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ALLGEMEINER STAND DER
TECHNIK
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Die
vorliegende Erfindung betrifft elektrische Verbinder und insbesondere
Verschaltungen zwischen einer mehrschichtigen Leiterplatte und einem Hochgeschwindigkeitskoaxialkabel.
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US-A-4,008,941
offenbart eine Koaxialverbinderanordnung zur Anbringung an einer
Leiterplatte, wobei die Anordnung ein Außengehäuse und eine Mehrzahl von Isolatoren,
die im Außengehäuse geschaffen
sind, umfasst, wobei jeder der Mehrzahl von Isolatoren einstückig mit
dem Außengehäuse ausgebildet
ist. Des Weiteren ist eine Mehrzahl von länglichen Signalkontakten, wobei
jeder der Signalkontakte zum Verbinden mit einem entsprechend ausgebildeten
Verbinder ausgebildete Enden und ein Anschlussende zum Verbinden
mit einer Leiterplatte aufweist; und eine Mehrzahl von länglichen
Abschirmungshülsen,
die jeweils einen entsprechenden der Mehrzahl von Isolatoren umgeben,
bereitgestellt.
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Die
Verschaltung von integrierten Schaltungen mit anderen Platinen,
Kabeln oder anderen elektronischen Geräten ist im Fach gut bekannt.
Da die Geschwindigkeit der elektronischen Geräte zunimmt, besteht ein steigender
Bedarf, Leiterplatten und deren zugehörige Verschaltungen mit sorgfältig kontrollierten
elektrischen Eigenschaften zu entwerfen und herzustellen, um zufrieden
stellende Kontrolle der Integrität
der übertragenen
Signale zu erreichen. Das Ausmaß,
in dem die elektrischen Eigenschaften (wie zum Beispiel die Impedanz)
zu kontrollieren sind, hängt
stark von der Bandbreite der Schaltung ab. Das heißt, je schneller
die Signalanstiegszeit ist, umso wichtiger ist die Bereitstellung
einer genau kontrollierten Impedanz innerhalb der Verschaltung.
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Aufgrund
ihrer günstigen
elektrischen Eigenschaften, ist die Beliebtheit von Koaxialkabeln
und -Verbindern für
Hochleistungssysteme gestiegen. Wie im Fach bekannt ist, stellen
Koaxialverbinder einen Mittelleiter oder Signalleiter bereit, der
mit einem dazwischen angeordneten dielektrischen Material koaxial
innerhalb eines Außenleiters
angeordnet ist. Es ist gut bekannt, wie man Koaxialverbinder auf
einer Leiterplatte anbringt, wobei der Signalleiter elektrisch mit
einer Signalschaltung der Leiterplatte verbunden ist und der Außenleiter
elektrisch mit einer Erdungsschaltung der Leiterplatte verbunden
ist. Die elektrischen Verbindungen zwischen dem Koaxialverbinder
und der Leiterplatte sind üblicherweise durch
Löten geschaffen.
Beispiele solcher Verbinder sind zum Beispiel in US-A-4,650,271 und US-A-5,495,267
offenbart.
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Koaxialkabelverbinder
sind jedoch im Vergleich zu anderen Stift-und-Buchse-Verbindern
relativ sperrig. Die Größe der derzeit
erhältlichen
Koaxialverbinder macht es extrem schwierig, wenn nicht sogar unmöglich, eine
große
Zahl von Verbindern im begrenzten Raum einer üblichen Leiterplatte unterzubringen.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Koaxialkabelverbinderanordnung
zu schaffen, die es ermöglicht,
mehrere Koaxialkabel mit einer Leiterplatte zu verbinden, wobei
weniger Raum als bei herkömmlichen
Koaxialkabelverbindern verwendet wird, während die geforderte Leistung
des Koaxialsystems erhalten bleibt. Zusätzlich ist es wünschenswert,
dass ein solcher Verbinder mit gebräuchlicher Anordnungstechnologie,
wie zum Beispiel Pick-and-Place-Ausrüstung verwendet werden kann.
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KURZDARSTELLUNG
DER ERFINDUNG
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Die
hierin beschriebene Erfindung ist eine Verbinderanordnung wie in
Anspruch 1 definiert, die an einer Leiterplatte angebracht werden
kann und die mehrfache Koaxialverbinder in einer Baueinheit, die kompakter
und einfacher anzubringen ist als derzeit erhältliche Koaxialverbinder, bereitstellt.
Die Verbinderanordnung verwendet eine Mehrzahl von dielektrischen
Isolatoren, die miteinander einstückig ausgebildet sind. Die
einzelnen Isolatoren sind durch ein Stegelement voneinander beabstandet.
Ein Signalstift oder -Leiter ist koaxial in jedem der Isolatoren
angeordnet, und eine Erdungs- oder Abschirmungshülse ist konzentrisch um den
Signalstift und die Abschirmungshülse positioniert. Da die Mehrzahl
von Isolatoren in vorbestimmten Abständen voneinander angeordnet
ist, können
die Signalstifte und Abschirmungshülsen an den Isolatoren gruppenweise
geladen werden. Ein Außengehäuseglied
kann für
die Mehrzahl von Isolatoren bereitgestellt sein. Vorzugsweise ist
ein solches Außengehäuse einstückig mit der
Mehrzahl von Isolatoren ausgebildet.
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Weitere
Ausführungsformen
der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER FIGUREN
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1A ist
eine sichtgerechte Ansicht der erfundenen Verbindungsanordnung,
bei der einige Elemente auseinander gezogen sind.
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1B ist
eine sichtgerechte Schnittansicht der erfundenen Verbindungsanordnung
entlang der Linie 1B-1B in 1.
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2A ist
eine sichtgerechte Ansicht einer Mehrzahl von einstückig geformten
Isolatoren.
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2B ist
eine sichtgerechte Vorderansicht einer Mehrzahl von einstückig geformten
Isolatoren mit Signalkontakten und Abschirmungshülsen.
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2C ist
eine sichtgerechte Rückansicht der
Verbinderanordnung von 2B.
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3A ist
eine Querschnittsansicht der erfundenen Verbinderanordnung entlang
der Linie 3-3 in 1.
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3B ist
eine Querschnittsansicht einer alternativen Ausführungsform der erfundenen Verbinderanordnung
entlang derselben Linie wie 3A.
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4A-4C sind
Querschnittsansichten einer alternativen Ausführungsform der erfundenen Verbinderanordnung,
welche die Trennung der Isolatoren vom Gehäuse während der Anbringung des Verbinders
abbildet.
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5A und 5B sind
eine vergrößerte sichtgerechte
Ansicht des Signalkontakts der Verbinderanordnung.
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6A ist
eine Querschnittsansicht einer bevorzugten Ausführungsform des Anschlussendes der
Abschirmungshülse.
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6B ist
eine Querschnittsansicht einer alternativen Ausführungsform des Anschlussendes
der Abschirmungshülse.
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7A ist
eine sichtgerechte Ansicht, welche die Verbindung von Signalkontakt
und Abschirmungshülse
mit einer Leiterplatte abbildet.
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7B ist
eine Seitenansicht der Verbindung von Signalkontakt und Abschirmungshülse mit einer
Leiterplatte entlang der Richtung von Linie 7B-7B in 7A.
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8 ist
eine Querschnittsansicht, welche die Verbindung von Signalkontakt
und Abschirmungshülse
mit einer Leiterplatte abbildet, wobei die Horizontalebene unterbrochen
ist und der Nichtleiter zwischen dem Signalkontakt und dem Haubenabschnitt
der Abschirmungshülse
Luft ist.
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9 ist
eine Querschnittsansicht, welche die Verbindung von Signalkontakt
und Abschirmungshülse
mit einer Leiterplatte abbildet, wobei die Horizontalebene durchgehend
ist und der Nichtleiter zwischen dem Signalkontakt und dem Haubenabschnitt
der Abschirmungshülse
nicht Luft ist. Die Verbindung mit der Leiterplatte ist geometrisch
annähernd
koaxial.
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10 ist
eine alternative Ausführungsform der
Verbinderanordnung.
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11 ist
eine weitere alternative Ausführungsform
der Verbinderanordnung.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Zunächst Bezug
nehmend auf 1A und 1B ist
eine Koaxialverbinderanordnung 10 gezeigt, die ein Gehäuse 12 aufweist,
das eine Vertiefung 14, welche die Koaxialverbinderkomponenten enthält, aufweist.
Die Koaxialverbinderkomponenten weisen eine Mehrzahl von länglichen
Signalkontakten 16 und eine Mehrzahl von leitenden Abschirmungshülsen 18 auf.
In der Vertiefung 14 ist jeder der Signalkontakte 16 koaxial
innerhalb einer entsprechenden der Abschirmungshülsen 18 ausgerichtet. Die
koaxial ausgerichteten Signalkontakte 16 und Abschirmungshülsen 18 sind
durch einen dielektrischen Isolator 20 voneinander getrennt,
der zwischen ihnen angeordnet ist. Das dielektrische Material des
Isolators 20 wird, abgesehen von anderen Eigenschaften,
nach seiner Dielektrizitätskonstante, welche
die gewünschte
charakteristische Impedanz in Verbindung mit der Geometrie der anderen
Impedanz kontrollierenden Elemente bietet, ausgewählt. Es
ist gewünscht,
dass die Dielektrizitätskonstante des
Isolators 20 im Wesentlichen gleich der Dielektrizitätskonstante
der Leiterplatte 60 ist, um eine Impulsverbreiterung zu
vermeiden. Obwohl 1A eine Koaxialverbinderanordnung 10 abbildet,
die vier Koaxialverbinder aufweist, ist es die Absicht dieser Erfindung,
und ist für
Fachleute ersichtlich, dass die Verbinderanordnung jede gewünschte Anzahl
von Koaxialverbindern, die in jedem gewünschten Abstand angeordnet
sein können,
aufweisen kann.
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Wie
aus 2A-2C klar ersichtlich, weisen
die dielektrischen Isolatoren 20 eine röhrenförmige Form auf, so dass die
Signalkontakte 16 und Abschirmungshülsen 18 in die Isolatoren 20 eingeführt beziehungsweise
um diese herum angebracht werden können. Die Isolatoren 20 sind,
zum Beispiel durch Formen, einstückig
ausgebildet und sind über ein
Stegelement 22 miteinander verbunden. Falls gewünscht und
wie in 3A und 3B gezeigt, kann
die Mehrzahl von Isolatoren 20 auch einstückig mit
dem Gehäuse 12 ausgebildet
sein, wobei sich das Gehäuse 12 vom
Stegelement 22 erstreckt, um die Isolatoren 20 zu
umgeben.
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Durch
Ausbilden der Isolatoren 20 einstückig miteinander und, falls
gewünscht,
mit dem Gehäuse 12,
ist das Anbringen des Verbinders 10 stark vereinfacht.
Insbesondere sind die Isolatoren 20 bereits im gewünschten
Abstand richtig angeordnet, wodurch Signalkontakte 16 und
Abschirmungshülsen 18 entweder
händisch
oder durch Verwendung automatischer Vorrichtungen gruppenweise in
die Isolatoren 20 geladen werden können. Die Konstruktion der Verbinderanordnung 10 beseitigt
die Notwendigkeit, jeden der Signalkontakte 16 einzeln
an den Isolatoren 20 anzubringen, dann die Isolatoren 20 in
die Erdungshülsen 18 zu
stecken, zu quetschen oder anderweitig zu befestigen und dann diese
Untergruppe im Verbindergehäuse 12 anzubringen.
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Die
Konstruktion der Verbinderanordnung 10 erlaubt es auch,
mehrfache Koaxialverbinder nah aneinander an einer Leiterplatte
anzuordnen. Wenn, wie in 2B und 2C abgebildet,
kein Gehäuse benötigt ist,
wird die Mehrzahl an Isolatoren 20 durch Abschirmungshülsen 18 an
der Leiterplatte befestigt. Das bedeutet, wenn die Verbinderanordnung 10 an eine
Leiterplatte gelötet
ist, ist das Stegelement 22 zwischen den Abschirmungshülsen 18 und
der Kante der Leiterplatte gefangen, wodurch ein Verrücken der Isolatoren 20 verhindert
wird. Wird ein Gehäuse
für die
Verbinderanordnung 10 benötigt (wie zum Beispiel in 1, 2, 3A und 3B abgebildet),
ist nur ein einziges Gehäuse 12 für alle Koaxialverbinder erforderlich,
wodurch weniger Raum auf der Leiterplatte beansprucht ist. Wird
nur ein einzelnes Gehäuse
verwendet, ist kein eigenes Befestigungsmittel für jeden Koaxialverbinder notwendig.
Vielmehr kann das einzelne Gehäuse 12 Befestigungsmittel
aufweisen, mit denen alle darin enthaltenen Koaxialverbinder an
der Leiterplatte befestigt werden. Die Konstruktion ermöglicht es
auch, eine Mehrzahl an Koaxialverbindern gleichzeitig auf einer
Leiterplatte zu positionieren und an diese anzuschließen, wodurch weniger
Einbauschritte und weniger Zeit benötigt werden.
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Die
Dicke T des Stegelements 22 ist vorzugsweise weniger als ¼ der Wellenlänge des
Signals mit der höchsten
Frequenz, für
das die Verbinderanordnung 10 ausgelegt ist. Auf diese
Weise beträgt
der unabgeschirmte Abschnitt 24 des Signalkontakts 16 weniger
als ¼ der
Wellenlänge,
wodurch die aus dem unabgeschirmten Abschnitt des Verbinders austretende
und sich mit anderen nahe gelegenen elektrischen Signalen überlagernde
elektromagnetische Strahlung stark verringert ist.
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Wie
in 4A-4C abgebildet, kann das Stegelement 22 so
gebaut sein, dass es bei der Platzierung der Abschirmungshülse 18 auf
dem Isolator 20 zerbricht. Diese Anordnung könnte bevorzugt sein,
wenn ein höherer
Grad an Abschirmung gegen elektromagnetische Beeinflussung für den Verbinder gewünscht oder
benötigt
ist. Der Verbinder wie in 4A-4C gezeigt
erlaubt, dass sich der volle Umfang der Erdungshülse 18 bis zur Kante
der Leiterplatte erstreckt, wodurch der unabgeschirmte Abschnitt
des Signalkontakts 16 weiter verringert beziehungsweise
beseitigt ist.
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Bei
einer ausführlicheren
Beschreibung der einzelnen Elemente ist aus 5A und 5B ersichtlich,
dass der Signalkontakt 16 ein passendes Ende 26 und
ein Anschlussende 28 aufweist. Das passende Ende 26 weist
vorzugsweise einen runden Querschnitt auf, während das Anschlussende 28 vorzugsweise
zumindest eine flache Oberfläche 30 zum Verbinden
mit einer Leiterplatte 60 aufweist. Weitere flache Oberflächen können zum
Anschlussende 28 hinzugefügt werden, um die Fähigkeit
von Einbauwerkzeug zu erhöhen,
den Signalkontakt 16 richtig zu halten und auszurichten.
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Die
flache Oberfläche 30 ist
vorzugsweise durch Verformen des Anschlussendes 28 in einem „Präge-„ oder
Pressvorgang gebildet. Auf diese Weise wird Material des Signalkontakts 16 so
verschoben, dass der abgeflachte Abschnitt des Anschlussendes 28 breiter
ist, als der Durchmesser des passenden Endes 26 des Signalkontakts 16.
Das verleiht dem Verbinder mehrere Vorteile. Die flache Oberfläche 30 verringert
die Unbeständigkeit
der Lötmeniskusgröße beim
Anbringen an der Leiterplatte. Dies wiederum verbessert die charakteristische
Impedanztoleranz des gelöteten
Verbinders. Des Weiteren vergrößert die
flache Oberfläche 30 die
Lötkehlnahtfläche, was
wiederum die Lötverbindungsfestigkeit
erhöht.
Die Querschnitte des passenden Endes 26 und des Anschlussendes 28 teilen
sich vorzugsweise dieselbe Längsachse.
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Die
Signalkontakte 16 können
in die Innenbohrung 32 jedes der Isolatoren 20 eingepresst
sein. Aufgrund der erweiterten Abmessung der flachen Oberfläche 30 am
Anschlussende 28 ist es notwendig, die Signalkontakte 16 von
der Hinterseite der Isolatoren 20 in Richtung des Pfeils
A in 1A zu laden. Vorzugsweise ist ein Halteelement 31 gebildet, um
den Signalkontakt 16 im Isolator 20 zu halter.
Aufgrund der bekannten Abstände
und Ausrichtung der Isolatoren 20 können alle Signalkontakte 16 für eine gesamte
Koaxialverbinderanordnung 12 gleichzeitig in einem einzigen
Vorgang eingepresst werden. Wenn die Signalkontakte 16 in
den Isolatoren 20 eingesetzt sind, sind die flachen Oberflächen 30 vorzugsweise
komplanar mit der Plattenbefestigungsoberfläche des Gehäuses 12, und die flachen
Oberflächen 30 sind
untereinander komplanar.
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Wie
aus 1A ersichtlich, weisen die Abschirmungshülsen 18,
die konzentrisch um die Signalkontakte 16 positioniert
sind, einen passenden Abschnitt 34 und einen Anschlussabschnitt 36.
Abschirmungshülsen
sind vorzugsweise aus Blech geformt. Der passende Abschnitt 34 ist
von einer im Fach bekannten Art und weist ein Vorderende 40 auf, das
vorzugsweise nach außen
hin geweitet ist, um ein einwandfreies Anpassen an einen ergänzenden Koaxialverbinder
(nicht abgebildet) zu ermöglichen. Das
Vorderende 40 des passenden Abschnitts 34 erstreckt
sich vorzugsweise über
das Ende des Signalkontakts 16 hinaus, so dass vor der
elektrischen Verbindung des Signalkontakts ein Erdungskontakt erfolgt.
Der passende Abschnitt 34 weist Schlitze 42 auf,
die sich axial in Richtung des Anschlussabschnitts 36 erstrecken.
Die Schlitze 42 erhöhen
die radiale Flexibilität
des passenden Abschnitts 34, wenn sie den ergänzenden
Koaxialverbinder aufnimmt. Die Federklemmabschnitte 43 zwischen
den Schlitzen 42 können
zusätzlich
gespannt sein, um den Kontakt mit dem ergänzenden Verbinder sicherzustellen.
Der Anschlussabschnitt 36 weist einen Haubenabschnitt 48 auf,
der sich über
die Länge
des Anschlussendes 28 eines Signalkontakts 16 auf
der Leiterplatte erstreckt.
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Der
Anschlussabschnitt 36 der Abschirmungshülse 18 weist des Weiteren
einen Schaftabschnitt 44 auf, der so bemessen ist, dass
er rund um die Außenseite 46 des
Isolators 20 passt. Wie aus 2B und 2C klar
ersichtlich, weist der Schaftabschnitt 44 einen geschlossenen
Feststellsaum 45 auf, der verhindert, dass sich der Schaftabschnitt 44 beim
Anbringen über
dem Isolator 20 oder als Reaktion auf die Kräfte, die
während
dem Anbringen des Verbindersystems angewendet werden, öffnet. Der Feststellsaum 45 schafft
vorzugsweise eine leitende Verbindung, um den Strom rund um den
Umfang der Abschirmungshülse 18 gleichmäßig zu verteilen.
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Die
Abschirmungshülse 18 ist
gleitend in Richtung des Pfeils B in 1 über dem
Isolator 20 angebracht. Im Unterschied zu herkömmlichen
Koaxialverbinderanordnungen gibt es keine fixe Befestigung (zum
Beispiel durch Pressen, Quetschen, Gewindedrücken oder Schnappverschluss)
zwischen der Abschirmungshülse 18 und
dem Isolator 20. Vielmehr rastet die Abschirmungshülse 18 durch
ein Sperrelement 50 am Isolator 20 oder am Gehäuse 12 ein,
nachdem die Abschirmungshülse 18 vollständig auf
den Isolator 20 geschoben worden ist. Dieses Befestigungsverfahren
beseitigt die Notwendigkeit, eine Ringspannung auf den Schaftabschnitt 44 der
Abschirmungshülse 18 auszuüben, durch
die der Saum dieses Abschnitts der Abschirmungshülse 18 aufbrechen
könnte.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass keine zusätzlichen
Einbauvorgänge
dazu erforderlich sind, die Abschirmungshülse 18 am Isolator 20 zu
befestigen. Man wird erkennen, dass durch den Abstand zwischen der Abschirmungshülse 18 und
dem Isolator 20 für
eine Gleitverbindungsanordnung wie hierin beschrieben ein ringförmiger Luftspalt
zwischen der Abschirmungshülse 18 und
dem Isolator 20 entsteht. Dieser Luftspalt ist eines der
Impedanz kontrollierenden Elemente für die Verbinderanordnung.
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Wie
in 2C gezeigt, kann das Sperrelement 50 eine
federbelastete Lasche oder ein Widerhaken sein, der an der Hinterseite
des Isolators 20 eingreift. Oder, wie in 3A und 3B gezeigt, das
Sperrelement 50 kann in das Gehäuse 12 eingreifen,
um zu verhindern, dass die Abschirmungshülse 18 vom Isolator 20 entfernt
wird. In einem Verbinder wie in 3A gezeigt
dient das Sperrelement 50 auch dazu, die Abschirmungshülse 18 gegen
die Isolatorverlängerung 32 vorzuspannen,
wodurch jeglicher Luftspalt, der die Verbinderimpedanz beeinträchtigen
würde,
beseitigt oder verringert wird. In einem Verbinder wie in 3B gezeigt
(ohne Isolatorverlängerung 32)
dient das Sperrelement 50 auch dazu, die Lötfüßchen 52 gegen
die Leiterplatte vorzuspannen.
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Der
Haubenabschnitt 48 der Abschirmungshülse 18 erstreckt sich über die
Länge des
Signalkontakts 16 oberhalb der Ebene der Leiterplatte 60,
an der die Koaxialverbinderanordnung 10 befestigt ist. Obwohl
nicht erforderlich, weist der Haubenabschnitt 48 vorzugsweise
Kontaktfüßchen 52 zum
Verbinden mit der Leiterplatte 60 durch Löten oder
andere im Fach bekannte Mittel auf. Die Kontaktfüßchen 52 können sich
vom Haubenabschnitt 48 nach außen erstrecken (siehe 6A),
so dass der Innenrand 54 des Haubenabschnitts 48 der
innerste Abschnitt der Impedanz kontrollierenden Geometrie des Anschlussendes
ist, oder sie erstrecken sich vom Haubenabschnitt 48 nach
innen (siehe 6B), so dass die inneren Längskanten 56 der
Kontaktfüßchen 52 der
innerste Abschnitt der Impedanz kontrollierenden Geometrie des Anschlussendes sind.
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Wie
aus 2B und 2C ersichtlich, wirkt
die Abschirmungshülse 18 zusammen
mit dem Stegelement 22, um die korrekte Fluchtung und Ausrichtung
des Haubenabschnitts 48 und der Füßchen 52 sicherzustellen.
Insbesondere da der Haubenabschnitt 48 am Stegelement 22 aufliegt,
wird die Abschirmungshülse 18 am
Verdrehen gehindert, wodurch sichergestellt ist, dass die Füßchen 52 parallel zur
Oberfläche
der Leiterplatte 60 ausgerichtet sind. Zusätzlich wird
vermieden, dass sich die Abschirmungshülse 18 bis zur Leiterplatte 60 vorschiebt.
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Wie
oben erwähnt,
ist die Abschirmungshülse 18 vorzugsweise
aus Blech ausgebildet. Dies verleiht der Verbinderanordnung unter
anderem die folgenden Vorteile: verringerte Kosten im Vergleich
zu Bearbeitungs-, Formgebungs-, Strangpress- oder Gussherstellungsverfahren;
einfach zu formendes Sperrelement 50; Möglichkeit zur Verwendung von vorbeschichtetem
Material, um die Kosten weiter zu verringern und eine bessere Beschichtungsgleichmäßigkeit
zu schaffen; und geringere Rauheit der Oberfläche. Dieser letzte Vorteil
verringert die Beschichtungsabnützung
an Gegenoberflächen,
verringert Einsteck- und Herausziehkräfte, und verbessert die Hochfrequenzleistung
des Verbinders.
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Die
Leiterplatte 60, an der die Verbinderanordnung 12 befestigt
ist, weist Lötflächen 62, 64 zum Anlöten des
Anschlussendes 28 der Signalkontakte 16 und Kontaktfüßchen 52 der
Abschirmungshülse 18 des
Koaxialverbinders auf. Wie aus 7B ersichtlich,
sind die Grundplattenlötflächen 62 vorzugsweise
außerhalb
des innersten Abschnitts des Abschirmungshülsenhaubenabschnitts 48 angeordnet, um
die Bildung eines Lötmeniskus 66 im
Bereich kontrollierter Impedanz des Verbinders zu minimieren. Darüber hinaus
ist die Breite der Signalkontaktlötfläche 64 vorzugsweise
annähernd
gleich groß wie
die Breite des flachen Oberflächenabschnitts 30 des
Signalkontakts, um die Bildung eines Lötmeniskus 68 zu minimieren.
Auf diese Weise wird die charakteristische Impedanz des Verbinders
durch den Lötvorgang
minimal beeinträchtigt.
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Der
Haubenabschnitt 48 der Abschirmungshülse 18, der den Signalkontakt 16 teilweise
umgibt, ist vom Signalkontakt 16 in einer solchen Weise
beabstandet, dass eine gewünschte
charakteristische Impedanz für
den Verbinder geschaffen ist. Dieser Abstand hängt vom Nichtleiter zwischen
dem Signalkontakt 16 und dem Haubenabschnitt 48 der
Abschirmungshülse 18 ab.
Der Nichtleiter kann entweder Luft sein (siehe 8)
oder ein anderes Material als Luft (siehe 9), insbesondere
dasselbe Material, welches das Gehäuse 12 und den Isolator 20 bildet.
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Die
Verbinderanordnung kann so gestaltet sein, dass die kombinierten
leitenden und nichtleitenden Elemente des Koaxialverbinders und
der Leiterplatte annähernd
eine Koaxialgeometrie für
Signalausbreitung im transveralelektromagnetischen Modus (TEM) aufweisen,
wenn die Verbinderanordnung an der Leiterplatte angebracht ist.
Ein Beispiel einer solchen Gestaltung ist aus 10 ersichtlich. Bei
einer solchen Gestaltung ist die Dielektrizitätskonstante des Isolators 20 vorzugsweise
ungefähr gleich
der Dielektrizitätskonstante
des Trägermaterials
der Leiterplatte.
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Zahlreiche
Faktoren beim Entwurf und der Konstruktion der hierin beschriebenen
Koaxialverbinderanordnung beeinflussen die charakteristische Impedanz
des Verbinders. Die charakteristische Impedanz der Länge des
Verbinderanschlussendes ist vorzugsweise so ausgelegt, dass sie
etwas höher
ist, als die gewünschte „Ziel"-Impedanz. Auf diese
Weise kann ein endgültiger „Feinabgleich" auf die gewünschte Impedanz
durchgeführt
werden, indem irgendein oder mehrere Impedanzkontrollelemente der
Leiterplatte, wie zum Beispiel Lötflächenabmessungen
und -Abstände,
Grundebenenfläche,
Dicke des Nichtleiters und Dielektrizitätskonstante des Trägers, angepasst
werden.
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Fachleute
werden andere mögliche Änderungen
des hierin beschriebenen erfundenen Verbinders erkennen. In bestimmten
Fällen
kann zum Beispiel das Quetschen der Abschirmungshülsen beim Anbringen
an einem anderen Verbinder von Bedeutung sein. Wie aus 10 ersichtlich,
können
in diesem Fall freistehende Antiquetschbarrieren 70 zwischen
den Koaxialverbindern bereitgestellt werden. Die Barrieren 70 sind
einstückig
mit den Isolatoren 20 und dem Gehäuse 12 ausgebildet,
und erstrecken sich vom Stegelement 22 zwischen den Isolatoren 20.
Die Barrieren 70 verhindern, dass ein passender Verbindermantel
(nicht gezeigt) die Abschirmungshülsen 18 beschädigt, und
schaffen darüber
hinaus einen Überlastungsstopp
für die
Federklemmen 43.
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Als
zusätzliches
Beispiel kann das Gehäuse 12,
abgesehen von den gezeigten Formen, eine Vielzahl anderer Formen
und Gestalten annehmen. Zum Beispiel zeigt 11, dass
sich das Gehäuse 12 nicht über den
ganzen Haubenabschnitt 48 der Abschirmungshülse 18 erstrecken
muss, so dass die Lötverbindungen
optisch überprüft werden
können. Ebenfalls
in 11 gezeigt sind Aussparungen 72 zum Aufnehmen
des Sperrelements 50 im Gehäuse 12 geschaffen,
um sicherzustellen, dass die Abschirmungshülsen 18 nicht versehentlich
verschoben werden.
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Obwohl
beispielhafte Ausführungsformen gezeigt
und beschrieben worden sind, fasst die obige Offenbarung einen großen Bereich
von Modifikationen, Änderungen
und ersatzweisen Verwendungen ins Auge, und in einigen Fällen können bestimmte Merkmale
der Ausführungsformen
ohne entsprechende Verwendung anderer Merkmale verwendet werden.
Dementsprechend ist es angemessen, dass die angehängten Ansprüche umfassend
und auf eine Weise, die dem Umfang der hierin offenbarten Ausführungsformen
entspricht, ausgelegt werden.