrennter
Mittelteil 206 des Steckers" und „mittlerer Leiter 102" sind zum Beispiel
Bezeichnungen, die auf der Grundlage einer typischen Kabelstruktur
zugewiesen wurden, und diese Teile brauchen nicht unbedingt in der
Mitte des Steckers oder der Kabelstruktur zu sein. Die Erfindung
ist auch in keiner Weise auf eine Basisstation beschränkt, sondern
kann an recht unterschiedlichen Stellen, an welchen Stecker und
Kabel erforderlich sind, verwendet werden.