EP1671401B1 - Koaxiale steckverbindung - Google Patents

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EP1671401B1
EP1671401B1 EP04737074.7A EP04737074A EP1671401B1 EP 1671401 B1 EP1671401 B1 EP 1671401B1 EP 04737074 A EP04737074 A EP 04737074A EP 1671401 B1 EP1671401 B1 EP 1671401B1
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EP
European Patent Office
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plug
socket
socket connector
connector according
contact element
Prior art date
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Expired - Lifetime
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EP04737074.7A
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English (en)
French (fr)
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EP1671401A1 (de
Inventor
Mario Schneider
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Huber and Suhner AG
Original Assignee
Huber and Suhner AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Huber and Suhner AG filed Critical Huber and Suhner AG
Publication of EP1671401A1 publication Critical patent/EP1671401A1/de
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Publication of EP1671401B1 publication Critical patent/EP1671401B1/de
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R24/00—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure
    • H01R24/38—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure having concentrically or coaxially arranged contacts
    • H01R24/40—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure having concentrically or coaxially arranged contacts specially adapted for high frequency
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00—Auxiliary devices
    • H01P1/04—Fixed joints
    • H01P1/045—Coaxial joints
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/648—Protective earth or shield arrangements on coupling devices, e.g. anti-static shielding  
    • H01R13/658—High frequency shielding arrangements, e.g. against EMI [Electro-Magnetic Interference] or EMP [Electro-Magnetic Pulse]
    • H01R13/6581—Shield structure
    • H01R13/6582—Shield structure with resilient means for engaging mating connector
    • H01R13/6583—Shield structure with resilient means for engaging mating connector with separate conductive resilient members between mating shield members
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R2103/00—Two poles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/28—Clamped connections, spring connections
    • H01R4/48—Clamped connections, spring connections utilising a spring, clip, or other resilient member

Definitions

  • the invention relates to a coaxial connector for high frequencies in the millimeter wave range according to the preamble of claim 1.
  • a connector of the type mentioned is from the DE 38 14 069C known. This has as a contact element on a cambered and split contact spring band, which is inserted into an annular groove of the female part or the male part.
  • the contact spring band is to receive its radially resilient properties by a crowning to the outside. The bottom surface of the groove follows the bending line of the contact spring band in the stretched state.
  • the contact spring band is divided by numerous slots in spring blades, which are also cambered and each connected at their ends via an edge. However, at very high frequencies, and especially at frequencies above 6 GHz, this connection is not stable.
  • the DE 199 09 107 A discloses a plug-in connection with a spring ring arranged on the plug part, which has a ring base and a plurality of spring strips which are each tensioned with a contact nipple against the outer conductor of the socket part.
  • the DE 196 18 026 discloses a coaxial connector having a contact spring band inserted into an annular groove on the outside of the male part.
  • the annular groove is located at a distance to an end face of the plug part.
  • US2002 / 0004344A1 discloses a contact element having a plurality of resilient parts for performing permanent currents in high voltage or medium voltage switchgear.
  • the radial contact elements according to the FIGS. 8a and 8b known.
  • the radial contact element according to FIG. 8a is basket-shaped and largely corresponds to that according to the above mentioned DE 38 14 069 C , Also, this contact element can not guarantee the required stability over about 6 GHz.
  • the in FIG. 8b slotted and resilient outer conductor shown also does not meet the requirements mentioned. In these mechanical stability with respect to the bending moment is therefore not sufficient.
  • an axial contact element is to ensure the electrical contact between the plug part and the socket part.
  • the wave washer according to are known Figure 7a , the slotted plate spring behind FIG. 7b and the multi-stage electroformed part according to FIG. 7c , Also not known slotted disc springs.
  • the difficulty is that a comparatively high axial force must be maintained. In screwed connections, this is easily feasible.
  • so-called "push-pull" connections of the larger design this can also be achieved by appropriate design measures.
  • connections with a quick coupling and a small outer diameter of, for example, 2 mm the required axial tension forces can hardly be guaranteed constructively with reasonable effort.
  • the invention has for its object to provide a connector of the type mentioned, which is stable at very high frequencies and in particular at frequencies above 6 GHz.
  • the object is in a generic coaxial connector by the features of claim 1.
  • each spring-elastic part forms a point of contact with the outer conductor of the female part and a contact point with the plug part. Measurements have shown that this resonances can be pushed upwards and in particular over 6 GHz and thus a high stability can be achieved. On an axial contact can be waived, so even with very small dimensions of a few millimeters, a simple and safe to use plug-in coupling can be realized.
  • the inventive connector is also coupled to the known MMCX connectors.
  • a particularly high stability results when, according to a development of the invention, the contact points lie in a plane which runs perpendicular to the longitudinal axis of the plug connection and near the front end of the plug part.
  • the contact element can then be realized in a particularly cost-effective manner if, according to a development of the invention, it is crown-shaped and, in particular, has a plurality of axially extending slots open on one side.
  • the contact element can be realized in this case from a corresponding pipe section.
  • the resilient parts are lobes, which are each rotated about its longitudinal axis.
  • the contact element can also be realized in very small dimensions of a few millimeters as a sleeve-shaped part.
  • the connector is then stable up to about 65 GHz, if according to an embodiment of the invention the contact element has more than 6, preferably 8-12 and in particular 10 spring-elastic parts.
  • the contact element is preferably mounted in a groove of the socket part.
  • the plug part is inserted into the contact element during coupling.
  • the resilient parts extend in the axial direction of the insertion direction of the plug part and are stretched radially when inserting the plug part to the outside. Even with an eccentric mating of the two connector parts damage to the contact element is avoided.
  • coaxial connection 1 is a connector, also called “push-pull” compound, which is contrary to a screw without screwing available.
  • a female part has a housing part 9, which forms an outer conductor and is connected to a coaxial cable 2.
  • the coaxial cable 2 has a conventional outer conductor 4, which is conductively connected to the housing part 9.
  • An inner conductor 6 is separated by a dielectric 5 from the outer conductor 4 and electrically connected to a spring bushing 7.
  • the spring bushing 7 extends in the longitudinal direction of a stepped bore 20, which has a shoulder 21.
  • the female part B is coupled with a plug part S, which has a housing part 10 with a through-bore 22 and which likewise forms an outer conductor.
  • the housing part 10 is connected to a coaxial cable 3, which may be formed as the cable 2.
  • a pin 8 connects the inner conductor of the cable 3 with the inner conductor of the cable 2.
  • the pin 8 and the spring bushing 7 may be formed as known per se.
  • a circumferential groove 23 is incorporated, in which a snap ring 19 is mounted, which cooperates for axial securing with an inclined surface 24 of the housing 9.
  • the snap ring 19 is slotted and inserted into the groove 23 so that it is radially compressed during the coupling of the parts S and B. If the socket part B and the plug part S are plugged together axially, the snap ring 19 engages in the recess formed by the inclined surface 24 and locks the two parts S and B. in the in FIG. 1 shown coupled position.
  • the inclined surface 24 an axial stress is generated, which holds the two parts S and B against a corresponding separating force in the position shown.
  • the two parts B and S are pulled apart axially, wherein the snap ring 19 is in turn compressed radially.
  • a flat one-sided groove 18 incorporated in the housing part 9, as the FIG. 3 lets recognize.
  • This groove 18 serves to support a contact element 11, according to FIG. 2 forms a closed crown-shaped sleeve.
  • the contact element 11 is made of a conductive material, in particular a resilient metal and has a circumferential retaining ring 12, according to FIG. 1 is inserted into the groove 18.
  • a plurality and in particular ten lobes 13 are formed, which are separated from each other by an open slot 14. These tabs 13 are each rotated about their longitudinal axis by a comparatively small angle.
  • the tabs 13 each have an end face 15, which lie in a plane which extends perpendicular to the longitudinal direction of the connector 1 and which extends directly behind an end face 25 of the housing part 10.
  • the tabs 13 are located in a gap 17 which is slightly wider than the wall thickness of the tabs 13.
  • the tabs 13 are twisted so that they respectively FIG. 4 form a contact point with the housing part 9 with an outside corner 16b and with the inside corner 16a a contact point with the housing part 10.
  • the contact element 11 thus forms a plurality of radial and punctiform contact points 16b to the housing part 9 and a plurality of radial and punctiform contact points to the housing part 10, wherein these be maintained even by elastic tension of the tabs 13, when the compound 2 is bent or is pulled at the two parts B and S. Due to the stresses of the tabs 13 also tolerance deviations in the width of the gap 17 can be added.
  • the two housing parts 9 and 10 are preferably not slotted and thus closed, whereby a particularly high bending moment can be absorbed.
  • the slots 14 are open on one side as mentioned above and have a comparatively short length, in particular, this length is less than 1.7 mm, preferably 1.1 mm.
  • the lobes 13 are thus relatively sensitive parts that must not be injured when coupling. Since the plug part S or the housing part 10 is inserted in the extension direction of the tabs 13 in the contact element 11, the tabs 13 can not be violated even if the two parts B and S are assembled eccentrically. Even when loosening the flaps 13 is largely excluded.
  • FIGS. 5 and 6 have shown stability up to 65 GHz.
  • An inventive compound was measured with each 13 cm long "semi-rigid" cables 2 and 3, which were each soldered to the female part B or connector part S. To measure the two cables 2 and 3 were screwed to the measuring station and coupled together. The measurement was carried out with a vector network analyzer.
  • the return loss (return loss, S11 forward reflection) and on the other hand according to Figure 6, the insertion loss (insertion loss, S21 forward transmission). Measured in the frequency range from 0.13 to 65 GHz. On The compound was bent and dragged during the measurements. The return loss is the logarithmic ratio of the reflected power to the input power in dB. A reflectionless line has a RL of minus infinity dB, but a 0 dB short circuit. The insertion loss is the logarithmic ratio of the transmitted power to the input power in dB. A lossless line has an insertion loss of 0 dB and a shorted line of minus infinite dB. In the measurements according to FIGS. 5 and 6 only the amplitude was shown in each case. The measurements show in particular that at a frequency less than 65 GHz, no significant and disturbing reflections occur even when bending and tugging at the connecting parts or at the cables.

Landscapes

  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine koaxiale Steckverbindung für hohe Frequenzen im Millimeter-Wellenbereich gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Eine Steckverbindung der genannten Art ist aus der DE 38 14 069C bekannt geworden. Diese weist als Kontaktelement ein bombiertes und geteiltes Kontaktfederband auf, das in eine Ringnut des Buchsenteils oder des Steckerteils eingelegt ist. Das Kontaktfederband soll seine radial federnden Eigenschaften durch eine Bombierung nach aussen erhalten. Die Bodenfläche der Nut folgt der Biegelinie des Kontaktfederbandes in gestrecktem Zustand.
  • Das Kontaktfederband ist durch zahlreiche Schlitze in Federlamellen unterteilt, die ebenfalls bombiert sind und die jeweils an ihren Enden über einen Rand miteinander verbunden sind. Bei sehr hohen Frequenzen und insbesondere bei Frequenzen über 6 GHz ist diese Verbindung jedoch nicht stabil.
  • Durch die DE 195 36 276 A und die US 5 938 465 sind zudem koaxiale MMCX Steckverbinder bekannt geworden.
  • Die DE 199 09 107 A offenbart eine Steckverbindung mit einem auf dem Steckerteil angeordneten Federring, der einen Ringfuss und mehrere Federlamellen aufweist, die jeweils mit einem Kontaktnippel gegen den Aussenleiter des Buchsenteils gespannt sind.
  • Die DE 196 18 026 offenbart eine koaxiale Steckverbindung, die ein Kontaktfederband aufweist, das in eine Ringnut auf der Aussenseite des Steckerteils eingesetzt ist. Die Ringnut befindet sich im Abstand zu einer Stirnseite des Steckerteils.
  • US2002/0004344A1 offenbart ein Kontaktelement mit mehreren federelastischen Teilen zur Durchführung von permanenten Strömen in Hochspannungs- oder Mittelspannungsschaltanlagen.
  • Im Stand der Technik sind zudem die Radialkontaktelemente gemäss den Figuren 8a und 8b bekannt geworden. Das Radialkontaktelement gemäss Figur 8a ist korbförmig ausgebildet und entspricht weitgehend demjenigen gemäss der oben genannten DE 38 14 069 C . Auch dieses Kontaktelement kann die geforderte Stabilität über etwa 6 GHz nicht gewährleisten. Der in Figur 8b gezeigte geschlitzte und federnde Aussenleiter erfüllt ebenfalls nicht die genannten Anforderungen. Bei diesen ist somit mechanische Stabilität bezüglich des Biegemoments nicht hinreichend.
  • Bekannt sind auch zahlreiche Verbindungen, bei denen ein Axialkontaktelement den elektrischen Kontakt zwischen dem Steckerteil und dem Buchsenteil sicherstellen soll. Bekannt sind insbesondere die Wellenscheibe gemäss Figur 7a, die geschlitzte Tellerfeder nach Figur 7b und das mehrstufige Elektroformteil gemäss Figur 7c. Bekannt sind auch nicht geschlitzte Tellerfedern. Bei diesen Axialkontaktelementen besteht die Schwierigkeit, dass eine vergleichsweise hohe axiale Kraft aufrechterhalten werden muss. Bei Schraubverbindungen ist dies ohne weiteres realisierbar. Bei Schnellkupplungen, so genannten "push-pull"-Verbindungen der grösseren Bauart kann dies ebenfalls durch geeignete konstruktive Massnahmen verwirklicht werden. Verbindungen mit einer Schnellkupplung und einem kleinen Aussendurchmesser von beispielsweise 2 mm können die geforderten axialen Spannungskräfte jedoch kaum konstruktiv mit vertretbarem Aufwand gewährleistet werden.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steckverbindung der genannten Art zu schaffen, welche bei sehr hohen Frequenzen und insbesondere bei Frequenzen über 6 GHz stabil ist.
  • Die Aufgabe ist bei einer gattungsgemässen koaxialen Steckverbindung durch die Merkmale des Anspruchs 1.
  • Bei der erfindungsgemässen Steckverbindung bildet jeder federelastische Teil unter Spannung eine Kontaktstelle mit dem Aussenleiter des Buchsenteils und eine Kontaktstelle mit dem Steckerteil. Messungen haben ergeben, dass dadurch Resonanzen nach oben und insbesondere über 6 GHz geschoben werden können und somit eine hohe Stabilität erreichbar ist. Auf einen axialen Kontakt kann verzichtet werden, sodäss auch bei sehr kleinen Abmessungen von wenigen Millimetern eine einfache und sicher bedienbare Steckkupplung realisiert werden kann. Die erfindungsgemässe Steckverbindung ist zudem mit den bekannten MMCX Verbindern koppelbar.
  • Eine besonders hohe Stabilität ergibt sich dann, wenn gemäss einer Weiterbildung der Erfindung die Kontaktstellen in einer Ebene liegen, die senkrecht zur Längsachse der Steckverbindung und nahe dem vorderen Ende des Steckerteils verläuft.
  • Das Kontaktelement kann dann besonders kostengünstig realisiert werden, wenn dieses gemäss einer Weiterbildung der Erfindung kronenförmig ausgebildet ist und insbesondere mehrere sich axial erstreckende und einseitig offene Schlitze aufweist. Das Kontaktelement kann in diesem Fall aus einem entsprechenden Rohrabschnitt realisiert werden.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die federelastischen Teile Lappen sind, die jeweils um ihre Längsachse verdreht sind. Das Kontaktelement kann auch in sehr kleinen Dimensionen von wenigen Millimetern als hülsenförmiges Teil realisiert werden.
  • Messungen haben ergeben, dass die Steckverbindung dann bis etwa 65 GHz stabil ist, wenn gemäss einer Weiterbildung der Erfindung das Kontaktelement mehr als 6, vorzugsweise 8-12 und insbesondere 10 federelastische Teile aufweist.
  • Das Kontaktelement ist vorzugsweise in einer Nut des Buchsenteils gelagert. Der Steckerteil wird beim Kuppeln in das Kontaktelement eingeführt. Die federelastischen Teile erstrecken sich in Axialrichtung der Einschubrichtung des Steckerteils und werden beim Einschieben des Steckerteils radial nach aussen gespannt. Auch bei einem exzentrischen Zusammenstecken der beiden Verbinderteile ist eine Beschädigung des Kontaktelementes vermieden.
  • Weitere vorteilhafte Merkmale ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie der Zeichnung.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
    • Figur 1
    ein Längsschnitt durch eine erfindungsgemässe Verbindung, wobei die einzelnen Teile zudem in räumlicher Ansicht gezeigt sind,
    Figur 2
    eine räumliche Ansicht eines Kontaktelementes in stark vergrössertem Massstab,
    Figur 3
    eine räumliche Ansicht des Buchsenteils, wobei die einzelnen Teile auseinandergezogen sind,
    Figur 4
    ein Querschnitt durch die Verbindung entlang der Linie IV-IV der Figur 1,
    Fig. 5 und 6
    Messkurven zur Reflexionseigenschaft (Fig. 5) und Transmissionseigenschaften (Fig. 6) der erfindungsgemässen Verbindung,
    Fig. 7a bis 7c
    Axialkontaktelemente nach dem Stand der Technik und
    Fig. 8a und 8b
    Radialkontaktelemente nach dem Stand der Technik.
  • Die in Figur 1 gezeigte koaxiale Verbindung 1 ist eine Steckverbindung, auch "push-pull"-Verbindung genannt, die im Gegensatz zu einer Schraubverbindung ohne Schraubvorgang fügbar ist. Ein Buchsenteil weist einen Gehäuseteil 9 auf, der einen Aussenleiter bildet und mit einem Koaxialkabel 2 verbunden ist.. Das Koaxialkabel 2 besitzt einen üblichen Aussenleiter 4, der leitend mit dem Gehäuseteil 9 verbunden ist. Ein Innenleiter 6 ist mit einem Dielektrikum 5 vom Aussenleiter 4 getrennt und mit einer Federbuchse 7 elektrisch verbunden. Die Federbuchse 7 erstreckt sich in Längsrichtung einer Stufenbohrung 20, die eine Schulter 21 aufweist.
  • Der Buchsenteil B ist mit einem Steckerteil S gekuppelt, der ein Gehäuseteil 10 mit einer Durchgangsbohrung 22 aufweist und der ebenfalls einen Aussenleiter bildet. Der Gehäuseteil 10 ist mit einem Koaxialkabel 3 verbunden, das wie das Kabel 2 ausgebildet sein kann. Ein Steckerstift 8 verbindet den Innenleiter des Kabels 3 mit dem Innenleiter des Kabels 2. Der Steckerstift 8 und die Federbuchse 7 können wie an sich bekannt ausgebildet sein.
  • In die zylindrische Aussenseite des Gehäuseteils 10 ist eine umlaufende Nut 23 eingearbeitet, in welcher ein Schnappring 19 gelagert ist, welcher zur axialen Sicherung mit einer geneigten Fläche 24 des Gehäuses 9 zusammenarbeitet. Der Schnappring 19 ist geschlitzt und so in die Nut 23 eingesetzt, dass er beim Kuppeln der Teile S und B radial zusammengedrückt wird. Werden der Buchsenteil B und der Steckerteil S axial zusammengesteckt, so rastet der Schnappring 19 in der durch die geneigte Fläche 24 gebildete Vertiefung ein und verrastet die beiden Teile S und B in der in Figur 1 gezeigten gekuppelten Position. Durch die geneigte Fläche 24 wird eine axiale Spannung erzeugt, welche die beiden Teile S und B gegen eine entsprechende trennende Kraft in der gezeigten Position hält. Zum Lösen der Verbindung werden die beiden Teile B und S axial auseinandergezogen, wobei der Schnappring 19 wiederum radial zusammengedrückt wird.
  • In Einsteckrichtung des Steckerteils S gesehen nach der Fläche 24 ist in den Gehäuseteil 9 eine flache einseitig offene Nut 18 eingearbeitet, wie die Figur 3 erkennen lässt. Diese Nut 18 dient zur Lagerung eines Kontaktelementes 11, das gemäss Figur 2 eine geschlossene kronenförmige Hülse bildet. Das Kontaktelement 11 ist aus einem leitenden Werkstoff, insbesondere einem federelastischen Metall hergestellt und besitzt einen umlaufenden Haltering 12, der gemäss Figur 1 in die Nut 18 eingesetzt ist. An diesem Haltering 12 sind eine Mehrzahl und insbesondere zehn Lappen 13 angeformt, die jeweils durch einen offenen Schlitz 14 voneinander getrennt sind. Diese Lappen 13 sind jeweils um ihre Längsachse um einen vergleichsweise kleinen Winkel verdreht.
  • Die Lappen 13 weisen jeweils eine Stirnseite 15 auf, die in einer Ebene liegen, welche sich senkrecht zur Längsrichtung der Steckverbindung 1 erstreckt und die unmittelbar hinter einer Stirnfläche 25 des Gehäuseteils 10 verläuft. Die Lappen 13 befinden sich in einem Zwischenraum 17, der etwas breiter ist als die Wandstärke der Lappen 13. Die Lappen 13 sind so verdreht, dass sie jeweils gemäss Figur 4 mit einer aussenseitigen Ecke 16b eine Kontaktstelle zum Gehäuseteil 9 und mit einer innenseitigen Ecke 16a eine Kontaktstelle zum Gehäuseteil 10 bilden. Das Kontaktelement 11 bildet somit mehrere radiale und punktförmige Kontaktstellen 16b zum Gehäuseteil 9 und mehrere radiale und punktförmige Kontaktstellen zum Gehäuseteil 10, wobei diese durch federelastische Spannungen der Lappen 13 auch dann aufrecht erhalten werden, wenn die Verbindung 2 gebogen wird oder an den beiden Teilen B und S gezerrt wird. Durch die Spannungen der Lappen 13 können zudem Toleranzabweichungen in der Breite des Zwischenraumes 17 aufgenommen werden. Die beiden Gehäuseteile 9 und 10 sind vorzugsweise nicht geschlitzt und somit geschlossen, wodurch ein besonders hohes Biegemoment aufgenommen werden kann.
  • Die Schlitze 14 sind wie oben erwähnt einseitig offen und besitzen eine vergleichsweise kurze Länge, insbesondere ist diese Länge kleiner als 1,7 mm, vorzugsweise 1,1 mm. Die Lappen 13 sind somit vergleichsweise empfindliche Teile, die beim Kuppeln nicht verletzt werden dürfen. Da der Steckerteil S bzw. der Gehäuseteil 10 in der Erstreckungsrichtung der Lappen 13 in das Kontaktelement 11 eingeschoben wird, können die Lappen 13 auch dann nicht verletzt werden, wenn die beiden Teile B und S exzentrisch zusammengesteckt werden. Auch beim Lösen ist ein Beschädigen der Lappen 13 weitgehend ausgeschlossen.
  • Messungen gemäss den Figuren 5 und 6 haben eine Stabilität bis zu 65 GHz gezeigt. Gemessen wurde eine erfindungsgemässe Verbindung mit jeweils 13 cm langen "Semi-Rigid"-Kabeln 2 und 3, die jeweils mit dem Buchsenteil B bzw. Steckerteil S verlötet wurden. Zur Messung wurden die beiden Kabel 2 und 3 an den Messplatz geschraubt und miteinander gekoppelt. Die Messung wurde mit einem vektoriellen Netzwerk Analysegerät (network analyser) durchgeführt.
  • Gemessen wurde einerseits gemäss Figur 5 die Rückflussdämpfung (return loss, S11 forward reflexion) und andererseits gemäss Figur 6 die Einfügedämpfung (insertion loss, S21 forward transmission). Gemessen wurde im Frequenzbereich von 0.13 bis 65 GHz. An der Verbindung wurde während der Messungen gebogen und gezerrt. Die Rückflussdämpfung ist das logarithmische Verhältnis der reflektierten Leistung zur Eingangsleistung in dB. Eine reflektionslose Leitung hat einen RL von minus unendlich dB, hingegen ein Kurzschluss von 0 dB. Die Einfügedämpfung ist das logarithmische Verhältnis der übertragenen Leistung zur Eingangsleistung in dB. Eine verlustlose Leitung hat eine Einfügedämpfung (insertion loss) von 0 dB und eine kurzgeschlossene Leitung von minus unendlich dB. In den Messungen gemäss den Figuren 5 und 6 wurde jeweils lediglich die Amplitude dargestellt. Die Messungen zeigen insbesondere, dass bei einer Frequenz kleiner als 65 GHz auch beim Biegen und Zerren an den Verbindungsteilen bzw. an den Kabeln keine wesentlichen und störenden Reflexionen auftreten.
    • Bezugszeichenliste
    • 1.
    Verbindung
    2.
    Koaxialkabel
    3.
    Koaxialkabel
    4.
    Aussenleiter
    5.
    Dielektrikum
    6.
    Innenleiter
    7.
    Federbuchse
    8.
    Steckerstift
    9.
    Gehäuseteil
    10.
    Gehäuseteil
    11.
    Kontaktelement
    12.
    Haltering
    13.
    Lappen
    14.
    Schlitze
    15.
    Stirnseiten
    16.
    Ecken
    17.
    Zwischenraum
    18.
    Nut
    19.
    Schnappring
    20.
    Stufenbohrung
    21.
    Schulter
    22.
    Durchgangsbohrung
    23.
    Nut
    24.
    Fläche
    25.
    Stirnfläche
    B
    Buchsenteil
    S
    Steckerteil

Claims (13)

  1. Koaxiale Steckverbindung für hohe Frequenzen im Millimeter-Wellenbereich, mit einem Buchsenteil (B) und einem Steckerteil (S) und mit einem federelastischen elektrischen Kontaktelement (11), das den Aussenleiter des Buchsenteils (B) mit dem Aussenleiter des Steckerteils (S) radial verbindet und das zwischen dem Steckerteil (S) und dem Buchsenteil (B) angeordnet ist, wobei das Kontaktelement (11) mehrere federelastische Teile (13) aufweist, die jeweils unter radialer federelastischer Spannung eine Kontaktstelle (16b) zum Aussenleiter des Buchsenteils (B) und eine Kontaktstelle zum Aussenleiter des Steckerteils (S) bilden, wobei ein Gehäuseteil (9) des Buchsenteils (B) den Aussenleiter des Buchsenteils (B) bildet und ein Gehäuseteil (10) des Steckerteils (S) den Aussenleiter des Steckerteils (S) bildet, dadurch gekennzeichnet, dass die federelastischen Teile (13) Lappen sind die so verdreht sind, dass sie jeweils mit einer aussenseitigen Ecke eine Kontaktstelle (16b) zum Gehäuseteil (9) des Buchsenteils (B) und mit einer innenseitigen Ecke eine Kontaktstelle (16a) zum Gehäuseteil (10) des Steckerteils (S) bilden, womit das Kontaktelement mehrere radiale und punktförmige Kontaktstellen zum Gehäuseteil des Buchsenteils und mehrere radiale und punktförmige Kontaktstellen zum Gehäuseteil des Steckerteils bildet.
  2. Steckverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Kontaktstellen (16a, 16b) in einer Ebene liegen, die senkrecht zur Längsachse der Steckverbindung und nahe einer Stirnfläche (25) des Steckerteils (S) verläuft.
  3. Steckverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (11) kronenförmig ausgebildet ist.
  4. Steckverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (11) mehrere sich achsial erstreckende und einseitig offene Schlitze (14) aufweist.
  5. Steckverbindung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lappen jeweils durch zwei Schlitze (14) gebildet werden.
  6. Steckverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (11) mehr als sechs, vorzugsweise acht bis zwölf Lappen aufweist.
  7. Steckverbindung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement zehn Lappen aufweist.
  8. Steckverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (11) an einem Ende einen umlaufenden Haltering (12) aufweist, an dem die Lappen angeformt sind und der in eine Nut (18) des Buchsenteils (B) eingreift.
  9. Steckverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Lappen eine Länge von maximal etwa 1,7 mm, vorzugsweise 1,1 mm aufweisen.
  10. Steckverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass am Steckerteil (S) oder am Buchsenteil (B) ein Schnappelement (19) gelagert ist, das in Einsteckrichtung des Steckerteils (S) gesehen vor dem Kontaktelement (11) angeordnet ist.
  11. Steckverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Lappen in Einsteckrichtung des Steckerteils (S) von einem Haltering (12) achsial bis etwa zu einer Stirnfläche (25) des Steckerteils (S) erstrecken.
  12. Steckverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäuseteil (9,10) des Buchsenteils (B) und/oder des Steckerteils (S) geschlossen und somit nicht geschlitzt ist.
  13. Steckverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit MMCX Verbindern koppelbar ist.
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