EP2260543A1 - Mehrfachkoaxialverbinder - Google Patents

Mehrfachkoaxialverbinder

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Publication number
EP2260543A1
EP2260543A1 EP09730580A EP09730580A EP2260543A1 EP 2260543 A1 EP2260543 A1 EP 2260543A1 EP 09730580 A EP09730580 A EP 09730580A EP 09730580 A EP09730580 A EP 09730580A EP 2260543 A1 EP2260543 A1 EP 2260543A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
connector
connectors
cable
housing
coaxial
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP09730580A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2260543B1 (de
Inventor
Volker Schwarz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huber and Suhner AG
Original Assignee
Huber and Suhner AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Huber and Suhner AG filed Critical Huber and Suhner AG
Publication of EP2260543A1 publication Critical patent/EP2260543A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2260543B1 publication Critical patent/EP2260543B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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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
    • H01R24/50—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 mounted on a PCB [Printed Circuit Board]
    • 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
    • H01R13/46—Bases; Cases
    • H01R13/514—Bases; Cases composed as a modular blocks or assembly, i.e. composed of co-operating parts provided with contact members or holding contact members between them
    • 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
    • H01R13/46—Bases; Cases
    • H01R13/516—Means for holding or embracing insulating body, e.g. casing, hoods
    • H01R13/518—Means for holding or embracing insulating body, e.g. casing, hoods for holding or embracing several coupling parts, e.g. frames
    • 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

Definitions

  • the invention is in the field of Mehrfachkoaxialverbinder according to the preamble of the independent claim.
  • the connectors are made up of individual layers and have no shielding. They are therefore only limited for the transmission of high frequencies.
  • EP1021 852 (EP'852) was filed in the name of Tyco Electronics and relates to a coaxial H F connector for transmitting high frequency electromagnetic waves.
  • the connector has a housing with at least one inner contact and with an outer contact arranged coaxially around the inner contact.
  • EP'852 is based on the object to show an RF coaxial connector, which is simple and inexpensive to produce with sufficient outer conductor surface thickness.
  • a secure electrical connection to an outer conductor of a coaxial mating connector that is to say the outer conductor function, should also be ensured.
  • the housing is formed as an injection molded plastic, and that the housing has a made of plastic and around the inner contact coaxially disposed wall portion, wherein at least the inner contact facing inner wall is provided with a sufficiently thick metallization ,
  • page 146 is already known to provide a multi-pin connectors plastic housing and to provide this shielding reasons with a surface metallization.
  • these multipolar connectors are not about coaxial connectors, where there is always a contact pair of internal contact / coaxial external contact. Rather, these known connectors on a plurality of contact pins, which are surrounded by a common CeHouseberandung that is metallized surface. Realizing an outer conductor function by metallizing a hollow-cylindrical inner wall of the housing thus plays no role there.
  • EPO58296O (EP'96O) has been filed in the name of Siemens AC and relates to a coaxial RF connector having a plurality of pitches spaced at a certain pitch, e.g. a printed circuit board, arranged coaxial plugs and corresponding, arranged on a support coaxial mating connectors.
  • EP'960 is based on the object for a small pitch of e.g. 5 mm appropriate, i. to provide mechanically and electrically adapted H F coaxial connector in a simplified connection technology.
  • a coaxial RF connector with the following features: a) the coaxial connectors are fastened with press-fit contacts to their base, b) the mating connectors are in a monoblock corresponding in number to the number of coaxial connectors c) the monoblock is made of conductive material and forms the outer conductor for all coaxial mating connectors integrated in it; d) the inner conductors of the coaxial mating connectors and their connections for the underlay are each insulated in bores of the monoblock, e) the connections of the inner conductors the coaxial mating connector and the outer conductor connections of the monoblock are designed as press-fit contacts.
  • US4571014 by AT & T was deposited 1 986 and shows a connector with a large number of contacts and a modular, comparatively complicated construction.
  • the connector is assembled from a variety of different parts and should be suitable for use with printed circuit boards.
  • the connector has no coaxial structure.
  • the prior art connectors are not suitable for use in a high density array in the range of 1 00 channels per square inch as used, for example, in test arrangements for testing chips or microprocessors where a plurality of connector locations simultaneously connected and high frequencies must be transferred.
  • One reason for this is that due to the configuration no arrangement with corresponding packing density is possible. Also can not be guaranteed that all connectors are securely connected to each other.
  • Individual coaxial connectors are inserted in half in comb-like, half-round recesses arranged on two sides of a so-called Gruppiermoduls from the side. Since the recesses only half surround the connectors, the individual connectors are not held in the individual recesses and fall out of these. Only by the juxtaposition of several Gruppiermodulen the individual connectors are clamped and thus find support. Without stacking, grouping modules as such are not functional.
  • the layered grouping modules which are equipped with the individual connectors, are pressed rigidly into an outer frame from the rear and thus assembled to form a functional multiple coaxial connector.
  • the described principle of a multiple coaxial connector theoretically allows multiple connectors with a comparatively high number of connectors, it has significant disadvantages.
  • the assembly is extremely difficult.
  • the individual, very filigree designed connectors are kept very rigid, which has a negative effect in the construction of connectors with a high number of channels due to the building up tolerance chains.
  • Another disadvantage is the large number of very small and different components that are expensive to manufacture and therefore the corresponding Mehrfachkoaxialverbinder can be very expensive.
  • An object of the invention is to show a multi-coaxial connector suitable for use in a high density array in the range of 100 channels or more per square inch and which does not have the disadvantages of the prior art.
  • a multiple coaxial connector according to the invention has a modular construction with a plurality of connector banks, wherein the individual connector banks as such generally constitute functional units.
  • the connector banks typically include a plurality of individual coaxial connectors arranged in one or two rows.
  • the individual coaxial connectors are attached for this purpose in recesses of a Crund stressess and have, if necessary, at least on one connector side a floating bearing to compensate for tolerances.
  • the individual connector banks are at least cable-side rigidly or in a defined measure operatively connected to one another to a larger unit. If necessary, the individual connector banks have centering means by means of which the individual connector banks are aligned and adjusted separately. alternative or in addition, the individual connectors can serve as a centering aid depending on the field of application.
  • a connector according to the invention has one or more female and one or more male connector banks each having one or two rows (e.g., 1 x 8, and 2 x 8, respectively) of interconnectable individual (female and male) connectors of preferably coaxial construction.
  • the housing of the connector banks (especially on the cable side) and the arrangement of the individual connectors in the connector banks enables a high packing density. It has been found that connector banks with more than two rows of single connectors, which can not be built in a manner according to the invention from the side, are very difficult to manufacture.
  • the individual connector banks can be connected floatingly or rigidly to larger units. Floating connections can be effected by elastic elements or outer housing. Rigid connections can be achieved by the outer connector housings receiving outer housing or by screwing, gluing, welding and / or by snap connections. Good results for a floating bearing are achieved by laterally arranged elastic connecting elements which operatively interconnect the individual connector banks.
  • the individual connectors on the one connector side may be connected directly to a corresponding number of coaxial cables and then pressed or inserted into recesses of a housing located on one or two (opposite) sides of a body. If necessary, the recesses can be closed with lids.
  • connectors may be arranged in a corresponding number in a one- or multi-part housing and cooperate with a printed circuit board or also be attached to a corresponding number of coaxial cables.
  • the opposite side may be made of a conductive material, eg metal or a plastic coated with a conductive layer, and take over the function of the shielding.
  • the housing may be provided for mounting on a printed circuit board.
  • a multi-coaxial connector according to the invention can, if necessary, be mounted on at least one housing side, e.g. on the cable side (where the cables are connected), have a modular design that can accommodate various expandable configurations, such as 1 x8, 2x8 or nx8 (n stands for any number), resp. nx2x8 allowed. It will be clear to those skilled in the art that one of 8 different number of connectors per row is possible, depending on the field of application.
  • One advantage is that the connector, u. a. Due to the improved accessibility, can be made easier and can assemble different embodiments to a high degree of equal parts.
  • the individual housing parts can float, if necessary, e.g. via laterally or interposed elastic connecting elements, e.g. be made of rubber or similar materials interconnected. As a result, certain tolerances when connecting to a counter element can be compensated, resp. the tolerance chains are interrupted.
  • the individual connectors are pressed on each side of the connector in one or more housings, which serve to hold the same - depending on the embodiment, rigid or floating - serve.
  • the housings are preferably made of injection-molded plastic.
  • the operative connection with the cables is made by pressing or soldering.
  • the individual connectors have spring elements by means of which the insertion force with the counterpart is determined and any deviations are compensated to a defined extent.
  • the spring elements are, for example, bellows-shaped or have a barrel-shaped configuration which, if necessary, in the longitudinal direction or slotted at a certain angle, such that the load level does not exceed a certain value.
  • a connector is typically suitable for bandwidths of 25CHz or higher for SMD-mountable vertical PCB connectors.
  • the special design allows for the first time densities of 1 00 channels or more per square inch.
  • the distance between two individual connectors (center-center-pitch) is typically at most 2 mm.
  • Another advantage is that the technology is suitable for the production of series and the connectors are inexpensive to produce. The goal is achieved by reducing to the essential elements of a coaxial interface printed circuit board (PCB) to cable connector.
  • PCB coaxial interface printed circuit board
  • the inventive concept allows u. a. microscopic dimensions.
  • the metal parts are preferably designed so that they are for the production by means of stamped bending, resp.
  • Thermoforming technology suitable the housing is preferably designed so that it can be made of injection-molded plastic.
  • the alignment principle is based on the fact that the individual connector banks are centered individually and largely independently of one another via centering elements. The alignment principle is thus always finer via centering pins and outer conductors to the inner conductor. NxI 6 configuration is realized via loosely coupled 1 x 1 6 connectors, so that no tolerance chain is built up over more than 1 6 connectors.
  • One area of application for high channel density connectors in accordance with the invention is testing and measurements in the manufacture and development of high speed serial data communications components.
  • high-speed serial channels currently around 6 to 1 5 gigabits per second, Gbps
  • Gbps gigabits per second
  • Each channel is preferably differentially guided per direction.
  • a "fill duplex" connection requires four physical connections.
  • the signals should be transmitted as smoothly as possible, so the connections are preferably guided coaxially.
  • the signals are generated in integrated silicon circuits.
  • the cable lengths on PCB should be kept as short as possible. Since the distance between the signal pads on the chip housing a few tenths of a millimeter, the shorter the cable length can be, the closer the coaxial connector can be mounted to the chip housing and thus the smaller and denser the entire compound.
  • Embodiments such as e.g. The described "1 x 8" or the "2x8" variant with approx. 2mm center-center distance are particularly suitable for this purpose. Depending on requirements, 2 or 4 serial full-duplex channels can be routed.
  • Another field of application is the "Automated Test Equipmenf market with the so-called” test heads "required there, where many serial connections are routed from a test head to a measuring station by a so-called” loadboard ".
  • a typical example is a current digital IC such as a processor, graphics chip, or similar devices that contain a variety of serial channels and currently typically achieve data rates up to 6 Cbps. In the future, data rates up to 1 5Cbps are expected.
  • the number of channels can reach 100 or more per chip. This requires a high quality multi-channel connector with a corresponding number of channels. Due to the tight space conditions on the loadboard and the preferably short PCB connections, 1 00 channels per square inch are an advantage. This can be achieved with a connector according to the invention in a cost-effective manner.
  • the multi-coaxial connector includes a female and at least one cable-side male connector part.
  • the cable-side connector part has at least one connector bank with a housing, which has a Crundianu.
  • the Crundianu has from one or two opposite sides accessible, comb-shaped arranged recesses, which serve for the lateral reception of individual connectors.
  • the cable-side connector part may have a plurality of side by side and operatively connected connector banks.
  • the cable-side connector banks may be e.g. be elastically connected with each other via elastic connecting elements. Depending on the embodiment, the cable-side connector banks can also be rigidly connected to one another.
  • the female connector part e.g.
  • the connectors may be pressed or snapped in the female connector part from the front or the back.
  • the one-piece housing may have multiple rows of openings.
  • the individual connectors can be mounted laterally floating at least in a housing. If necessary, the connector banks can have centering means by means of which the housings are centered when plugged together.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of a multi-coaxial connector in a perspective view from obliquely front and bottom.
  • 2 shows the multiple connector according to Figure 1 obliquely from above and in front.
  • FIG. 3 shows the multiple connector according to FIG. 1 in the opened and partially cut state
  • FIG. 5 shows a sectional view through the connector according to FIG. 4 along AA;
  • FIG. 7 shows a second embodiment of a multiple coaxial connector in a perspective view obliquely from the front and from the top;
  • Fig. 8 shows two individual connectors from the multiple connector according to Figure 7 in a perspective view of obliquely front and top, partially cut.
  • Figure 1 shows a first embodiment of a Mehrfachkoaxial connector 1 in a perspective view obliquely from the front and bottom.
  • FIG. 2 shows the same multiple connector 1 obliquely from the front and from the top, and
  • FIG. 3 shows the multiple connector in an open and partly sectional view obliquely from above.
  • the Mehrfachkoxialverbinder 1 consists of a male and a female connector bank 2, 3, which are operatively connected by plugging together. Both parts 2, 3 have a plurality of male and female connectors 4, 5 which are coaxial here and which are located in a common upper first and second lower, one-part, multi-part connector. sengefelduse 6, 7 are arranged.
  • the male and female coaxial connectors 4, 5 are shown enlarged in Figures 4 and 5. In the figures, the male and female connector 4,5 and the connector bank 2, 3 are shown separated from each other (not operatively connected), so that the individual details are better visible.
  • a connector bank 2, 3 of the illustrated embodiment each has 1 6 connectors coupled together so that no tolerance chain is built up over more than 1 6 connectors.
  • the coaxial connectors 4, 5 can be mounted floating in the lateral direction in one of the housings 6, 7, alternatively or additionally, at least on one side.
  • the outer housing 6 of the male connector bank 2 of the multi-coaxial connector 1 is designed in several parts. It has a base body 8 with comb-like recesses 9, which are suitable for receiving male connectors 4.
  • the recesses 9 are arranged on two opposite sides of the main body 8 and have a parallel orientation to each other. They are two-row and with reference to the floor plan, here at an angle of 60 ° laterally offset from each other (other forms of arrangement are possible).
  • the base body 8 can be easily equipped with connectors 4, 5 with high packing density due to its accessible from both sides configuration of the recesses 9.
  • the recesses 9 can be designed such that the connector 4 can be snapped laterally into this.
  • lid 1 0 On both sides of the base 8 lid 1 0 are arranged, which close the base 8 against the outside and in the recesses 9 inserted connector 4, 5 against
  • recesses 9 are on both C-shaped sides, so that they completely enclose the connector 4 in the assembled state.
  • the cover 1 0 can be glued to the Crund Eisenberg 8, screwed, welded or be releasably operatively connected via snap connections or inseparable.
  • the connectors 4 may be fixedly arranged in the recesses 9 or movable to a defined degree, such that they have a certain tolerance at least laterally.
  • the recesses 9 may also be U-shaped, so that the individual connectors 4 can be snapped into the latter from the side and no cover is required.
  • the second Ceffeteil 7 of the embodiment shown is configured in one piece and for mounting on a board (not shown in detail) provided.
  • the second Ceffeteil 6 has a plurality of parallel openings 1 1, which are suitable for receiving connectors 5.
  • the female connector 5 are pressed for this purpose in the openings 1 1.
  • the screen is formed by the second housing part 7 designed to be conductive here. If necessary, the second housings 7 may have more than two rows of connectors 5.
  • the Cebirusemaschine 6, 7 are preferably made of plastic or metal and, if necessary, at least partially coated with a conductive material.
  • the housings 6, 7 of the embodiment shown are designed such that they are suitable for manufacture by injection molding of plastic or another material. Due to the multi-part construction undeformable undercuts can be avoided.
  • the connector banks 2, 3 have a two-row structure, which allows a compact arrangement of the individual connectors and thus a high density of channels per area, since the individual connectors can be placed very close to each other.
  • Verb- Indians with more than two rows are much more difficult to assemble, especially on the cable side.
  • Optimum utilization at a very high channel density per area is achieved, at least on the cable side, with single-row or single-side accessible double-row connector banks accessible from one side. If the connector is provided on one side for mounting on a printed circuit board or the like, more than two rows can also be provided on this side.
  • the Crundoasa 8 can be configured as needed so that they serve as a lid for an adjacent arranged Crund emotions.
  • the male connectors 4 are each attached directly to a coaxial cable 1 2.
  • the construction of the connectors 4, 5 is relevant to the achievable packing density. For this reason, the connectors 4, 5 paid attention to high integration and a particularly compact design.
  • the male connector 4 have a sleeve-shaped electrically conductive outer part 1 3, which is barrel-shaped at its front end and provided with a plurality of longitudinally extending slots 14, so that a better spring action is achieved.
  • the sleeve-shaped outer part 1 3 inside a paragraph 1 5, respectively, as a stop for an outer shell, respectively.
  • a screen 1 6 of the coaxial cable 1 2 is used.
  • the outer part 1 3 On the outside, the outer part 1 3 a first thickening 1 7, which in the assembled state in the housing 6 (see Figures 1 to 3), with a correspondingly shaped groove 18 is engaged.
  • the thickening 1 7 and the groove 1 8 are designed so that they secure the connector in the assembled state against accidental displacement in the axial direction. In a stamped bent part, the thickening 1 7 can be achieved with a constant wall thickness by a local expansion.
  • the sleeve-shaped outer part 1 3 is attached to the outer casing 1 6 of the coaxial cable 1 2.
  • different types of fastening are used. Good results Tasks are achieved by pressing, gluing or soldering.
  • On an inner conductor 1 9 of the coaxial cable 1 2 a likewise sleeve-shaped first inner part 20 is attached, which is flared at the front end and provided with slots 21 so that the spring force does not exceed a defined level.
  • the sleeve-shaped inner part 20 has an inwardly projecting second thickening 22.
  • the distance between the sleeve-shaped outer part 1 3 and the inner conductor 1 9 is given by an insulation 23 of the coaxial cable 1 2.
  • additional spacer means for example made of plastic or a non-conductive material, may be provided in the male connector 4 between the outer part 13 and the first inner part 20.
  • the female connector 5 consists in the embodiment shown of an insulating spacer sleeve 24 and a pin-shaped second inner part 25.
  • the second inner part 25 is pressed into the spacer sleeve 24 and has anchoring elements 26 which prevent accidental displacement.
  • the rear end is designed thickened and protrudes in the mounted state on the housing 7 (see Figure 3) and serves as a contact to a board (not shown in detail).
  • the female connector parts 5 are pressed from behind into the opening 1 1 of the second housing 7 and are arranged in the assembled state in the interior thereof.
  • the female connectors do not have a screen.
  • the conductive outer parts 1 3 of the male connector 5 form a conductive connection with the inner surfaces of the openings 1 1 (outer conductor).
  • the sleeve-shaped first inner parts 20 and the pin-shaped second inner part 26 are also operatively connected in this state and form an operative connection for transmitting high-frequency signals (inner conductor).
  • the connector 30 has a modular construction with a high number of channels per area.
  • the male connector part 31 consists in the embodiment shown of individual parallel next to each other and laterally arranged elastic brackets 32 floating operatively connected connector banks 2.
  • the connector banks 2 can also be rigidly connected to each other as needed.
  • the coaxial connectors 4, 5 can also be mounted laterally floating in the housings 6, 7 to a defined extent.
  • the housing of the female connector part 33 consists in the embodiment shown of several individual connector banks 3 as described in Figures 1 to 3.
  • the connector banks 3 are mounted side by side on a board.
  • Figure 7 shows a second embodiment of a Mehrfachkoaxial connector 1 in a perspective view obliquely from above.
  • the structure essentially corresponds to that of the connector 1 according to FIGS. 1 to 3.
  • the first housing 6 is opened and the second housing 7 shown partially cut.
  • the connector shown here has a single-row design.
  • the housing 6 of the male connector bank 2 is configured in two parts and consists of a base body 8, which has a plurality of juxtaposed recesses 9 for receiving cables 1 2 and with these male coaxial connectors 4 operatively connected.
  • the connector 4 have thickenings 1 7, which are arranged in the assembled state in grooves provided for this purpose 18 and prevent longitudinal displacement.
  • the main body 8 and the lid 10 constrictions 29, which is dimensioned so that the cables 1 2 are clamped controlled in the closed state in this area for the purpose of strain relief.
  • the female connector bank 3 is also configured in a single row.
  • the female connector 5 are also pressed in the embodiment shown from behind into the second housing 7.
  • Figure 8 shows two male and two female connectors 4, 5 shown in a perspective view of each other.
  • a front portion is cut away from 90 °, so that the interior of the connector 4, 5 is more visible.
  • the connectors 4, 5 corresponding to the connectors 4, 5 of the third embodiment of the multi-coaxial connector 1 according to FIG. 7 may also be used in principle in an embodiment shown in the preceding figures.
  • the male connector 4 have inside a first spacer sleeve 34 which is disposed between the sleeve-shaped outer part 1 3 and connected to the inner conductor 1 9 of the coaxial cable 1 2 first inner part 20 and these spaced from each other.
  • the spacer sleeve 34 is usually made of an insulating material and serves to hold the parts.
  • the female connector 5 has an outer conductor 35, which is arranged at a distance from the second inner part 25 via a second spacer sleeve 36.
  • the outer conductor 35 cooperates in the assembled state with the sleeve-shaped outer part 1 3 of the counterpart 4, during which the first inner part 20 is conductively connected to the second inner part 25 in the inserted state.
  • connection between the individual parts is made safe and to compensate for certain geometric variations in the longitudinal and transverse directions, both the outer conductor and the second inner part of a bellows 37, 38 on.
  • the connectors 4, 5 shown here cooperate via end contacts.

Landscapes

  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)

Description

MEH RFACH KOAXIALVERBI N DER
Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Mehrfachkoaxialverbinder gemäss dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs.
Aus dem Stand der Technik sind Mehrfachkoaxialverbinder bekannt, die für das gleichzeitige Anschliessen mehrerer Verbinder mit einer koaxialen Kabelführung geeignet sind. Z.B. ist von der Anmelderin ein 16-fach Multi-Koax-Verbinder mit der Produktbezeichnung McI 6 bekannt. Dieser weist einen Abstand von rund 4mm zwischen den einzelnen Verbindern auf und eignet sich für Frequenzen bis ca. 40CHz. Ebenfalls bekannt ist ein Einzelverbinder mit der Bezeichnung MMPX, der sich für Frequenzen bis 65CHz eignet, aber eine vergleichsweise hohe Steckkraft aufweist. Von anderen Herstellern sind diverse Produkte bekannt, die für die Übertragung von Signalen mit hohen Frequenzen angeboten werden:
• Gore UHD (Koaxialverbinder, 6 - 9CHz, 19dB, <78 Kanäle pro Quadratzoll, Interface Stanz-Biege-Technik, Gehäuse KS-Spritzguss)
• Tyco Nanonics Multi Coaxial Connector (20GHz, 2.54mm center-center pitch, Metallgehäuse, ähnlich sub-D, max. 1 x9)
• Tensolite HDRFi Multi Coaxial Connector (40CHz, 3.3mm center-center pitch, Metallgehäuse, ähnlich sub-D oder rund, planarer Kontakt, ca. 40 Kanäle pro Quadratzoll in 1 1 -sub-D)
• Synergetix „Spring Contact Fields" (bis 20CHz, ca. 1 .95mm center-center pitch bei bester Anordnung für Hochfrequenzkontakte, offenes Feld, frei konfigurierbar, ca. 170 Kanäle pro Quadratzoll) • Hirose 2mm Coaxial Backplane Connector (3CHz, 7.5mm center-center pitch, passt in 2mm backplane Raster)
• Backplane-Verbinder von Molex/Teradyne, ERNI, FCI (1 0-20Gbps, wenige Steckzyklen, Dichte bis 300 Kanäle pro Quadratzoll)
Von der FCI ist ein Verbindersystem mit der Bezeichnung AirMax VS High Speed Connector
System bekannt. Die Verbinder werden aus einzelnen Schichten aufgebaut und weisen keine Abschirmung auf. Sie eignen sich daher nur begrenzt für die Übertragung hoher Frequenzen.
EPl 021 852 (EP'852) wurde im Namen von Tyco Electronics hinterlegt und betrifft einen koaxialen H F-Verbinder zur Übertragung von hochfrequenten elektromagnetischen Wellen. Der Verbinder weist ein Gehäuse mit mindestens einem Innenkontakt und mit einem koaxial um den Innenkontakt angeordneten Aussenkontakt auf. EP'852 liegt die Aufgabe zu Grunde, einen HF-Koaxial-Steckverbinder zu zeigen, welcher bei ausreichender Aussen leiterober- flächendicke einfach und kostengünstig herstellbar ist. Darüber hinaus soll bei dem aufzu- findenden H F-Koaxial-Steckverbinder auch eine sichere elektrische Verbindung mit einem Aussenleiter eines Koaxialgegensteckers, also die Aussenleiterfunktion, gewährleistet sein. Diese Aufgabe soll dadurch gelöst werden, dass das Gehäuse als Spritzgiessteil aus Kunststoff gebildet ist, und dass das Gehäuse einen aus Kunststoff bestehenden und um den Innenkontakt koaxial herum angeordneten Wandabschnitt aufweist, bei dem mindestens die dem Innenkontakt zugewandte Innenwandung mit einer ausreichend dicken Metallisierungsschicht versehen ist.
Aus Elektronik 7/8.4.82, Seite 146 ist bereits bekannt, bei mehrpoligen Steckverbindern ein Kunststoffgehäuse vorzusehen und dieses aus Abschirmgründen mit einer Oberflächenmetallisierung zu versehen. Bei diesen mehrpoligen Steckverbindern handelt es sich jedoch nicht um Koaxialsteckverbinder, bei denen immer ein Kontaktpaar aus Innenkontakt/ koaxialer Aussenkontakt besteht. Vielmehr weisen diese bekannten Steckverbinder mehrere Kontaktstifte auf, welche von einer gemeinsamen Cehäuseberandung, die oberflächenmetallisiert ist, umgeben sind. Eine Aussenleiterfunktion durch Metallisierung einer hohlzylindri- sehen Innenwandung des Gehäuses zu realisieren spielt also dort keine Rolle.
EPO58296O (EP'96O) wurde im Namen der Siemens AC hinterlegt und betrifft eine HF- Koaxial-Steckverbindung mit mehreren, in einem bestimmten Teilungsabstand auf einer Unterlage, z.B. einer Leiterplatte, angeordneten Koaxialsteckern und entsprechenden, auf einer Unterlage angeordneten koaxialen Gegensteckverbindern. EP'960 liegt die Aufgabe zu Grunde ein für einen kleinen Teilungsabstand von z.B. 5 mm geeigneten, d.h. mechanisch und elektrisch angepassten H F-Koaxial-Steckverbindung in vereinfachter Anschlusstechnik zu schaffen. Gemäss der Beschreibung von EP'960 wird die Aufgabe durch eine HF-Koaxial- Steckverbindung mit folgenden Merkmalen gelöst: a) die Koaxialstecker sind mit Einpresskontakten an ihrer Unterlage befestigt, b) die Gegensteckverbinder sind in einer der Anzahl der Koaxialstecker entsprechenden Anzahl in einem Monoblock integriert, c) der Monoblock besteht aus leitendem Material und bildet den Aussenleiter für alle in ihm integrierten koaxialen Gegensteckverbinder, d) die Innenleiter der koaxialen Gegensteckverbinder und ihre Anschlüsse für die Unterlage sind jeweils isoliert in Bohrungen des Monoblocks aufgenommen, e) die Anschlüsse der Innenleiter der koaxialen Gegensteckverbinder und die Aussen- leiteranschlüsse des Monoblocks sind als Einpresskontakte ausgebildet.
US4571014 von AT&T wurde 1 986 hinterlegt und zeigt einen Steckverbinder mit einer Vielzahl von Kontakten und einem modularen, vergleichsweise komplizierten Aufbau. Der Verbinder wird aus einer Vielzahl von unterschiedlichen Teilen zusammengesteckt und soll sich für die Verwendung mit Printplatten eignen. Der Verbinder weist keinen koaxialen Auf- bau auf. Die aus dem Stand der Technik bekannten Steckverbinder eignen sich nicht für die Verwendung in einem Array mit hoher Packungsdichte im Bereich von 1 00 Kanälen pro Quadratzoll wie sie z.B. bei Testanordnungen zum Testen von Chips oder Mikroprozessoren zum Einsatz kommen, wo eine Vielzahl von Verbinderstellen gleichzeitig auf engem Raum verbunden und hohe Frequenzen übertragen werde müssen. Ein Grund dafür besteht darin, dass aufgrund der Ausgestaltung keine Anordnung mit entsprechender Packungsdichte möglich ist. Ebenfalls kann nicht garantiert werden, dass alle Verbinder sicher miteinander wirkverbunden sind.
US51 90472 von W. L Gore & Associates, Inc. wurde 1 992 angemeldet und zeigt einen Mehrfachkoaxialverbinder, der eine hohe Kanaldichte zum Ziel hat. Einzelne Koaxialverbinder werden in kammartige, auf zwei Seiten gegenüberliegend angeordnete, halbrunde Aussparungen eines so genannten Gruppiermoduls von der Seite her hälftig eingelegt. Da die Aussparungen die Verbinder nur zur Hälfte umgeben, sind die einzelnen Verbinder nicht in den einzelnen Aussparungen gehalten und fallen aus diesen heraus. Erst durch das seitliche Aufeinanderschichten von mehreren Gruppiermodulen werden die einzelnen Verbinder eingespannt und finden dadurch Halt. Ohne das Aufeinanderschichten sind Gruppiermodule als solche nicht funktionsfähig. Die mit den einzelnen Verbindern bestückten, geschichteten Gruppiermodule werden in einen äusseren Rahmen von hinten starr eingepresst und so zu einem funktionsfähigen Mehrfachkoaxialverbinder zusammengefügt. Das beschriebene Prin- zip eines Mehrfachkoaxialverbinders ermöglicht zwar theoretisch Mehrfachverbinder mit einer vergleichsweise hohen Verbinderzahl, weist jedoch signifikante Nachteile auf. Einerseits gestaltet sich die Montage äusserst schwierig. Andererseits sind die einzelnen, sehr filigran ausgestalteten Verbinder sehr starr gehalten, was sich beim Aufbau von Verbindern mit einer hohen Anzahl von Kanälen aufgrund der sich aufbauenden Toleranzketten negativ auswirkt. Ein weiterer Nachteil besteht in der Vielzahl sehr kleiner und unterschiedlicher Bauteile, die aufwendig in der Fertigung sind und daher die entsprechenden Mehrfachkoaxialverbinder sehr teuer werden lassen. Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Mehrfachkoaxialverbinder zu zeigen, der sich für die Verwendung in einem Array mit hoher Packungsdichte im Bereich von 100 Kanälen oder mehr pro Quadratzoll eignet und die dem Stand der Technik anhaftenden Nachteile nicht aufweist.
Diese Aufgabe wird durch einen Mehrfachkoxialverbinder gemäss dem unabhängigen Patentanspruch gelöst.
Mit steigender Packungsdichte (Kanäle pro Fläche) werden die einzelnen Koaxialverbinder und die sie haltenden Cehäuseteile immer kleiner. Dies hat zur Folge, dass sich Fertigungstoleranzen immer stärker auswirken und damit Verbinder mit einer hohen Anzahl von Kanälen sehr schwierig herstellbar sind. Folgen davon können hohe Steckkräfte, mechanische Deformationen oder Fehlfunktionen sein. Ein weiteres Problem ergibt sich aus der schwierigen Logistik der kleinen Teile.
Die Erfindung trägt diesen Umständen Rechnung, indem durch den erfindungsgemässen Aufbau und die Konstruktionsweise die sich typischerweise ergebende Toleranzkette gezielt unterbrochen wird. Dies wird dadurch erreicht, dass ein erfindungsgemässer Mehrfachkoaxialverbinder einen modularen Aufbau mit mehreren Verbinderbänken aufweist, wobei die einzelnen Verbinderbänke als solche in der Regel funktionsfähige Einheiten darstellen. Die Verbinderbänke weisen in der Regel eine Mehrzahl von einzelnen Koaxialverbindern auf, die in einer oder zwei Reihen angeordnet sind. Die einzelnen Koaxialverbinder sind zu diesem Zweck in Aussparungen eines Crundkörpers befestigt und weisen bei Bedarf zumindest auf einer Verbinderseite eine schwimmende Lagerung auf, um Toleranzen auszugleichen. Je nach Ausführungsform sind die einzelnen Verbinderbänke zumindest kabelseitig starr oder in einem definierten Mass beweglich miteinander zu einer grosseren Einheit wirkverbunden. Falls erforderlich, weisen die einzelnen Verbinderbänke Zentriermittel auf, mittels denen die einzelnen Verbinderbänke getrennt voneinander ausgerichtet und justiert werden. Alternativ oder in Ergänzung können die einzelnen Verbinder je nach Anwendungsgebiet als Zentrierhilfe dienen.
Ein erfindungsgemässer Steckverbinder weist einen oder mehrere weibliche und einen oder mehrere männliche Verbinderbänke auf, die je eine oder zwei Reihen (z.B. 1 x8, resp. 2x8) von miteinander wirkverbindbaren einzelnen (weiblichen und männlichen) Verbindern mit einem vorzugsweise koaxialen Aufbau aufweisen. Das Gehäuse der Verbinderbänke (insbesondere kabelseitig) und die Anordnung der einzelnen Verbinder in den Verbinderbänken ermöglicht eine hohe Packungsdichte. Es hat sich gezeigt, dass Verbinderbänke mit mehr als zwei Reihen von Einzelverbinder, die nicht in einer erfindungsgemässen Art und Weise von der Seite her aufgebaut werden können, nur sehr schwierig herzustellen sind. Die einzelnen Verbinderbänke können bei Bedarf zu grosseren Einheiten schwimmend oder starr wirkverbunden werden. Schwimmende Verbindungen können durch elastische Elemente oder Aus- sengehäuse bewirkt werden. Starre Verbindungen können durch die einzelnen Verbinderbänke aufnehmende Aussengehäuse oder durch Verschrauben, Verkleben, Verschweissen und/oder mittels Schnappverbindungen erzielt werden. Gute Resultate für eine schwimmende Lagerung werden durch seitlich angeordnete elastische Verbindungselemente erreicht, welche die einzelnen Verbinderbänke miteinander wirkverbinden.
In einer Ausführungsform können die einzelnen Verbinder auf der einen Verbinderseite direkt an einer entsprechenden Anzahl von Koaxialkabeln angeschlossen und dann in auf einer oder zwei (gegenüberliegenden) Seiten eines Grundkörpers angeordnete Aussparungen eines Gehäuses eingepresst oder eingelegt sein. Bei Bedarf können die Aussparungen mittels Deckeln verschlossen werden.
Auf einer Gegenseite können Verbinder in entsprechender Anzahl in einem ein- oder mehrteiligen Gehäuse angeordnet sein und mit einer Leiterplatte zusammenwirken oder ebenfalls an einer entsprechenden Anzahl von Koaxialkabeln befestigt sein. Das Gehäuse auf der Gegenseite kann aus einem leitenden Material, z.B. Metall oder einem mit einer leitenden Schicht beschichteten Kunststoff gefertigt sein, und die Funktion der Schirmung übernehmen. Das Gehäuse kann für die Montage auf einer Leiterplatte vorgesehen sein.
Ein erfindungsgemässer Mehrfachkoaxialverbinder kann bei Bedarf zumindest auf einer Ge- häuseseite, z.B. kabelseitig (dort wo die Kabel angeschlossen sind), einen modularen Aufbau aufweisen, der verschieden erweiterbare Konfigurationen wie z.B. 1 x8, 2x8 oder nx8 (n steht für eine beliebige Anzahl), resp. nx2x8 erlaubt. Für den Fachmann ist klar, dass eine von 8 abweichende Anzahl von Verbindern pro Reihe abhängig vom Anwendungsgebiet möglich ist. Ein Vorteil besteht darin, dass der Steckverbinder, u. a. aufgrund der verbesserten Zu- gänglichkeit, einfacher konfektioniert werden kann und sich unterschiedliche Ausführungsformen zu einem hohen Grad aus gleichen Teilen zusammenbauen lassen. Die einzelnen Gehäuseteile können bei Bedarf schwimmend, z.B. über seitlich oder dazwischen angeordnete elastische Verbindungselemente, z.B. aus Gummi oder ähnlichen Materialien miteinander verbunden sein. Dadurch können gewisse Toleranzen beim Verbinden mit einem Gegenele- ment ausgeglichen, resp. die Toleranzketten unterbrochen werden.
Zu diesem Zweck sind die einzelnen Verbinder auf jeder Seite des Verbinders in einem oder mehreren Gehäusen eingepresst, die zur Halterung derselben - je nach Ausführungsform starren oder schwimmenden - dienen. Die Gehäuse bestehen vorzugsweise aus spritzgegossenem Kunststoff. Die Wirkverbindung mit den Kabeln erfolgt durch Verpressen oder Verlö- ten.
Die einzelnen Verbinder weisen bei Bedarf Federelemente auf, mittels denen die Steckkraft mit dem Gegenstück bestimmt und allfällige Abweichungen in einem definierten Mass ausgeglichen werden. Je nach Ausführungsform sind die Federelemente z.B. balgförmig ausgebildet oder weisen eine tonnenförmige Ausgestaltung auf, die bei Bedarf in Längsrichtung oder in einem gewissen Winkel dazu geschlitzt ist, derart dass das Lastniveau einen gewissen Wert nicht überschreitet.
Ein Verbinder eignet sich typischerweise für Bandbreiten von 25CHz oder höher bei SMD- montierbarem senkrechtem PCB-Verbinder. Der spezielle Aufbau ermöglicht erstmals Dichten von 1 00 Kanälen oder mehr pro Quadratzoll. Der Abstand zwischen zwei einzelnen Verbindern (Center-center-pitch) beträgt typischerweise höchstens 2 mm. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass sich die Technologie für die Herstellung von Serien eignet und die Verbinder kostengünstig herstellbar sind. Das Ziel wird erreicht, indem eine Reduktion auf die wesentlichen Elemente eines koaxialen Interfaces Printed Circuit Board (PCB)-zu-Kabelverbinder erfolgt.
Das erfindungsgemässe Konzept ermöglicht u. a. mikroskopische Dimensionen. Für eine kostengünstige Fertigung sind die Metallteile vorzugsweise so gestaltet, dass sie sich zur Herstellung mittels Stanz-Biege-, resp. Tiefziehtechnik eignen, das Gehäuse ist vorzugsweise so ausgestaltet, dass es aus spritzgegossenem Kunststoff hergestellt werden kann.
Das Ausrichtungsprinzip beruht darauf, dass die einzelnen Verbinderbänke über Zentrierelemente einzeln und weitgehend unabhängig voneinander zentriert werden. Das Ausrichtungsprinzip wird damit über Zentrierstifte und Aussenleiter zum Innenleiter immer feiner. NxI 6 Konfiguration wird über lose gekoppelte 1 x1 6 Verbinder realisiert, so dass sich keine Toleranzkette über mehr als 1 6 Verbinder aufbaut.
Ein Anwendungsgebiet für erfindungsgemässe Verbinder mit hoher Kanaldichte ist Test und Messungen bei der Herstellung und Entwicklung serieller Hochgeschwindigkeits- Datenübertragungskomponenten. Hier werden viele serielle Hochgeschwindigkeitskanäle (derzeit rund 6 bis 1 5 Gigabit pro Sekunde, Gbps) parallel übertragen. Für eine bessere Qua- lität wird jeder Kanal pro Richtung vorzugsweise differentiell geführt. Eine „Füll Duplex"- Verbindung benötigt vier physikalische Verbindungen.
In der Messtechnik sollen die Signale so störungsarm wie möglich übertragen werden, daher werden die Verbindungen vorzugsweise koaxial geführt. Die Signale werden in integrierten Siliziumschaltungen erzeugt. Für eine hohe Signalgüte sollen daher die Leitungslängen auf PCB so kurz wie möglich gehalten werden. Da der Abstand der Signalpads am Chipgehäuse wenige Zehntelmillimeter beträgt, wird die Leitungslänge umso kürzer, je dichter der Koaxialverbinder an das Chipgehäuse montiert werden kann und damit je kleiner und dichter die gesamte Verbindung wird. Ausführungsformen, wie z.B. die beschriebene „1 x8" oder die „2x8"-Variante mit ca. rund 2mm center-center-Abstand, eignen sich hierzu besonders. Es können je nach Bedarf 2 bzw. 4 serielle Full-Duplex-Kanäle geführt werden.
Eine weiteres Anwendungsgebiet ist der „Automated Test Equipmenf-Markt mit den dort benötigten sogenannten „Testköpfen". Hier werden viele serielle Verbindungen von einem sogenannten „Loadboard" von einem Testkopf zu einer Messstation geführt. Ein typisches Beispiel ist ein aktueller Digital-IC wie Prozessor, Crafikchip, o. ä. Bauteile, die eine Vielzahl serieller Kanäle enthalten und derzeit typischerweise Datenraten bis 6 Cbps erreichen. Zukünftig sind Datenraten bis 1 5Cbps zu erwarten. Die Anzahl Kanäle kann 100 oder mehr pro Chip erreichen. Hierfür wird ein Multikanal-Verbinder hoher Güte mit einer entsprechenden Anzahl von Kanälen benötigt. Aufgrund der engen Platzverhältnisse auf dem Loadboard und der vorzugsweise möglichst kurzen PCB-Verbindungen sind 1 00 Kanäle pro Quadratzoll von Vorteil. Dies kann mit einem erfindungsgemässen Verbinder auf kostengünstige Art und Weise erreicht werden.
Weitere potentielle Anwendungen liegen in der allgemeinen Messtechnik, generell in der digitalen Hochgeschwindigkeitsdatenübertragung oder der digitalen Signalverarbeitung (z.B. in Mobilfunkbasisstationen). Aufgrund der Flexibilität und der einfach zu erzielenden geringen Abmessungen des neuen Verbinders kann aber auch eine Familie entwickelt werden, die zu einem neuen Standard führt. Durch die erfindungsgemässe Ausgestaltung der Verbinder ist eine Datenübertragung hoher Qualität mit einer Vielzahl von Kanälen möglich.
In einer Ausführungsform beinhaltet der Mehrfachkoaxialverbinder einen weiblichen und zumindest einen kabelseitigen männlichen Verbinderteil. Der kabelseitige Verbinderteil weist mindestens eine Verbinderbank mit einem Gehäuse auf, das einen Crundkörper aufweist. Der Crundkörper weist von einer oder zwei gegenüberliegenden Seiten her zugängliche, kammförmig angeordnete Aussparungen auf, die zur seitlichen Aufnahme von einzelnen Verbindern dienen. Der kabelseitige Verbinderteil kann mehrere, seitlich nebeneinander und miteinander wirkverbundene Verbinderbänke aufweisen. Die kabelseitigen Verbinderbänke können z.B. über elastische Verbindungselemente schwimmend miteinander wirkverbunden sein. Je nach Ausführungsform können die kabelseitigen Verbinderbänke auch starr miteinander wirkverbunden sein. Der weibliche Verbinderteil, der z.B. starr auf einer Platine befestigt wird, kann ein einteiliges Gehäuse mit parallel verlaufenden Öffnungen aufweisen, die zur Aufnahme von einzelnen Verbindern dienen. Die Verbinder können im weiblichen Verbinderteil von der Vorder- oder der Rückseite her eingepresst oder eingeschnappt werden. Bei Bedarf kann das einteilige Gehäuse mehrere Reihen von Öffnungen aufweisen. Zum Ausgleichen von geometrischen Abweichungen können die einzelnen Verbinder zumindest in einem Gehäuse seitlich schwimmend gelagert sein. Bei Bedarf können die Verbinderbänke Zentriermittel aufweisen mittels denen die Gehäuse beim Zusammenstecken gegeneinander zentriert werden.
Die Erfindung wird anhand von in den nachfolgenden Figuren beschriebenen Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine erste Ausführungsform eines Mehrfachkoaxialverbinders in einer perspektivi- sehen Ansicht von schräg vorne und unten; Fig. 2 den Mehrfachverbinder gemäss Figur 1 von schräg oben und vorne;
Fig. 3 den Mehrfachverbinder gemäss Figur 1 in geöffnetem und teilweise geschnittenem Zustand;
Fig. 4 einen einzelnen Verbinder in einer Seitenansicht;
Fig. 5 eine Schnittdarstellung durch den Verbinder gemäss Figur 4 entlang AA;
Fig. 6 eine Ausführungsform eines Mehrfachkoaxialverbinder-Arrays (u=6) in einer perspektivischen Darstellung von schräg oben und vorne;
Fig. 7 eine zweite Ausführungsform eines Mehrfachkoaxialverbinders in einer perspektivischen Darstellung von schräg vorne und oben;
Fig. 8 zwei einzelne Verbinder aus dem Mehrfachverbinder gemäss Figur 7 in einer perspektivischen Darstellung von schräg vorne und oben, teilweise geschnitten.
In den Figuren werden für sich entsprechende Teile gleiche Bezugszeichen verwendet.
Figur 1 zeigt eine erste Ausführungsform eines Mehrfachkoaxialverbinders 1 in einer perspektivischen Darstellung von schräg vorne und unten. Figur 2 zeigt denselben Mehrfach- verbinder 1 von schräg vorne und oben und Figur 3 zeigt den Mehrfachverbinder in einer geöffneten und teilweise geschnittenen Darstellung von schräg oben.
Der Mehrfachkoxialverbinder 1 besteht aus einem männlichen und einem weiblichen Verbinderbank 2, 3, die durch Zusammenstecken miteinander wirkverbindbar sind. Beide Teile 2, 3 weisen eine Mehrzahl von männlichen und weiblichen hier koaxialen Verbindern 4, 5 auf, die in einem gemeinsamen oberen ersten und zweiten unteren, ein- der mehrteiligen Aus- sengehäuse 6, 7 angeordnet sind. Die männlichen und weiblichen koaxialen Verbinder 4, 5 sind in den Figuren 4 und 5 vergrössert dargestellt. In den Figuren sind der männliche und der weibliche Verbinder 4,5 bzw. die Verbinderbank 2, 3 voneinander getrennt (nicht wirkverbunden) dargestellt, so dass die einzelnen Details besser ersichtlich sind. Am Gehäuse 6 der männlichen Verbinderbank 2 sind Führungsstifte 27 angeordnet, die beim Wirkverbinden mit der weiblichen Verbinderbank 3 in dafür vorgesehene Zentrieröffnungen 28 am zweiten Gehäuse 7 eingreifen und die Gehäuse der einzelnen Verbinderbänke 2, 3 zueinander ausrichten. Eine Verbinderbank 2, 3 der gezeigten Ausführungsform weist jeweils 1 6 Verbinder auf, die miteinander gekoppelt sind, so dass sich keine Toleranzkette über mehr als 1 6 Verbinder aufbaut. Damit sich die koaxialen Verbinder 4, 5 beim Verbinden zueinander ausrichten, können diese alternativ oder in Ergänzung zumindest auf einer Seite in einem der Gehäuse 6, 7 in seitlicher Richtung schwimmend gelagert sein.
Wie aus Figur 3 hervorgeht ist das Aussengehäuse 6 der männlichen Verbinderbank 2 des Mehrfachkoaxialverbinders 1 mehrteilig ausgestaltet. Es weist einen Grundkörper 8 mit kammartig angeordneten Aussparungen 9 auf, welche zur Aufnahme von männlichen Verbindern 4 geeignet sind. Die Aussparungen 9 sind auf zwei gegenüber liegenden Seiten des Grundkörpers 8 angeordnet und weisen eine parallele Ausrichtung zueinander auf. Sie sind zweireihig und mit Bezugnahme auf den Grundriss, hier in einem Winkel von 60° seitlich versetzt zueinander angeordnet (andere Formen der Anordnung sind möglich). Der Grund- körper 8 kann aufgrund seiner von beiden Seiten her zugänglichen Ausgestaltung der Aussparungen 9 einfach mit Verbindern 4, 5 mit hoher Packungsdichte bestückt werden. Die Aussparungen 9 können derart ausgestaltet sein, dass die Verbinder 4 seitlich in diese eingeschnappt werden können.
Auf beiden Seiten des Grundkörpers 8 sind Deckel 1 0 angeordnet, welche den Grundkörper 8 gegen aussen abschliessen und in die Aussparungen 9 eingesetzte Verbinder 4, 5 gegen
Herausfallen sichern. In der gezeigten Ausführungsform sind Aussparungen 9 auf beiden Seiten C-förmig ausgebildet, so dass sie die Verbinder 4 in montiertem Zustand komplett umschliessen.
Je nach Anwendungsgebiet können die Deckel 1 0 mit dem Crundkörper 8 verklebt, verschraubt, verschweisst oder über Schnappverbindungen lösbar oder unlösbar wirkverbunden sein. Die Verbinder 4 können in den Aussparungen 9 fest oder in einem definierten Mass beweglich angeordnet sein, derart, dass sie zumindest seitlich eine gewisse Toleranz aufweisen. Je nach Anwendungsgebiet können die Aussparungen 9 auch U-förmig ausgebildet sein, so dass die einzelnen Verbinder 4 von der Seite her in diese eingeschnappt werden können und kein Deckel erforderlich ist.
Im Unterschied zum ersten Cehäuseteil 6, ist der zweite Cehäuseteil 7 der gezeigten Ausführungsform einteilig ausgestaltet und zur Montage auf einer Platine (nicht näher dargestellt) vorgesehen. Der zweite Cehäuseteil 6 weist mehrere parallel verlaufende Öffnungen 1 1 auf, die zur Aufnahme von Verbindern 5 geeignet sind. Die weiblichen Verbinder 5 werden zu diesem Zweck in die Öffnungen 1 1 eingepresst. Der Schirm wird in der gezeigten Ausfüh- rungsform durch den hier leitend ausgestalteten zweiten Cehäuseteil 7 gebildet. Bei Bedarf können die zweiten Gehäuse 7 mehr als zwei Reihen von Verbindern 5 aufweisen.
Die Cehäuseteile 6, 7 sind vorzugsweise aus Kunststoff oder Metall hergestellt und sind, falls erforderlich, zumindest bereichsweise mit einem leitenden Material beschichtet. Die Gehäuse 6, 7 der gezeigten Ausführungsform sind so ausgestaltet, dass sie sich zum Herstel- len durch Spritzgiessen von Kunststoff oder einem anderen Material eignen. Durch den mehrteiligen Aufbau können nicht entformbare Hinterschnitte vermieden werden.
Die Verbinderbänke 2, 3 weisen einen zweireihigen Aufbau auf, welcher eine kompakte Anordnung der einzelnen Verbinder und damit eine hohe Dichte von Kanälen pro Fläche ermöglicht, da die einzelnen Verbinder sehr nahe beieinander platziert werden können. Verb- inder mit mehr als zwei Reihen gestalten sich - insbesondere kabelseitig - bei der Montage wesentlich schwieriger. Eine optimale Ausnutzung bei einer sehr hohen Kanaldichte pro Fläche wird zumindest kabelseitig mit von einer Seite her zugänglichen ein- oder von ein oder zwei Seiten her zugänglichen zweireihigen Verbinderbänken erzielt. Ist der Verbinder auf einer Seite für die Montage auf einer Printplatte oder ähnlich vorgesehen, können auf dieser Seite auch mehr als zwei Reihen vorgesehen werden. Die Crundkörper 8 können bei Bedarf so ausgestaltet sein, dass sie für einen benachbart angeordneten Crundkörper als Deckel dienen.
Wie aus den Figuren 3 bis 5 zu erkennen ist, sind die männlichen Verbinder 4 je direkt an einem Koaxialkabel 1 2 angebracht. Die Konstruktionsart der Verbinder 4, 5 ist für die erzielbare Packungsdichte relevant. Aus diesem Grund wurde bei den Verbindern 4, 5 auf eine hohe Integration und einen besonders kompakten Aufbau geachtet.
Die männlichen Verbinder 4 weisen einen hülsenförmigen elektrisch leitenden Aussenteil 1 3 auf, der an seinem vorderen Ende tonnenförmig aufgedehnt und mit mehreren hier längs verlaufenden Schlitzen 14 versehen ist, damit eine bessere Federwirkung erzielt wird. Am hinteren Ende weist der hülsenförmige Aussenteil 1 3 im Innern einen Absatz 1 5 auf, der als Anschlag für einen Aussenmantel, resp. einen Schirm 1 6 des Koaxialkabels 1 2 dient. Auf der Aussenseite weist der Aussenteil 1 3 eine erste Verdickung 1 7 auf, die in montiertem Zustand im Gehäuse 6 (vgl. Figuren 1 bis 3), mit einer korrespondierend ausgebildeten Nut 18 in Eingriff steht. Die Verdickung 1 7 und die Nut 1 8 sind so ausgestaltet, dass sie den Verbinder in montiertem Zustand gegen ungewolltes Verschieben in axialer Richtung sichern. Bei einem Stanzbiegeteil kann die Verdickung 1 7 bei konstanter Wandstärke durch eine lokale Aufweitung erzielt werden.
Der hülsenförmige Aussenteil 1 3 ist am Aussenmantel 1 6 des Koaxialkabels 1 2 befestigt. Je nach Anwendungsgebiet kommen verschiedene Befestigungsarten zum Einsatz. Gute Resul- täte werden durch Verpressen, Verkleben oder Verlöten erzielt. Auf einem Innenleiter 1 9 des Koaxialkabels 1 2 ist ein ebenfalls hülsenförmiger erster Innenteil 20 aufgesteckt, der am vorderen Ende konisch aufgeweitet und mit Schlitzen 21 versehen ist, damit die Federkraft ein definiertes Mass nicht überschreitet. Zur Verbesserung des Kontaktes weist der hülsen- förmige Innenteil 20 eine nach innen vorstehende zweite Verdickung 22 auf. Der Abstand zwischen dem hülsenförmigen Aussenteil 1 3 und dem Innenleiter 1 9 ist durch eine Isolation 23 des Koaxialkabels 1 2 gegeben. Ergänzend können bei Bedarf im männlichen Verbinder 4 zwischen Aussenteil 1 3 und erstem Innenteil 20 weitere Distanzmittel z.B. aus Kunststoff oder einem nicht leitenden Material vorgesehen sein.
Der weibliche Verbinder 5 besteht in der gezeigten Ausführungsform aus einer isolierenden Distanzhülse 24 und einem stiftförmigen zweiten Innenteil 25. Der zweite Innenteil 25 ist in die Distanzhülse 24 eingepresst und weist Verankerungselemente 26 auf, welche ein ungewolltes Verschieben verhindern. Das hintere Ende ist verdickt ausgestaltet und ragt im montierten Zustand über das Gehäuse 7 (vgl. Figur 3) hinaus und dient als Kontakt zu einer Platine (nicht näher dargestellt).
Wie in Figur 3 zu erkennen ist, werden die weiblichen Verbinderteile 5 von hinten in die Öffnung 1 1 des zweiten Gehäuses 7 eingepresst und sind im montierten Zustand im Innern derselben angeordnet. In der gezeigten Ausführungsform weisen die weiblichen Verbinder keinen Schirm auf. Dieser wird durch das zweite Gehäuse 7 bereitgestellt, das entweder ganz aus leitendem Material hergestellt oder zumindest im Bereich der inneren Oberfläche der Öffnungen 1 1 mit einem solchen beschichtet ist. Im wirkverbundenen Zustand bilden die leitenden Aussenteile 1 3 der männlichen Verbinder 5 eine leitende Verbindung mit den Innenflächen der Öffnungen 1 1 (Aussenleiter). Gleichzeitig sind der hülsenförmige erste Innenteile 20 und der stiftförmige zweite Innenteil 26 in diesen Zustand ebenfalls wirkver- bunden und bilden eine Wirkverbindung zum Übertragen von hochfrequenten Signalen (Innenleiter). Figur 6 zeigt eine Ausführungsform eines Mehrfachkoaxialverbinder-Arrays 30 in einer perspektivischen Darstellung. Der Verbinder 30 weist einen modularen Aufbau mit einer hohen Anzahl von Kanälen pro Fläche auf. Der männliche Verbinderteil 31 besteht in der gezeigten Ausführungsform aus einzelnen parallel neben einander und über seitlich angeordnete elas- tische Halterungen 32 schwimmend miteinander wirkverbundenen Verbinderbänke 2. Je nach Anwendungsgebiet können die Verbinderbänke 2 bei Bedarf auch starr miteinander wirkverbunden sein. Ebenfalls können bei Bedarf auch die koaxialen Verbinder 4, 5 in einem definierten Mass in den Gehäusen 6, 7 seitlich schwimmend gelagert sein.
Das Gehäuse des weiblichen Verbinderteils 33 besteht in der gezeigten Ausführungsform aus mehreren einzelnen Verbinderbänken 3 wie in den Figuren 1 bis 3 beschrieben. Die Verbinderbänke 3 werden auf einer Platine nebeneinander befestigt.
Figur 7 zeigt eine zweite Ausführungsform eines Mehrfachkoaxialverbinders 1 in einer perspektivischen Darstellung von schräg oben. Der Aufbau entspricht im Wesentlichen dem des Verbinders 1 gemäss den Figuren 1 bis 3. Für die Beschreibung der allgemeinen Funktions- weise wird daher auf diese Figuren verwiesen. Zur besseren Verständlichkeit ist das erste Gehäuse 6 geöffnet und das zweite Gehäuse 7 teilweise geschnitten dargestellt.
Im Unterschied zum Verbinder gemäss den Figuren 1 bis 3 ist der hier gezeigte Verbinder einreihig ausgestaltet. Das Gehäuse 6 der männlichen Verbinderbank 2 ist zweiteilig ausgestaltet und besteht aus einem Grundkörper 8, der mehrere nebeneinander angeordnete Aussparungen 9 zur Aufnahme von Kabeln 1 2 und mit diesen wirkverbundenen männlichen Koaxialverbindern 4 aufweist. Die Verbinder 4 weisen Verdickungen 1 7 auf, die im montierten Zustand in dafür vorgesehen Nuten 18 angeordnet sind und ein Längsverschieben verhindern. Ein Deckel 10 der ebenfalls mit einer entsprechenden Anzahl Aussparungen 9 versehen ist, dient zum Verschliessen des Gehäuses 6 (schematisch durch eine Linie s darge- stellt). Im hinteren Bereich der Aussparungen 9 weisen der Grundkörper 8 und der Deckel 10 Verengungen 29 auf, die so dimensioniert ist, dass die Kabel 1 2 in geschlossenem Zustand in diesem Bereich zwecks Zugentlastung kontrolliert geklemmt werden. Die weibliche Verbinderbank 3 ist ebenfalls einreihig ausgestaltet. Die weiblichen Verbinder 5 werden in der gezeigten Ausführungsform ebenfalls von hinten in das zweite Gehäuse 7 eingepresst.
Figur 8 zeigt je zwei männliche und zwei weibliche Verbinder 4, 5 in einer perspektivischen Darstellung übereinander dargestellt. Beim vorderen Verbinderpaar 4, 5 ist ein vorderer Bereich von 90° weg geschnitten, so dass das Innenleben der Verbinder 4, 5 besser sichtbar ist. Die Verbinder 4, 5 entsprechend den Verbindern 4, 5 der dritten Ausführungsform des Mehrfachkoaxialverbinders 1 gemäss Figur 7, können aber vom Prinzip her auch in einer in den vorangehenden Figuren gezeigten Ausführungsform verwendet werden.
Die männlichen Verbinder 4 weisen im Innern eine erste Distanzhülse 34 auf, die zwischen dem hülsenförmigen Aussenteil 1 3 und dem mit dem Innenleiter 1 9 des Koaxialkabels 1 2 verbundenen ersten Innteil 20 angeordnet ist und diese gegeneinander beabstandet. Die Distanzhülse 34 ist in der Regel aus einem isolierenden Material hergestellt und dient zur Halterung der Teile.
Der weibliche Verbinder 5 weist hier (im Unterschied zur Ausführungsform gemäss den Figuren 4 und 5) einen Aussenleiter 35 auf, der gegenüber dem zweiten Innenteil 25 über eine zweite Distanzhülse 36 beabstandet angeordnet ist. Der Aussenleiter 35 wirkt im zusammengesteckten Zustand mit dem hülsenförmigen Aussenteil 1 3 des Gegenstückes 4 zusam- men, während dem der erste Innenteil 20 mit dem zweiten Innenteil 25 im gesteckten Zustand leitend verbunden ist.
Damit die Verbindung zwischen den einzelnen Teilen sicher hergestellt wird und zum Ausgleichen von gewissen geometrischen Abweichungen in Längs und Querrichtung weisen sowohl der Aussenleiter und der zweite Innenteil einen Federbalg 37, 38 auf. Im Unter- schied zu den Verbindern 4, 5 gemäss den Figuren 4 und 5, welche seitlich miteinander interagieren, wirken die hier gezeigten Verbinder 4, 5 über Stirnkontakte zusammen.
BEZUCSZEICHEN 1 9 Innenleiter
20 erster Innenteil
1 Mehrfachverbinder 21 Schlitze
2 männliche Verbinderbank 22 zweite Verdickung
5 3 weibliche Verbinderbank 25 23 Isolation
4 männlicher Verbinder 24 Distanzhülse
5 weiblicher Verbinder 25 zweiter Innenteil
6 erstes Gehäuse 26 Verankerungselement
7 zweites Gehäuse 27 Führungsstift
10 8 Grundkörper 30 28 Zentrieröffnung
9 Aussparung 29 Verengung
10 Deckel 30 kabelseitiger Verbinderteil
1 1 Öffnungen 31 männlicher Verbinderteil
12 Koaxialkabel 32 elastische Halterung
1 5 13 hülsenförmiger Aussenteil 35 33 weiblicher Verbinderteil
14 Schlitze 34 erste Distanzhülse
1 5 Absatz 35 Aussenleiter
16 Aussenmantel / Schirm 36 zweite Distanzhülse
17 erste Verdickung 37 erster Federbalg
20 18 Nut 40 38 zweiter Federbalg

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1 Mehrfachkoaxialverbinder (1 , 30) mit einem weiblichen und einem kabelseitigen männlichen Verbinderteil (2, 31 ), wobei der kabelseitige männliche Verbinderteil (2, 31 ) einem modularen Aufbau mit mindestens einem Verbinderbank (2) mit einem
Gehäuse (6) mit einem Crundkörper (8) aufweist, der von einer oder zwei gegenüberliegenden Seiten her zugängliche Aussparungen (9) aufweist, die zur seitlichen Aufnahme und Halterung von einzelnen Verbindern (4, 5) im Verbinderbank (2) dienen.
2 Mehrfachkoaxialverbinder (1 ) gemäss Patentanspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der kabelseitige männliche Verbinderteil (31 ) mehrere, seitlich nebeneinander und miteinander wirkverbundene Verbinderbänke (2) aufweist.
3 Mehrfachkoaxialverbinder (1 ) gemäss Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die kabelseitigen Verbinderbänke (2) relativ zueinander verschiebbar angeordnet sind.
4 Mehrfachkoaxialverbinder (1 ) gemäss Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die kabelseitigen Verbinderbänke (2) über elastische Verbindungselemente (32) schwimmend miteinander wirkverbunden sind.
5 Mehrfachkoaxialverbinder (1 ) gemäss Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die kabelseitigen Verbinderbänke (2) starr miteinander wirkverbunden sind.
6 Mehrfachkoaxialverbinder (1 ) gemäss einem der vorangehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verbinderbank (2) eine oder zwei Reihen von Verbindern (4, 5) aufweist. Mehrfachkoaxialverbinder (1 ) gemäss einem der vorangehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der weibliche Verbinderteil (3, 33) ein einteiliges Gehäuse (7) mit parallel verlaufenden Öffnungen (9) aufweist, die zur Aufnahme von einzelnen Verbindern (5) dienen.
Mehrfachkoaxialverbinder (1 ) gemäss Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbinder (5) von der Rückseite her eingepresst sind.
Mehrfachkoaxialverbinder (1 ) gemäss Patentanspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das einteilige Gehäuse (7) mehrere Reihen von Öffnungen (9) aufweist.
Mehrfachkoaxialverbinder (1 ) gemäss einem der vorangehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Verbinder (4, 5) zumindest in einem Gehäuse (6, 7) seitlich schwimmend gelagert sind.
Mehrfachkoaxialverbinder (1 ) gemäss einem der vorangehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbinderbänke (2, 3) Zentriermittel aufweisen mittels denen die Gehäuse (6, 7) beim Zusammenstecken gegeneinander zentriert werden.
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