EP2719029B1 - Koaxialsteckverbinder - Google Patents

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EP2719029B1
EP2719029B1 EP12719937.0A EP12719937A EP2719029B1 EP 2719029 B1 EP2719029 B1 EP 2719029B1 EP 12719937 A EP12719937 A EP 12719937A EP 2719029 B1 EP2719029 B1 EP 2719029B1
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coaxial connector
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coaxial
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Bernd Rosenberger
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Rosenberger Hochfrequenztechnik GmbH and Co KG
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Rosenberger Hochfrequenztechnik GmbH and Co KG
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    • H01R24/38—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure having concentrically or coaxially arranged contacts
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    • H01R9/03—Connectors arranged to contact a plurality of the conductors of a multiconductor cable, e.g. tapping connections
    • H01R9/05—Connectors arranged to contact a plurality of the conductors of a multiconductor cable, e.g. tapping connections for coaxial cables
    • H01R9/0521—Connection to outer conductor by action of a nut

Definitions

  • the invention relates to a coaxial connector and in particular to a coaxial connector designed according to DIN 47 223.
  • a coaxial connector is standardized in DIN 47 223, the inner conductor of which has an outer diameter of approximately 7 mm and the outer conductor of which has an inner diameter of approximately 16 mm.
  • Coaxial connectors according to DIN 47 223 are therefore also referred to as 7/16 coaxial connectors. Due to the concrete diameter ratio, a wave resistance of approx. 50 ⁇ is achieved with air as the dielectric between the ends of the inner and outer conductors.
  • a coaxial connector designed in accordance with DIN 47 223 in the form of a coaxial connector has a pin-shaped end of the inner conductor on the plug side, which is inserted into a corresponding socket-shaped end of the inner conductor of a coaxial connector designed as a coaxial coupler.
  • the outer conductor of the coaxial connector contacts the outer conductor of the coaxial coupler in both the axial and radial directions by pressing the tubular end of the outer conductor of the coaxial connector against an annular shoulder which is formed by the inside of the outer conductor of the coaxial coupler.
  • the axial force required for this is applied by a union nut, which is rotatably mounted on one of the connectors and is screwed onto an external thread provided on the corresponding other connector. At the same time, this screw connection is used to secure the coaxial connector against unintentional loosening.
  • Such a coaxial connector is, for example, from Die DE 43 00 243 C1 known.
  • the object of the invention was to provide an improved coaxial connector.
  • a corresponding coaxial connector formed from two such coaxial connectors should be distinguished by a low level of intermodulation, which can also be ensured by exerting only small axial forces for connecting the two coaxial connectors.
  • the invention is based on the idea of making electrical contact between to improve two axially pressed conductors, in particular outer conductors of generic coaxial connectors, in that their axial contact surfaces no longer run in a (single) radial plane, but in at least two and preferably a plurality of different planes.
  • a coaxial connector according to the invention comprises the features of claim 1.
  • the preferably several projections produce defined contact points between the two coaxial connectors to be connected, which also have a low signal-to-noise ratio when they are pressed against one another with only a relatively small axial force. This allows the assembly of the coaxial connector, i.e. the connection of the two coaxial connectors can be considerably simplified.
  • a corresponding coaxial connector each has a coaxial connector and a coaxial connector designed as a coaxial connector, at least one, preferably both, of the coaxial connectors being designed according to the invention.
  • the axial contact surface of the outer conductor is provided with tapered projections. These can particularly preferably have a triangular basic shape (i.e. straight flanks), so that there is a "sawtooth-shaped" contour of the end face of the outer conductor.
  • the configuration according to the invention of a coaxial connector with one or more, tapering projections already has advantages in connection with a conventional coaxial connector, the axial contact surface of the outer conductor of which extends in a (single) radial plane.
  • both coaxial connectors are designed according to the invention, it being possible preferably for the projections of the two coaxial connectors to engage with one another with as little play as possible, in order to achieve a special one to make good electrical contact.
  • the individual projections of the respective axial contact surfaces of the outer conductors preferably have the same dimensions and are furthermore preferably arranged in a uniform division over the (ring-shaped) axial contact surface of the respective outer conductors.
  • the outer conductor of the coaxial connector has either an external thread or a union nut in order to connect with a corresponding second coaxial connector (which then forms the counter element : Union nut or external thread) to be screwed to form a coaxial connector.
  • a first of the coaxial connectors accordingly has an outer conductor with an external thread and the corresponding second coaxial connector has a union nut which can be screwed onto the external thread of the first coaxial connector.
  • the design of a coaxial connector according to the invention is particularly suitable for improving coaxial connectors which, moreover, i.e. in particular with regard to the diameter dimensions, are designed in accordance with DIN 47 223.
  • the Fig. 1 shows a first embodiment of a coaxial connector, in which two coaxial connectors according to the invention are interconnected.
  • Each of the coaxial connectors comprises an outer conductor 1, which is electrically conductively connected to a corresponding outer conductor 2 of a coaxial cable.
  • each of the coaxial plug connectors comprises an inner conductor 3, which is electrically conductively connected to a corresponding inner conductor 4 of the coaxial cable.
  • the outer and inner conductors 1, 3 of each of the coaxial connectors are connected to one another via a disk-shaped insulator 5, an annular space 6 being present in the air as a dielectric in the region of the plug-in ends of the outer and inner conductors 1, 3 when the coaxial connector is plugged together for insulation of the outer and inner conductors 1, 3 is provided.
  • the Indian Fig. 1 The first coaxial connector shown on the left is designed as a coaxial connector 7, the plug-side end of the inner conductor 3 being bush-shaped for receiving a corresponding pin-shaped end of the inner conductor 3 of the second coaxial connector 8, which is designed as a coaxial connector.
  • a radial shoulder 9 is also formed, which serves as an axial stop and at the same time as an axial contact surface of this outer conductor 1 for the corresponding plug-side end of the outer conductor 1 of the coaxial connector 8.
  • the axial contact surfaces of the outer conductor 1 of the two coaxial connectors according to the Fig. 1 are sawtooth-shaped according to the invention, ie they form a plurality of identical, evenly spaced, tapered projections 10 which engage between such projections 10 of the contact surface of the other outer conductor 1.
  • the coaxial connector 8 is provided with a union nut 11, the internal thread of which engages in a corresponding external thread of the coaxial coupler, the two coaxial connectors being pressed axially against one another by screwing the two threaded parts.
  • the union nut rotatably mounted on the outer conductor 1 of the coaxial connector 8 11 is supported on a radial projection 12 of the outer conductor 1 of the coaxial connector 8.
  • the in the Fig. 3 illustrated embodiment of a coaxial connector differs from that of Fig. 1 only in that only the coaxial connector 8 shown on the right-hand side is formed with sawtooth-shaped projections 10 on the axial contact surface of the outer conductor 1.
  • the corresponding axial contact surface of the outer conductor 1 'of the coaxial coupler 7' is designed in accordance with the prior art, ie it lies in a (single) radial plane.

Landscapes

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

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Koaxialsteckverbinder und insbesondere einen gemäß der DIN 47 223 ausgebildeten Koaxialsteckverbinder.
  • In der DIN 47 223 ist ein Koaxialsteckverbinder normiert, dessen Innenleiter einen Außendurchmesser von ca. 7 mm und dessen Außenleiter einen Innendurchmesser von ca. 16 mm aufweist. Koaxialsteckverbinder gemäß der DIN 47 223 werden daher auch als 7/16-Koaxialsteckverbinder bezeichnet. Durch das konkrete Durchmesserverhältnis wird mit Luft als Dielektrikum zwischen den steckseitigen Enden des Innen- und des Außenleiters ein Wellenwiderstand von ca. 50 Ω erreicht.
  • Ein gemäß der DIN 47 223 ausgebildeter Koaxialsteckverbinder in Form eines Koaxialsteckers weist steckseitig ein stiftförmiges Ende des Innenleiters auf, das in ein entsprechendes buchsenförmiges Ende des Innenleiters eines als Koaxialkupplers ausgebildeten Koaxialsteckverbinders eingesteckt wird. Der Außenleiter des Koaxialsteckers kontaktiert dabei den Außenleiter des Koaxialkupplers in sowohl axialer als auch radialer Richtung, indem das rohrförmige Ende des Außenleiters des Koaxialsteckers gegen einen ringförmigen Absatz gedrückt wird, der von der Innenseite des Außenleiters des Koaxialkupplers ausgebildet wird. Die hierfür erforderliche Axialkraft wird durch eine Überwurfmutter aufgebracht, die drehbar auf einem der Steckverbinder gelagert ist und auf ein an dem entsprechenden anderen Steckverbinder vorgesehenes Außengewinde aufgeschraubt wird. Gleichzeitig dient diese Verschlussverschraubung der Sicherung der Koaxialsteckverbindung gegen ungewolltes Lösen. Ein solcher Koaxialsteckverbinder ist beispielsweise aus der Die DE 43 00 243 C1 bekannt.
  • Um eine Intermodulation im Bereich der Koaxialsteckverbindung möglichst gering zu halten, werden für diese teilweise äußerst geringe Störabstände vorgeschrieben, die nur dadurch erreicht werden können, dass die beiden Koaxialsteckverbinder einer Koaxialsteckverbindung unter sehr hohen Axialkräften gegeneinander gedrückt werden. Beispielsweise ist es bei der Verkabelung von Mobilfunk-Basisstationen erforderlich, die Überwurfmutter einer solchen Koaxialsteckverbindung mit einem Drehmoment von bis zu 35 Nm anzuziehen, um den geforderten Störabstand zu erreichen. Eine entsprechende funktionssichere Montage einer solchen Koaxialsteckverbindung kann daher lediglich durch den Einsatz eines ausreichend groß dimensionierten Drehmomentschlüssels sichergestellt werden, was mit einem nicht unerheblichen Aufwand verbunden ist.
  • Aus der US 6,837,754 B1 sind zudem Adapterelemente, mit denen mehrere Kabel gebündelt an einen Anschluss eines Transformators angeschlossen werden, bekannt. Jeder dieser Anschlüsse umfasst einen ringförmigen Kupplungskörper, gegen den zur Herstellung des Anschlusses ein ringförmiger Kupplungskörper des dazugehörigen Adapterelements verspannt wird. Die Kontaktflächen der Kupplungskörper sind mit Vorsprüngen und Vertiefungen versehen, in die entsprechende Vorsprünge bzw. Vertiefungen des Gegenelements eingreifen. Dadurch soll die Kontaktfläche zwischen den beiden Kontaktkörpern möglichst groß ausgebildet werden.
  • Aus der DE 11 30 882 B ist ebenfalls ein Koaxialsteckverbinder bekannt.
  • Ausgehend von diesem Stand der Technik lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Koaxialsteckverbinder anzugeben. Insbesondere sollte sich eine entsprechende, aus zwei derartigen Koaxialsteckverbindern ausgebildete Koaxialsteckverbindung durch eine geringe Intermodulation auszeichnen, die auch durch das Ausüben von lediglich geringen Axialkräften zur Verbindung der beiden Koaxialsteckverbinder sichergestellt werden kann.
  • Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Koaxialsteckverbinders sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, die elektrische Kontaktierung zwischen zwei axial gegeneinander gedrückten Leitern, insbesondere Außenleitern von gattungsgemäßen Koaxialsteckverbindern, dadurch zu verbessern, dass deren axiale Kontaktflächen nicht mehr in einer (einzigen) Radialebene verlaufen, sondern in zumindest zwei und vorzugsweise einer Vielzahl von unterschiedlichen Ebenen.
  • Ein erfindungsgemäßer Koaxialsteckverbinder umfasst die Merkmale des Anspruchs 1. Die vorzugsweise mehreren Vorsprünge erzeugen definierte Kontaktstellen zwischen den beiden zu verbindenden Koaxialsteckverbindern, die einen geringen Störabstand auch dann aufweisen, wenn diese mit lediglich relativ geringer Axialkraft gegeneinander gedrückt werden. Dadurch kann die Montage der Koaxialsteckverbindung, d.h. das Verbinden der beiden Koaxialstecker erheblich vereinfacht werden.
  • Eine entsprechende Koaxialsteckverbindung weist jeweils einen als Koaxialstecker sowie einen als Koaxialkuppler ausgebildeten Koaxialsteckverbinder auf, wobei zumindest einer, vorzugsweise beide der Koaxialsteckverbinder erfindungsgemäß ausgebildet sind.
  • Die axiale Kontaktfläche des Außenleiters ist mit spitz zulaufenden Vorsprüngen versehen. Diese können besonders bevorzugt eine dreieckige Grundform (d.h. gerade Flanken) aufweisen, so dass sich eine "sägezahnförmige" Kontur der Stirnseite des Außenleiters ergibt.
  • Die erfindungsgemäße Ausgestaltung eines Koaxialsteckverbinders mit einem oder mehreren, spitz zulaufenden Vorsprüngen weist bereits Vorteile bei einer Verbindung mit einem herkömmlichen Koaxialsteckverbinder auf, dessen axiale Kontaktfläche des Außenleiters in einer (einzigen) Radialebene verläuft. Besonders bevorzugt ist jedoch vorgesehen, dass beide Koaxialsteckverbinder erfindungsgemäß ausgebildet sind, wobei vorzugsweise vorgesehen sein kann, dass die Vorsprünge der beiden Koaxialsteckverbinder möglichst spielfrei ineinander greifen, um eine besonders gute elektrische Kontaktierung herzustellen. Hierzu weisen die einzelnen Vorsprünge der jeweiligen axialen Kontaktflächen der Außenleiter vorzugsweise gleiche Abmessungen auf und sind weiterhin bevorzugt in gleichmäßiger Teilung über die (ringförmige) axiale Kontaktfläche der jeweiligen Außenleiter verteilt angeordnet.
  • Um die Koaxialsteckverbindung in axialer Richtung sowie gegen Verdrehen zu sichern und zudem um eine ausreichende Axialkraft zu erzeugen, kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass der Außenleiter des erfindungsgemäßen Koaxialsteckverbinder entweder ein Außengewinde oder eine Überwurfmutter aufweist, um mit einem entsprechenden zweiten Koaxialsteckverbinder (der dann das Gegenelement: Überwurfmutter oder Außengewinde aufweist) zur Ausbildung einer Koaxialsteckverbindung verschraubt zu werden. Ein erster der Koaxialsteckverbinder weist demnach einen Außenleiter mit einem Außengewinde und der entsprechende zweite Koaxialsteckverbinder eine Überwurfmutter auf, die auf das Außengewinde des ersten Koaxialsteckverbinders aufgeschraubt werden kann.
  • Die erfindungsgemäße Ausgestaltung eines Koaxialsteckverbinders eignet sich insbesondere zur Verbesserung von Koaxialsteckverbindern, die im Übrigen, d.h. insbesondere hinsichtlich der Durchmesserabmessungen, gemäß der DIN 47 223 ausgebildet sind.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt:
    • Fig. 1:
    eine erste Ausführungsform einer Koaxialsteckverbindung in einem Längsschnitt;
    Fig. 2:
    die Koaxialsteckverbindung gemäß Fig. 1 in einer isometrischen Explosionsdarstellung; und
    Fig. 3:
    eine zweite Ausführungsform einer Koaxialsteckverbindung in einem Längsschnitt.
  • Die Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform einer Koaxialsteckverbindung, bei der zwei erfindungsgemäße Koaxialsteckverbinder miteinander verbunden sind.
  • Jeder der Koaxialsteckverbinder umfasst einen Außenleiter 1, der elektrisch leitend mit einem entsprechenden Außenleiter 2 eines Koaxialkabels verbunden ist. Weiterhin umfasst jeder der Koaxialsteckverbinder einen Innenleiter 3, der elektrisch leitend mit einem entsprechenden Innenleiter 4 des Koaxialkabels verbunden ist. Die Außen- und Innenleiter 1, 3 jedes der Koaxialsteckverbinder ist über einen scheibenförmigen Isolator 5 miteinander verbunden, wobei im zusammengesteckten Zustand der Koaxialsteckverbindung im Bereich der steckseitigen Enden der Außen- und Innenleiter 1, 3 ein ringförmiger Raum 6 vorliegt, in dem Luft als Dielektrikum zur Isolation der Außen- und Innenleiter 1, 3 vorgesehen ist.
  • Der in der Fig. 1 auf der linken Seite dargestellte erste Koaxialsteckverbinder ist als Koaxialkuppler 7 ausgebildet, wobei das steckseitige Ende des Innenleiters 3 buchsenförmig zur Aufnahme eines entsprechenden stiftförmigen Endes des Innenleiters 3 des zweiten, als Koaxialstecker 8 ausgebildeten Koaxialsteckverbinders ausgebildet ist. Auf der Innenseite des Außenleiters 1 des Koaxialkupplers 7 ist zudem ein radialer Absatz 9 ausgebildet, der als axialer Anschlag und gleichzeitig als axiale Kontaktfläche dieses Außenleiters 1 für das entsprechende steckseitige Ende des Außenleiters 1 des Koaxialsteckers 8 dient.
  • Die axialen Kontaktflächen der Außenleiter 1 der beiden Koaxialsteckverbinder gemäß der Fig. 1 sind erfindungsgemäß sägezahnförmig ausgebildet, d.h. sie bilden eine Vielzahl von identischen, in gleichmäßiger Teilung angeordneten, spitz zulaufenden Vorsprüngen 10 aus, die zwischen ebensolche Vorsprünge 10 der Kontaktfläche des jeweils anderen Außenleiters 1 eingreifen.
  • Zur sicheren Verbindung der beiden Koaxialsteckverbinder ist der Koaxialstecker 8 mit einer Überwurfmutter 11 versehen, deren Innengewinde in ein korrespondierendes Außengewinde des Koaxialkupplers eingreift, wobei durch ein Verschrauben der beiden Gewindeteile die beiden Koaxialsteckverbinder axial gegeneinander gedrückt werden. Die drehbar auf dem Außenleiter 1 des Koaxialsteckers 8 gelagerte Überwurfmutter 11 stützt sich dabei an einem radialen Vorsprung 12 des Außenleiters 1 des Koaxialsteckers 8 ab.
  • Die in der Fig. 3 dargestellte Ausführungsform einer Koaxialsteckverbindung unterscheidet sich von derjenigen der Fig. 1 lediglich darin, dass nur der auf der rechten Seite dargestellte Koaxialstecker 8 mit sägezahnförmigen Vorsprüngen 10 auf der axialen Kontaktfläche des Außenleiters 1 ausgebildet ist. Die entsprechende axiale Kontaktfläche des Außenleiters 1' des Koaxialkupplers 7' ist dagegen gemäß dem Stand der Technik ausgebildet, d.h. diese liegt in einer (einzigen) Radialebene.

Claims (6)

  1. Koaxialsteckverbinder mit einem Außenleiter (1; 1'), einem Innenleiter (3) und einem den Außen- (1; 1') und den Innenleiter (3) verbindenden Isolator (5), wobei der Außenleiter (1; 1') eine axiale Kontaktfläche für einen elektrisch leitenden Kontakt mit einem anderen Koaxialsteckverbinder aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Innenseite des Außenleiters ein radialer Absatz (9) ausgebildet ist, der als axialer Anschlag und gleichzeitig als die axiale Kontaktfläche des Außenleiters dient, wobei die axiale Kontaktfläche des Außenleiters (1; 1') mit einem oder mehreren spitz zulaufenden Vorsprüngen (10) versehen ist.
  2. Koaxialsteckverbinder gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge (10) in gleichmäßiger Teilung angeordnet sind.
  3. Koaxialsteckverbinder gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenleiter (1; 1') oder ein den Außenleiter (1; 1') umgebendes Gehäuse ein Außengewinde oder eine Überwurfmutter (11) zum Verbinden mit einem entsprechenden anderen Koaxialsteckverbinder aufweist.
  4. Koaxialsteckverbinder gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieser als zur DIN 42 733 kompatibel ausgebildet ist.
  5. Koaxialsteckverbindung mit einem als Koaxialstecker (8) sowie einem als Koaxialkuppler (7; 7') ausgebildeten Koaxialsteckverbinder, wobei zumindest einer der Koaxialsteckverbinder gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.
  6. Koaxialsteckverbindung gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenleiter (1; 1') oder ein den Außenleiter (1; 1') umgebendes Gehäuse des Koaxialkuppler (7; 7') ein Außengewinde und der Koaxialstecker (8) eine auf das Außengewinde aufschraubbare Überwurfmutter (11) aufweist.
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