DE60209480T2 - Lötfreier leiterplattensteckverbinder mit gemeinsamem erdungskontakt für eine mehrzahl von übertragungsleitungen - Google Patents

Lötfreier leiterplattensteckverbinder mit gemeinsamem erdungskontakt für eine mehrzahl von übertragungsleitungen Download PDF

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Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein lötfreie Leiterplattenrandverbinder und spezieller einen lötfreien Leiterplattenrandverbinder, der einen gemeinsamen Erdungskontakt für eine Mehrzahl von Übertragungsleitungen aufweist.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Eine Übertragungsleitung, die als Koaxialkabel oder auf einer Leiterplatte ausgebildet ist, weist einen unsymmetrischen Aufbau und eine auch als Wellenwiderstand bezeichnete, für die Übertragungsleitung charakteristische Impedanz auf, wie im Fachgebiet allgemein bekannt ist. Mit unsymmetrischem Aufbau ist gemeint, dass die elektrische Ladungsdichte pro Flächeneinheit auf dem äußeren Leiter des Koaxialkabels geringer als die elektrische Ladungsdichte pro Flächeneinheit auf dem inneren Leiter des Koaxialkabels ist. Die Impedanz (Z) ist definiert als die Quadratwurzel der Differenz aus der Induktivität (L) der Übertragungsleitung und der Kapazität (C) der Übertragungsleitung.
  • Ein Verbinder, welcher eine Übertragungsleitung mit einer anderen Übertragungsleitung verbindet, muss den unsymmetrischen Aufbau und die charakteristische Impedanz der Übertragungsleitung durch den Verbinder hindurch sowie an der Schnittstelle des Verbinders zu jeder Übertragungsleitung wirksam aufrechterhalten. Gelingt dies in dem Verbinder selbst oder an der Schnittstelle des Verbinders zu einer der Übertragungsleitungen nicht, wird eine Einfügungsdämpfung oder eine Verschlechterung der Aufbau- und Impedanzcharakteristiken der Übertragungsleitung bewirkt, was zu einer entsprechenden Dämpfung oder Verschlechterung des von der Übertragungsleitung übertragenen Signals führt. Eine Einfügungsdämpfung kann auf eine Reflexion des Signals, einen Widerstand in der Übertragungsleitung, ungünstiges Lecken des Signals oder ungünstige dielektrische Eigenschaften in der Übertragungsleitung zurückzuführen sein, was im Fachgebiet alles allgemein bekannt ist. Eine solche Einfügungsdämpfung oder Verschlechterung des von der Übertragungsleitung übertragenen Signals verschlechtert wiederum das Betriebsverhalten des Systems, welches das Signal nutzt.
  • Zweiteilige Koaxialkabelverbinder, die ein mit einem Koaxialkabel verbundenes, männliches bzw. Steck-Verbinderteil sowie ein mit einer Leiterplatte verbundenes, weibliches bzw. Buchsen-Verbinderteil umfassen, sind im Fachgebiet allgemein bekannt. Typischerweise ist das Buchsen-Verbinderteil in der Nähe eines Randes der Leiterplatte auf die Leiterplatte gelötet. Wenn in einem lokalen Bereich mehrere oder viele zweiteilige Koaxialkabelverbinder benötigt werden, kann ein Brückenverbinder, der bisweilen als "Go-Between"-Verbinder oder als Verbinderblock bezeichnet wird, genutzt werden, um alle diese Koaxialkabel gleichzeitig mit den mehreren aufnehmenden Verbinderteilen zu koppeln, wie im Fachgebiet allgemein bekannt ist. Probleme im Zusammenhang mit dem Brückenverbinder schließen ein: Fehlausrichtung zwischen mehreren Steck-Verbinderteilen, die an dem Brückenverbinder montiert sind, und den mehreren Buchsen-Verbinderteilen, die an der Leiterplatte montiert sind; zu starke erforderliche Einfügungskräfte, um die mehreren an dem Brückenverbinder montierten, einzufügenden Verbinderteile und die mehreren an der Leiterplatte montierten, aufnehmenden Verbinderteile zu paaren; zu hohe Kosten und zu großes Gewicht, die dem zweiteiligen Verbinder zuzuordnen sind; verminderte Zuverlässigkeit und vermindertes elektrisches Leistungsverhalten, die dem zweiteiligen Verbinder zuzuordnen sind; potentielle Austausch- oder Nachbearbeitungsprobleme, die den an die Leiterplatte gelöteten, mehreren Buchsen-Verbinderteilen zuzuordnen sind.
  • Lötfreie Leiterplattenrandverbinder werden typischerweise zum Verbinden von Leiterplatten miteinander und/oder zum Verbinden einer Mehrzahl von Adern mit einer Leiterplatte genutzt. Signalkontakte und Erdungskontakte auf der Leiterplatte werden elektrisch mit an dem Randverbinder vorgesehenen Signalkontakten und Erdungskontakten gekoppelt, wenn der Rand der Leiterplatte in den Randverbinder eingefügt wird. Vorzugsweise ist der Randverbinder an einem nahen Gehäuse oder an einem am Rand der Leiterplatte montierten Halter befestigt.
  • Ein Koaxialkabelverbinder, der einen lötfreien Leiterplattenrandverbinder nutzt, muss den charakteristischen Aufbau und die charakteristische Impedanz einer Übertragungsleitung, die als ein Koaxialkabel ausgebildet ist, auf einen entsprechenden charakteristischen Aufbau und die charakteristische Impedanz einer Übertragungsleitung umsetzen, die auf einer ebenen Leiterplatte ausgebildet ist. Somit muss ein Koaxialkabelverbinder, der einen Randverbinder nutzt, eine Umsetzung von koaxial zu planar (oder Umsetzung von planar zu koaxial) mit dem charakteristischen Aufbau und der charakteristischen Impedanz einer Übertragungsleitung bereitstellen.
  • Generell müssen die Verbinder außerdem derart gestaltet sein, dass die Teileanzahl minimiert ist, die Kosten vermindert werden, die Zuverlässigkeit erhöht wird, die Montagegeschwindigkeit für den Verbinder erhöht wird, die Kosten gesenkt werden und dergleichen. Die folgenden Patente beschreiben verschiedene Arten von Verbindern, die im Fachgebiet bekannt sind, sowie eine mit dem jeweils beschriebenen Verbinder zusammenhängende Unzulänglichkeit.
  • US-Patent 4,605,269, am 12. August 1986 an die AMP Inc. erteilt, offenbart einen an eine Leiterplatte gelöteten Koaxialverbinder zur Aufnahme mehrerer Koaxialkabel. Dieses Patent offenbart jedoch nicht das Überflüssigmachen des Koaxialverbinders.
  • US-Patent 4,801,269, am 31. Januar 1989 an The Regents of the University of California erteilt, offenbart einen Koaxialkabelverbinder zur Nutzung mit einem Leiterplattenrandverbinder, um ein einziges Koaxialkabel mit einer Mikrostreifenleitung am Rand einer Leiterplatte zu verbinden. Dieses Patent offenbart jedoch nicht: wie eine Impedanz zwischen einem Randverbinder und einer Mikrostreifenleitung abzugleichen ist, einen integral mit einem Verbindergehäuse ausgebildeten Erdungskontakt, einen integral mit dem Verbinder ausgebildeten Mechanismus zum Halten des Koaxialverbinders direkt an einer Leiterplatte, einen gemeinsamen Erdungskontakt, der elektrisch mit einem Massepotential mehrerer Übertragungsleitungen gekoppelt ist, oder einen Signalkontakt mit einem Federfinger, der integral mit einer Aufnahme ausgebildet ist, die dafür ausgelegt ist, einen Innenleiter eines Koaxialkabels aufzunehmen, und zwar jeweils zur Nutzung mit einem lötfreien Leiterplattenrandverbinder.
  • US-Patent 5,100,344, am 31. März 1992 an die AMP Inc. erteilt, offenbart einen BNC-Verbinder, der an eine Leiterplatte gelötet ist, wobei der BNC-Verbinder dafür ausgelegt ist, mit einem an einem Koaxialkabel angebrachten, aufnehmenden Verbinder gepaart zu werden. Dieses Patent offenbart jedoch nicht das Überflüssigmachen des an die Leiterplatte gelöteten BNC-Verbinders.
  • US-Patent 5,123,863, am 23. Juni 1992 an die TRW Inc. erteilt, offenbart einen lötfreien Gehäuseverbinder für ein halbstarres Miniaturkoaxialkabel, bei welchem sich das Koaxialkabel senkrecht zu einer Leiterplatte und durch ein in dieser vorgesehenes Loch hindurch erstreckt, um ein Bandkabel zu kontaktieren, das mit einem Mikrostreifen gekoppelt ist. Dieses Patent legt jedoch keinen Verbinder zum Anbringen eines Koaxialkabels am Rand einer Leiterplatte offen.
  • US-Patent 5,169,343, am 08. Dezember 1992 an E.I. Du Pont de Nemours and Company erteilt, offenbart einen Verbinder, der an eine Leiterplatte gelötet ist und dafür ausgelegt ist, mehrere Koaxialkabel aufzunehmen. Dieses Patent offenbart jedoch nicht das Überflüssigmachen des an die Leiterplatte gelöteten Verbinders.
  • US-Patent 5,176,538, am 05. Januar 1993 an die W.L. Gore and Associates, Inc. erteilt, offenbart einen Verbinder für mehrere Koaxialkabel, der eine Mehrzahl von Signalkontakten aufweist und der einen Erdungsschirm aufweist, welcher integral mit Federfinger-Erdungskontakten ausgebildet ist, wobei der Verbinder mit einem an eine Leiterplatte gelöteten Gegenverbinder verbindet. Dieses Patent offenbart jedoch nicht, dass der Verbinder und die Federfinger direkt mit einem Mikrostreifen auf dem Rand einer Leiterplatte gepaart werden.
  • US-Patent 5,190,474, am 02. März 1993 an Radiall, Rosny-sous-Bois, Frankreich, erteilt, offenbart einen ersten Verbinder, der an einem Koaxialkabel angebracht ist, und einen zweiten Verbinder, der an eine Leiterplatte gelötet ist, wobei der erste Verbinder und der zweite Verbinder elektrisch und mechanisch zum Koppeln und Entkoppeln ausgelegt sind. Dieses Patent offenbart jedoch nicht das Überflüssigmachen des zweiten, an die Leiterplatte gelöteten Verbinders.
  • US-Patent 5,334,050, am 02. August 1994 an Derek Andrews erteilt, offenbart einen Oberflächenmontageverbinder, der an eine Leiterplatte gelötet ist und dafür ausgelegt ist, mehrere einzelne Koaxialkabel aufzunehmen. Dieses Patent offenbart jedoch nicht das Überflüssigmachen des an die Leiterplatte gelöteten Oberflächenmontageverbinders.
  • US-Patent 5,478,258, am 26. Dezember 1995 an Tsan-Chi Wang erteilt, offenbart einen BNC-Verbinder, der an eine Leiterplatte gelötet ist, wobei der BNC-Verbinder dafür ausgelegt ist, mit einem an einem Koaxialkabel angebrachten, aufnehmenden Verbinder gepaart zu werden. Dieses Patent offenbart jedoch nicht das Überflüssigmachen des an die Leiterplatte gelöteten BNC-Verbinders.
  • US-Patent 5,588,851, am 31. Dezember 1996 an Framatome Connectors International erteilt, offenbart einen Verbinder zum Verbinden mehrerer Koaxialkabel mit Kontaktstiften an einer Leiterplatte. Die aufnehmenden bzw. weiblichen Erdungskontaktelemente sind aus einer Erdungsplatte heraus und einstückig mit dieser geformt. Dieses Patent offenbart jedoch nicht, dass der Verbinder oder die Erdungskontaktelemente das Koaxialkabel an einem Mikrostreifen an einem Rand der Leiterplatte anbringen.
  • US-Patent 5,613,880, am 25. März 1997 an Tsan-Chi Wang erteilt, offenbart einen Doppelstecker-BNC-Verbinder, der an eine Leiterplatte gelötet ist, wobei der BNC-Verbinder dafür ausgelegt ist, mit einem an einem Koaxialkabel befestigten, aufnehmenden Verbinder gepaart zu werden. Dieses Patent offenbart jedoch nicht das Überflüssigmachen des an die Leiterplatte gelöteten BNC-Verbinders.
  • US-Patent 6,007,347, am 28. Dezember 1999 an die Tektronix, Inc. erteilt, offenbart einen BNC-Verbinder, welcher ein Koaxialkabel aufweist, das abisoliert ist und in einem Schlitz in einer Leiterplatte in solcher Weise angeordnet ist, dass der abisolierte Innenleiter auf einem leitfähigen Flecken auf der Leiterplatte aufliegt und an diesen angelötet ist. Dieses Patent offenbart außerdem die Wahl eines Abstands zwischen den Seiten des leitfähigen Fleckens und den nahen Rändern von länglichen Löchern in der Leiterplatte derart, dass eine vorgegebene Übergangsimpedanz bereitgestellt wird. Dieses Patent offenbart jedoch nicht das Überflüssigmachen des auf der Leiterplatte montierten BNC-Verbinders. Ferner offenbart dieses Patent nicht die Modifizierung des BNC-Verbinders, um eine vorgegebene Impedanzanpassung bereitzustellen.
  • US-Patent 6,045,402, am 04. April 2000 an Siemens erteilt, offenbart einen Verbinder, der mit Lot auf einer Leiterplatte oberflächenmontiert ist und dafür ausgelegt ist, mehrere Koaxialkabel aufzunehmen. 5 zeigt eine integrale Ausbildung aus Leitung/rohrartiger Durchführung, wobei das Rohrende den Innenleiter des Koaxialkabels aufnimmt und das Leitungsende mit Lot auf der Leiterplatte oberflächenmontiert wird. Dieses Patent offenbart jedoch nicht das Überflüssigmachen des mit Lot auf der Leiterplatte oberflächenmontierten Verbinders. Ferner offenbart dieses Patent keine integrale Ausbildung von Federfinger/rohrförmiger Leitung, bei welcher der Federfinger eine Gleitverbindung an einem Mikrostreifen am Rand einer Leiterplatte bereitstellt.
  • US-Patent 6,065,976, am 23. Mai 2000 an Tsan-Chi Wang erteilt, offenbart einen T-förmigen BNC-Verbinder mit Schlitzen zur Aufnahme einer Leiterplatte und Löten an diese, wobei der BNC-Verbinder dafür ausgelegt ist, mit einem an einem Koaxialkabel angebrachten, aufnehmenden Verbinder gepaart zu werden. Dieses Patent offenbart jedoch nicht das Überflüssigmachen des an die Leiterplatte gelöteten BNC-Verbinders.
  • US-Patent 6,149,461, am 21. November 2000 an die ProComm, Inc. erteilt, offenbart eine lötfreie Koaxialkabelanschluss-Montagebaugruppe, wobei ein erster Abschnitt der Baugruppe an eine Leiterplatte gelötet ist und andere Abschnitte angebaut sind, um den Innenleiter, den Außenleiter und die Isolation des Koaxialkabels zu halten. Dieses Patent offenbart jedoch nicht das Überflüssigmachen des ersten Abschnitts der Baugruppe, welcher an die Leiterplatte gelötet ist, als auch der anderen Abschnitte der Baugruppe.
  • Die vorstehenden Patente zeigen weder allein noch in Kombination einen lötfreien Leiterplattenrandverbinder auf oder legen einen solchen nahe, der einen gemeinsamen Erdungskontakt für eine Mehrzahl von Übertragungsleitungen aufweist. Demzufolge besteht ein Bedarf an einem lötfreien Leiterplattenrandverbinder, der einen gemeinsamen Erdungskontakt für eine Mehrzahl von Übertragungsleitungen aufweist, um in vorteilhafter Weise die Teilezahl zu minimieren, die Zuverlässigkeit zu erhöhen, Nacharbeitungs- oder Austauschvorgänge zu minimieren, die Kosten zu senken, den Arbeitsaufwand für die Montage des Verbinders zu reduzieren und dergleichen.
  • Das Dokument US-A-5788510 bezieht sich auf eine Verbinderbuchse zum Halten und elektrischen Verbinden einer Mehrzahl von elektronischen Modulen mit einer Hauptplatine. Der Verbinder ist dafür ausgelegt, eine Mehrzahl von Kanälen bereitzustellen, und zwar jeweils zur Aufnahme eines jeweiligen einer Mehrzahl von Modulen, die von der Verbinderbuchse aufgenommen werden sollen. Jedes Modul weist eine Mehrzahl von Kontaktflecken auf (darunter vier unterschiedliche Arten von Kontaktflecken), welche alle derart positioniert sind, dass sie in einem jeweiligen Kanal aufgenommen werden. Jeder Kanal ist zur Aufnahme einer Mehrzahl von länglichen Kontaktträgerstreifen ausgelegt, die jeweils eine Mehrzahl von Kontaktelementen aufweisen. Die Trägerstreifen sind parallel zueinander und getrennt voneinander sowie senkrecht zu den Kanälen angeordnet, um in allen Kanälen aufgenommen zu werden, um "die Kanäle untereinander zu verbinden". Jedes Kontaktelement eines Trägerstreifens wird in einen jeweiligen der Kanäle aufgenommen, sodass es direkt an einem jeweiligen Kontaktflecken in Anlage kommt, und somit sind alle Module elektrisch untereinander verbunden. Zum elektrischen Verbinden der Mehrzahl von elektronischen Modulen mit der Hauptplatine weisen die Trägerstreifen Lötfahnen zum Einfügen in Durchgangslöcher in der Hauptplatine auf.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 stellt eine perspektivische Ansicht eines ersten Koaxialkabelverbinders von vorn, oben und rechts dar, welcher einen lötfreien Leiterplattenrandverbinder für eine Mehrzahl von Koaxialkabeln entsprechend einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst.
  • 2 stellt eine Vorderansicht des ersten Koaxialkabelverbinders, wie er in 1 gezeigt ist, entsprechend der ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.
  • 3 stellt eine Querschnittsansicht des Koaxialkabelverbinders, wie er in den 1 und 2 gezeigt ist, entsprechend der ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.
  • 4 stellt eine Draufsicht eines gemeinsamen Erdungskontakts zur Nutzung mit dem in den 1, 2 und 3 gezeigten ersten Koaxialkabelverbinder entsprechend der ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung von oben dar, und zwar vor dem Formen.
  • 5 stellt eine Vorderansicht des gemeinsamen Erdungskontakts, wie er in 4 gezeigt ist, zur Nutzung mit dem in den 1, 2 und 3 gezeigten ersten Koaxialkabelverbinder entsprechend der ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar, und zwar nachdem dieser geformt worden ist.
  • 6 stellt eine Seitenansicht von links des gemeinsamen Erdungskontakts, wie er in den 4 und 5 gezeigt ist, zur Nutzung mit dem in den 1, 2 und 3 gezeigten ersten Koaxialkabelverbinder entsprechend der ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar, und zwar nachdem er geformt worden ist.
  • 7 stellt eine Seitenansicht von links eines Signalkontakts zur Nutzung mit dem in den 1, 2 und 3 gezeigten ersten Koaxialkabelverbinder entsprechend der ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar, und zwar nach dem Formen.
  • 8 stellt eine Rückansicht des Signalkontakts, wie er in 7 gezeigt ist, zur Nutzung mit dem in den 1, 2 und 3 gezeigten ersten Koaxialkabelverbinder entsprechend der ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar, und zwar nach dem Formen.
  • 9 stellt eine Vorderansicht des Signalkontakts, wie er in den 7 und 8 gezeigt ist, zur Verwendung mit dem in den 1, 2 und 3 gezeigten ersten Koaxialkabelverbinder entsprechend der ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar, und zwar nach dem Formen.
  • 10 stellt eine Vorderansicht einer Mehrzahl von miteinander verbundenen, gemeinsamen Erdungskontakten, wie sie in den 4, 5 und 6 gezeigt sind, zur Nutzung mit dem in den 1, 2 und 3 gezeigten ersten Koaxialkabelverbinder entsprechend der ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar, und zwar nach dem Formen.
  • 11 stellt eine perspektivische Ansicht eines zweiten Koaxialkabelverbinders von oben, links und vorn dar, der einen lötfreien Leiterplattenrandverbinder für ein einziges Koaxialkabel umfasst und der in der Nähe eines Randes einer Leiterplatte angeordnet ist, und zwar entsprechend einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 12 stellt eine perspektivische Ansicht des mit dem Rand der Leiterplatte verbundenen zweiten Koaxialkabelverbinders, wie er in 11 gezeigt ist, von oben, links und hinten dar, und zwar entsprechend der zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 13 stellt eine Querschnittsansicht des zweiten Koaxialkabelverbinders entsprechend der zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar, und zwar wie er in 11 gezeigt ist, nicht mit dem Rand der Leiterplatte verbunden.
  • 14 stellt eine Querschnittsansicht des zweiten Koaxialkabelverbinders entsprechend der zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar, und zwar wie er in 12 gezeigt ist, mit dem Rand der Leiterplatte verbunden.
  • 15 stellt eine Draufsicht eines Gehäuses zur Verwendung mit dem zweiten Koaxialkabelverbinder entsprechend der zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie er in den 11, 12, 13 und 14 gezeigt ist, von oben dar, und zwar vor dem Formen.
  • 16 stellt eine Rückansicht des Gehäuses, wie es in 15 gezeigt ist, entsprechend der zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dar, und zwar nachdem dieses geformt worden ist.
  • 17 stellt eine Seitenansicht des Gehäuses entsprechend der zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, wie es in den 15 und 16 gezeigt ist, von links dar, und zwar nach dem Formen.
  • 18 stellt eine Draufsicht des Gehäuses, wie es in den 15, 16 und 17 gezeigt ist, entsprechend der zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung von oben dar, und zwar nach dem Formen.
  • 19 stellt eine Draufsicht eines Isolators zur Nutzung mit dem zweiten Koaxialkabelverbinder, wie er in den 11, 12, 13 und 14 gezeigt ist, entsprechend der zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung von oben dar.
  • 20 stellt eine Rückansicht des Isolators, wie er in 19 gezeigt ist, entsprechend der zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.
  • 21 stellt eine Querschnittsansicht des Isolators, wie er in den 19 und 20 gezeigt ist, entsprechend der zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.
  • 22 stellt eine Vorderansicht des Isolators, wie er in den 19, 20 und 21 gezeigt ist, entsprechend der zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.
  • 23 stellt eine Draufsicht eines Signalkontakts zur Verwendung mit dem zweiten Koaxialkabelverbinder, wie er in den 11, 12, 13 und 14 gezeigt ist, entsprechend der zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung von oben dar, und zwar vor dem Formen.
  • 24 stellt eine Draufsicht des Signalkontakts, wie er in 23 gezeigt ist, entsprechend der zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung von unten dar, und zwar nachdem dieser geformt worden ist.
  • 25 stellt eine Seitenansicht des Signalkontakts, wie er in den 23 und 24 gezeigt ist, entsprechend der zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung von links dar, und zwar nachdem dieser geformt worden ist.
  • 26 stellt eine Rückansicht des Signalkontakts, wie er in den 23, 24 und 25 gezeigt ist, entsprechend der zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar, und zwar nachdem dieser geformt worden ist.
  • 27 stellt eine Draufsicht eines Deckels zur Nutzung mit dem zweiten Koaxialkabelverbinder, wie er in den 11, 12, 13 und 14 gezeigt ist, entsprechend der zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung von oben dar, und zwar vor dem Formen.
  • 28 stellt eine Seitenansicht des Deckels, wie er in 27 gezeigt ist, entsprechend der zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung von links dar, und zwar nachdem dieser geformt worden ist.
  • 29 stellt eine perspektivische Ansicht eines dritten Koaxialkabelverbinders von vorn, oben und der rechten Seite aus dar, welcher einen lötfreien Leiterplattenrandverbinder für eine Mehrzahl von Koaxialkabeln entsprechend einer dritten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst.
  • 30 stellt eine Querschnittsansicht des dritten Koaxialkabelverbinders, wie er in 29 gezeigt ist, entsprechend der dritten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar, und zwar mit einem Rand einer Leiterplatte verbunden.
  • 31 stellt eine Querschnittsansicht eines lötfreien Leiterplattenrandverbinders zur Verwendung mit dem dritten Koaxialkabelverbinder, wie er in den 29 und 30 gezeigt ist, entsprechend der dritten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.
  • 32 stellt eine Vorderansicht des lötfreien Leiterplattenrandverbinders, wie er in 31 gezeigt ist, entsprechend der dritten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.
  • 33 stellt eine Querschnittsansicht eines mit einem Block gepaarten Halters zur Verwendung mit dem dritten Koaxialkabelverbinder, wie er in den 29 und 30 gezeigt ist, entsprechend der dritten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.
  • Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • A ÜBERBLICK ZU DEN BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • 1. Allgemeiner Überblick zu dem ersten, zweiten und dritten Koaxialkabelverbinder
  • Die 1 bis 10 stellen einen ersten Koaxialkabelverbinder 10 entsprechend einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. In der ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst der erste Koaxialkabelverbinder 10 einen lötfreien Leiterplatten(PCB)-Randverbinder 16 zum Verbinden einer Mehrzahl von Koaxialkabeln 20 mit einem Rand einer oder mehrerer Leiterplatten 22 und 24. Jedes der Mehrzahl von Koaxialkabeln 20 ist dafür ausgelegt, mit Hilfe eines weiteren Koaxialverbinders 14 und 18, wie beispielsweise eines Bajonettverschlussverbinders (BNC) mit dem ersten Koaxialkabelverbinder 10 verbunden und von diesem entfernt zu werden. Die 11 bis 28 stellen einen zweiten Koaxialkabelverbinder 54 entsprechend einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Bei der zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst der zweite Koaxialverbinder 54 einen lötfreien Leiterplattenrandverbinder zum Verbinden eines Koaxialkabels 58 mit einem Rand einer Leiterplatte 60. Das eine Koaxialkabel 58 ist dafür ausgelegt, permanent mit dem Randverbinder verbunden zu sein. Die 29 bis 33 stellen einen dritten Koaxialkabelverbinder 112 entsprechend einer dritten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Bei der dritten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst der dritte Koaxialkabelverbinder 112 einen lötfreien Leiterplattenrandverbinder 116 zum Verbinden einer Mehrzahl von Koaxialkabeln 118 mit dem Rand einer oder mehrerer Leiterplatten 120. Jedes der Mehrzahl von Koaxialkabeln 118 ist dafür ausgelegt, permanent mit dem Randverbinder verbunden zu sein.
  • Generell überträgt jeder der Koaxialkabelverbinder, der erste, zweite und dritte, wie sie in den 1–10, den 11–28 bzw. den 29–33 gezeigt sind, den charakteristischen Aufbau und die charakteristische Impedanz einer Übertragungsleitung, die als ein Koaxialkabel ausgebildet ist, auf einen entsprechenden charakteristischen Aufbau und die charakteristische Impedanz einer Übertragungsleitung, die auf einer ebenen Leiterplatte ausgebildet ist. Somit stellt jeder der Koaxialverbinder, der erste, zweite und dritte, generell eine Umsetzung von koaxial zu planar (oder Umsetzung von planar zu koaxial) mit dem charakteristischen Aufbau und der charakteristischen Impedanz einer Übertragungsleitung zur Verfügung.
  • 2. Spezieller Überblick über die Merkmale des ersten, zweiten und dritten Koaxialkabelverbinders
  • Die folgende Tabelle fasst fünf spezielle Merkmale zusammen, die vorliegend unter Bezugnahme auf jeweils den ersten, zweiten und dritten Koaxialkabelverbinder aufgezeigt und beschrieben werden. Jedes der fünf Merkmale ermöglicht eine Umsetzung von koaxial zu planar (oder Umsetzung von planar zu koaxial) mit dem charakteristischen Aufbau und der charakteristischen Impedanz einer Übertragungsleitung oder ermöglicht eine bessere Herstellung und Montage des ersten, zweiten und dritten Koaxialkabelverbinders. Mit der Tabelle ist nicht beabsichtigt, spezielle Merkmale auf bestimmte Ausführungsformen des Koaxialkabelverbinders zu beschränken, sondern die Klarstellung und das Verständnis der verschiedenen beispielhaften Kombinationen der verschiedenen Merkmale mit Bezug auf die verschiedenen Ausführungsformen des vorliegend aufgezeigten und beschriebenen Koaxialkabelverbinders zu erleichtern. Mit der Tabelle ist nicht beabsichtigt, die für die bestimmten Ausführungsformen des Koaxialkabelverbinders relevanten oder vorteilhaften Merkmale einzuschränken. Ferner können die verschiedenen Merkmale, die für eine Ausführungsform gezeigt und beschrieben werden, bei einer anderen Ausführungsform verwendet werden, falls dies gestattet oder gewünscht ist. Die mehreren Merkmale und mehreren Ausführungsformen können also in verschiedener Weise kombiniert werden, um viele unterschiedliche Gestaltungen zu schaffen.
  • Figure 00170001
  • Figure 00180001
  • B ERSTER KOAXIALKABELVERBINDER
  • 1. Vollständige Anordnung für den ersten Koaxialkabelverbinder
  • Die 1, 2 und 3 stellen drei unterschiedliche Ansichten der gleichen vollständigen Anordnung des ersten Koaxialkabelverbinders 10 der ersten bevorzugten Ausführungsform dar und werden zusammen beschrieben. 1 stellt eine perspektivische Ansicht des ersten Koaxialkabelverbinders 10 von vorn, oben und rechts dar, welcher einen lötfreien Leiterplattenrandverbinder 16 für eine Mehrzahl von Koaxialkabeln 20 entsprechend einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst. 2 stellt eine Vorderansicht des ersten Koaxialkabelverbinders 10, wie er in 1 gezeigt ist, entsprechend der ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. 3 stellt eine Querschnittsansicht des Koaxialkabelverbinders 10, wie er in den 1 und 2 gezeigt ist, entsprechend der ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.
  • Der Koaxialkabelverbinder 10 umfasst allgemein eine Platte 12, eine Mehrzahl von BNC-Buchsen, wie sie durch die BNC-Buchse 14 repräsentiert werden, und eine Mehrzahl von lötfreien Leiterplattenrandverbindern, wie sie durch den Randverbinder 16 repräsentiert werden. Die BNC-Buchse 14 erstreckt sich von einer ersten Seite der Platte 12 aus. Vorzugsweise ist die Platte 12 aus leitfähigem Material, beispielsweise etwa aus Metall hergestellt. Alternativ kann die Platte aus nichtleitendem Material hergestellt sein. Der Randverbinder 16 erstreckt sich von einer zweiten Seite der Platte 12 aus, welche der ersten Seite der Platte 12 entgegengesetzt ist. Vorzugsweise sind die BNC-Buchse 14 und der Randverbinder 16 integral als eine einstückige Einheit aus dem gleichen leitfähigen Material, beispielsweise etwa aus Metall, ausgebildet, wie am besten in 3 gezeigt ist. Alternativ können die BNC-Buchse 14 und der Randverbinder 16 jeweils getrennt aus einem leitfähigen Material, beispielsweise etwa Metall, ausgebildet sein und können getrennt elektrisch und mechanisch mit der Platte 12 verbunden sein. Vorzugsweise sind das leitfähige Material der Platte 12, die BNC-Buchse und der Randverbinder 16 elektrisch mit einem Massepotential gekoppelt.
  • Auf der ersten Seite der Platte 12 ist eine Mehrzahl von BNC-Steckern, wie sie durch den BNC-Stecker 18 repräsentiert werden, elektrisch und mechanisch mit einer Mehrzahl von Koaxialkabeln verbunden, wie sie durch das Koaxialkabel 20 repräsentiert werden, wie im Fachgebiet allgemein bekannt ist. Vorzugsweise ist die BNC-Buchse 14 dafür ausgelegt, elektrisch und mechanisch mit dem BNC-Stecker 18 gekoppelt und von diesem entkoppelt zu werden, wie im Fachgebiet allgemein bekannt ist. Alternativ können andere Arten von Koaxialkabelverbindern, beispielsweise aber nicht ausschließlich ein Schraubkoaxialverbinder, genutzt werden, wie sie allgemein im Fachgebiet bekannt sind. Bevorzugt trägt die Platte 12 zwei parallele Reihen mit sechzehn BNC-Buchsen 14 für jede Reihe, also insgesamt zweiunddreißig BNC-Buchsen 14, wobei jede der zweiunddreißig BNC-Buchsen 14 dafür ausgelegt ist, elektrisch und mechanisch mit einem jeweiligen von zweiunddreißig BNC-Steckern 18 gekoppelt zu werden. Die beiden parallelen Reihen aus sechzehn BNC-Buchsen 14 für jede Reihe und die entsprechenden zwei parallelen Reihen von Randverbindern 16 für jede Reihe sind entlang ihrer jeweiligen parallelen Ebenen zueinander versetzt, um eine kompakte Anordnung bereitzustellen. Vorzugsweise wird die Platte 12, welche die zweiunddreißig BNC-Buchsen 14 aufweist, als ein Router für Videosignale genutzt, beispielsweise aber nicht ausschließlich für HDTV(High Definition Television)-Videosignalrouter. Der erste Koaxialkabelverbinder 10 kann jedoch auch für andere Anwendungen als Videosignalrouter verwendet werden, um mehrere Koaxialkabel mit einer Leiterplatte zu verbinden.
  • Auf der zweiten Seite der Platte 12 sind die beiden parallelen Reihen von Randverbindern 16 dafür ausgelegt, elektrisch und mechanisch mit zwei parallelen Leiterplatten 22 bzw. 24 gekoppelt und von diesen entkoppelt zu werden. Was das Mechanische betrifft, so weist jeder der Randverbinder 16 einander gegenüberliegende, koplanare Schlitze auf (nicht nummeriert), die zwischen den verschiedenen Randverbindern 16 untereinander ausgerichtet sind und dafür ausgelegt sind, den Rand der Leiterplatte 22 oder 24 aufzunehmen. Was das Elektrische betrifft, so weist jede der Leiterplatten 22 und 24 eine Mehrzahl von Signalkontakten auf, wie sie durch den Signalkontakt 26 repräsentiert werden, sowie eine Mehrzahl von Erdungskontakten, wie sie durch den Erdungskontakt 28 repräsentiert werden. Die Anordnung des Signalkontakts 26 in Bezug auf den Erdungskontakt 28 bildet eine Übertragungsleitung auf der Leiterplatte 22 und 24. Vorzugsweise umfasst die Übertragungsleitung einen dünnen Metallstreifen, welcher den Signalkontakt 26 bildet, der zwischen zwei breiten Streifen aus Metall angeordnet ist, welche den Erdungskontakt 28 bilden, und zwar auf der Oberseite der Leiterplatte 22 und 24, sowie eine Metallfläche auf der Unterseite der Leiterplatte 22 und 24, die ebenfalls den Erdungskontakt in Form einer Erdungsebene bildet. Die Länge des dünnen Metallstreifens, welcher den Signalkontakt 26 bildet, ist nicht wesentlich, da die Impedanz der Übertragungsleitung durch die Breite des dünnen Metallstreifens, die Elektrizitätskonstante der Leiterplatte 22 und 24 sowie die Dicke der Leiterplatte 22 und 24 bestimmt wird. Eine Übertragungsleitung, die auf einer Leiterplatte ausgebildet ist, wird allgemein als Mikrostreifen bezeichnet, was im Fachgebiet allgemein bekannt ist. Die Übertragungsleitung kann ansonsten auch als planarer Mikrostreifen, planare Streifenleitung oder koplanare Übertragungsleitung bezeichnet werden. Generell ist der Aufbau einer Übertragungsleitung auf einer Leiterplatte im Fachgebiet allgemein bekannt.
  • Bei dem ersten Koaxialkabelverbinder 10 ist vorgesehen, dass sich die BNC-Buchsen 14 von der ersten Seite der Platte 12 aus erstrecken und die Randverbinder 16 sich von der zweiten Seite der Platte 12 aus erstrecken. Alternativ könnte der erste Koaxialkabelverbinder 10 derart aufgebaut sein, dass sich die Randverbinder 16 von sowohl der ersten als auch der zweiten Seite der Platte 12 aus erstrecken. In diesem Fall würde der erste Koaxialkabelverbinder 10 in vorteilhafter Weise eine Verbindung zwischen den Rändern zweier Leiterplatten bereitstellen, auf welchen jeweils Übertragungsleitungen ausgebildet sind. Vorzugsweise sind die beiden Leiterplatten koplanar, sie können aber auch in unterschiedlichen Ebenen angeordnet sein, falls dies gestattet oder gewünscht ist. Bevorzugt sind die Leiterplatten 22 und 24 in einem festen Abstand zueinander derart angeordnet, dass die Erdungskontakte 28, welche die Erdungsebenen bilden, einander zugewandt sind und folglich die dünnen Metallstreifen, welche die Signalkontakte 26 bilden, einander abgewandt sind. Grundsätzlich ist die untere Leiterplatte 24 in Bezug auf die obere Leiterplatte 22 umgekehrt angeordnet. Somit ist die untere Reihe von Randverbindern 16 derart konstruiert, dass sie in Bezug auf die obere Reihe von Randverbindern 16 umgekehrt angeordnet ist, um eine geeignete elektrische Kopplung mit der unteren Leiterplatte 24 bzw. der oberen Leiterplatte 22 bereitzustellen. Durch diese umgekehrte Konstruktion wird vorteilhafterweise die Interferenz zwischen den Übertragungsleitungen auf jeder der beiden Leiterplatten 22 und 24 minimiert.
  • Der Randverbinder 16 umfasst allgemein einen Erdungskontakt 30 mit Federelementen 32, einen Signalkontakt 38 mit einem Federelement 34 sowie einen Isolator 35. Der Erdungskontakt 30 wird elektrisch und mechanisch mit dem Massepotential des Koaxialkabels 20 gekoppelt, vorzugsweise über die einander gegenüberliegenden, koplanaren Schlitze an dem Randverbinder 16, der, wie zuvor beschrieben, integral mit der BNC-Buchse 14 ausgebildet ist. Der Erdungskontakt 30 wird elektrisch und mechanisch mit dem Massepotential der Leiterplatten 22 und 24 gekoppelt, und zwar über die Federelemente 32. Während der Montage des ersten Koaxialkabelverbinders 10 an den Leiterplatten 22 und 24 wird der Erdungskontakt 30 vorzugsweise mechanisch mit den Leiterplatten 22 und 24 gekoppelt, indem der Erdungskontakt 30 in einem ersten Schritt auf die Ränder der Leiterplatten 22 und 24 aufgepasst wird und danach die an den Randverbindern 16 vorgesehenenen, einander gegenüberliegenden, koplanaren Schlitze in einem zweiten Schritt in Presspassung auf den Erdungskontakt 30 gedrückt werden. Mit Hilfe dieser Schrittfolge wird der Erdungskontakt 30 in vorteilhafter Weise mit den Leiterplatten 22 und 24 ausgerichtet, ohne dass versehentlich eines der Federelemente 32 in falscher Richtung abgebogen wird, insbesondere wenn der erste Koaxialkabelverbinder 10 in einer Blindmontage mit den Leiterplatten 22 und 24 verbunden wird. Ferner macht es diese Schrittfolge außerdem möglich, die Erdungskontakte 30 in einfacher Weise auszutauschen, falls diese beschädigt werden. Sobald also die Erdungskontakte 30 mit den Federelementen 32 richtig auf die Ränder der Leiterplatten 22 und 24 gepasst sind, ist es einfach, die einander gegenüberliegenden, koplanaren Schlitze an den Randverbindern 16 mit den bereits auf die Leiterplatten 22 und 24 aufgepassten Erdungskontakten 30 auszurichten und zusammenzufügen. Alternativ kann der Erdungskontakt 30 mechanisch mit den einander gegenüberliegenden, koplanaren Schlitzen an den Randverbindern 16 gekoppelt werden, beispielsweise aber nicht ausschließlich mit Hilfe eines Löt- oder Schweißvorgangs. In diesem Fall wird der erste Koaxialkabelverbinder 10 an den Leiterplatten 22 und 24 angebaut, indem die Federelemente 32 der in den gegenüberliegenden, koplanaren Schlitzen an den Randverbindern 16 angeordneten Erdungskontakte 30 gleichzeitig auf die Ränder der Leiterplatten 22 und 24 aufgepasst werden.
  • Vorzugsweise weist der Rand der Leiterplatte 22 und 24 eine Fase auf, um ein leichtes Einfügen zwischen den Federelementen 32 des Erdungskontakts 30 und dem Federelement 34 des Signalkontakts 38 zu ermöglichen.
  • Bevorzugt ist der Erdungskontakt 30 elektrisch und mechanisch mit dem Massepotential von mehr als einem Randverbinder 16 gekoppelt, wie am besten in den 1 und 2 gezeigt ist. Der Erdungskontakt 30 weist eine ausreichende Länge auf, um eine Brücke von einem Schlitz in einem Randverbinder 16 zu einem benachbarten Schlitz in einem benachbarten Randverbinder 16 zu bilden. Die Länge des Erdungskontakts 30 macht es möglich, zusätzliche Federelemente 32 an dem Erdungskontakt 30 entlang der Länge des Erdungskontakts 30 zwischen den benachbarten Randverbindern 16 auszubilden. Bevorzugt sind die zusätzlichen Federelemente 32 nur an der einen Seite des Erdungskontakts 30 angeordnet, welche elektrisch mit dem Erdungskontakt 28 koppelt, welcher die Erdungsebene auf der Rückseite der Leiterplatten 22 und 24 bildet. Ein Erdungskontakt 30, welcher gemeinsam für mehr als einen Randverbinder 16 vorgesehen ist, erhöht in vorteilhafter Weise die Montageeffizienz des Erdungskontakts 30 an den Leiterplatten 22 und 24 oder an den Randverbindern 16, weil weniger den Erdungskontakt 30 bildende Einzelteile benötigt werden. Ferner macht ein Erdungskontakt 30, der gemeinsam für mehr als einen Randverbinder 16 vorgesehen ist, es in vorteilhafter Weise möglich, zusätzliche Federelemente 32 zu verwenden, um die Wirksamkeit der elektrischen Kopplung des Erdungskontakts 30 mit den Leiterplatten 22 und 24 zu erhöhen.
  • Der Signalkontakt 38 wird durch den Isolator 35 in einer fixierten Stellung gehalten, die im Inneren eines (nicht nummerierten) Hohlraums in dem Randverbinder 16 im Wesentlichen zentriert ist. Ein erstes Ende des Signalkontakts 38 weist ein Federelement 34 auf, und ein dem ersten Ende entgegengesetztes zweites Ende des Signalkontakts 38 weist eine Aufnahme 44 auf. Das Federelement 34 wird elektrisch und mechanisch mit dem Signalkontakt 26 auf der Leiterplatte 22 bzw. 24 gekoppelt. Die Aufnahme 44 wird elektrisch und mechanisch mit einem (nicht gezeigten) Innenleiter des Koaxialkabels 20 gekoppelt. Somit koppelt der Signalkontakt 38 elektrisch ein Signal von dem Innenleiter des Koaxialkabels 20 über die Aufnahme 44, über das Federelement 34 dann zu dem Signalkontakt auf der Leiterplatte 22 bzw. 24.
  • Die Aufnahme 44 bildet einen Hohlraum, wie am besten in 7 zu sehen ist, der beispielsweise, aber nicht ausschließlich, eine zylindrische, quadratische, rechteckige oder ovale Gestalt aufweist und dafür ausgelegt ist, den Innenleiter des Koaxialkabels 20 aufzunehmen. Die Aufnahme 44 kann mit Hilfe einer Reihe von Verfahren, beispielsweise aber nicht ausschließlich Crimpen, Löten, Presspassung und dergleichen, elektrisch und mechanisch mit dem Innenleiter des Koaxialkabels 20 verbunden werden. Vorzugsweise wird der Innenleiter des Koaxialkabels 20 in Presspassung in die Aufnahme 44 eingefügt, weil die Aufnahme 44 das Loch für den Innenleiter für die BNC-Buchse 14 an dem ersten Koaxialkabelverbinder 10 bereitstellt, wie am besten in 3 zu sehen ist. Somit dient dieselbe Aufnahme 44, welche das Signal elektrisch mit dem Federelement 34 koppelt, in vorteilhafter Weise als das Innenleiterloch für die BNC-Buchse 14, wodurch sich die Teileanzahl, die Materialkosten und die Montagezeit reduzieren.
  • Wenn der Randverbinder 16 auf den Rand der Leiterplatte 22 und 24 aufgepasst wird, kommt der Rand der Leiterplatten 22 und 24 in unmittelbare Nähe zu dem Signalkontakt 38. Das Federelement 34 koppelt das Signal der Übertragungsleitung elektrisch auf den auf der Oberseite der Leiterplatte 22 bzw. 24 vorgesehenen Signalkontakt 26, somit stellt die unmittelbare Nähe einen Vorteil dar. Der Signalkontakt 38 kommt jedoch auch in unmittelbare Nähe zu dem Erdungskontakt 28, welcher eine Erdungsebene auf der Unterseite der Leiterplatte 22 bzw. 24 bildet, was in Abhängigkeit von der speziellen Anwendung dieses ersten Koaxialkabelverbinders 10 von Nachteil sein kann. Zwischen dem Signalkontakt 38 und dem Erdungskontakt 28, der eine Erdungsebene auf der Unterseite der Leiterplatte 22 bzw. 24 bildet, kann eine parasitäre Kapazität auftreten, und zwar aufgrund dessen, dass das Signal an dem Signalkontakt 38 auf den Erdungskontakt 28, der eine Erdungsebene auf der Unterseite der Leiterplatte 22 bzw. 24 bildet, fehlgeleitet wird. Die parasitäre Kapazität ändert die charakteristische Impedanz der durch den Randverbinder 16 gebildeten Übertragungsleitung. Technische Möglichkeiten zur Reduzierung dieser parasitären Kapazität sind eine oder mehrere der Folgenden: 1) Vermindern der Fläche des Signalkontakts 38 und/oder des Massekontakts 28; 2) Vergrößern des Abstands zwischen dem Signalkontakt 38 und dem Erdungskontakt 28; und 3) Vermindern der Dielektrizitätskonstante zwischen dem Signalkontakt 38 und dem Erdungskontakt 28. Bevorzugt wird die parasitäre Kapazität durch eine Kombination aus Vermindern der Fläche des Signalkontakts 38 und Vergrößern des Abstands 39 zwischen dem Signalkontakt 38 und dem Erdungskontakt 28 reduziert, wie am besten in 3 gezeigt ist. Diese beiden Methoden werden gleichzeitig realisiert, indem ein Teil eines mittleren Abschnitts 42 des Signalkontakts 38 in der Nähe des Federelements 34 auf der Unterseite, nächstliegend dem Erdungskontakt 28, entfernt wird. Der entfernte Teil des Signalkontakts 38 bildet effektiv eine Ausnehmung 46 am Ende des mittleren Abschnitts 42 des Signalkontakts 38 in der Nähe des Federelements 34. Somit wird durch Realisierung dieser beiden Methoden an dem ersten Koaxialkabelverbinder 10 allein durch Modifizierung oder Anpassung des ersten Koaxialkabel verbinders 10 in vorteilhafter Weise die parasitäre Kapazität reduziert, ohne dass die Leiterplatten 22 und 24 modifiziert oder angepasst werden.
  • Alternativ kann eine analoge Reduzierung der parasitären Kapazität mit Hilfe der gleichen Kombination von Techniken durch Entfernen eines Teils des die Erdungsebene bildenden Erdungskontakts 102 an dem dem Signalkontakt 98 nächstliegenden Rand der Leiterplatte 60 erreicht werden. Weiter kann alternativ eine analoge Reduzierung der parasitären Kapazität mit Hilfe der gleichen Kombination von Techniken erreicht werden, indem ein Teil der Aufnahme 106 des Signalkontakts 98 in der Nähe des Federelements 96 an der Unterseite, nächstliegend dem Erdungskontakt 102, entfernt wird und indem ein Teil des die Erdungsebene bildenden Erdungskontakts 102 an dem dem Signalkontakt 98 nächstliegenden Rand der Leiterplatte 60 entfernt wird.
  • Man beachte, dass, falls gewünscht, eine entsprechende Erhöhung der Kapazität erreicht werden kann, indem eine oder mehrere der folgenden Maßnahmen ausgeführt werden: 1) Vergrößern der Fläche des Signalkontakt 98 und/oder des Erdungskontakts 102; 2) Vermindern des Abstands zwischen dem Signalkontakt 98 und dem Erdungskontakt 102; und 3) Erhöhen der Dielektrizitätskonstante zwischen dem Signalkontakt 98 und dem Erdungskontakt 102. Eine Kombination aus einem oder mehreren dieser drei Techniken ermöglicht also in vorteilhafter Weise eine geeignete Anpassung der für die Übertragungsleitung charakteristischen Impedanz, welche durch den zweiten Koaxialkabelverbinder 54 gebildet wird.
  • Ferner kann sich, wenn der zweite Koaxialkabelverbinder 54 auf den Rand der Leiterplatte 60 aufgepasst wird, eine hohe Induktivität zwischen dem zweiten Koaxialkabelverbinder 54 und der Leiterplatte 60 ausbilden, wenn sich der charakteristische Aufbau und die charakteristische Impedanz der in dem zweiten Koaxialkabelverbinder 54 ausgebildeten Übertragungsleitung nicht weit genug entlang der als Mikrostreifenleitung auf der Leiterplatte 60 ausgebildeten Übertragungsleitung erstrecken. Grundsätzlich sollte der Übergang von der Übertragungsleitungsstruktur des zweiten Koaxialkabelverbinders 54 zu der Übertragungsleitungsstruktur der Leiterplatte 60 nicht abrupt sein und sollte daher allmählich erfolgen, um zu gestatten, dass das Signal ohne wesentliche Dämpfung oder Verschlechterung von der einen Struktur auf die andere Struktur übertragen und umgesetzt wird. Um eine allmähliche Übertragung und Umsetzung des Signals von der Übertragungsleitungsstruktur des zweiten Koaxialkabelverbinders 54 zu der Übertragungsleitungsstruktur der Leiterplatte 60 ohne wesentliche Dämpfung oder Verschlechterung zu gestatten, ist der zweite Koaxialkabelverbinder 54 derart ausgeführt, dass er die Leiterplatte 60 überragt oder sich entlang derjenigen Seite über derselben erstreckt, auf welcher der Signalkontakt 94 vorgesehen ist, der den Signalkontakt 98 des zweiten Koaxialkabelverbinders 54 aufnimmt. Alle Federelemente 96 des Signalkontakts 98, das Gehäuse 62 und der Isolator 66 des zweiten Koaxialkabelverbinders 54 erstrecken sich über die Leiterplatte 60 hin, wie am besten in 14 gezeigt ist. Die Länge dieser Erstreckung wird vorzugsweise derart berechnet und/oder empirisch gemessen, dass eine geeignete allmähliche Übertragung und Umsetzung des Signals sichergestellt wird. Daher ermöglicht die Erstreckung des zweiten Koaxialkabelverbinders 54 entlang der Seite der Leiterplatte 60 in vorteilhafter Weise eine allmähliche Übertragung und Umsetzung des Signals, sodass die Induktivität reduziert wird und dadurch eine gute Impedanzanpassung zwischen dem zweiten Koaxialkabelverbinder 54 und der Leiterplatte 60 bereitgestellt wird.
  • Der Isolator 66 ist bevorzugt aus einem geeigneten dielektrischen Material, beispielsweise aber nicht ausschließlich Teflon® und dergleichen, hergestellt. Der Isolator 66 erfüllt zwei Hauptfunktionen. Die erste Funktion des Isolators 66 besteht darin, den Signalkontakt 98 in einer fixierten Stellung zu halten, die im Wesentlichen im Inneren eines (nicht nummerierten) Hohlraums in dem Gehäuse 62 zentriert ist, wie am besten in den 13 und 14 gezeigt ist. Der Hohlraum ist vorzugsweise als rechteckiges Loch in dem Gehäuse 62 ausgebildet. Wie zuvor beschrieben liegt das Gehäuse 62 auf Massepotential. Somit ist der Signalkontakt 98 mit dem Signalpotential im Wesentlichen im Inneren des Gehäuses 62, das auf Massepotential liegt, zentriert, ähnlich einer Übertragungsleitung, die durch das Koaxialkabel 58 gebildet wird. Ferner ist der Signalkontakt 98 mit dem Signalpotential im Wesentlichen zu dem Deckel 64, der Federplatte 83, welche den Erdungskontakt bildet, und der linken und rechten gegenüberliegende Seiten des Gehäuses 62 zentriert, die alle auf Massepotential liegen, ähnlich einer durch das Koaxialkabel 58 gebildeten Übertragungsleitung. Somit wird durch das Gehäuse 62, den Deckel 64 und/oder die Federplatte 83, welche den Erdungskontakt bildet, ein verteiltes Massepotential um den Signalkontakt 98 herum bereitgestellt. Die zweite Funktion des Isolators 66 besteht darin, eine vorgegebene Dielektrizitätskonstante zwischen dem an dem Gehäuse 62 sowie dem Deckel 64 anliegenden Massepotential und dem an dem Signalkontakt 98 anliegenden Signalpotential bereitzustellen. Diese beiden Hauptfunktionen imitieren in vorteilhafter Weise den unsymmetrischen charakteristischen Aufbau und die charakteristische Impedanz einer Übertragungsleitung oder nähern diese an, um einen effizienten Übergang von koaxial zu planar (oder planar zu koaxial) zwischen der durch das Koaxialkabel 58 gebildeten Übertragungsleitung und der durch den Mikrostreifen 94 auf der Leiterplatte 60 gebildeten Übertragungsleitung bereitzustellen.
  • Der zweite Koaxialkabelverbinder 54 wird mit der nachstehenden Schrittfolge montiert, nachdem jedes der erforderlichen Teile ausgebildet oder maschinell hergestellt worden ist. Zuerst wird die Aufnahme 106 des Signalkontakts 98 mechanisch und elektrisch mit dem Innenleiter des Koaxialkabels 58 gekoppelt. Als zweites wird der Signalkontakt 98 in dem Isolator 66 angeordnet. Drittens wird der Isolator 66 in dem Gehäuse 62 positioniert und gleichzeitig wird das Koaxialkabel 58 in dem Schlitz 78 angeordnet. Viertens wird der Deckel 64 auf dem Gehäuse 62 angeordnet.
  • 2. Gehäuse für den zweiten Koaxialkabelverbinder
  • Die 15, 16, 17 und 18 stellen vier unterschiedliche Ansichten des gleichen Gehäuses 62 zur Verwendung mit dem zweiten Koaxialkabelverbinder 54 der zweiten bevorzugten Ausführungsform dar und werden zusammen beschrieben. 15 stellt eine Draufsicht des Gehäuses 62 zur Verwendung mit dem zweiten Koaxialkabelverbinder 54 entsprechend der zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie er in den 11, 12, 13 und 14 gezeigt ist, von oben dar, und zwar vor dem Formen. 16 stellt eine Rückansicht des Gehäuses 62 entsprechend der zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dar, wie es in 15 gezeigt ist, und zwar nachdem dieses geformt worden ist. 17 stellt eine Seitenansicht des Gehäuses 62 entsprechend der zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, wie es in den 15 und 16 gezeigt ist, von links dar, und zwar nach dem Formen. 18 stellt eine Draufsicht des Gehäuses 62, wie es in den 15, 16 und 17 gezeigt ist, entsprechend der zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung von oben dar, und zwar nach dem Formen.
  • Verschiedene Merkmale und Vorteile des Gehäuses 62 wurden bereits zuvor mit Bezug auf die 11 bis 14 beschrieben. In 15 sind drei Biegelinien 104 angegeben, welche anzeigen, wo die linke und die rechte einander gegenüberliegende Seite sowie die Unterseite des Gehäuses 62 bei einem Stück Rohmaterial abgeknickt werden, um das Gehäuse 62 auszubilden.
  • 3. Isolator für den zweiten Koaxialkabelverbinder
  • Die 19, 20, 21 und 22 stellen vier unterschiedliche Ansichten des gleichen Isolators 66 zur Verwendung mit dem zweiten Koaxialkabelverbinder 54 der zweiten bevorzugten Ausführungsform dar und werden zusammen beschrieben. 19 stellt eine Draufsicht des Isolators 66 zur Nutzung mit dem zweiten Koaxialkabelverbinder 54, wie er in den 11, 12, 13 und 14 gezeigt ist, entsprechend der zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung von oben dar. 20 stellt eine Rückansicht des Isolators 66, wie er in 19 gezeigt ist, entsprechend der zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. 21 stellt eine Querschnittsansicht des Isolators 66, wie er in den 19 und 20 gezeigt ist, entsprechend der zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. 22 stellt eine Vorderansicht des Isolators 66, wie er in den 19, 20 und 21 gezeigt ist, entsprechend der zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.
  • Verschiedene Merkmale und Vorteile des Isolators 66 wurden bereits zuvor mit Bezug auf die 11 bis 14 beschrieben. Der Isolator 66 weist ferner ein Loch 88 zur Aufnahme des vorderen Endes 97 des Federelements 96 des Signalkontakts 98 auf. Das Loch 88 hilft, den Signalkontakt 98 in dem Isolator 66 zu halten und das vordere Ende 97 des Federelements 96 vor einem Stumpfstoß an der Kante der Leiterplatte 60 zu schützen. Andere Merkmale des Isolators 66, wie etwa die Hohlräume 110 und 111, helfen ebenfalls, den Signalkontakt 98 in dem Isolator 66 zu positionieren und zu befestigen.
  • 4. Signalkontakt für den zweiten Koaxialkabelverbinder
  • Die 23, 24, 25 und 26 stellen vier unterschiedliche Ansichten des gleichen Signalkontakts 98 zur Verwendung mit dem zweiten Koaxialkabelverbinder 54 der zweiten bevorzugten Ausführungsform dar und werden zusammen beschrieben. 23 stellt eine Draufsicht des Signalkontakts 98 zur Verwendung mit dem zweiten Koaxialkabelverbinder 54, wie er in den 11, 12, 13 und 14 gezeigt ist, entsprechend der zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung von oben dar, und zwar vor dem Formen. 24 stellt eine Draufsicht des Signalkontakts 98, wie er in 23 gezeigt ist, entsprechend der zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung von unten dar, und zwar nachdem dieser geformt worden ist. 25 stellt eine Seitenansicht des Signalkontakts 98, wie er in den 23 und 24 gezeigt ist, entsprechend der zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung von links dar, und zwar nachdem dieser geformt worden ist. 26 stellt eine Rückansicht des Signalkontakts 98, wie er in den 23, 24 und 25 gezeigt ist, entsprechend der zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar, und zwar nachdem dieser geformt worden ist.
  • Verschiedene Merkmale und Vorteile des Signalkontakts 98, darunter das Federelement 96, die Aufnahme 106, die Ausnehmung 109 und der Signalpunkt 75 wurden bereits zuvor mit Bezug auf die 11 bis 14 beschrieben.
  • Die Aufnahme 106 weist ferner einen (nicht nummerierten) Schlitz auf, der in einem Winkel zu der Mittelachse der Aufnahme 106 angeordnet ist, wie am besten in 24 gezeigt ist. Der Schlitz gestattet es, den Signalkontakt 98 einschließlich der Aufnahme 106 aus einem Rohlingsstück aus Metallmaterial auszubilden, wie am besten in 23 gezeigt ist, und macht es möglich, die Aufnahme 106 auf den Innenleiter des Koaxialkabels 58 zu quetschen.
  • Vorzugsweise ist der Federkontakt 96 an dem ersten Ende des Signalkontakts 98 in einer Struktur in Form einer schrägen Stufe ausgebildet. Die Innenseite der Struktur in Form einer schrägen Stufe ist der Ausnehmung 109 zugewandt. Durch die Struktur in Form einer schrägen Stufe wird dem Federelement 96 eine nachgiebige Federkraft verliehen, wenn dieses gegen den Isolator 66 gedrückt wird. Die Breite des Federelements 96 ist geeignet bemessen, um einen elektrischen Kontakt mit dem Signalkontakt 94 auf der Leiterplatte 60 herzustellen.
  • Der Flanschabschnitt 108 des Signalkontakts 98 ist dafür ausgelegt, in dem Hohlraum 110 des Isolators 66 angeordnet zu werden, um die Positionierung und Befestigung des Signalkontakts 98 in dem Isolator 66 zu unterstützen. Die Aufnahme 106 des Signalkontakts 98 ist dafür ausgelegt, in dem Hohlraum 111 des Isolators 66 angeordnet zu werden, um die Positionierung und Befestigung des Signalkontakts 98 in dem Isolator 66 zu unterstützten.
  • Vorzugsweise ist der Signalkontakt 98 integral als eine einstückige Einheit ausgebildet, kann aber auch separate Teile umfassen. Bevorzugt wird der Signalkontakt 98 aus einem Rohlingsstück aus Metallmaterial geformt, kann aber auch maschinell ausgebildet werden, falls dies gestattet oder gewünscht ist. Der Signalkontakt 98 ist aus einem geeigneten leitfähigen Material hergestellt, beispielsweise aber nicht ausschließlich Metall, und kann mit einem geeigneten leitfähigen Material plattiert sein, beispielsweise aber nicht ausschließlich Gold.
  • 5. Deckel für den zweiten Koaxialkabelverbinder
  • Die 27 und 28 stellen zwei unterschiedliche Ansichten des gleichen Deckels 64 zur Verwendung mit dem zweiten Koaxialkabelverbinder 54 der zweiten bevorzugten Ausführungsform dar und werden zusammen beschrieben. 27 stellt eine Draufsicht des Deckels 64 zur Nutzung mit dem zweiten Koaxialkabelverbinder 54, wie er in den 11, 12, 13 und 14 gezeigt ist, entsprechend der zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung von oben, dar, und zwar vor dem Formen. 28 stellt eine Seitenansicht des Deckels 64, wie er in 27 gezeigt ist, entsprechend der zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung von links dar, und zwar nachdem dieser geformt worden ist.
  • Verschiedene Merkmale und Vorteile des Deckels 64, darunter das leicht nach oben gebogene rückwärtige Ende 86, wurden bereits zuvor mit Bezug auf die 11 bis 14 beschrieben. Der Deckel 64 weist außerdem zwei zueinander entgegengesetzte Ausschnitte 110 auf, die an den Ecken des rückwärtigen Endes 86 vorgesehen sind. Die beiden entgegengesetzten Ausschnitte 110 sind dafür ausgelegt, unter den beiden entgegengesetzten Lappen 80 an dem Gehäuse 62 aufgenommen zu werden, um die Befestigung des Deckels 64 an dem Gehäuse 62 zu unterstützen.
  • Vorzugsweise ist der Deckel 64 integral als eine einstückige Einheit ausgebildet, kann aber auch separate Teile umfassen. Bevorzugt wird der Deckel 64 aus einem Rohlingsstück aus Metallmaterial geformt, kann aber auch maschinell hergestellt werden, wenn dies gestattet oder gewünscht ist. Der Deckel 64 ist aus einem geeigneten leitfähigen Material hergestellt, beispielsweise aber nicht ausschließlich Metall.
  • 6. Zusammenfassung zu dem zweiten Koaxialkabelverbinder
  • Die 11 bis 28 stellen den zweiten Koaxialkabelverbinder 54 entsprechend der zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Bei der zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst der zweite Koaxialkabelverbinder 54 einen lötfreien Leiterplatten(PCB)-Randverbinder zum Verbinden des einzigen Koaxialkabels 58 mit dem Rand der Leiterplatte 60. Das Koaxialkabel 58 wird permanent mit dem zweiten Koaxialkabelverbinder 54 verbunden, indem die Isolation an dem Koaxialkabel 58 entfernt wird, um den äußeren Erdungsleiter des Koaxialkabels 58 zu kontaktieren, und indem die Aufnahme 106 des Signalkontakts 98 auf den inneren Signalleiter des Koaxialkabels 58 gecrimpt wird. Der zweite Koaxialkabelverbinder 54 stellt in vorteilhafter Weise eine Umsetzung von koaxial zu planar (oder Umsetzung von planar zu koaxial) mit dem charakteristischen Aufbau und der charakteristischen Impedanz einer Übertragungsleitung zur Verfügung.
  • Der zweite Koaxialkabelverbinder 54 weist vier der fünf in der vorstehenden Tabelle beschriebenen Merkmale auf. Die vier Merkmale sind: Modifikationen an dem zweiten Koaxialkabelverbinder 54 und/oder an der Leiterplatte 60 zur Anpassung der Impedanz; Signalkontakt 98 mit einem Federelement 96, das integral mit der Aufnahme 106 ausgebildet ist; der integral mit dem zweiten Koaxialkabelverbinder 54 ausgebildete Haltemechanismus zum Befestigen des zweiten Koaxialkabelverbinders 54 direkt an der Leiterplatte 60; und ein Erdungskontakt, der integral mit dem Gehäuse 62 ausgebildet ist. Man beachte, dass der zweite Koaxialkabelverbinder 54 keinen für mehrere Koaxialkabel gemeinsam vorgesehenen Erdungskontakt 30 aufweist, da der zweite Koaxialkabelverbinder 54 nur ein Koaxialkabel aufweist. Andere Merkmale und Vorteile des zweiten Koaxialkabelverbinders 54 wurden zuvor mit Bezug auf die 11 bis 28 beschrieben.
  • Daher macht der zweite Koaxialkabelverbinder 54 in vorteilhafter Weise einen herkömmlichen Koaxialkabelverbinderhalter, der typischerweise an eine Leiterplatte gelötet wird, überflüssig, indem ein lötfreier Randverbinder zwischen dem Koaxialkabel 58 und der auf der Leiterplatte 60 ausgebildeten Mikrostreifen-Übertragungsleitung bereitgestellt wird. Der zweite Koaxialkabelverbinder 54 reduziert in vorteilhafter Weise die Kosten für den Verbinder, macht eine Umarbeitung des Leiterplattenverbinders überflüssig, macht Verbinderteile auf der Leiterplatte überflüssig, reduziert den Arbeitsaufwand für die Montage des Verbinders, reduziert die Einfügungskräfte, verbessert die gegenseitige Ausrichtung zwischen dem Verbinder und der Leiterplatte beim Paaren und dergleichen.
  • D DRITTER KOAXIALKABELVERBINDER
  • 1. Vollständige Anordnung für den dritten Koaxialkabelverbinder
  • Die 29 und 30 stellen zwei unterschiedliche Ansichten der gleichen vollständigen Anordnung des dritten Koaxialkabelverbinders 112 gemäß der dritten bevorzugten Ausführungsform dar und werden zusammen beschrieben. 29 stellt eine perspektivische Ansicht des dritten Koaxialkabelverbinders 112 von vorn, oben und der rechten Seite aus dar, welcher einen lötfreien Leiterplattenrandverbinder 116 für eine Mehrzahl von Koaxialkabeln 118 entsprechend einer dritten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst. 30 stellt eine Querschnittsansicht des dritten Koaxialkabelverbinders 112, wie er in 29 gezeigt ist, entsprechend der dritten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar, und zwar mit einem Rand einer Leiterplatte 120 verbunden.
  • Der dritte Koaxialkabelverbinder 112 umfasst generell einen Block 114 zum Halten einer Mehrzahl von lötfreien Leiterplattenrandverbindern 116. Jeder der Randverbinder 116 weist ein rückwärtiges Ende auf, das zur Aufnahme einer Übertragungsleitung ausgelegt ist, welche als das Koaxialkabel 118 ausgebildet ist, und weist ein vorderes Ende auf, das zur Aufnahme einer Übertragungsleitung ausgelegt ist, die als eine Mikrostreifenleitung auf der Leiterplatte 120 ausgebildet ist. Alternativ kann jeder der Randverbinder 116 dafür ausgelegt sein, an jeweils dem vorderen Ende und dem rückwärtigen Ende des Randverbinders 116 eine als Mikrostreifenleitung auf einer Leiterplatte ausgebildete Übertragungsleitung aufzunehmen. In diesem Fall würde der dritte Koaxialkabelverbinder 112 eine Verbindung zwischen den Rändern zweier Leiterplatten bereitstellen. Vorzugsweise haben die Randverbinder 116 eine rechteckige Gestalt, sie können aber auch andere Formen aufweisen, wenn dies gestattet oder gewünscht ist.
  • Vorzugsweise hält der dritte Koaxialkabelverbinder 112 zwei Koaxialkabel 118 über die Breite des. Blocks 114 und sieben Koaxialkabel 118 über die Länge des Blocks 114, also insgesamt vierzehn Koaxialkabel 118. Jedes Paar aus zwei benachbarten Koaxialkabeln 118 über die Breite des Blocks 114 verbindet mit derselben Leiterplatte 120. Jedes der sieben Koaxialkabel 118 über die Länge des Blocks 114 verbindet mit sieben unterschiedlichen, parallelen Leiterplatten 120. Vorzugsweise werden achtzehn separate dritte Koaxialkabelverbinder 112 nebeneinander angeordnet, sodass sie ein erweitertes Feld aus Koaxialkabeln für insgesamt sechsunddreißig Koaxialkabel bilden, die entlang jeder Leiterplatte 120 nebeneinander angeordnet sind. Daher besteht die Gesamtmatrix von Koaxialkabeln für die Anwendung aus sechsunddreißig mit jeder Leiterplatte 120 gekoppelten Koaxialkabeln für jeweils sieben Leiterplatten 120, also insgesamt zweihundertzweiundfünfzig Koaxialkabel, die mit sieben Leiterplatten gekoppelt sind. Die bevorzugte Anwendung bei Verwendung dieser zweihundertzweiundfünfzig Koaxialkabel ist ein Internet-Signalrouter. Bei anderen Anwendungen kann eine andere Matrix von Koaxialkabeln an einer anderen Anzahl von Leiterplatten genutzt werden, je nachdem, wie es gestattet ist oder gewünscht wird.
  • Auf der Vorderseite des Blocks 114 sind zwei parallele Reihen aus Randverbindern 116 dafür ausgelegt, elektrisch und mechanisch mit zwei parallelen Leiterplatten 120 gekoppelt bzw. von diesen entkoppelt zu werden. Was das Mechanische betrifft, weist jeder der Randverbinder 116 einander gegenüberliegende, koplanare Schlitze 130 auf, die zwischen den benachbarten Randverbindern 116 miteinander ausgerichtet sind und dafür ausgelegt sind, den Rand der Leiterplatte 120 aufzunehmen. Vorzugsweise ist der Rand der Leiterplatte 120 abgefast, um eine einfache Einfügung zwischen dem Erdungskontakt 126 und dem Signalkontakt 124 zu ermöglichen. Was das Elektrische betrifft, weist jede der Leiterplatten 120 eine Mehrzahl von Signalkontakten auf, wie sie durch den Signalkontakt 136 repräsentiert werden, und eine Mehrzahl von Erdungskontakten, wie sie durch den Erdungskontakt 138 repräsentiert werden. Durch die Anordnung des Signalkontakts 136 relativ zu dem Erdungskontakt 138 ist eine Übertragungsleitung auf der Leiterplatte 120 ausgebildet. Bevorzugt umfasst die Übertragungsleitung einen dünnen Metallstreifen, welcher den Signalkontakt 136 bildet, der zwischen zwei breiten Metallstreifen angeordnet ist, die den Erdungskontakt 138 bilden, und zwar auf der Oberseite der Leiterplatte 120, sowie eine Metallfläche auf der Unterseite der Leiterplatte 120, welche ebenfalls den Erdungskontakt 138 in Form einer Erdungsebene bildet. Die Länge des dünnen Metallstreifens, welcher den Signalkontakt 136 bildet, ist nicht wesentlich, da die Impedanz der Übertragungsleitung durch die Breite des dünnen Metallstreifens, die Dielektrizitätskonstante der Leiterplatte 120 und die Dicke der Leiterplatte 120 bestimmt wird. Eine auf einer Leiterplatte ausgebildete Übertragungsleitung wird allgemein als Mikrostreifen bezeichnet, wie im Fachgebiet allgemein bekannt ist. Die Übertragungsleitung kann ansonsten auch als planarer Mikrostreifen, planare Streifenleitung oder koplanare Übertragungsleitung bezeichnet werden. Generell ist der Aufbau einer Übertragungsleitung auf einer Leiterplatte im Fachgebiet allgemein bekannt.
  • Der dritte Koaxialkabelverbinder 112 umfasst allgemein ein Gehäuse 128, einen Isolator 132, einen Signalkontakt 124 und einen Erdungskontakt 126. Das Gehäuse 128, der Isolator 132, der Signalkontakt 124 und der Erdungskontakt 126 bilden zusammen den lötfreien Leiterplattenrandverbinder 116 für jedes Koaxialkabel 118. Generell hält der Isolator 132 den Signalkontakt 124, und das Gehäuse 128 hält den Isolator 132 sowie den Erdungskontakt 126.
  • Der dritte Koaxialkabelverbinder 112 weist folgende Hauptmerkmale auf: der dritte Koaxialkabelverbinder 112 weist einen gemeinsamen Erdungskontakt 126 für mehrere Koaxialkabel 118 auf, wenn der Block 114 leitfähig ist; Modifikationen an dem dritten Koaxialkabelverbinder 112 und/oder der Leiterplatte 120 zum Anpassen der Impedanz; der Signalkontakt 124 weist ein Federelement 125 auf, das integral mit einer Aufnahme 150 ausgebildet ist, die zum Aufnehmen eines Innenkontakts 140 eines Koaxialkabels 118 ausgebildet ist; und ein Erdungskontakt 126 ist integral mit dem Gehäuse 128 des dritten Koaxialkabelverbinders 112 ausgebildet. Man beachte, dass der dritte Koaxialkabelverbinder 112 keinen gemeinsamen Erdungskontakt 126 für mehrere Koaxialkabel 118 aufweist, falls der Block 114 nichtleitend ist. Man beachte ferner, dass der dritte Koaxialkabelverbinder 112 keinen integral mit dem dritten Koaxialkabelverbinder 112 ausgebildeten Haltemechanismus zum Befestigen des dritten Koaxialkabelverbinders 112 direkt an der Leiterplatte 120 aufweist. Stattdessen wird der dritte Koaxialkabelverbinder 112 an der Leiterplatte 120 befestigt, indem der Block 114 an einem Halter 122 angebracht wird, welcher am Rand der Leiterplatte 120 montiert ist.
  • Jeder Randverbinder 116 ist in einem entsprechenden Loch 154 angeordnet, das in dem Block 114 ausgebildet ist, welches zur Aufnahme des Randverbinders 116 ausgelegt ist. Der Randverbinder 116 wird von der Rückseite des Blocks 114 aus in das Loch 154 eingefügt und wird durch den Block 114 hindurch gedrückt. Der Randverbinder 116 weist Lappen 148 auf, die sich von der Oberseite und der Unterseite des Randverbinders 116 aus erstrecken. Mit den Lappen 148 ist eine elastische Feder- oder Vorspannkraft verknüpft. Wenn der Randverbinder 116 durch den Block 114 hindurch gedrückt wird, geben die Lappen 148 der durch die Oberseite und die Unterseite des Lochs 154 ausgeübten, nach innen gerichteten Kraft nach, sodass bewirkt wird, dass sich die Lappen 148 im Wesentlichen nach innen biegen, und zwar fluchtend mit der Oberseite und der Unterseite des Randverbinders 116. Wenn die Lappen an der oberen und unteren Kante 156 des Lochs 154 freikommen, bewirkt die Vorspannkraft der Lappen, dass sich die Lappen in Richtung nach außen erstrecken, angrenzend an die obere und untere Kante 156 des Lochs 154, sodass sie verhindern, dass der Randverbinder 116 nach hinten aus dem Loch 154 heraus rutscht. Ferner weist der Randverbinder 116 einen Flansch 146 auf, der an der Oberseite und der Unterseite des Randverbinders 116 angeordnet ist und der an Anschlägen 158 in Anlage kommt, die in dem Block 114 ausgebildet sind, um zu verhindern, dass sich der Randverbinder 116 zu weit durch das Loch 154 hindurch erstreckt. Somit halten die an dem Randverbinder 116 vorgesehenen Lappen 148 und der Flansch 146 zusammenwirkend mit den in dem Block 140 vorgesehenen Kanten 156 bzw. den Anschlägen 158 den Randverbinder 116 in dem Block 114 zurück.
  • Bevorzugt können der Block 114 und der Halter 122 aus einem nichtleitenden Material hergestellt sein, beispielsweise aber nicht ausschließlich Kunststoff, können aber auch aus einem leitfähigen Material hergestellt sein, beispielsweise aber nicht ausschließlich Metall. Das Material des Blocks 114 und des Halters 122 hängt von den Anwendungsanforderungen ab, darunter, aber nicht ausschließlich, der Frequenz des Signals, den Abschirmanforderungen und dergleichen.
  • Vorzugsweise ist der Erdungskontakt 126 integral mit dem Gehäuse 128 als eine einstückige Einheit ausgebildet, kann, falls gestattet oder erwünscht, aber auch aus separaten Teilen hergestellt sein. Vorzugsweise weist der Erdungskontakt 126 eine Breite gleich der Breite des Signalkontakts 124 auf, kann aber auch derart hergestellt sein, dass er eine Breite aufweist, die im Wesentlichen gleich der Breite der Unterseite des Gehäuses 128 ist. Bevorzugt ist das Gehäuse 128 aus einem leitfähigen Material hergestellt, beispielsweise aber nicht ausschließlich Metall. Der Erdungskontakt 126 wird elektrisch und mechanisch mit dem Massepotential 144 des Koaxialkabels 118 gekoppelt, vorzugsweise über ein Crimpröhrchen 129, welches den Erdungsleiter 144 des Koaxialkabels gegen das Gehäuse 128 drückt. Der Erdungskontakt 126 wird elektrisch und mechanisch mit dem auf den Leiterplatten 120 vorgesehenen Erdungskontakt 138 gekoppelt. Somit werden durch Herstellung des Erdungskontakts 126 integral mit dem Gehäuse 128 in vorteilhafter Weise die Anzahl der Teile reduziert, die Kosten reduziert, die Zuverlässigkeit erhöht, die Montagezeit reduziert und dergleichen.
  • Der Signalkontakt 124 wird durch den Isolator 132 in einer fixierten Stellung gehalten, die im Inneren des (nicht nummerierten) Hohlraums in dem Randverbinder 116 im Wesentlichen zentriert ist. Ein erstes Ende des Signalkontakts 124 weist ein Federelement 125 auf, und ein dem ersten Ende entgegengesetztes zweites Ende des Signalkontakts 124 weist eine Aufnahme 150 auf. Das Federelement 125 wird elektrisch und mechanisch mit dem auf der Leiterplatte 120 vorgesehenen Signalkontakt 136 gekoppelt. Die Aufnahme 150 wird elektrisch und mechanisch mit einem Innenleiter des Koaxialkabels 118 gekoppelt. Somit koppelt der Signalkontakt 124 elektrisch ein Signal von dem Innenleiter 140 des Koaxialkabels 118 über die Aufnahme 150, über das Federelement 124 dann mit dem Signalkontakt 136 auf der Leiterplatte 120.
  • Die Aufnahme 150 bildet einen Hohlraum, wie am besten in den 30 und 31 zu sehen ist, der beispielsweise aber nicht ausschließlich eine zylindrische, quadratische, rechteckige oder ovale Gestalt aufweist und dafür ausgelegt ist, den Innenleiter des Koaxialkabels 118 aufzunehmen. Die Aufnahme 150 kann mit Hilfe einer Reihe von Verfahren, beispielsweise aber nicht ausschließlich Crimpen, Löten, Presspassung und dergleichen, elektrisch und mechanisch mit dem Innenleiter 140 des Koaxialkabels 118 verbunden werden. Vorzugsweise wird der Innenleiter 140 des Koaxialkabels 118 an die Aufnahme 150 gecrimpt, um die Aufnahme 150 dauerhaft an dem Innenleiter 140 des Koaxialkabels 118 zu befestigen. Somit wirkt dieselbe Aufnahme 150, welche das Signal elektrisch mit dem Federelement 125 koppelt, in vorteilhafter Weise als Befestigungsmechanismus für den Innenleiter, wodurch sich die Teileanzahl, die Materialkosten und die Montagezeit reduzieren.
  • Wenn der Randverbinder 116 auf dem Rand der Leiterplatte 120 aufgepasst wird, kommt der Rand der Leiterplatte 120 in unmittelbare Nähe zu dem Signalkontakt 124. Das Federelement 125 koppelt das Signal der Übertragungsleitung elektrisch mit dem auf der Oberseite der Leiterplatte 120 vorgesehenen Signalkontakt 124, somit stellt die unmittelbare Nähe einen Vorteil dar. Der Signalkontakt 124 kommt jedoch auch in unmittelbare Nähe zu dem Erdungskontakt 138, welcher eine Erdungsebene auf der Unterseite der Leiterplatte 120 bildet, was in Abhängigkeit von der speziellen Anwendung dieses dritten Koaxialkabelverbinders 112 von Nachteil sein kann. Zwischen dem Signalkontakt 124 und dem Erdungskontakt 138, der eine Erdungsebene auf der Unterseite der Leiterplatte 120 bildet, kann eine parasitäre Kapazität auftreten, und zwar aufgrund dessen, dass das Signal auf dem Signalkontakt 124 auf den eine Erdungsebene auf der Unterseite der Leiterplatte 120 bildenden Erdungskontakt 138 fehlgeleitet wird. Die parasitäre Kapazität ändert die charakteristische Impedanz der durch den Randverbinder 116 gebildeten Übertragungsleitung. Methoden zur Reduzierung dieser parasitären Kapazität sind eine oder mehrere der Folgenden: 1) Vermindern der Fläche des Signalkontakts 124 und/oder des Erdungskontakts 138; 2) Vergrößern des Abstands zwischen dem Signalkontakt 124 und dem Erdungskontakt 138; und 3) Vermindern der Dielektrizitätskonstante zwischen dem Signalkontakt 124 und dem Erdungskontakt 138. Bevorzugt wird die parasitäre Kapazität durch eine Kombination aus Vermindern der Fläche des Signalkontakts 124 und Vergrößern des Abstands 39 zwischen dem Signalkontakt 129 und dem Erdungskontakt 138 reduziert, wie am besten in 30 zu sehen ist. Diese beiden Methoden werden gleichzeitig realisiert, indem ein Teil der Aufnahme des Signalkontakts 124 in der Nähe des Federelements 125 auf der Unterseite, nächstliegend dem Erdungskontakt 138, entfernt wird. Der entfernte Teil der Aufnahme bildet effektiv eine Ausnehmung in dem Signalkontakt 124 in der Nähe des Federelements 125. Das Anstoßenlassen der Leiterplatte 120 am (nicht nummerierten) vorderen Ende der linken und rechten einander gegenüberliegenden Seite des Gehäuses 128 dient auch dazu, einen vorgegebenen Abstand 39 zwischen dem Signalkontakt 124 und dem Erdungskontakt 138 einzuhalten. Somit wird durch Realisierung dieser beiden Methoden an dem dritten Koaxialkabelverbinder 112 durch Modifizierung oder Anpassung des dritten Koaxialkabelverbinders 112 allein in vorteilhafter Weise die parasitäre Kapazität reduziert, ohne dass die Leiterplatte 120 modifiziert oder angepasst wird.
  • Alternativ kann eine analoge Reduzierung der parasitären Kapazität mit Hilfe der gleichen Kombination von Techniken durch Entfernen eines Teils des Erdungskontakts 138, welcher die Erdungsebene bildet, an dem dem Signalkontakt 124 nächstliegenden Rand der Leiterplatte 120 erreicht werden. Weiter kann alternativ eine analoge Verringerung der parasitären Kapazität mit Hilfe der gleichen Kombination von Techniken erreicht werden, indem ein Teil der Aufnahme 150 des Signalkontakts 124 in der Nähe des Federelements 125 an der Unterseite, nächstliegend dem Erdungskontakt 138, entfernt wird und indem ein Teil des Erdungskontakts 138, welcher die Erdungsebene bildet, an dem dem Signalkontakt 124 nächstliegenden Rand der Leiterplatte 120 entfernt wird.
  • Man beachte, dass, falls gewünscht, eine entsprechende Erhöhung der Kapazität erreicht werden kann, indem eine oder mehrere der folgenden Maßnahmen ausgeführt werden: 1) Erhöhen der Fläche des Signalkontakt 124 und/oder des Erdungskontakts 138; 2) Verringern des Abstands zwischen dem Signalkontakt 124 und dem Erdungskontakt 138; und 3) Erhöhen der Dielektrizitätskonstante zwischen dem Signalkontakt 124 und dem Erdungskontakt 138. Eine Kombination aus einer oder mehreren dieser drei Methoden ermöglicht also in vorteilhafter Weise eine geeignete Anpassung der charakteristischen Impedanz der Übertragungsleitung, welche durch den dritten Koaxialkabelverbinder 112 gebildet wird.
  • Ferner kann sich, wenn der dritte Koaxialkabelverbinder 112 auf den Rand der Leiterplatte 120 aufgepasst wird, eine hohe Induktivität zwischen dem dritten Koaxialkabelverbinder 112 und der Leiterplatte 120 ausbilden, wenn sich der charakteristische Aufbau und die charakteristische Impedanz der in dem dritten Koaxialkabelverbinder 112 ausgebildeten Übertragungsleitung nicht weit genug entlang der als Mikrostreifenleitung auf der Leiterplatte 120 ausgebildeten Übertragungsleitung erstrecken. Grundsätzlich sollte der Übergang von der Übertragungsleitungsstruktur des dritten Koaxialkabelverbinders 112 zu der Übertragungsleitungsstruktur der Leiterplatte 120 nicht abrupt sein und sollte daher allmählich erfolgen, um zu gestatten, dass das Signal ohne wesentliche Dämpfung oder Verschlechterung von der einen Struktur zu der anderen Struktur übertragen und umgesetzt wird. Um eine allmähliche Übertragung und Umsetzung des Signals von der Übertragungsleitungsstruktur des dritten Koaxialkabelverbinders 112 zu der Übertragungsleitungs struktur der Leiterplatte 120 ohne wesentliche Dämpfung oder Verschlechterung zu gestatten, ist der dritte Koaxialkabelverbinder 112 derart ausgeführt, dass er die Leiterplatte 120 überragt oder sich entlang derjenigen Seite derselben erstreckt, die den Signalkontakt 136 aufweist, welcher den Signalkontakt 124 des dritten Koaxialkabelverbinders 112 aufnimmt. Jedes der Federelemente 125 des Signalkontakts 124, der Randverbinder 116 und der Isolator 132 des dritten Koaxialkabelverbinders 112 erstrecken sich über die Leiterplatte 120 hin, wie am besten in 30 gezeigt ist. Die Länge dieser Erstreckung wird vorzugsweise derart berechnet und/oder empirisch gemessen, dass eine geeignete allmähliche Übertragung und Umsetzung des Signals sichergestellt wird. Daher ermöglicht die Erstreckung des dritten Koaxialkabelverbinders 112 entlang der Seite der Leiterplatte 120 in vorteilhafter Weise eine allmähliche Übertragung und Umsetzung des Signals, sodass die Induktivität reduziert wird und dadurch eine gute Impedanzanpassung zwischen dem dritten Koaxialkabelverbinder 112 und der Leiterplatte 120 bereitgestellt wird.
  • Der Isolator 132 ist bevorzugt aus einem geeigneten dielektrischen Material, beispielsweise aber nicht ausschließlich Teflon® und dergleichen, hergestellt. Der Isolator 132 erfüllt zwei Hauptfunktionen. Die erste Funktion des Isolators 132 besteht darin, den Signalkontakt 124 in einer fixierten Stellung zu halten, die im Wesentlichen im Inneren eines (nicht nummerierten) Hohlraums in dem Gehäuse 128 zentriert ist, wie am besten in den 29 und 30 gezeigt ist. Der Hohlraum ist vorzugsweise als rechteckiges Loch in dem Gehäuse 128 ausgebildet. Wie zuvor beschrieben liegt das Gehäuse 128 auf Massepotential. Somit ist der Signalkontakt 124 mit dem Signalpotential im Wesentlichen im Inneren des Gehäuses 128, das auf Massepotential liegt, zentriert, ähnlich einer durch das Koaxialkabel 118 gebildeten Übertragungsleitung. Somit wird durch das Gehäuse 128 und/oder den Erdungskontakt 126 ein verteiltes Massepotential um den Signalkontakt 124 herum bereitgestellt. Die zweite Funktion des Isolators 132 besteht darin, eine vorgegebene Dielektrizitätskonstante zwischen dem an dem Gehäuse 128 anliegenden Massepotential und dem an dem Signalkontakt 124 anliegenden Signalpotential bereitzustellen. Diese beiden Hauptfunktionen imitieren in vorteilhafter Weise den unsymmetrischen, charakteristischen Aufbau und die charakteristische Impedanz einer Übertragungsleitung oder nähern diese an, um einen effizienten Übergang von koaxial zu planar (oder planar zu koaxial) zwischen der durch das Koaxialkabel 118 gebildeten Übertragungsleitung und der durch den Mikrostreifen 136 auf der Leiterplatte 120 gebildeten Übertragungsleitung bereitzustellen.
  • Der dritte Koaxialkabelverbinder 112 wird, nachdem jedes der erforderlichen Teile geformt oder maschinell hergestellt worden ist, mit nachstehender Schrittfolge montiert. Zuerst wird die Aufnahme 150 des Signalkontakts 124 mechanisch und elektrisch mit dem Innenleiter 140 des Koaxialkabels 118 gekoppelt. Als zweites wird der Signalkontakt 124 in dem Isolator 132 angeordnet. Drittens wird der Isolator 132 in dem Gehäuse 128 angeordnet und gleichzeitig wird das Gehäuse 128 zwischen dem Isolator 142 des Koaxialkabels 118 und dem Erdungsleiter 144 des Koaxialkabels 118 angeordnet. Als Viertes wird eine Quetschhülse oder ein Quetschband 129 über dem Erdungsleiter 194 des Koaxialkabels 118 angeordnet und wird gecrimpt, um eine sichere elektrische und mechanische Verbindung zwischen dem Gehäuse 128 und dem Erdungsleiter 144 des Koaxialkabels 118 zu bewirken. Als Fünftes wird der Randverbinder 116 in Presspassung in das in dem Block 114 vorgesehene Loch 154 eingefügt, wie zuvor beschrieben worden ist.
  • Der Block 114 weist außerdem ein oder mehrere (nicht gezeigte) Löcher auf. Die Löcher ermöglichen die mechanische Befestigung des Blocks 114 an dem Halter 122, der an der Leiterplatte 120 montiert ist, oder an einer anderer Struktur, um den dritten Koaxialkabelverbinder 112 auf dem Rand der Leiterplatte 120 zu halten und den dritten Koaxialkabelverbinder 112 richtig mit dem Rand der Leiterplatte 120 auszurichten, und zwar mit Hilfe von Befestigungsmitteln, wie beispielsweise aber nicht ausschließlich Schrauben, Klammern und dergleichen, wie sie im Fachgebiet allgemein bekannt sind.
  • 2. Randverbinder für den dritten Koaxialkabelverbinder
  • Die 31 und 32 stellen zwei unterschiedliche Ansichten des lötfreien Leiterplattenrandverbinders 116 zur Verwendung mit dem dritten Koaxialkabelverbinder 112 gemäß der dritten bevorzugten Ausführungsform dar und werden zusammen beschrieben. 31 stellt eine Querschnittsansicht des lötfreien Leiterplattenrandverbinders 116 zur Verwendung mit dem dritten Koaxialkabelverbinder 112, wie er in den 29 und 30 gezeigt ist, entsprechend der dritten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. 32 stellt eine Vorderansicht des lötfreien Leiterplattenrandverbinders 116, wie er in 31 gezeigt ist, entsprechend der dritten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.
  • Verschiedene Merkmale und Vorteile des Randverbinders 116, darunter das Gehäuse 128, der Signalkontakt 124, der Isolator 132 und der Erdungskontakt 126, wurden bereits zuvor mit Bezug auf die 29 und 30 beschrieben. Der Randverbinder 116 ist der gleiche wie jener, der in den 29 und 30 gezeigt ist, wobei aber das Koaxialkabel 118 von diesem entfernt ist. 31 enthält außerdem die Quetschhülse oder das Quetschband 129, das als separates Teil und nicht als ein integraler Teil des Gehäuses 128 ausgebildet ist.
  • 3. Halter und Block für den dritten Koaxialkabelverbinder
  • 33 stellt eine Querschnittsansicht des mit dem Block 114 zusammengefügten Halters 122 zur Verwendung mit dem dritten Koaxialkabelverbinder 112, wie er in den 29 und 30 gezeigt ist, entsprechend der dritten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Der Halter 122 und der Block 114 sind die gleichen wie in den 29 und 30 gezeigt, wobei aber der Randverbinder 116 von diesen entfernt ist.
  • Verschiedene Merkmale und Vorteile des Blocks 119 und des Halters 122, darunter die Kanten 156 und die Anschläge 158 an dem Block 114, wurden bereits zuvor mit Bezug auf die 29 und 30 beschrieben. Der Halter 122 weist außerdem einen Schlitz 152 auf, wie am besten in 33 gezeigt ist, welcher zur Aufnahme der Leiterplatte 120 ausgelegt ist. Der Halter 122 weist ferner ein Loch 150 auf, wie am besten in 33 gezeigt ist, welches zur Aufnahme des Randverbinders 116 ausgelegt ist.
  • 4. Zusammenfassung zu dem dritten Koaxialkabelverbinder
  • Die 28 bis 33 stellen den dritten Koaxialkabelverbinder 112 entsprechend der dritten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Bei der dritten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst der dritte Koaxialkabelverbinder 112 einen lötfreien Leiterplattenrandverbinder 116 zum Verbinden mehrerer Koaxialkabel 118 mit dem Rand der Leiterplatte 120. Die Koaxialkabel 118 sind dafür ausgelegt, permanent mit dem dritten Koaxialkabelverbinder 112 verbunden zu werden, und zwar durch Quetschen der Aufnahme 150 des Signalkontakts 124 auf den inneren Signalleiter 140 des Koaxialkabels 118 und durch Quetschen der Quetschhülse 129 auf den Erdungsleiter 144 des Koaxialkabels 118. Der dritte Koaxialkabelverbinder 112 stellt in vorteilhafter Weise eine Umsetzung von koaxial zu planar (oder Umsetzung von planar zu koaxial) mit dem charakteristischen Aufbau und der charakteristischen Impedanz einer Übertragungsleitung bereit.
  • Der dritte Koaxialkabelverbinder 112 weist vier der fünf in der vorstehenden Tabelle beschriebenen Merkmale auf. Die vier Merkmale sind: der dritte Koaxialkabelverbinder 112 weist einen gemeinsamen Erdungskontakt 126 für mehrere Koaxialkabel 118 auf, wenn der Block 114 leitfähig ist; Modifikationen an dem dritten Koaxialkabelverbinder 112 und/oder an der Leiterplatte 120 zum Anpassen der Impedanz; der Signalkontakt 124 weist ein Federelement 125 auf, das integral mit einer Aufnahme 150 ausgebildet ist, welche zum Aufnehmen eines Innenkontakts 140 eines Koaxialkabels 118 ausgelegt ist; und ein Erdungskontakt 126 ist integral mit dem Gehäuse 128 des dritten Koaxialkabelverbinders 112 ausgebildet. Andere Merkmale und Vorteile des dritten Koaxialkabelverbinders 112 wurden bereits vorstehend mit Bezug auf die 28 bis 33 beschrieben.
  • Daher wird durch den dritten Koaxialkabelverbinder 112 in vorteilhafter Weise ein herkömmlicher Koaxialkabelverbinderhalter, welcher typischerweise an eine Leiterplatte gelötet wird, überflüssig, indem ein lötfreier Randverbinder zwischen dem Koaxialkabel 118 und der auf der Leiterplatte 120 ausgebildeten Mikrostreifen-Übertragungsleitung bereitgestellt wird. Der dritte Koaxialkabelverbinder 112 reduziert in vorteilhafter Weise die Kosten für den Verbinder, macht eine Umarbeitung des Leiterplattenverbinders überflüssig, macht Verbinderteile an der Leiterplatte überflüssig, reduziert den Arbeitsaufwand zur Montage des Verbinders, reduziert die Einfügungskräfte, verbessert die gegenseitige Ausrichtung zwischen dem Verbinder und der Leiterplatte beim Paaren und dergleichen.
  • Obgleich nun die vorliegende Erfindung mit Bezug auf verschiedene beispielhafte Ausführungsformen derselben beschrieben worden ist, ist nicht beabsichtigt, die vorliegende Erfindung auf diese speziellen Ausführungsformen einzuschränken. Fachleute auf dem Gebiet werden erkennen, dass Varianten, Modifikationen und Kombinationen an den offenbarten Merkmalen realisiert werden können, ohne dass von dem erfinderischen Gedanken und dem Schutzumfang der Erfindung, wie er in den anhängigen Ansprüchen ausgeführt ist, abgewichen wird.

Claims (13)

  1. Lötfreier Leiterplattenrandverbinder, umfassend: eine erste, zweite und vierte bis siebente Übertragungsleitung, die alle jeweils Signal- und Erdungspotentiale aufweisen; einen ersten Randverbinder (16), der dazu ausgebildet ist, die erste Übertragungsleitung bereitzustellen, wobei der erste Randverbinder dazu ausgebildet ist, die fünfte Übertragungsleitung (26, 28) aufzunehmen, die auf einer ersten Leiterplatte (22) ausgebildet ist, und dazu ausgebildet ist, die vierte Übertragungsleitung aufzunehmen, und wobei der erste Randverbinder dazu ausgebildet ist, das vierte Signalpotential über das erste Signalpotential elektrisch mit dem fünften Signalpotential zu koppeln sowie dazu ausgebildet ist, das vierte Erdungspotential über das erste Erdungspotential elektrisch mit dem fünften Erdungspotential zu koppeln; und einen zweiten Randverbinder (16), der dazu ausgebildet ist, die zweite Übertragungsleitung bereitzustellen, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Randverbinder dazu ausgebildet ist, die siebente Übertragungsleitung (26, 28) aufzunehmen, die auf einer zweiten Leiterplatte (24) ausgebildet ist, und dazu ausgebildet ist, die sechste Übertragungsleitung aufzunehmen, und wobei der zweite Randverbinder dazu ausgebildet ist, das sechste Signalpotential über das zweite Signalpotential elektrisch mit dem siebenten Signalpotential zu koppeln sowie dazu ausgebildet ist, das sechste Erdungspotential über das zweite Erdungspotential elektrisch mit dem siebenten Erdungspotential zu koppeln; und wobei der lötfreie Leiterplattenrandverbinder umfasst: einen ersten Erdungskontakt (30), der als unabhängiger Teil separat von jeweils dem ersten Randverbinder (16), dem zweiten Randverbinder (16), der ersten Leiterplatte (22) und der zweiten Leiterplatte (24) ausgebildet ist, der aber dazu angepasst ist, mechanisch mit dem ersten Randverbinder (16) und dem zweiten Randverbinder (16) gekoppelt zu werden sowie dazu angepasst ist, elektrisch das erste Erdungspotential mit dem zweiten Erdungspotential zu koppeln.
  2. Lötfreier Leiterplattenrandverbinder nach Anspruch 1, wobei die vierte Übertragungsleitung und die sechste Übertragungsleitung ferner umfassen: ein erstes Koaxialkabel (20) bzw. ein zweites Koaxialkabel.
  3. Lötfreier Leiterplattenrandverbinder nach Anspruch 2, wobei das erste Koaxialkabel (20) und das zweite Koaxialkabel dazu angepasst sind, elektrisch und mechanisch mit dem ersten Randverbinder (16) bzw. dem zweiten Randverbinder gekoppelt zu werden und von diesen entfernt zu werden.
  4. Lötfreier Leiterplattenrandverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die fünfte Übertragungsleitung und die siebente Übertragungsleitung ferner umfassen: eine erste Mikrostreifen-Übertragungsleitung bzw. eine zweite Mikrostreifen-Übertragungsleitung.
  5. Lötfreier Leiterplattenrandverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in dem ersten Randverbinder (16) ein erster Schlitz ausgebildet ist und dieser das erste Erdungspotential aufweist und wobei in dem zweiten Randverbinder ein zweiter Schlitz ausgebildet ist und dieser das zweite Erdungspotential aufweist und wobei der erste Schlitz und der zweite Schlitz dazu ausgebildet sind, den ersten Erdungskontakt aufzunehmen.
  6. Lötfreier Leiterplattenrandverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Erdungskontakt eine "C-förmige" Struktur aufweist.
  7. Lötfreier Leiterplattenrandverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Erdungskontakt (30) ferner umfasst: zumindest ein Federelement (32), das dazu ausgebildet ist, elektrisch mit zumindest entweder dem fünften Erdungspotential oder dem siebenten Erdungspotential gekoppelt zu werden.
  8. Lötfreier Leiterplattenrandverbinder nach Anspruch 7, wobei das zumindest eine Federelement (32) an einem Ende des ersten Erdungskontakts (30) angeordnet ist.
  9. Lötfreier Leiterplattenrandverbinder nach Anspruch 7, wobei das zumindest eine Federelement (32) zwischen entgegengesetzten Enden des ersten Erdungskontakts (30) angeordnet ist.
  10. Lötfreier Leiterplattenrandverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend: einen dritten Randverbinder (16), der dazu ausgebildet ist, eine dritte Übertragungsleitung mit einem dritten Signalpotential und einem dritten Erdungspotential bereitzustellen, wobei der dritte Randverbinder dazu ausgebildet ist, eine neunte Übertragungsleitung aufzunehmen, die auf einer dritten Leiterplatte ausgebildet ist und ein neuntes Signalpotential sowie ein neuntes Erdungspotential aufweist, und dazu ausgebildet ist, eine achte Übertragungsleitung aufzunehmen, die ein achtes Signalpotential und ein achtes Erdungspotential aufweist, und wobei der dritte Randverbinder dazu ausgebildet ist, das achte Signalpotential über das dritte Signalpotential elektrisch mit dem neunten Signalpotential zu koppeln sowie dazu ausgebildet ist, das achte Erdungspotential über das dritte Erdungspotential elektrisch mit dem neunten Erdungspotential zu koppeln; einen zweiten Erdungskontakt, der als ein unabhängiger Teil separat von jeweils dem zweiten Randverbinder, dem dritten Randverbinder, der zweiten Leiterplatte und der dritten Leiterplatte ausgebildet ist, der aber dazu angepasst ist, mechanisch mit dem zweiten Randverbinder und dem dritten Randverbinder gekoppelt zu werden sowie dazu angepasst ist, elektrisch das zweite Erdungspotential mit dem dritten Erdungspotential zu koppeln; und ein erstes Verlängerungselement, das dazu ausgebildet ist, elektrisch und mechanisch den ersten Erdungskontakt mit dem zweiten Erdungskontakt zu koppeln.
  11. Lötfreier Leiterplattenrandverbinder nach Anspruch 10, wobei in dem ersten Verlängerungselement eine Nut ausgebildet ist, damit das erste Verlängerungselement einen zweiten Signalkontakt umgehen kann, welcher das zweite Signalpotential für den zweiten Randverbinder trägt.
  12. Lötfreier Leiterplattenrandverbinder nach Anspruch 10, wobei das erste Verlängerungselement integral als eine einstückige Einheit mit dem ersten Erdungskontakt und dem zweiten Erdungskontakt ausgebildet ist.
  13. Lötfreier Leiterplattenrandverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welcher Teil einer elektronischen Baugruppe ist.
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