DE69911486T2

DE69911486T2 - Doppelreihiger Mehrfachmodularstecker mit unterdrücktem gegenseitigen Übersprechen

Info

Publication number: DE69911486T2
Application number: DE69911486T
Authority: DE
Inventors: Yakov Harrisburg Belopolsky; Lee W. Lewisberry Potteiger
Original assignee: FCI SA; Framatome Connectors International SAS
Current assignee: FCI SA
Priority date: 1998-03-05
Filing date: 1999-02-25
Publication date: 2004-07-22
Anticipated expiration: 2019-02-26
Also published as: DE69911486D1; EP0940891A3; EP0940891B1; EP0940891A2; TW433570U

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine modulare Buchsenanordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und ein isolierendes Gehäuse gemäß Anspruch 7 sowie ein Verfahren zum Zusammenbau einer modularen Buchsenanordnung gemäß Anspruch 10.
Zur Steigerung der Dichte der elektronischen Baugruppen und zur Reduzierung der Kosten streben die Gerätehersteller die Integration so vieler Kanalleitungen wie möglich in das Netz bzw. die Telekommunikationsanlagen an. Die Kanäle werden von allgemeiner Elektronik (der Stromversorgung, Logik-, Steuer- und Überwachungsschaltungstechnik) unterstützt. Kostenvorteile ergeben sich bei einer Verringerung des Verhältnisses zwischen allgemeiner Elektronik und der Anzahl der Kanäle. Gleichzeitig muß zur Steigerung der Informationsübertragungsraten die Frequenz der übertragenen Signale höher sein, typischer Weise über 100 MHz. Jeder Kanal ist über eine modulare Buchse mit dem physischen Netzwerk verbunden. Modulare, buchsenförmige Signalkontakte sind in Differentialpaare gemäß TIA/EIA 568 unterteilt. Wenn die Dichte und die Signalfrequenz zunehmen, werden die die elektromagnetische Interferenz betreffenden Punkte wesentlicher.
In Anbetracht des Vorstehenden erfordern fortschrittliche Anwendungen modulare Buchsen von geringerer Größe oder in einer Anordnung, die die Konfiguration einer Anlage mit hoher Dichte sowie einer verbesserten elektromagnetischen Kompatibilität unterstützt.
In der EP 0 658 953 ist eine modulare Buchsenanordnung mit

(a) einem isolierenden Gehäuse mit einer ersten Längswand, einer parallel in einem Abstand über der ersten Längswand angeord neten zweiten Längswand und einer parallel in einem Abstand über der zweiten Längswand angeordneten dritten Längswand, wobei ein erstes Paar beabstandeter Querwände zwischen der ersten und der zweiten Längswand angeordnet ist, das eine erste Steckeraufnahme bildet, und ein zweites Paar beabstandeter Querwände zwischen der zweiten und der dritten Längswand angeordnet ist, das eine zweite Steckeraufnahme bildet;
(b) einem ersten isolierenden Einschub mit einer Basis und oberen Seiten und hinteren und abschließenden Enden, der so angeordnet ist, daß sich sein abschließendes Ende in die erste Steckeraufnahme erstreckt; und
(c) einem zweiten isolierenden Einschub mit einer Basis und oberen Seiten und hinteren und abschließenden Enden offenbart, der so angeordnet ist, daß sich sein abschließendes Ende in die zweite Steckeraufnahme erstreckt.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, die elektromagnetische Kompatibilität derartiger Geräte mit hoher Dichte zu verbessern. Die Aufgabe wird durch die beanspruchte modulare Buchse gelöst.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen weiter beschrieben. Es zeigen:
1 eine perspektivische Vorderansicht einer modularen Mehrfachbuchse gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung von oben;
2 einen vorderen Aufriß der in 1 gezeigten modularen Mehrfachbuchse;
3 eine untere Draufsicht der in 2 gezeigten modularen Mehrfachbuchse;
4 eine Endansicht der in 2 gezeigten modularen Mehrfachbuchse;
5 einen seitlichen Aufriß eines für die in 1 gezeigte modularen Mehrfachbuchse verwendeten Einschubs;
6 einen vorderen Aufriß des in 5 gezeigten Einschubs;
7 einen hinteren Aufriß des in 5 gezeigten Einschubs;
8 eine obere Draufsicht des in 5 gezeigten Einschubs;
9 eine vergrößerte Ansicht des in 6 durch den Kreis 9 gekennzeichneten Bereichs;
10 eine vergrößerte Ansicht des in 8 durch den Kreis 10 gekennzeichneten Bereichs;
11 eine Schnittansicht entlang der Linie 11-11 in 8; und
12 eine Schnittansicht entlang der Linie 12-12 in 6.
GENAUE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Bei einer möglichen Konfiguration sind modulare Buchsen in zwei oder mehr Reihen angeordnet. Vorzugsweise ist die Gesamthöhe so gering, wie gemäß den herrschenden Standards, insbesondere den FCC-Richtlinien, Abschnitt 68, Unterabschnitt F, zulässig.
Die Hochgeschwindigkeitsleistung ist durch zwei Hauptparameter gekennzeichnet: geringe Kreuzkopplung und geringe Dämpfung. Die Dämpfung ist eine Funktion der Impedanz der Signalleitung in bezug auf ein Signal, das sich mit der Zeit verändert. Bei höheren Frequenzen über 10 MHz wird die Impedanz hauptsächlich induktiv und direkt proportional zur Länge des Anschlusses. Die Verringerung der Impedanz führt zu einer geringeren Signaldämpfung. Zur Verringerung einer elektrischen Kreuzkopplung zwischen Paaren in jeder modularen Buchse sind die elektrischen Kontakte so angeordnet, daß eine minimale Energieübertragung von einem Paar zum anderen erfolgt. Überdies wird durch Anordnen der Kontakte in der dargestellten Weise die in einem Abschnitt eines Paars auftretende Kreuzkopplung durch eine in einem anderen Teil des gleichen Paars auftretenden Kreuzkopplung verringert. In sämtlichen Fällen wird davon ausgegangen, daß der Kreuzkopplungsstrom in der gleichen Richtung wie der ihn verursachende Strom fließt. Bei der vorgeschlagenen Erfindung sind die modularen Buchsen in zwei Reihen angeordnet. Die obere Reihe ist in bezug auf die untere Reihe invertiert, so daß die Gesamtlänge eines Signalkontakts in der oberen Reihe verringert wird.
Die Kreuzkopplung zwischen nebeneinander liegenden Buchsen (Anschlüssen) muß unterdrückt werden. Die nebeneinander liegenden Anschlüsse sind bei dieser Konstruktion in der vertikalen und in der horizontalen Richtung angeordnet. Da die Kreuzkopplung bei einer Steigerung des Abstands zwischen den Differentialpaaren minimiert wird, sollten die Paare in größtmöglichen Abständen angeordnet sein. Wenn der Abstand zwischen den Reihen gesteigert wird, werden dadurch die Signallänge und die Dämpfung gesteigert.
Andererseits können die obere und die untere Reihe versetzt sein. Wenn der Versatz groß ist, d. h. typischer Weise 0,304 cm (= 0,120 Zoll) übersteigt, führt dies zu einer Steigerung der Gesamtlänge der Baugruppen oder einem asymmetrischen Aufbau, d. h. die obere und die untere Reihe können eine unterschiedliche Anzahl an Anschlüssen aufweisen.
Um beide Themen gleichzeitig anzusprechen, ist eines der Merkmale der vorgeschlagenen Erfindung ein derartiger Versatz der oberen und der unteren Anschlüsse, daß die oberen Kontakte zwischen den unteren Anschlußkontakten angeordnet sind. Eine derartige Konfiguration kann realisiert werden, indem die obere Reihe in bezug auf die untere Reihe um 0,051 cm oder 0,102 cm (0,020 oder 0,040 Zoll) oder 0,152 cm (0,060 Zoll) versetzt wird.
Durch einen derartigen Aufbau wird der Abstand zwischen den am nächsten beieinander liegenden oberen und unteren Kontakten um einen Mindestfaktor von 1,41 gesteigert. Zusätzlich werden jeweilige Differentialpaare so angeordnet, daß gemeinsame Ebenen einander in einem Winkel nahe 90° schneiden. Es wird davon ausgegangen, daß die Kreuzkopplung durch einen derartigen Aufbau weiter reduziert werden kann.
Die Unterdrückung von Kreuzkopplungen zwischen nebeneinander liegenden Anschlüssen wird durch die Verwendung von Paaren 1–2 und 7–8 in jedem Anschluß mit einer bemerkenswerten Eignung zur Unterdrückung von Kreuzkopplungen realisiert.
Gemäß den 1–4 umfaßt die erfindungsgemäße modulare Mehrfachbuchse ein abgeschirmtes, isolierendes Gehäuse, das allgemein durch das Bezugszeichen 10 bezeichnet ist. Das Gehäuse weist eine untere Längswand 12, eine mittlere Längswand 14 und eine obere Längswand 16 auf. Zwischen den Längswänden sind Querwände angeordnet, wie die Wand 18 und die Wand 20. Die Querwände bilden mit den Längswänden Steckeraufnahmeanschlüsse, wie die Anschlüsse 22 und 24. Es ist ersichtlich, daß die in einer Spalte zwischen der unteren und der mittleren Längswand und der mittleren und der oberen Längswand nebeneinander liegenden Querwände längs um einen Abstand d versetzt sind (2).
In den 5–12 ist der von der Rückseite des Gehäuses in die Anschlüsse eingeführte isolierende Einschub allgemein durch das Bezugszeichen 26 bezeichnet. Der Einschub weist eine Basisseite 28, eine Oberseite 30, ein hinteres Ende 32 und ein vorderes Ende 34 auf. Wie herkömmlicher Weise ist das vordere Ende in die Anschlüsse eingeführt, und Drähte erstreckten sich von der Basisseite nach oben zur Oberseite und dann von dort, wo sie sich schräg zur Basisseite erstrecken, zum vorderen Ende.
Es ist festzustellen, daß die vorstehend beschriebene, doppelstöckige Mehrfachbuchse überraschend und unerwartet unterdrückte Kreuzkopplungen aufweist.
Obwohl die vorliegende Erfindung im Zusammenhang mit den bevorzugten Ausführungsformen gemäß den verschiedenen Figuren beschrieben wurde, wird darauf hingewiesen, daß zur Erfüllung der gleichen Funktion wie die vorliegende Erfindung andere, ähnliche Ausführungsformen verwendet oder Modifikationen und Ergänzungen an der beschriebenen Ausführungsformen vorgenommen werden können, ohne von ihr abzuweichen. Daher ist die vorliegende Erfindung nicht auf eine einzelne Ausführungsform beschränkt, sondern sollte vielmehr in Breite und Umfang den beiliegenden Ansprüchen entsprechend verstanden werden.

Claims

Modulare Buchsenanordnung mit (a) einem Isoliergehäuse (10) mit einer ersten Längswand (12), einer zweiten Längswand (14), die beabstandet und parallel über der ersten Längswand (12) angeordnet ist, und einer dritten Längswand (16), die mit Abstand und parallel über der zweiten Längswand (14) angeordnet ist und wobei mindestens ein erstes Paar beabstandeter Querwände (18, 20) zwischen der ersten (12) und der zweiten (14) Längswand angeordnet ist, um eine erste Steckeraufnahme (22) zu bilden und wobei mindestens ein zweites Paar beabstandeter Querwände zwischen der zweiten (14) und der dritten (16) Längswand angeordnet ist, um eine zweite Steckeraufnahme (24) zu bilden; (b) mindestens einem ersten isolierenden Einschub (26) mit einem Boden (28) und einer oberen Seite (30) sowie einem hinteren Ende (32) und einem Steckende (34), der so angeordnet ist, daß sein Steckenden (34) in die erste Steckeraufnahme (22) hineinragt; und (c) mindestens einem zweiten isolierenden Einsatz mit einem Boden und einer oberen Seite sowie einem Rückende und einem Steckende, der so angeordnet sind, daß sein Steckende in die zweite Steckeraufnahme (24) hineinragt, dadurch gekennzeichnet, daß die Steckeraufnahmen (22), die zwischen der ersten (12) und der zweiten (14) Längswand angeordnet sind und die in der gleichen Spalte angeordnet sind wie entsprechende Steckeraufnahmen (24) zwischen der zweiten (14) und der dritten (16) Längswand, in Längsrichtung zueinander versetzt angeordnet sind.
Modulare Buchsenanordnung nach Anspruch 1, wobei die erste Steckeraufnahme (22) in Längsrichtung von der zweiten Steckeraufnahme (24) um etwa 0,051 cm (0,020 Inch) oder mehr versetzt ist.
Modulare Buchsenanordnung nach Anspruch 1, wobei die erste Steckeraufnahme (22) längs gegenüber der zweiten Steckeraufnahme (24) um 0,051 cm (0,020 Inch) bis ungefähr 0,152 cm (0,060 Inch) versetzt ist.
Modulare Buchsenanordnung nach Anspruch 1, wobei mehrere Paare beabstandeter Querwände (28, 30) zwischen der ersten (12) und der zweiten (14) Längswand angeordnet sind, um mehrere erste Steckeraufnahmen (22) zu bilden und wobei mehrere beabstandete Querwände zwischen der zweiten (14) und der dritten (16) Längswand angeordnet sind, um mehrere zweite Steckeraufnahmen (24) zu bilden.
Modulare Buchsenanordnung nach Anspruch 4, wobei mehrere erste isolierende Einschübe (26) vorgesehen sind, von denen jeder einen Boden (28) und eine obere Seite (30) sowie ein hinteres Ende (32) und ein Steckende (34) aufweist und wobei jedes der ersten isolierenden Einschübe in einer der ersten Mehrzahl von Steckeraufnahmen (22) positioniert ist, so daß dessen Steckende (34) sich in eine der ersten Steckeraufnahmen erstreckt.
Modulare Buchsenanordnung nach Anspruch 5, wobei mehrere zweite isolierende Einschübe vorgesehen sind und jeder der ersten isolierenden Einschübe (26) einen Boden (28) und eine obere Seite (30) und eine hintere Seite (32) und ein Steckende (34) aufweist und wobei jeder der zweiten isolierenden Einschübe in einer der ersten Vielzahl von Steckeraufnahmen (22) positioniert ist, derart, daß sein Steckende (34) sich in eine der ersten Steckeraufnahmen erstreckt.
Isoliergehäuse (10) zur Verwendung in einer modularen Buchsenanordnung mit einer ersten Längswand (12), einer zweiten Längswand (14), die mit Abstand parallel über der ersten Längswand (12) angeordnet ist, und einer dritten Längswand (16), die mit Abstand parallel über der zweiten Längswand (14) angeordnet ist, wobei mindestens ein erstes Paar beabstandeter Querwände (18, 20) zwischen der ersten (12) und mindestens der zweiten (14) Längswand angeordnet ist, um eine erste Steckeraufnahme (22) zu bilden und wobei mindestens ein zweites Paar beabstandeter Querwände zwischen der zweiten (14) und der dritten (16) Längswand angeordnet ist, um mindestens eine zweite Steckeraufnahme (24) zu bilden, dadurch gekennzeichnet, daß die Steckeraufnahmen (22), die zwischen der ersten (12) und der zweiten (14) Längswand angeordnet sind und die in der gleichen Spalte wie entsprechende Steckeraufnahmen (24) zwischen der zweiten (14) und der dritten (16) Längswand angeordnet sind, in Längsrichtung zueinander versetzt angeordnet sind.
Isoliergehäuse (10) nach Anspruch 7, wobei die erste Steckeraufnahme (22) in Längsrichtung gegenüber der zweiten Steckeraufnahme um 0,051 cm (0,020 Inch) oder mehr versetzt ist.
Modulare Buchsenanordnung nach Anspruch 7, wobei mehrere Paare beabstandeter Querwände zwischen den ersten (12) und zweiten (14) Längswänden angeordnet sind, um mehrere erste Steckeraufnahmen (22) zu bilden und wobei mehrere beabstandete Querwände zwischen der zweiten (14) und der dritten (16) Längswand angeordnet sind, um mehrere zweite Steckeraufnahmen (24) zu bilden.
Verfahren zum Zusammenbau einer modularen Buchse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, mit den Schritten: (a) Vorsehen eines Isoliergehäuses (10) mit einer ersten Längswand (12), einer zweiten Längswand (14), die mit Abstand und parallel über der ersten Längswand (12) angeordnet ist und mit einer dritten Längswand (16), die mit Abstand und parallel über der zweiten Längswand (14) angeordnet ist, wobei ein erstes Paar beabstandeter Querwände (18, 20) zwischen der ersten (12) und der zweiten (14) Längswand angeordnet ist, um eine erste Steckeraufnahme (22) zu bilden und wobei ein zweites Paar beabstander Querwände zwischen der zweiten (14) und der dritten (16) Längswand angeordnet ist, um eine zweite Steckeraufnahme (24) zu bilden, wobei die erste Steckeraufnahme (22) in Längsrichtung gegenüber der zweiten Steckeraufnahme (24) versetzt ist; (b) Anordnen eines ersten isolierenden Einschubs (26) mit einem Boden (28) und einer Oberseite (30) sowie einem Rückende (32) und einem Steckende (34), wobei das Steckende (34) in die erste Steckeraufnahme (22) hineinragt; und (c) Anordnen eines zweiten isolierenden Einschubs mit einem Boden und einer Oberseite sowie einem Rückende und einem Steckende, so daß das Steckende in die zweite Steckeraufnahme (24) hineinragt.