EP3465841B1

EP3465841B1 - Koaxialsteckverbinder

Info

Publication number: EP3465841B1
Application number: EP17722372.4A
Authority: EP
Inventors: Thomas LÖDDING; Christian Maier; Gunnar Dr. Armbrecht; Thomas Schmid
Original assignee: Rosenberger Hochfrequenztechnik GmbH and Co KG
Current assignee: Rosenberger Hochfrequenztechnik GmbH and Co KG
Priority date: 2016-06-06
Filing date: 2017-04-28
Publication date: 2020-08-26
Anticipated expiration: 2037-04-28
Also published as: DE102016006923B4; JP2019522340A; CN109716596B; WO2017211437A9; KR102201515B1; CN109716596A; US20200235534A1; US11108199B2; WO2017211437A1; EP3465841A1; KR20190007438A; DE102016006923A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Koaxialsteckverbinder.
Eine Kfz-Dachantenne, die mehrere Antennen, beispielsweise eine Mobilfunkantenne und eine GPS-Antenne, aufweist, besitzt in ihrem Gehäuse für jede Antenne jeweils einen Koaxialverbinder, wie in der DE 20 2005 004 658 U1 offenbart ist. Die Koaxialverbinder, die im Folgenden als erste Koaxialverbinder bezeichnet werden, sind typischerweise parallel in einem bestimmten Abstand zueinander angeordnet und bilden mit zugehörigen Koaxialgegenverbindern, die im Folgenden als zweite Koaxialverbinder bezeichnet werden, jeweils einen Koaxialsteckverbinder.
Der einzelne Koaxialsteckverbinder stellt die Schnittstelle zwischen der Hochfrequenzsignalleitung zum zugehörigen Antennenanschluss im Gehäuse der Kfz-Dachantenne und der Hochfrequenzsignalleitung zum zugehörigen Endgerät innerhalb des Kfz dar.
Der Außenleiter eines derartigen ersten Koaxialverbinders ist als sogenannter Federkorb ausgeführt. Unter einem Federkorb versteht man einen im Wesentlichen prismen- oder hülsenförmigen Hohlkörper, der am distalen Ende des Außenleiters entlang der einzelnen Seitenkanten - im Fall eines prismenförmigen Hohlkörpers - oder in äquidistanten Winkelabschnitten - im Fall eines hülsenförmigen Hohlkörpers - jeweils einen Spalt einer bestimmten Länge aufweist. Zwischen zwei Spalten befindet sich jeweils eine Federlasche.
Jede Federlasche ist bevorzugt in Richtung des distalen Endes des Außenleiters, d.h. des distalen Endes des Federkorbs, einerseits in ihrer Breite verjüngt und andererseits radial nach innen in Richtung der Längsachse des prismen- oder hülsenförmigen Hohlkörpers gerichtet. Bevorzugt sind die einzelnen Federlaschen am distalen Ende des Federkorbs außerdem wieder radial nach außen gerichtet, um beim Stecken des zweiten Koaxialverbinders in den zugehörigen ersten Koaxialverbinder den zweiten Koaxialverbinder leichter zu zentrieren.
Die einzelnen Federlaschen sind insbesondere bei Verwendung eines prismenförmigen Hohlkörpers als Federkorb jeweils planar. Die Planarität der einzelnen Federlaschen ermöglicht eine hohe Nachgiebigkeit am proximalen Ende der einzelnen Federlaschen.
Wird ein zweiter Koaxialverbinder in einen ersten Koaxialverbinder gesteckt, so berührt jede einzelne Federlasche des zum ersten Koaxialverbinder gehörigen Federkorbs jeweils im Übergang zwischen ihrem radial nach innen gerichteten Bereich und ihrem radial nach außen gerichteten Bereich die Außenmantelfläche des Außenleiters des zugehörigen zweiten Koaxialverbinders. Im gesteckten Zustand ist jede einzelne Federlasche des Federkorbs angespannt und bewirkt mit ihrer dadurch hervorgerufenen Federkraft einerseits eine kraftschlüssige mechanische Verbindung und andererseits einen guten elektrischen Kontakt zwischen ersten und zweiten Koaxialverbinder.
Bevorzugt weist jede einzelne im Wesentlichen planare Federlasche des Federkorbs innenseitig in ihrer Mitte eine in Längsrichtung der Federlasche verlaufende und nach innen gerichtete Erhöhung, eine sogenannte Sicke, auf. Diese Sicke erhöht zusätzlich die Steifigkeit am distalen Ende der einzelnen Federlasche.
Insbesondere im gesteckten Zustand des Koaxialsteckverbinders vergrößern sich die Spalte zwischen den einzelnen Federlaschen des Federkorbs, die nachteilig die vom zweiten Koaxialverbinder erzeugte elektromagnetische Strahlung nicht optimal schirmen.
Sind mehrere erste Koaxialverbinder und mehrere zweite Koaxialverbinder jeweils parallel in einem Gehäuse angeordnet und ist hierbei fertigungsbedingt der Abstand zwischen einzelnen ersten Koaxialverbindern unterschiedlich zum Abstand zwischen den zugehörigen zweiten Koaxialverbindern, so kann sich die Breite von einzelnen Spalten in den einzelnen Federkörben noch zusätzlich vergrößern und die Schirmdämpfung des Federkorbs zusätzlich verschlechtern.
EP 2 490 304 A2 offenbart einen Koaxialverbinder nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
FR 1 263 085 A offenbart einen Federkorb, der mit einem ähnlichen Verfahren wie Anspruch 7 hergestellt ist.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, einen Koaxialsteckverbinder mit optimierten Schirmungseigenschaften zu schaffen.
Die Aufgabe wird durch einen erfindungsgemäßen Koaxialverbinder nach Anspruch 1, einen Koaxialsteckverbinder nach Anspruch 2 und ein Verfahren nach Anspruch 7 gelöst. Vorteilhafte technische Erweiterungen sind in den abhängigen Patentansprüchen aufgeführt.
Erfindungsgemäß ist im Bereich jedes Spaltes zwischen jeweils zwei benachbarten Federlaschen des Federkorbs jeweils mindestens ein Schirmungsbauteil vorgesehen, das mit einem der jeweils benachbarten Federlaschen verbunden ist.
Unter einem Schirmungsbauteil ist im Wesentlichen ein Bauteil zu verstehen, das aufgrund seiner Form, seiner Größe, seiner Position und seiner Orientierung in Relation zur Federlasche, mit der das Schirmungsbauteil verbunden ist, die durch den Spalt zwischen den beiden benachbarten Federlaschen aus den Koaxialsteckverbinder hinaustretende elektromagnetische Strahlung zumindest teilweise dämpft bzw. am Austreten hindert. Erfindungsgemäß ist für jeden Spalt jeweils ein einziges Schirmungsbauteil vorgesehen, das an einer Federlasche befestigt ist und den Spalt zwischen den beiden benachbarten Federlaschen zumindest teilweise überdeckt. Je vollständiger der gesamte Spalt zwischen zwei benachbarten Federlaschen durch das Schirmungsbauteil überdeckt wird, umso besser erfolgen die Schirmung der elektromagnetischen Strahlung im Spalt und damit die Austrittsdämpfung der elektromagnetischen Strahlung aus dem Spalt.
In einer Erweiterung der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform überdeckt das für jeden Spalt jeweils vorgesehene Schirmungsbauteil, das an einer Federlasche befestigt ist, bevorzugt auch die am anderen Ende des Spaltes befindliche Federlasche zumindest teilweise. Während selbst bei annähernd vollständiger Überdeckung des Spaltes durch das Schirmungsbauteil elektromagnetische Strahlung durch einen funktions- und fertigungsbedingt erforderlichen Restschlitz zwischen Schirmungsbauteil und gegenüberliegender Federlasche aus den Koaxialsteckverbinder entweichen kann, wird dies bei Überdeckung der gegenüberliegenden Federlasche durch das Schirmungsbauteil mit zunehmenden Überdeckungsgrad der gegenüberliegenden Federlasche immer besser unterbunden.
In einer ersten Untervariante der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform ist das Schirmungsbauteil planar ausgeführt. Diese Ausführung eines Schirmungsbauteils stellt vorteilhaft die am einfachsten zu fertigende Schirmung dar.
In einer zweiten Untervariante der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform weist das Schirmungsbauteil eine Biegung auf. Durch die Biegung kann der Spalt durch das Schirmungsbauteil besser abgedeckt werden. Insbesondere kann durch die Biegung die Orientierung der beiden Teilbereiche des Schirmungsbauteils an die Orientierung der jeweils benachbarten Federlasche angepasst werden und damit der nicht überdeckte Restspalt minimiert werden.
In einer dritten Untervariante der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform weist das Schirmungsbauteil eine Krümmung auf, die der Krümmung der einzelnen Federlaschen entspricht. Im Vergleich zur ersten Untervariante weist die dritte Untervariante eine bessere Überdeckung des Spaltes und damit eine verbesserte Schirmung auf. Generell ist jedes Schirmungsbauteil der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform hinsichtlich seiner Form, seiner Größe, seiner Position und seiner Orientierung in Relation zur Federlasche, mit der das Schirmungsbauteil verbunden ist, so zu gestalten und zu parametrieren, dass es sowohl im nicht-gesteckten Zustand als auch während der Steckphase des ersten und zweiten Koaxialverbinders zu keiner Blockade, Verklemmung oder Verkantung zwischen dem Schirmungsbauteil und der gegenüberliegenden und nicht mit dem Schirmungsbauteil verbundenen Federlasche kommt.
In einem nicht beanspruchten Beispiel ist an beiden Federlaschen, die jeweils über einen Spalt miteinander benachbart sind, jeweils ein Schirmungsbauteil befestigt.
In einer ersten Untervariante des nicht beanspruchten Beispiels sind die beiden Schirmungsbauteile an den spaltseitigen Enden der jeweiligen Federlaschen radial zur Längsachse des Koaxialsteckverbinders nach außen gerichtet, d.h. näherungsweise in einem senkrechten Winkel zur jeweiligen Federlasche, befestigt.
In der ersten Untervariante sind die beiden Schirmungsbauteile somit näherungsweise parallel ausgerichtet und verlängern damit den zugehörigen Spalt radial zur Längsachse des Koaxialsteckverbinders nach außen zu einen Kanal. In dieser kanalförmigen Verlängerung des Spaltes in radialer Richtung wird austretende elektromagnetische Strahlung in ähnlichem Ausmaße wie bei einer Überdeckung des Spaltes durch mindestens ein Schirmungsbauteil gedämpft.
In einer zweiten Untervariante des nicht beanspruchten Beispiels überdecken sich im gesteckten Zustand die beiden Schirmungsbauteile zumindest teilweise gegenseitig. In einer dritten Untervariante des nicht beanspruchten Beispiels überdecken die beiden Schirmungsbauteile im gesteckten Zustand des ersten und zweiten Koaxialverbinders jeweils einen unterschiedlichen Bereich des gemeinsamen Spaltes.
Um im nicht-gesteckten Zustand wie auch in der Phase des Steckens des ersten und zweiten Koaxialverbinders eine Blockade, Verklemmung bzw. Blockade zwischen den beiden Schirmungsbauteile eines Spaltes zu vermeiden, sind die beiden Schirmungsbauteile hinsichtlich ihrer Größe, Form, Position und Orientierung zur jeweiligen Federlasche, an der sie jeweils befestigt sind, geeignet auszulegen.
Der erfindungsgemäße erste Koaxialverbinder bildet mit dem zweiten Koaxialverbinder einen einzigen erfindungsgemäßen Koaxialsteckverbinder. Daneben sind mehrere erste Koaxialverbinder parallel und in einem bestimmten Abstand zueinander jeweils beabstandet in einem Gehäuse eines nicht beanspruchten Mehrfach-Koaxialverbinders integriert, um beispielsweise parallel mehrere Hochfrequenzsignale zwischen mehreren in einer Kfz-Dachantenne jeweils integrierten Antennen und mehreren im Kfz angeordneten Endgeräten auszutauschen.
Hierzu sind zugehörige zweite Koaxialverbinder als einzelne Koaxialverbinder oder parallel integriert in einem Gehäuse eines weiteren Mehrfach-Koaxialverbinders mit den zugehörigen ersten Koaxialverbindern des nicht beanspruchten Mehrfach-Koaxialverbinders zur Realisierung jeweils eines Koaxialsteckverbinders zu verbinden.
Zur Herstellung des erfindungsgemäßen ersten Koaxialverbinders sind neben dem Innenleiter und dem Isolator der Außenleiter zu fertigen. Insbesondere die Fertigung des den Außenleiter des ersten Koaxialverbinders bildenden Federkorbs stellt ein erfindungsgemäßes Verfahren dar. Hierzu wird in einem ersten Verfahrensschritt ein elektrisch leitendes planares Bauteil, bevorzugt aus Federbronze (CuSn₆) oder aus einem anderen geeigneten Metall, entsprechend der benötigten axialen Länge und der benötigten Umfanglänge des als koaxiale Buchse bzw. als Federkorb realisierten Außenleiters gestanzt.
Aus diesem Bauteil werden für jeden Spalt des Federkorbs jeweils das Schirmungsbauteil bzw. die beiden Schirmungsbauteile entsprechend ihrer Größe, ihrer Form und ihrer Position zur Federlasche, mit der sie jeweils verbunden sind, ausgestanzt.
Im nächsten Verfahrensschritt wird das ausgestanzte planare Bauteil zu einem hohlzylindrischen Bauteil gebogen und an den beiden mantelseitigen Enden miteinander verbunden, um einen als koaxiale Buchse bzw. als Federkorb realisierten Außenleiter des erfindungsgemäßen ersten Koaxialverbinders zu realisieren.
Im abschließenden Verfahrensschritt werden schließlich in den einzelnen Spalten des als Federkorb realisierten Außenleiters das zugehörige Schirmungsbauteil bzw. die zugehörigen Schirmungsbauteile in eine endgültige Form und in eine endgültige Orientierung zur zugehörigen Federlasche gebogen, an der das jeweilige Schirmungsbauteil befestigt ist.
Die Ausführungsformen, Erweiterungen und Untervarianten des erfindungsgemäßen Koaxialsteckverbinders, des erfindungsgemäßen ersten Koaxialverbinders und des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Fertigen des Federkorbs des erfindungsgemäßen ersten Koaxialverbinders werden im Folgenden anhand der Zeichnung im Detail erläutert. Die Figuren der Zeichnung zeigen:

Fig. 1A, 1B: eine Darstellung einer Seiten- und Frontansicht eines Koaxial-Steckverbinders im nicht-gesteckten Zustand nach dem Stand der Technik,
Fig. 2A, 2B: eine Darstellung einer Seiten- und Frontansicht eines Koaxial-Steckverbinders im gesteckten Zustand nach dem Stand der Technik,
Fig. 3A, 3B: eine Darstellung einer Seiten- und Frontansicht eines Koaxial-Steckverbinders einer ersten Untervariante einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen KoaxialSteckverbinders,
Fig. 4A, 4B: eine Darstellung einer Seiten- und Frontansicht eines Koaxial-Steckverbinders einer zweiten Untervariante einer ersten Aus führungsform eines erfindungsgemäßen KoaxialSteckverbinders,
Fig. 5A, 5B: eine Darstellung einer Seitenansicht eines Koaxial-Steckverbinders einer dritten und vierten Untervariante einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Koaxial-Steckverbinders,
Fig. 6A, 6B: eine Darstellung einer Seiten- und Frontansicht eines Koaxial-Steckverbinders einer ersten Untervariante eines nicht beanspruchten Beispiels eines Koaxial-Steckverbinders,
Fig. 7A, 7B: eine Darstellung einer Seiten- und Frontansicht eines Koaxial-Steckverbinders einer zweiten Untervariante eines nicht beanspruchten Beispiels eines Koaxial-Steckverbinders,
Fig. 8A, 8B: eine Darstellung einer Seiten- und Frontansicht eines Koaxial-Steckverbinders einer dritten Untervariante eines nicht beanspruchten Beispiels eines Koaxial-Steckverbinders,
Fig. 9A: eine dreidimensionale Darstellung von mehreren nicht beanspruchten Koaxialsteckverbindern,
Fig. 9B: eine dreidimensionale Darstellung eines nicht beanspruchten Mehrfach-Koaxialverbinders,
Fig. 10: ein Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Fertigen eines erfindungsgemäßen ersten Koaxialverbinders und
Fig. 11: eine spektrale Darstellung der Schirm dämpfung in einem erfindungsgemäßen Koaxialsteckverbinder.

Bevor der erfindungsgemäße Koaxialsteckverbinder im Detail erläutert wird, wird zuerst im Folgenden der Koaxialsteckverbinder nach dem Stand der Technik im nicht-gesteckten Zustand anhand der Figuren 1A und 1B und im gesteckten Zustand anhand der Figuren 2A und 2B beschrieben:
Der Koaxialsteckverbinder besteht aus einem ersten Koaxialverbinder 1 und einem zweiten Koaxialverbinder 2.
Der erste Koaxialverbinder 1 weist einen den Außenleiter bildenden Federkorb 3, einen innerhalb des Federkorbs 3 befindlichen, im Wesentlichen hohlzylindrischen Isolatorteil 4 und einen innerhalb des hohlzylindrischen Isolatorteil 4 befindlichen, im Wesentlichen zylindrischen Innenleiter 5 auf.
Der zweite Koaxialverbinder 2 weist einen im Wesentlichen hohlzylindrischen Außenleiter 6, ein innerhalb des Außenleiters 6 befindliches, im Wesentlichen hohlzylindrisches Isolatorteil 7 und ein innerhalb des Isolatorteiles 7 befindlichen, im Wesentlichen zylindrischen Innenleiter 8 auf
Der Federkorb 3 in der dreidimensionalen Seitenansicht gemäß Fig. 1A und in der zweidimensionalen Frontansicht gemäß Fig. 1B besitzt im Wesentlichen einen prismatischen Hohlkörper mit fünf Kanten. Somit weist dieser Federkorb 3 insgesamt fünf Federlaschen 9₁, 9₂, 9₃, 9₄ und 9₅ auf, die durch jeweils einen Spalt 10₁, 10₂, 10₃, 10₄ und 10₅ voneinander getrennt sind. Von der Erfindung ist aber auch ein Federkorb 3 mit einer anderen technisch sinnvollen Anzahl von Kanten und damit von Federlaschen mit abgedeckt.
Außerdem weist jede Federlasche 9₁, 9₂, 9₃, 9₄ und 9₅ jeweils eine planare Fläche entsprechend dem prismatischen Grundhohlkörper auf. Die planare Fläche jeder Federlasche 9₁, 9₂, 9₃, 9₄ und 9₅ verjüngt sich jeweils hinsichtlich ihrer Breite zum distalen Ende des ersten Koaxialverbinders 1. Außerdem ist die planare Fläche jeder Federlasche in Richtung des distalen Endes des ersten Koaxialverbinder 1 in einem ersten Abschnitt radial nach innen und in einem anschließenden zweiten Abschnitt radial nach außen orientiert. Durch die radiale Orientierung des zweiten Abschnitts jeder Federlasche 9₁, 9₂, 9₃, 9₄ und 9₅ kann der zweiten Koaxialverbinder 2 im Steckvorgang leichter in den ersten Koaxialverbinder 1 zentriert werden.
Innerhalb des Übergangsbereiches zwischen dem radial nach innen gerichteten ersten Abschnitt und dem radial nach außen gerichteten zweiten Abschnitt jeder Federlasche 9₁, 9₂, 9₃, 9₄ und 9₅ findet im gesteckten Zustand des Koaxialsteckverbinders, wie aus den Figuren 2A und 2B zu erkennen ist, jeweils ein im wesentlichen punktförmiger elektrischer Kontakt zum Außenleiter 6 des zweiten Koaxialverbinders 2 statt.
Jede Federlasche 9₁, 9₂, 9₃, 9₄ und 9₅ weist auf ihrer Innenseite jeweils eine in den Figuren 1A, 1B, 2A und 2B jeweils nicht dargestellte und mittig in Richtung der Längsachse des Koaxialsteckverbinders verlaufende Erhöhung - eine sogenannte Sicke - auf. Diese Sicke erstreckt sich ausgehend vom distalen Ende des Koaxialsteckverbinders nicht über die volle Länge der Federlasche 9₁, 9₂, 9₃, 9₄ und 9₅. Im Bereich der jeweiligen Federlasche 9₁, 9₂, 9₃, 9₄ und 9₅, in der eine Sicke verläuft, weist die jeweilige Federlasche 9₁, 9₂, 9₃, 9₄ und 9₅ jeweils eine hohe Stabilität auf, während im Bereich der jeweiligen Federlasche 9₁, 9₂, 9₃, 9₄ und 9₅, in der die Sicke ausgesetzt ist, die jeweilige Federlasche 9₁, 9₂, 9₃, 9₄ und 9₅ jeweils eine hohe Nachgiebigkeit aufweist.
Der Vergleich der Figuren 1B und 2B zeigt, dass die Spalten 10₁, 10₂, 10₃, 10₄ und 10₅ zwischen den einzelnen Federlaschen 9₁, 9₂, 9₃, 9₄ und 9₅ im nicht-gesteckten Zustand des Koaxialsteckverbinders kleiner als im gesteckten Zustand sind und somit deutlich mehr elektromagnetische Strahlung und damit deutlich mehr elektromagnetische Signalenergie aus dem Koaxialsteckverbinder nachteilig freisetzen.
Zur Verminderung der Abstrahlung von elektromagnetischer Signalenergie durch die Spalten 10₁, 10₂, 10₃, 10₄ und 10₅ zwischen den einzelnen Federlaschen 9₁, 9₂, 9₃, 9₄ und 9₅ sind in den einzelnen Spalten 10₁, 10₂, 10₃, 10₄ und 10₅ jeweils Schirmungsbauteile 11₁, 11₂, 11₃, 11₄ und 11₅ vorgesehen.
In einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist in jedem Spalt 10₁, 10₂, 10₃, 10₄ und 10₅ jeweils ein Schirmungsbauteil 11₁, 11₂, 11₃, 11₄ und 11₅ vorgesehen. Dieses Schirmungsbauteil 11₁, 11₂, 11₃, 11₄ und 11₅ ist jeweils an einer Federlasche 9₁, 9₂, 9₃, 9₄ und 9₅, bevorzugt am spaltseitigen Ende der Federlasche 9₁, 9₂, 9₃, 9₄ und 9₅, befestigt, das zum abzuschirmenden Spalt 10₁, 10₂, 10₃, 10₄ und 10₅ benachbart ist.
In einer ersten Untervariante der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform gemäß der Figuren 3A und 3B ist das Schirmungsbauteil 11₁, 11₂, 11₃, 11₄ und 11₅ bevorzugt planar ausgeführt. Es weist eine Größe, Form, Position und Orientierung zur jeweiligen Federlasche 9₁, 9₂, 9₃, 9₄ und 9₅ auf, an die es befestigt ist, die eine optimale Abschirmung des jeweiligen Spaltes 11₁, 11₂, 11₃, 11₄ und 11₅ ermöglicht. Die Größe, Form, Position und Orientierung des Schirmungsbauteils 11₁, 11₂, 11₃, 11₄ und 11₅ verhindert andererseits ein Verkanten bzw. Blockieren mit der jeweils gegenüberliegenden Federlasche 9₁, 9₂, 9₃, 9₄ und 9₅ im nicht-gesteckten Zustand des Koaxialsteckverbinders und während des Steckvorgangs des ersten Koaxialverbinder 1 mit dem zweiten Koaxialverbinder 2.
In einer zweiten Untervariante der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform gemäß der Figuren 4A und 4B weist das Schirmungsbauteil 11₁, 11₂, 11₃, 11₄ und 11₅ näherungsweise in der Mitte ihrer Breite jeweils eine Biegung auf, die das einzelne Schirmungsbauteil 11₁, 11₂, 11₃, 11₄ und 11₅ in zwei Bereiche mit jeweils unterschiedlicher Orientierung teilt. Die Orientierung der beiden Bereiche jedes Schirmungsbauteils 11₁, 11₂, 11₃, 11₄ und 11₅ entspricht näherungsweise der Orientierung der jeweils angrenzenden Federlasche 9₁, 9₂, 9₃, 9₄ und 9₅. Da die jeweils benachbarten Federlaschen 9₁, 9₂, 9₃, 9₄ und 9₅ unterschiedliche Orientierungen aufweisen, wird mit einem Schirmungsbauteil 11₁, 11₂, 11₃, 11₄ und 11₅ mit zwei Bereichen, deren Orientierung an die Orientierung der angrenzenden Federlaschen 9₁, 9₂, 9₃, 9₄ und 9₅ angenähert wird, eine weitestgehend optimale Abschirmung des dazwischenliegenden Spaltes 10₁, 10₂, 10₃, 10₄ und 10₅ erreicht.
In einer dritten Untervariante der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform weisen die einzelnen Schirmungsbauteile 11₁, 11₂, 11₃, 11₄, 11₅ und 11₆ gemäß Fig. 5A jeweils eine Krümmung auf, die der Krümmung der einzelnen Federlaschen 9₁, 9₂, 9₃, 9₄, 9₅ und 9₆ entspricht. Diese dritte Untervariante der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform ist insbesondere für einen Federkorb geeignet, der einen hohlzylindrischen Grundkörper aufweist. Auch im Fall der dritten Untervariante der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform ist der Spalt weitestgehend optimal durch das zugehörige Schirmungsbauteil 11₁, 11₂, 11₃, 11₄, 11₅ und 11₆ abgedeckt.
In einer Erweiterung der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform überdecken die einzelnen Schirmungsbauteile 11₁, 11₂, 11₃, 11₄, 11₅ und 11₆ nicht nur den jeweiligen Spalt, sondern auch noch einen Teilbereich der gegenüberliegenden Federlasche 9₁, 9₂, 9₃, 9₄, 9₅ und 9₆. Dies ist in Fig. 5B für den Fall eines gekrümmten Schirmungsbauteils 11₁, 11₂, 11₃, 11₄, 11₅ und 11₆ gemäß der dritten Untervariante der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform dargestellt. Ein Schirmungsbauteil 11₁, 11₂, 11₃, 11₄, 11₅ und 11₆, das nicht nur den zugehörigen Spalt, sondern auch die gegenüberliegende Federlasche 9₁, 9₂, 9₃, 9₄, 9₅ und 9₆ überdeckt, ist auch für die erste und zweite Untervariante der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform denkbar und von der Erfindung mit abgedeckt.
In einem nicht beanspruchten Beispiel sind in jedem Spalt 10₁, 10₂, 10₃, 10₄ und 10₅ jeweils zwei Schirmungsbauteile 11₁, 11₂, 11₃, 11₄, 11₅, 11₁', 11₂', 11₃', 11₄' und 11₅' vorgesehen, die jeweils an einem der beiden benachbarten Federlaschen 9₁, 9₂, 9₃, 9₄ und 9₅ befestigt sind. Die beiden Schirmungsbauteile 11₁, 11₂, 11₃, 11₄, 11₅, 11₁', 11₂', 11₃', 11₄' und 11₅' sind dabei bevorzugt am spaltseitigen Ende der jeweiligen Federlasche 9₁, 9₂, 9₃, 9₄ und 9₅ befestigt. Die Verdoppelung der Schirmungsbauteile pro Spalt verbessert die Abschirmung der jeweiligen Spalten und vermindert somit ein Abstrahlen der elektromagnetischen Signalenergie aus dem Koaxialsteckverbinder.
In einer ersten Untervariante des nicht beanspruchten Biespiels gemäß der Figuren 6A und 6B sind die beiden Schirmungsbauteile 11₁, 11₂, 11₃, 11₄, 11₅, 11₁', 11₂', 11₃', 11₄' und 11₅' eines Spalts 10₁, 10₂, 10₃, 10₄ und 10₅ jeweils an den spaltseitigen Enden der jeweils benachbarten Federlaschen 9₁, 9₂, 9₃, 9₄ und 9₅ befestigt und radial zur Längsachse des Koaxialsteckverbinders nach außen gerichtet. Auf diese Weise bildet sich zwischen den beiden Schirmungsbauteilen 11₁, 11₂, 11₃, 11₄, 11₅, 11₁', 11₂', H₃', 11₄' und 11₅' eines Spaltes 10₁, 10₂, 10₃, 10₄ und 10₅ jeweils ein Kanal aus, in dem elektromagnetische Strahlungsenergie zwischen den beiden gegenüberliegenden Schirmungsbauteilen 11₁, 11₂, 11₃, 11₄, 11₅, 11₁', 11₂', 11₃', 11₄' und 11₅' abgeschwächt wird. Am Ausgang eines derartigen Kanals ist die elektromagnetische Strahlungsenergie somit deutlich gedämpft.
In einer zweiten Untervariante des nicht beanspruchten Beispiels gemäß der Figuren 7A und 7B überdecken sich die beiden Schirmungsbauteile 11₁, 11₂, 11₃, 11₄, 11₅, 11₁', 11₂', 11₃', 11₄' und 11₅' eines Spalts 10₁, 10₂, 10₃, 10₄ und 10₅ zumindest teilweise. Die Größe, die Form, die Position und die Orientierung der beiden Schirmungsbauteile 11₁, 11₂, 11₃, 11₄, 11₅, 11₁', 11₂', 11₃', 11₄' und 11₅' eines Spaltes 10₁, 10₂, 10₃, 10₄ und 10₅ sind dabei so gewählt, dass sich die beiden Schirmungsbauteile 11₁, 11₂, 11₃, 11₄, 11₅, 11₁', 11₂', 11₃', 11₄' und 11₅' eines Spalts 10₁, 10₂, 10₃, 10₄ und 10₅ im nicht-gesteckten Zustand und im gesteckten Zustand des Koaxialsteckverbinder und beim Zusammenstecken des ersten Koaxialverbinders und des zweiten Koaxialverbinders zu einem Koaxialsteckverbinder sich nicht gegenseitig verklemmen, verkanten oder blockieren. Die Größe, die Form, die Position und die Orientierung der beiden Schirmungsbauteile 11₁, 11₂, 11₃, 11₄, 11₅, 11₁', 11₂', 11₃', 11₄' und 11₅' eines Spaltes 10₁, 10₂, 10₃, 10₄ und 10₅ sind außerdem so zu gestalten, dass der zugehörige Spalt 10₁, 10₂, 10₃, 10₄ und 10₅ möglichst optimal abgedeckt und damit abgeschirmt ist.
In einer dritten Untervariante des nicht beanspruchten Beispiels gemäß der Figuren 8A und 8B überdecken die beiden Schirmungsbauteile 11₁, 11₂, 11₃, 11₄, 11₅, 11₁', 11₂', 11₃', 11₄' und 11₅' eines Spalts 10₁, 10₂, 10₃, 10₄ und 10₅ jeweils einen unterschiedlichen Abschnitt des Spaltes 10₁, 10₂, 10₃, 10₄ und 10₅. Die Form, die Größe, die Position und die Orientierung der beiden Schirmungsbauteile 11₁, 11₂, 11₃, 11₄, 11₅, 11₁', 11₂', 11₃', 11₄' und 11₅' eines Spalts 10₁, 10₂, 10₃, 10₄ und 10₅ sind dabei so zu gestalten, dass der jeweilige Spalt 10₁, 10₂, 10₃, 10₄ und 10₅ einerseits möglichst optimal durch die beiden Schirmungsbauteile abgedeckt und damit abgeschirmt ist und andererseits keinen gegenseitiges Verklemmen, Verkanten oder Blockieren der beiden Schirmungsbauteile eines Spaltes im gesteckten und nicht-gesteckten Zustand des Koaxialsteckverbinders und beim Zusammenstecken des ersten Koaxialverbinders und des zweiten Koaxialverbinders zum Koaxialsteckverbinder auftritt.
In Fig. 9B ist ein Mehrfach-Koaxialverbinder im nicht-gesteckten Zustand dargestellt, bei dem parallel drei erste Koaxialverbinder 1₁, 1₂ und 1₃ in einem Gehäuse 12 angeordnet und integriert sind. Auch die Integration einer anderen Anzahl von ersten Koaxialverbindern in einem Gehäuse 12 ist möglich.
Aus Fig. 9A gehen mehrere parallel gesteckte Koaxialsteckverbinder hervor, bei denen die ersten Koaxialverbinder 1₁, 1₂ und 1₃ jeweils in einem Gehäuse 12 angeordnet und integriert sind und die zugehörigen zweiten Koaxialverbinder 2₁, 2₂ und 2₃ jeweils in einem weiteren Gehäuse 13 angeordnet und integriert sind.
Im Folgenden wird das Fertigungsverfahren zur Herstellung eines ersten Koaxialverbinders mit einer prismenförmigen Grundstruktur anhand des Flussdiagramms in Fig. 10 beschrieben:
Im ersten Verfahrensschritt S10 wird ein planares Bauteil, das den Federkorb bzw. die koaxiale Buchse des ersten Koaxialverbinders bilden soll, entsprechend der axialen Länge und der Umfangslänge des Federkorbs bzw. der koaxialen Buchse gestanzt. Hierzu wird ein größerer planarer Baukörper aus einem elektrisch leitenden Material, bevorzugt aus einem Metall und insbesondere bevorzugt aus einer Kupferlegierung - beispielsweise aus Federbronze (CuSn₆) -, verwendet. Im Stanzvorgang werden insbesondere auch die in jedem Spalt des Federkorbs vorhandenen Schirmungsbauteile entsprechend ihrer Größe, ihrer Position und ihrer Form ausgestanzt.
Hierbei ist zu berücksichtigen, dass die Form, Größe, Anzahl und Anordnung der einzelnen Schirmungsbauteile in den einzelnen Spalten des Federkorbs so zu bemessen und auszuwählen ist, dass sie im Bereich der einzelnen entstehenden Spalte des Federkorbs aus dem planaren Baukörper ausgestanzt werden können.
Im nächsten Verfahrensschritt S20 wird das ausgestanzte planare Bauteil zu einem prismenförmigen Federkorb gebogen und an den beiden mantelseitigen Enden des prismenförmig geformten Bauteils miteinander verbunden.
Im darauffolgenden Verfahrensschritt S30 wird jedes Schirmungsbauteil in den einzelnen Spalten des Federkorbs hinsichtlich seiner Form und seiner Orientierung zur jeweiligen Federlasche, mit der sie verbunden ist, gebogen und ausgerichtet.
Im nächsten Verfahrensschritt S40 wird in den im vorherigen Verfahrensschritt S30 hergestellten und als Außenleiter dienender Federkorb das zugehörige Isolatorteil und der zugehörige Innenleiter eingefügt und untereinander zu einem erfindungsgemäßen ersten Koaxialverbinder verbunden.
Optional werden in einem abschließenden Verfahrensschritt S50 mehrere derart hergestellte erste Koaxialverbinder in einem Gehäuse zur Herstellung eines Mehrfach-Koaxialverbinders eingefügt und befestigt.
Der Federkorb mit einer prismen- und hülsenförmigen Grundstruktur kann alternativ zum Stanz- und Biegeverfahren auch mittels spanender Fertigung hergestellt werden. Das Anbringen der Schirmungsbauteile an die einzelnen Federlaschen des Federkorbs ist auch mittels mechanischer Verbindungtechnik, beispielsweise mittels Löten oder Schweißen, denkbar.
Die Fig. 11 stellt schließlich eine mittels Simulation erstellte spektrale Darstellung der Schirmungsdämpfung a_D für den Fall eines Federkorb ohne Schirmungsbauteil in den einzelnen Spalten (gestrichelte Linie) nach dem Stand der Technik und für den Fall eines erfindungsgemäßen Federkorbs mit mindestens einem Schirmungsbauteil in den einzelnen Spalten (durchgezogene Linie) dar.
Zu erkennen ist eindeutig, dass im gesamten betrachteten Frequenzbereich die Schirmdämpfung bei einem erfindungsgemäßen Federkorb mit Schirmungsbauteilen deutlich stärker ausgeprägt ist als bei einem Federkorb ohne Schirmungsbauteil nach dem Stand der Technik.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsformen, Untervarianten und Erweiterungen beschränkt.

Claims

Erster Koaxialverbinder (1) mit einem als koaxiale Buchse ausgeführten Außenleiter, dessen distales Ende als Federkorb (3) mit einzelnen Federlaschen (9₁, 9₂, 9₃, 9₄, 9s) ausgeführt ist, wobei im Bereich jedes Spalts (10₁, 10₂, 10₃, 10₄, 10₅), der sich zwischen jeweils zwei benachbarten Federlaschen (9₁, 9₂, 9₃, 9₄, 9₅) befindet, mindestens ein Schirmungsbauteil (11₁, 11₂, 11₃, 11₄, 11₅, 11₁', 11₂', 11₃', 11₄', 11₅') vorgesehen ist, das jeweils mit einer der beiden benachbarten Federlaschen (9₁, 9₂, 9₃, 9₄, 9₅) verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass an einer einzigen Federlasche (9₁, 9₂, 9₃, 9₄, 9₅) von jeweils zwei Federlaschen (9₁, 9₂, 9₃, 9₄, 9₅), die zu jedem Spalt (10₁, 10₂, 10₃, 10₄, 10₅) jeweils benachbart sind, jeweils ein Schirmungsbauteil (11₁, 11₂, 11₃, 11₄, 11₅) befestigt ist, das den jeweiligen Spalt (9₁, 9₂, 9₃, 9₄, 9₅) zumindest teilweise überdeckt.
Koaxial-Steckverbinder mit einem ersten Koaxialverbinder (1) nach Patentanspruch 1 und einem zweiten Koaxialverbinder (2), wobei der zweite Koaxialverbinder (2) einen als koaxialen Stecker ausgeführten Außenleiter (6) aufweist, wobei eine elektrische und mechanische Verbindung zwischen den Federlaschen (9₁, 9₂, 9₃, 9₄, 9₅) des ersten Koaxialverbinders (1) und einer außenseitigen Manteloberfläche des Außenleiters (6) des zweiten Koaxialverbinders (2) vorliegt.
Koaxial-Steckverbinder nach Patentanspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass das jeweilige Schirmungsbauteil (11₁, 11₂, 11₃, 11₄, 11₅) auch die jeweils andere Federlasche (9₁, 9₂, 9₃, 9₄, 9₅), die an dem mit dem jeweiligen Schirmungsbauteil (11₁, 11₂, 11₃, 11₄, 11₅) überdeckten Spalt (10₁, 10₂, 10₃, 10₄, 10₅) jeweils benachbart ist, zumindest teilweise überdeckt.
Koaxial-Steckverbinder nach Patentanspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Schirmungsbauteil (11₁, 11₂, 11₃, 11₄, 11₅) planar ausgeformt ist.
Koaxial-Steckverbinder nach Patentanspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Schirmungsbauteil (11₁, 11₂, 11₃, 11₄, 11₅) eine Biegung aufweist.
Koaxial-Steckverbinder nach Patentanspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Schirmungsbauteil (11₁, 11₂, 11₃, 11₄, 11₅) eine Krümmung aufweist, die der Krümmung der äußeren Oberfläche der Federlaschen (9₁, 9₂, 9₃, 9₄, 9₅) des Federkorbs (3) entspricht.
Verfahren zum Fertigen einer koaxialen Buchse eines ersten Koaxialverbinders (1) nach Patentanspruch 1 mit folgenden Verfahrensschritten:
• Ausstanzen des in jedem Spalt (10₁, 10₂, 10₃, 10₄, 10₅) des Federkorbs (3) der koaxialen Buchse jeweils vorgesehenen mindestens einen Schirmungsbauteils (11₁, 11₂, 11₃, 11₄, 11₅) aus einem der axialen Länge und der Umfangslänge der koaxialen Buchse entsprechenden planaren, elektrisch leitenden Bauteil, wobei an einer einzigen Federlasche (9₁, 9₂, 9₃, 9₄, 9₅) von jeweils zwei Federlaschen (9₁, 9₂, 9₃, 9₄, 9₅), die zu jedem Spalt (10₁, 10₂, 10₃, 10₄, 10₅) jeweils benachbart sind, jeweils ein Schirmungsbauteil (11₁, 11₂, 11₃, 11₄, 11₅) befestigt ist, das den jeweiligen Spalt (9₁, 9₂, 9₃, 9₄, 9₅) zumindest teilweise überdeckt,

• Biegen und Verbinden des ausgestanzten planaren, elektrisch leitenden Bauteils zu der koaxialen Buchse mit endseitig ausgestalteten Federkorb (3) und

• Biegen jedes in den einzelnen Spalten (10₁, 10₂, 10₃, 10₄, 10₅) des Federkorbs (3) der koaxialen Buchse jeweils ausgestanzten Schirmungsbauteils (11₁, 11₂, 11₃, 11₄, 11₅) in eine endgültige Form und/oder in eine endgültige Orientierung zur Federlasche (9₁, 9₂, 9₃, 9₄, 9₅), an die das jeweils ausgestanzte Schirmungsbauteil (11₁, 11₂, 11₃, 11₄, 11₅) befestigt ist.