DE60210854T2

DE60210854T2 - Elektrischer Verbinder

Info

Publication number: DE60210854T2
Application number: DE60210854T
Authority: DE
Inventors: c/o Tokyo Eng. Center of J.S.T. Kukita Yokohama-shi Kanagawa Hiroaki; c/o Tokyo Eng. Center of J.S.T Yamagata Yokohama-shi Kanagawa Hirofumi
Original assignee: JST Mfg Co Ltd
Current assignee: JST Mfg Co Ltd
Priority date: 2001-03-28
Filing date: 2002-03-27
Publication date: 2007-05-16
Anticipated expiration: 2022-03-28
Also published as: KR100485999B1; EP1246306A2; US20020182937A1; TW552747B; CN1378312A; JP2002289309A; CN1224142C; HK1050430A1; US7064626B2; DE60210854D1; EP1246306A3; EP1246306B1; KR20020077060A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Steckverbindung, um zwei Platinen oder Karten oder dazu äquivalente Vorrichtungen miteinander zu verbinden.
Es wurden bereits eine Vielzahl von elektrischen Board-to-Board-Steckverbindungen entwickelt, um zwei Platinen oder dazu äquivalente Vorrichtungen elektrisch miteinander zu verbinden.
In der Regel weist die elektrische Board-to-Board-Steckverbindung ein Paar von Anschlusselementen in Form eines Steckers und einer Steckbuchse auf, die jeweils ein oder mehr Kontakte besitzen. Wenn das Paar aus Stecker und Steckbuchse ineinander gesteckt wird, kommen ihre Kontakte physisch miteinander in Kontakt und die beiden Platinen oder dazu äquivalenten Vorrichtungen werden dadurch elektrisch miteinander verbunden. Somit werden die Kontakte des Paares aus Stecker und Steckbuchse der elektrischen Board-to-Board-Steckverbindung miteinander in physischen Kontakt gebracht, wodurch diese Art von elektrischer Board-to-Board-Steckverbindung kein Bandpassverhalten aufweist, bei dem nur ein Signal innerhalb eines vorgegebenen Frequenzbandes von einem Anschlusselement des Paares zum anderen übertragen wird.
Daher ist in dieser allgemeinen Art von elektrischer Board-to-Board-Steckverbindung zusätzlich ein Rauschunterdrückungsfilter erforderlich, um Rauschen von einem Anschlusselement zum anderen zu unterbinden. Darüber hinaus ist ein zusätzlicher Bandpassfilter mit dem entsprechenden Bandpassverhalten nötig, damit nur ein Signal innerhalb eines vorgegebenen Frequenzbandes von dem einen Anschlusselement zum anderen übertragen werden kann.
Elektrische Steckverbindungen nach dem Stand der Technik, die eine kapazitive Kopplung umfassen, werden in der US-A-5432486 und US-A-5936841 offenbart.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine elektrische Board-to-Board-Steckverbindung gemäß Anspruch 1 bereitzustellen, die ein Bandpassverhalten aufweist.
Gemäß der so aufgebauten elektrischen Steckverbindung werden der erste Leiter und der zweite Leiter durch das Ineinanderstecken des ersten Anschlusselements und des zweiten Anschlusselements in einen Zustand gebracht, in dem sie von einander beabstandet teilweise einander gegenüber angeordnet sind, wobei auch die Kapazität zwischen dem ersten Leiter und dem zweiten Leiter so abgestimmt ist, dass nur ein Signal innerhalb eines vorgegebenen Frequenzbandes vom ersten Leiter an den zweiten Leiter weitergeleitet werden kann, wodurch eine elektrische Board-to-Board-Steckverbindung mit Bandpassverhalten verwirklicht wird. Ferner wird beim Ineinanderstecken des ersten Anschlusselementes und des zweiten Anschlusselements der erste Leiter berührungslos zu dem zweiten Leiter eingesetzt, wodurch eine Erhöhung der Impedanz verhindert wird, die dadurch verursacht wird, dass die Leiter sich, wie bei der konventionellen Kontaktart, berühren. Als Folge daraus wird eine Verschlechterung des Bandpassverhaltens der elektrischen Board-to-Board-Steckverbindung verhindert.
In der vorgenannten elektrischen Board-to-Board-Steckverbindung wird die Kapazität zwischen dem ersten Leiter und dem zweiten Leiter durch Anpassung der Dielektrizitätskonstante zwischen dem ersten Leiter und dem zweiten Leiter, eines Abstands zwischen sich gegenüberstehenden Abschnitten des ersten und des zweiten Leiters oder (durch Anpassung) einer Fläche, die durch die gegenüberstehenden Abschnitte des ersten und des zweiten Leiters gebildet wird, eingestellt.
Gemäß der dergestalt aufgebauten elektrischen Board-to-Board-Steckverbindung kann die Kapazität zwischen dem ersten Leiter und dem zweiten Leiter problemlos an einen vorgegebenen Wert angepasst werden, wodurch ermöglicht wird, dass eine elektrische Board-to-Board-Steckverbindung mit einem vorgegebenen Bandpassverhalten mit Leichtigkeit verwirklicht werden kann.
In der oben genannten elektrischen Board-to-Board-Steckverbindung stehen eine Mehrzahl von leitenden Platten einander gegenüber, die in zumindest einem von dem ersten und dem zweiten Anschlusselement vorgesehen sind; das erste Anschlusselement ist mit einem oder mehr ersten Leitern ausgestattet, die sich zwischen der Mehrzahl von leitenden Platten jedes Paares befinden, wenn das erste Anschlusselement und das zweite Anschlusselement miteinander verbunden sind; und das zweite Anschlusselement ist mit einem oder mehr zweiten Leitern ausgestattet, die sich zwischen der Mehrzahl von leitenden Platten jedes Paares befinden und die auch in eine kapazitive Kopplung mit dem ersten Leiter gebracht werden, wenn das erste Anschlusselement und das zweite Anschlusselement miteinander verbunden werden.
Da sich die leitenden Platten zwischen der Mehrzahl von Signalleitungen jedes damit korrespondierenden Paares befinden, das durch die ersten Leiter und die zweiten Leiter gebildet wird, kann gemäß der dergestalt ausgeführten elektrischen Board-to-Board-Steckverbindung verhindert werden, dass sich die über die jeweiligen Signalleitungen übertragenen Signale gegenseitig stören. Wenn darüber hinaus die Kapazität zwischen den damit korrespondierenden ersten Leitern und zweiten Leitern jedes Paares auf voneinander verschiedene Werte eingestellt wird, kann eine elektrische Board-to-Board-Steckverbindung hergestellt werden, die verschiedene Bandpasseigenschaften aufweist.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine perspektivische Ansicht im Schnitt einer elektrischen Board-to-Board-Steckverbindung gemäß der Erfindung;
2 ist eine perspektivische Ansicht des einen Anschlusselements der elektrischen Board-to-Board-Steckverbindung, deren perspektivische Ansicht im Schnitt in 1 dargestellt ist;
3 ist eine perspektivische Ansicht des anderen Anschlusselements der elektrischen Board-to-Board-Steckverbindung, deren perspektivische Ansicht im Schnitt in 1 dargestellt ist;
4 ist ein Diagramm, das die Ersatzschaltung in Bezug auf die kapazitiven Kopplungsplatten zeigt, die in der elektrischen Board-to-Board-Steckverbindung enthalten sind, deren perspektivische Ansicht im Schnitt in 1 dargestellt ist;
5 ist ein Diagramm zur Skizzierung der Frequenzkennlinie einer Spule;
6 ist ein Diagramm zur Skizzierung der Frequenzkennlinie eines Kondensators;
7 ist ein Diagramm zur Darstellung einer Skizze der Frequenzkennlinie der in 4 gezeigten Ersatzschaltung; und
8 ist ein Diagramm zur Darstellung der Fläche, die durch sich gegenüberstehende Abschnitte der gegenüberliegenden kapazitiven Kopplungsplatten gebildet wird, die in der elektrischen Board-to-Board-Steckverbindung enthalten sind, deren perspektivische Ansicht im Schnitt in 1 dargestellt ist, sowie zur Darstellung des Abstands zwischen den sich gegenüberstehenden Abschnitten der kapazitiven Kopplungsplatten.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGEN
Nachfolgend wird eine bestimmte bevorzugte Ausführung der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
Eine elektrische Board-to-Board-Steckverbindung 1, die ein Paar von Anschlusselementen in Form eines Steckers und einer Steckbuchse umfasst, die in den 1–3 dargestellt sind, weist einen Steckverbinder 2 und einen Steckverbinder 3 auf.
Wie in 2 zu sehen, umfasst der Steckverbinder 2 ein Gehäuse 21, eine Gruppe von im Gehäuse 21 gehaltenen Anschlüssen 22, die hauptsächlich für langsame Signale verwendet werden, sowie eine Gruppe von im Gehäuse 21 gehaltenen Anschlüssen 23, die hauptsächlich für schnelle Signale verwendet werden.
Das Gehäuse 21 ist in einem Stück ausgebildet, das einen Anschlussgruppen-Halteabschnitt 21a zur Aufnahme der Gruppe von Anschlüssen 22 umfasst sowie einen Anschlussgruppen-Halteabschnitt 21b zur Aufnahme der Gruppe von Anschlüssen 23. Der Anschlussgruppen-Halteabschnitt 21a weist einen Aufnahmeabschnitt 21c auf. Andererseits weist der Anschlussgruppen-Halteabschnitt 21b drei Aufnahmeabschnitte 21d, 21e und 21f auf.
Die Gruppe von Anschlüssen 22 umfasst insgesamt acht Kontakte 22a, 22b, 22c, 22d, 22e, 22f, 22g und 22h, die in ihrer Form identisch und in zwei Spalten und vier Reihen ausgerichtet sind. Diese Kontakte sind im Aufnahmeabschnitt 21c des Anschlussgruppen-Halteabschnitts 21a des Gehäuses 21 aufgenommen.
Die Gruppe von Anschlüssen 23 ist im Anschlussgruppen-Halteabschnitt 21b des Gehäuses 21 aufgenommen und umfasst zwei kapazitive Kopplungsplatten 24 und 25 sowie drei leitende Platten 26, 27 und 28.
Die kapazitive Kopplungsplatte 24, die ein Leiter in flacher Plattenform ist, wird im Gehäuse 21 so gehalten, dass sie im Aufnahmeabschnitt 21d des Anschlussgruppen-Halteabschnitts 21b aufgenommen ist. Wenn der Steckverbinder 2 und der Steckverbinder 3 miteinander verbunden werden, gelangt die kapazitive Kopplungsplatte 24 in eine Position, in der sie teilweise einem Teil einer kapazitiven Kopplungsplatte 34 des Steckverbinders 3, die später erwähnt wird, beabstandet gegenübersteht.
Die kapazitive Kopplungsplatte 25, die ein Leiter in flacher Plattenform ist, wird im Gehäuse 21 so gehalten, dass sie im Aufnahmeabschnitt 21d des Anschlussgruppen-Halteabschnitts 21e aufgenommen und parallel zu der kapazitiven Kopplungsplatte 24 vorgesehen ist. Wenn der Steckverbinder 2 und der Steckverbinder 3 miteinander verbunden werden, gelangt die kapazitive Kopplungsplatte 25 in die Position, in der sie teilweise einem Teil einer kapazitiven Kopplungsplatte 35 des Steckverbinders 3, die später erwähnt wird, beabstandet gegenübersteht.
Wie in 1 zu sehen ist, bildet die kapazitive Kopplungsplatte 24 zusammen mit der später erwähnten kapazitiven Kopplungsplatte 34 des Steckverbinders 3, die während der Teilgegenüberstellung nicht mit der kapazitiven Kopplungsplatte 24 in Kontakt kommt, wenn Steckverbinder 2 und Steckverbinder 3 miteinander verbunden sind, eine Signalleitung S1 zur Übertragung von Signalen von einer (nichtdargestellten) Platine, an der der Steckverbinder 2 befestigt ist, zu einer (nichtdargestellten) Platine, an der der Steckverbinder 3 befestigt ist oder umgekehrt.
Ferner bildet die kapazitive Kopplungsplatte 25 zusammen mit der später erwähnten kapazitiven Kopplungsplatte 35 des Steckverbinders 3, die während der Teilgegenüberstellung nicht mit der kapazitiven Kopplungsplatte 25 in Kontakt kommt, wenn Steckverbinder 2 und Steckverbinder 3 miteinander verbunden sind, eine Signalleitung S2 zur Übertragung von Signalen von einer (nicht-dargestellten) Platine, an der der Steckverbinder 2 befestigt ist, zu einer (nicht-dargestellten) Platine, an der der Steckverbinder 3 befestigt ist oder umgekehrt.
Jede der leitenden Platten 26, 27 und 28 weist eine flache Plattenform auf. Die leitende Platte 26 wird im Gehäuse 21 so gehalten, dass sie im Aufnahmeabschnitt 21d des Anschlussgruppen-Halteabschnitts 21b aufgenommen und parallel zu der kapazitiven Kopplungsplatte 24 vorgesehen ist. Die leitende Platte 27 wird im Gehäuse 21 so gehalten, dass sie im Aufnahmeabschnitt 21e des Anschlussgruppen-Halteabschnitts 21b aufgenommen und parallel zu der kapazitiven Kopplungsplatte 25 vorgesehen ist. Die leitende Platte 28 wird im Gehäuse 21 so gehalten, dass sie im Aufnahmeabschnitt 21f des Anschlussgruppen-Halteabschnitts 21b aufgenommen und parallel zu den leitenden Platten 26 und 27 vorgesehen ist.
Wie in 3 dargestellt ist, umfasst der Steckverbinder 3 ein Gehäuse 31, eine Gruppe von im Gehäuse 31 gehaltenen Anschlüssen 32, die hauptsächlich für langsame Signale verwendet wird, sowie eine Gruppe von im Gehäuse 31 gehaltenen Anschlüssen 33, die hauptsächlich für schnelle Signale verwendet werden.
Das Gehäuse 31 ist in einem Stück ausgebildet, das einen Anschlussgruppen-Halteabschnitt 31a zur Aufnahme der Gruppe von Anschlüssen 32 umfasst sowie einen Anschlussgruppen-Halteabschnitt 31b zur Aufnahme der Gruppe von Anschlüssen 33. Der Anschlussgruppen-Halteabschnitt 31a weist einen Einsteckabschnitt 31c auf. Andererseits hat der Anschlussgruppen-Halteabschnitt 31b einen U-förmigen Rahmenabschnitt 31d und umfasst die vorspringenden Abschnitte 31e und 31f.
Die Gruppe von Anschlüssen 32 umfasst insgesamt acht Kontakte 32a, 32b, 32c, 32d, 32e, 32f, 32g und 32h, die in ihrer Form identisch und in zwei Spalten und vier Reihen ausgerichtet sind. Diese Kontakte sind in Seitenwänden des Einsteckabschnitts 31c des Anschlussgruppen-Halteabschnitts 31a des Gehäuses 31 aufgenommen.
Die Gruppe von Anschlüssen 33 ist im Anschlussgruppen-Halteabschnitt 31b des Gehäuses 31 aufgenommen und umfasst zwei kapazitive Kopplungsplatten 34 und 35.
Die kapazitive Kopplungsplatte 34 ist ein Leiter in flacher Plattenform. Die kapazitive Kopplungsplatte 34 ist im Gehäuse 31 so aufgenommen, dass sie sich zwischen den vorspringenden Abschnitten 31e und 31f befindet, die im Anschlussgruppen-Halteabschnitt 31b vorgesehen sind. Die kapazitive Kopplungsplatte 34 wird im Gehäuse 31 dergestalt gehalten, dass sie, wenn der Steckverbinder 2 und der Steckverbinder 3 miteinander verbunden sind, parallel zu der leitenden Platte 26 des Steckverbinders 2 sein kann und auch einem Teil der kapazitiven Kopplungsplatte 24 beabstandet gegenüberstehen kann.
Die kapazitive Kopplungsplatte 35 ist ein Leiter in flacher Plattenform. Die kapazitive Kopplungsplatte 35 wird im Gehäuse 31 so aufgenommen, dass sie sich auf der zum vorspringenden Abschnitt 31f abgewandten Seite des vorspringenden Abschnitt 31e befindet, der im Anschlussgruppen-Halteabschnitt 31b vorgesehen ist. Die kapazitive Kopplungsplatte 35 wird im Gehäuse 31 dergestalt gehalten, dass sie, wenn der Steckverbinder 2 und der Steckverbinder 3 miteinander verbunden sind, parallel zu der leitenden Platte 27 des Steckverbinders 2 sein kann und auch einem Teil der kapazitiven Kopplungsplatte 25 beabstandet gegenüberstehen kann.
Nachstehend wird der Zusammenbau des Steckverbinders 2 und des Steckverbinders 3 beschrieben.
Wenn der im Gehäuse 31 des Steckverbinders 3 vorgesehene Einsteckabschnitt 31c in den im Gehäuse 21 des Steckverbinders 2 vorgesehenen Aufnahmeabschnitt 21c eingeführt wird, gelangen die Gruppe von Anschlüssen 22 des Steckverbinders 2 und die Gruppe von Anschlüssen 32 des Steckverbinders 3 miteinander in Kontakt.
Außerdem wird der Anschlussgruppen-Halteabschnitt 21b des Steckverbinders 2 in den Rahmenabschnitt 31d des Anschlussgruppen-Halteabschnitts 31b des Steckverbinders 3 eingeführt. Dabei wird der im Gehäuse 31 des Steckverbinders 3 vorgesehene vorspringende Abschnitt 31e und die kapazitive Kopplungsplatte 34 des Steckverbinders 3 in den im Anschlussgruppen-Halteabschnitt 21b des Steckverbinders 2 vorgesehenen Aufnahmeabschnitt 21d eingeführt, so dass sie zwischen der leitenden Platte 26 und der kapazitiven Kopplungsplatte 24 des Steckverbinders 2 einsitzen. Hierbei stehen sich die kapazitive Kopplungsplatte 24 und die kapazitive Kopplungsplatte 34 teilweise gegenüber und berühren sich nicht. Außerdem werden der im Gehäuse 31 des Steckverbinders 3 vorgesehene vorspringende Abschnitt 31f und die kapazitive Kopplungsplatte 35 des Steckverbinders 3 in den im Anschlussgruppen-Halteabschnitt 21b des Steckverbinders 2 vorgesehenen Aufnahmeabschnitt 21e eingeführt, so dass sie zwischen der leitenden Platte 27 und der kapazitiven Kopplungsplatte 25 des Steckverbinders 2 einsitzen. Hierbei stehen sich die kapazitive Kopplungsplatte 25 und die kapazitive Kopplungsplatte 35 teilweise gegenüber und berühren sich nicht.
Nachfolgend wird das Bandpassverhalten der elektrischen Board-to-Board-Steckverbindung der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Wenn der Steckverbinder 2 und der Steckverbinder 3 miteinander verbunden sind, besteht durch die Tatsache, dass die kapazitive Kopplungsplatte 24 und die kapazitive Kopplungsplatte 34 sich teilweise und im kontaktlosen Zustand gegenüberstehen, eine Kapazität zwischen den kapazitiven Kopplungsplatten 24 und 34, die abhängig ist von der Fläche, die von den sich gegenüberstehenden Abschnitten der kapazitiven Kopplungsplatten 24 und 34 gebildet wird sowie von dem Abstand zwischen den sich gegenüberstehenden Abschnitten der kapazitiven Kopplungsplatten 24, und 34. Außerdem besteht eine Induktivität in jeder der kapazitiven Kopplungsplatten 24 und 34.
Es folgt daraus, dass eine Ersatzschaltung in Bezug auf die kapazitive Kopplungsplatte 24 und die kapazitive Kopplungsplatte 34 gegeben ist, wie sie in 4 dargestellt ist. In 4 korrespondiert eine Spule 51 mit der Induktivität der kapazitiven Kopplungsplatte 24, und die Induktivität der Spule 51 wird hier als L1 bezeichnet. Eine Spule 52 korrespondiert mit der Induktivität der kapazitiven Kopplungsplatte 34 und die Induktivität der Spule 52 wird hier L2 genannt. Ein Kondensator 53 korrespondiert mit der Kapazität zwischen der kapazitiven Kopplungsplatte 24 und der kapazitiven Kopplungsplatte 34 und die Kapazität des Kondensators 53 wird hier mit C1 bezeichnet.
Die Konzepte, die einem Bandpassverhalten der in 4 gezeigten Ersatzschaltung zu Grunde liegen, werden nun erörtert.
In der Regel weisen die Spulen 51 und 52 eine Frequenzkennlinie dergestalt auf, dass die Dämpfung mit zunehmender Frequenz f ansteigt, wie schematisch in 5 dargestellt ist. Andererseits hat der Kondensator 53 ein Frequenzverhalten dergestalt, dass die Dämpfung mit zunehmender Frequenz f abnimmt, wie schematisch in 6 zu sehen ist. Daher ergibt sich ein Überblick über die Dämpfung der in 4 gezeigten Ersatzschaltung durch die Summe aus der Dämpfung durch den Kondensator 53 und der Dämpfung durch die Spulen 51 und 52, wie sie als durchgezo gene Linie in 7 zu sehen ist. Aus diesem Grund weist die Ersatzschaltung in Bezug auf die kapazitiven Kopplungsplatten 24 und 34 ein Bandpassverhalten auf. Es wird darauf hingewiesen, daß die Strich-Punkt-Linie in 7 die Summe aus der Dämpfung der Spule 51 und der Dämpfung durch die Spule 52 darstellt, und die gestrichelte Linie in 7 die Dämpfung durch den Kondensator 53 zeigt.
Eine weitere Erörterung des Bandpassverhaltens der Ersatzschaltung erfolgt nachstehend.
Eine Impedanz Z der Schaltung, von der Signaleingangsseite betrachtet, wird durch die folgende Gleichung (1) ausgedrückt
wobei R Widerstandskomponenten auf der Signalempfangsseite darstellen.
Wenn der zweite Term auf der rechten Seite der Gleichung (1) Null ist, wird eine Last der Impedanz Z am kleinsten und die Dämpfung der Ersatzschaltung erreicht ihr Minimum. Wenn die Frequenz diesmal als fc dargestellt wird ist, lässt sich die Frequenz fc wie folgt ableiten.
Der zweite Term der rechten Seite der Gleichung (1) ist 0.
Die Gleichung (2) wird in die folgende Gleichung (3) umgewandelt.
Wie aus der Gleichung (3) ersichtlich, variiert der Wert der Frequenz fc in Abhängigkeit von den Werten der Induktivitäten L1 und L2 und dem Wert der Kapazität C1. Mit anderen Worten: der Wert der Frequenz fc, bei dem die Dämpfung am kleinsten ist, verändert sich in Abhängigkeit von den Werten der Induktivitäten L1 und L2 und dem Wert der Kapazität C1.
Ein absoluter Wert der Impedanz Z kann durch die folgende Gleichung (4) angegeben werden.
Wie aus Gleichung (4) ersichtlich, variiert der Absolutwert von Z in Abhängigkeit von den Werten der Induktivitäten L1 und L2 und dem Wert der Kapazität C1, selbst wenn der Wert der Frequenz f identisch ist. Anders ausgedrückt, selbst wenn der Wert der Frequenz f identisch ist, variiert die Dämpfung der Ersatzschaltung in Abhängigkeit von den Werten der Induktivitäten L1 und L2 und dem Wert der Kapazität C1. Aus diesem Grund variiert die Bandbreite für die Signale, die passieren können, in Abhängigkeit von den Werten der Induktivitäten L1 und L2 und dem Wert der Kapazität C1.
Aus dem zuvor Gesagten kann entnommen werden, dass sich das Bandpassverhalten der Ersatzschaltung ändern kann, wenn die Werte der Induktivitäten L1 und L2 und der Wert der Kapazität C1 verändert werden.
In gleicher Weise hat eine Ersatzschaltung in Bezug auf die kapazitive Kopplungsplatte 25 und die kapazitive Kopplungsplatte 35 ein Bandpassverhalten, das durch den Wert der Kapazität und dem Wert der Induktivität bestimmt wird. Daraus ergibt sich, dass es nur einem Signal innerhalb eines bestimmten Frequenzbandes möglich ist, von der kapazitiven Kopplungsplatte 25 zur kapazitiven Kopplungsplatte 35 oder umgekehrt zu gelangen.
Als nächstes folgt eine Beschreibung der Kapazität C1 zwischen der kapazitiven Kopplungsplatte 24 und der kapazitiven Kopplungsplatte 34.
Im allgemeinen wird eine Kapazität C zwischen zwei plattenförmigen Elektroden durch die folgende Gleichung (5) ausgedrückt
wobei S eine Fläche von flachen plattenförmigen Elektroden, d der Abstand zwischen den Plattenelektroden und ε die dazwischen herrschende Dielektrizitätskonstante ist.
Es folgt deshalb aus der Gleichung (5), dass die Kapazität C1 zwischen den kapazitiven Kopplungsplatten 24 und 34 durch folgende Gleichung (6) gegeben ist
wobei A1 die Fläche ist, die durch die sich gegenüberstehenden Abschnitte der kapazitiven Kopplungsplatten 24 und 34 gebildet wird und d1 der Abstand zwischen den sich gegenüberstehenden Abschnitten derselben (ein Abstand zwischen den sich gegenüberstehenden Platten) ist, wie in 8 gezeigt. In der dargestellten Ausführung ist die Dielektrizitätskonstante ε₀, weil der Raum zwischen den kapazitiven Kopplungsplatten 24 und 34 mit Luft gefüllt ist.
Wie aus der Gleichung (6) ersichtlich ist, kann der Wert der Kapazität C1 durch Anpassung der Werte für die Fläche A1 und den Abstand d1 zwischen den gegenüberliegenden Platten genau eingestellt werden.
Da das Bandpassverhalten der Ersatzschaltung in Bezug auf die kapazitive Kopplungsplatte 24 und die kapazitive Kopplungsplatte 34 durch den Wert der Kapazität C1 und durch die Werte der Induktivitäten L1 und L2 der Spulen 51 und 52 bestimmt wird, wie oben angegeben, kann die Ersatzschaltung ein vorgegebenes Bandpassverhalten aufweisen, wenn der Wert für die Kapazität C1 des Kondensators 53 durch Anpassung der Werte für die Fläche A1 und für den Abstand d1 zwischen den gegenüberliegenden Platten auf einen bestimmten Wert eingestellt wird.
In gleicher Weise kann das Bandpassverhalten der Ersatzschaltung in Bezug auf die kapazitive Kopplungsplatte 25 und die kapazitive Kopplungsplatte 35 ein vorgegebenes Bandpassverhalten sein, indem der Wert der Kapazität durch Anpassung der Fläche, die durch die sich gegenüberstehenden Abschnitte der kapazitiven Kopplungsplatten 25 und 35 gebildet wird, und des Abstands, der zwischen ihren sich gegenüberstehenden Abschnitten vorliegt, auf einen spezifischen Wert eingestellt wird. Modifikationen können bei der vorliegenden Erfindung dergestalt erfolgen, dass Nichtleiter zwischen der kapazitiven Kopplungsplatte 24 und der kapazitiven Kopplungsplatte 34 bzw. zwischen der kapazitiven Kopplungsplatte 25 und der kapazitiven Kopplungsplatte 35 angeordnet werden, so dass der Wert der Kapazität durch Änderung der Art des Dielektrikums oder der Dielektrizitätskonstante eingestellt werden kann. Der Wert der Kapazität kann auch durch jede beliebig gewählte Kombination aus der Art des Dielektrikums (der Dielektrizitätskonstante), der Flächengröße, die durch sich gegenüberstehende Abschnitte der kapazitiven Kopplungsplatten gebildet wird und aus den Abständen zwischen ihren sich gegenüberstehenden Abschnitten, angepasst werden.
Gemäß der vorstehend dargestellten Ausführung kann die elektrische Board-to-Board-Steckverbindung mit einem vorgegebenen Bandpassverhalten durch Anpassung des Kapazitätswertes zwischen den kapazitiven Kopplungsplatten hergestellt werden. Dadurch kann eine Frequenz von Signalen, die von einer Platine zur anderen Platine übertragen wird, innerhalb eines vorgegebenen Frequenzbandes liegen, ohne einen zusätzlichen Bandpassfilter und auch das Rauschen kann ohne einen zusätzlichen Bandpassfilter unterdrückt werden.
Darüber hinaus kann die elektrische Board-to-Board-Steckverbindung mit unterschiedlichen Bandpasseigenschaften dadurch hergestellt werden, dass für die Fläche, die durch die sich gegenüberstehenden Abschnitte der kapazitiven Kopplungsplatten 24 und 34 gebildet wird und für den Abstand zwischen deren sich gegenüberstehenden Abschnitten sowie für die Fläche, die durch die sich gegenüberstehenden Abschnitte der kapazitiven Kopplungsplatten 25 und 35 gebildet werden und für den Abstand zwischen deren sich gegenüberstehenden Abschnitten verschiedene Werte festgelegt werden.
Außerdem kann eine Änderung des Bandpassverhaltens durch einen eine Schädigung der kapazitiven Kopplungsplatten verhindert werden, weil die kapazitive Kopplungsplatte 24 und die kapazitive Kopplungsplatte 34 kontaktlos zueinander vorgesehen sind. Da die kapazitive Kopplungsplatte 25 und die kapazitive Kopplungsplatte 35 in gleicher Weise kontaktlos zueinander angeordnet sind, kann eine durch Schädigung der kapazitiven Kopplungsplatten 25 und 35 verursachte Änderung des Bandpassverhaltens verhindert werden.
Da ferner die leitende Platte 27 zwischen der Signalleitung S1 und S2 angeordnet ist, kann verhindert werden, dass sich das über die Signalleitung S1 übertragene Signal und das über die Signalleitung S2 übertragene Signal gegenseitig stören.
Obwohl die bevorzugte Ausführung der vorliegenden Erfindung vorstehend dargelegt ist, versteht es sich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die dargestellte Ausführung beschränkt sein soll und dass zu der Erfindung verschiedene Änderungen und Modifikationen bei der Konstruktion innerhalb des Schutzumfangs der Ansprüche vorgenommen werden können. Beispielsweise kann, obwohl in der vorstehend dargestellten Ausführung zwei Signalleitungen ausgebildet sind, jede adäquate Anzahl von Signalleitungen wahlweise ausgebildet sein. Obgleich in der obigen Ausführung die leitenden Platten 26, 27 und 28 im Steckverbinder 2 vorgesehen sind, können sie alternativ im Steckverbinder 3 angeordnet sein. Darüber hinaus können die leitenden Platten sowohl im Steckverbinder 2 als auch im Steckverbinder 3 vorgesehen sein, so dass die jeweils in den Anschlusselementen befindlichen leitenden Platten beim Verbinden der Anschlusselemente 2 und 3 miteinander in Kontakt gebracht werden, um eine große Fläche zu bilden. Ferner kann auch eine Mehrzahl von kapazitiven Kopplungsplatten verwendet werden, um eine Mehrzahl von Signalleitungen zwischen den leitenden Platten 26 und 27 zu bilden. Außerdem ist es unnötig zu erwähnen, dass die vorliegende Erfindung auf verschiedene Arten von elektrischen Steckverbindungen sowie auf elektrische Board-to-Board-Steckverbindungen anwendbar ist.

Claims

Elektrische Steckverbindung (1), die Folgendes umfasst: ein erstes Anschlusselement (2) mit zwei oder mehr ersten Leitern (24, 25), und ein zweites Anschlusselement (3) mit zwei oder mehr zweiten Leitern (34, 35), von denen jeder ein Paar mit einem der ersten Leiter (24, 25) bildet, indem er in einen Zustand gebracht ist, in dem wenigstens ein Abschnitt desselben mit Abstand dazwischen gegenüber einem Abschnitt eines der ersten Leiter angeordnet ist, wenn das zweite Anschlusselement mit dem ersten Anschlusselement verbunden ist, wobei die Kapazität zwischen jedem der ersten Leiter (24, 25) und den mit diesen gepaarten zweiten Leiter (34, 35) so angepasst ist, dass nur einem Signal innerhalb eines bestimmten Frequenzbandes erlaubt ist, vom ersten Leiter an den zweiten Leiter weitergeleitet zu werden, dadurch gekennzeichnet, dass eine Leiterplatte (27) in wenigstens entweder dem ersten Anschlusselement (2) oder dem zweiten Anschlusselement (3) vorgesehen ist, wobei die Leiterplatte (27) zwischen zwei Paaren der ersten und der zweiten Leiter (24, 34; 25, 35) angeordnet ist, die einander benachbart angeordnet sind, wenn das erste Anschlusselement (2) und das zweite Anschlusselement (3) miteinander verbunden sind.
Elektrische Steckverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kapazität zwischen dem ersten Leiter (24) und dem zweiten Leiter (34) anpassbar ist, indem die Permittivität zwischen dem ersten Leiter und dem zweiten Leiter, ein Abstand zwischen den einander gegenüber angeordneten Abschnitten der ersten und der zweiten Leitern oder ein Bereich, der von den einander gegenüber angeordneten Abschnitten der ersten und der zweiten Leiter gebildet ist, angepasst wird.