EP3847721A1 - Elektrische verteilervorrichtung, montageverfahren und signalübertragungssystem - Google Patents

Elektrische verteilervorrichtung, montageverfahren und signalübertragungssystem

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EP3847721A1
EP3847721A1 EP19762141.0A EP19762141A EP3847721A1 EP 3847721 A1 EP3847721 A1 EP 3847721A1 EP 19762141 A EP19762141 A EP 19762141A EP 3847721 A1 EP3847721 A1 EP 3847721A1
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EP
European Patent Office
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connector
input
electrical
output
connectors
Prior art date
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Pending
Application number
EP19762141.0A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Martin Zebhauser
Till BREDBECK
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.)
Rosenberger Hochfrequenztechnik GmbH and Co KG
Original Assignee
Rosenberger Hochfrequenztechnik GmbH and Co KG
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 Rosenberger Hochfrequenztechnik GmbH and Co KG filed Critical Rosenberger Hochfrequenztechnik GmbH and Co KG
Publication of EP3847721A1 publication Critical patent/EP3847721A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • 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
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    • H01R24/547—Splitters
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    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
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    • H01R13/648—Protective earth or shield arrangements on coupling devices, e.g. anti-static shielding  
    • H01R13/658—High frequency shielding arrangements, e.g. against EMI [Electro-Magnetic Interference] or EMP [Electro-Magnetic Pulse]
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    • H01R13/6585—Shielding material individually surrounding or interposed between mutually spaced contacts
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    • H—ELECTRICITY
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    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
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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
    • H01R9/0518—Connection to outer conductor by crimping or by crimping ferrule

Definitions

  • the invention relates to an electrical distribution device for high-frequency technology, comprising an input-side connector, at least two output-side connectors and an adapter arranged between the input-side connector and the output-side connectors.
  • the invention also relates to an assembly method for producing an electrical distributor device for high-frequency technology.
  • the invention further relates to a signal transmission system for high-frequency technology, comprising an electrical distribution device.
  • the invention also relates to a use of an electrical distribution device in a driving tool, in particular a motor vehicle.
  • electrical connectors are used to transmit electrical energy and / or electrical signals with the widest possible bandwidth.
  • Electrical connectors for the transmission of high bit rate data signals are used, among other things, in the automotive industry and in vehicles.
  • cables assembled with connectors transmit electrical signals (data and / or electrical supply) between different electrical assemblies, in particular printed circuit boards ("printed circuit boards", PCBs).
  • PCBs printed circuit boards
  • An interface change or a change between different connector types and a signal distribution should therefore be carried out preferably independently of the existing electrical modules.
  • signal transmission in high-frequency technology it is also important to observe the particularly high requirements for high signal quality in high-frequency technology.
  • the object of the present invention is to provide an electrical distributor device for high-frequency technology, which in particular enables high-bit-rate and preferably modular signal distribution.
  • the present invention is also based on the object of providing an assembly method for producing an electrical distributor device for high-frequency technology, which in particular enables flexible and modular manufacture of the distributor device.
  • the invention is also based on the object of providing an advantageous signal transmission system for high-frequency technology.
  • the invention is also based on the object of providing a novel use of an electrical distribution device.
  • the object is achieved for the electrical distribution device by the features of claim 1. With regard to the assembly method, the object is achieved by the features of claim 13. Fer ner the object is achieved with respect to the signal transmission system by the features of claim 17 and with respect to the use by the features of claim 18.
  • an electrical distributor device for high-frequency technology comprising an input-side connector according to a first connector type, at least two output-side connectors according to at least a second connector type different from the first connector type and a distribution area arranged between the input-side connector and the output-side connectors.
  • a "connector type" in the context of the invention is to be understood as a specific connector standard or a specific connector standard (e.g. HSD or H-MTD) - in contrast to a specific embodiment variant of such a standard (e.g. as a connector or as Rifle).
  • the invention is not restricted to use with specific connector types, the invention being particularly suitable for connector types for high-frequency technology.
  • the connector types PL, BNC, TNC, SMBA (Fakra), SMA, SMB, SMS, SMC, SMP, BMS, HFM, HSD, H-MTD, BMK, Mini-Coax or Makax can be provided in any combination.
  • Possible design variants of the input connector and / or the output connector can be, for example, a plug, a built-in connector, a socket, a coupler or an adapter.
  • the input-side and the output-side plug connector can all be designed as a plug or all together as a coupler.
  • the input-side connector and the output connector can also form different versions of the corresponding connector type or connector standards.
  • input side and output side are not intended to indicate the direction of signal transmission in the present case, which can in principle be formed in any direction between the input connector and the output connector and also bidirectionally. The terms chosen only serve the distinctive designation of the connector.
  • the connectors according to the invention are preferably formed or set up for high bit rate signal transmission.
  • the connectors on the output side are preferably designed identically in accordance with the second connector type.
  • a first connector type and a second connector type are provided in this case.
  • an identical design of the output connectors according to the second connector type may be advantageous.
  • the connector on the output side differently.
  • at least a first connector type, a second connector type and a third connector type are then provided, one of the output-side connectors being designed according to the second connector type and the further output-side connector being designed according to the third connector type. If more than two plug connectors are provided on the output side, the number of connector types used can also be increased accordingly.
  • the invention is essentially described below on the basis of the use of two output connectors, both of which are designed in accordance with the second connector standard. However, this is not to be understood as restrictive.
  • the connector on the input side is designed with multiple poles and has at least two differential contact element pairs.
  • the input connector is thus designed for the transmission of differential signals, two contact elements being provided for the transmission of each differential signal, which together form a differential contact element pair.
  • differential signal transmission is generally particularly suitable for the transmission of high-frequency signals, since potential transmission disturbances can advantageously cancel each other out due to the formation of the difference when the useful signal is obtained.
  • the distributor area is designed to divide the pairs of contact elements of the input-side connector onto the output-side connector.
  • the connectors on the output side are also designed for differential signal transmission.
  • the contact elements which form a pair of contact elements are not separated according to the invention, but rather are allocated to a common output connector.
  • differential contact element pairs are divided by the distribution area according to the invention onto the output-side plug connectors, signals for high-frequency technology can advantageously be divided and without the need to adapt further electrical assemblies, for example electrical circuits on printed circuit boards and / or on microchips, which results in the onset reached into the underlying signal transmission system is kept low. According to the invention, it is not necessary to redesign the modules and printed circuit boards involved.
  • the input-side connector and / or at least one of the output-side connector transmits further, also non-differential signals, and further contact elements are provided for this purpose.
  • electrical supply signals can also be distributed by the electrical distribution device between the input connector and the output connector, in addition to the inventive division of the differential contact element pairs.
  • the distributor area is designed to electrically connect an outer conductor part of the input-side connector with outer conductor parts of the output-side connector. In this way, a suitable shielding of the distributor device can be provided and, if necessary, a common ground reference can be distributed between the plug connectors.
  • An outer conductor part of a connector can be, in particular, a metallic housing seteil that encases components of the connector, in particular the differential contact element, and usually with a cable jacket of a cable opening into the connector and / or onto an outer conductor of the cable applied support sleeve is crimped or pressed.
  • the outer conductor part can also be part of an interface or an interface of the input-side or output-side connector and thus be designed to be characteristic of the respective connector type.
  • two plug connectors on the output side can be provided, on which the distributor area divides the contact element pairs.
  • an electrical distributor device in the manner of a Y distributor can thus be provided.
  • Such a distribution device is advantageous for many applications.
  • more than two plug connectors on the output side can also be provided, for example three plug connectors on the output side, four plug connectors on the output side or even more plug connectors on the output side, on which the distributor area divides the contact element pairs. Accordingly, the number of differential contact element pairs to be divided of the input connector can increase.
  • the input-side connector has two differential contact element pairs, which are distributed over two output-side connectors, each of the output-side connector being assigned one of the contact element pairs.
  • the number of differential contact element pairs to be divided can be arbitrary.
  • the input-side connector has three differential contact element pairs, four differential contact element pairs, five differential contact element pairs, six differential contact element pairs or even more differential contact element pairs, which are distributed to output-side connectors.
  • more than two differential contact element pairs to be divided are provided, for example three contact element pairs, it can also be provided that these are distributed over a smaller number of output connectors.
  • three differential pairs of contact elements are divided into two plug connectors on the output side, one of the two plug connectors on the output side having two pairs of differential contacts and the second plug connector on the output side only one differential contact element. pair is assigned.
  • the specific distribution of a plurality of differential contact element pairs on the output-side plug connector can be determined by a person skilled in the application.
  • the contact element pairs of the connector on the aisle side are crossed or arranged parallel to one another.
  • contact elements which form a pair of contact elements can be arranged directly adjacent to one another in a parallel arrangement, that is to say one above the other or one below the other; in the case of a crossed arrangement, on the other hand, the contact element pairs are distributed diagonally or cross each other.
  • the electrical distribution device can be seen for signal transmission in a signal transmission system in which a signal transmission with twisted wire pairs or so-called twisted pair cables is provided.
  • a signal transmission with twisted wire pairs or so-called twisted pair cables is provided.
  • parallel pair cables or a corresponding type of signal transmission can also be provided.
  • the input-side connector and / or the distributor area has at least one shield plate for electromagnetic shielding of the differential contact element pairs from one another.
  • Shielding the pairs of contact elements from one another is advantageous for the transmission of high-frequency signals in order to prevent overcoupling or crosstalk between the high-frequency signals.
  • the use of a shield plate can be particularly suitable for a parallel arrangement of the contact element pairs.
  • the use of the shield plate can be particularly advantageous.
  • the number of differential contact element pairs to be divided of the input-side connector and the number of output-side connectors to which the contact element pairs are distributed can be as desired. For this reason, it can also be provided that several pairs of contact elements are allocated to at least one of the output connectors. In this case, it can be advantageous to also provide a shield plate in the output connector which has the plurality of contact element pairs in order to provide shielding of the plurality of contact element pairs by the shield plate.
  • the shield plate can preferably be electrically connected to the outer conductor part of the input-side and / or output-side connector.
  • the shield plate preferably contacts the outer Outer conductor part of the input and / or output connector directly and possibly in a redundant manner.
  • the shield plate can be formed in the input connector and extend into the distribution area in the United States. However, the shield plate can also be madebil det in the distribution area and extend into the input connector.
  • the use of two shield plates, which are each arranged in the input connector and the distribution area, can be provided.
  • the input-side connector has an insulating part for receiving the individual contact elements.
  • the insulating part can also be designed to receive the shield plate.
  • the plug connectors on the output side can also have an insulating part.
  • the distributor area has a metallic housing section which is integrally formed with the outer conductor part of the input-side plug connector and / or which is electrically connected to the outer conductor part of the input-side plug connector.
  • the distributor area can thus preferably be encased by the metallic housing section, in particular in an area in which there are no further means for shielding the signal transmission.
  • the outer conductor part of the input-side connector preferably protrudes at least partially over the distributor area and thus forms the metallic housing section. In this way, particularly good shielding of the electrical distribution device can be provided.
  • the distributor area has at least one electrical cable which is fixed in the metallic housing section and extends to an assigned, connector on the output side.
  • the electrical distributor device can be used in a particularly flexible manner.
  • the electrical distribution device z. B. form a Y-cable (in the case of two output connectors) to a cable harness or a cable whip (when using more than two output connectors).
  • At least one of the output-side plug connectors directly adjoins the metallic housing section of the distributor region.
  • the electrical distributor device can therefore also be designed without the use of electrical cables and can, for example, form an adapter. However, it can also be provided that one of the output-side plug connectors is connected directly to the metallic housing section of the distribution area and a further one from the output-side plug connector is connected via an electrical cable.
  • the distributor area is formed to connect, preferably crimp, the contact element pairs of the input-side connector with inner conductors of a respectively assigned electrical cable or with inner conductor parts of a respectively assigned output-side connector.
  • strain relief By crimping the contact element pairs, strain relief can be provided at the same time.
  • a support sleeve can also be provided in the distribution area for each electrical cable in order to make electrical and mechanical contact with an outer conductor of the respective electrical cable.
  • the support sleeve can advantageously be used to improve the mechanical holding force and thus the electrical contacting of the outer conductor of the respective electrical cable, in particular if the outer conductor part of the connector and / or the metallic housing section of the distribution area is crimped onto the support sleeve.
  • the support sleeve can be round or oval, for example.
  • An oval support sleeve is preferably provided.
  • the support sleeve can be crimped onto a cable shield, in particular a cable shield braid, which has been uncovered by previously removing the cable jacket, after which the cable shield braid can be folded back over the support sleeve.
  • a cable shield in particular a cable shield braid, which has been uncovered by previously removing the cable jacket, after which the cable shield braid can be folded back over the support sleeve.
  • Folding the cable shield braid over the support sleeve is not absolutely necessary for contacting the cable shield braid, for example by the outer conductor part of the input-side connector, since contact can also be made indirectly by contacting the support sleeve, which is crimped onto the cable shield braid.
  • the electrical contact can be improved in the case of the folded cable shielding braid.
  • a common support sleeve can also be provided for all electrical cables.
  • the input connector has an HSD interface.
  • the input connector can thus be designed as an HSD connector or the connector of the input connector can be of the connector type HSD.
  • An HSD (“High-Speed Data”) connector or a so-called Rosenberger HSD connector are particularly suitable for high-bit-rate data transmission for use in high-frequency technology.
  • An HSD connector is an impedance-controlled connector, in particular for the transmission of differential digital signals of low voltage.
  • At least one of the output connectors has an H-MTD interface, preferably a two-pole H-MTD interface, for inclusion in a modular connector.
  • the output connector can thus be designed as an H-MTD connector or as a so-called Ro senberger H-MTD connector, or the connector of the output connector can be of the connector type H-MTD.
  • a Rosenberger H-MTD (“High-Speed Modular Twisted-Pair Data”) connector is known to be a particularly robust connector that can provide the transmission of high-bit-rate signals, especially for the automotive sector, while at the same time providing a high degree of modularity for the overall system.
  • the H-MTD interface can be, in particular, a two-pin connector which carries a differential signal and which is designed to be inserted and fixed in a modular system housing, for example together with further connectors.
  • the input connector is designed as an HSD connector and the two output connectors are designed as H-MTD connectors.
  • the invention also relates to an assembly method for producing an electrical distribution device for high-frequency technology, according to which an input-side connector is formed according to a first connector type, which has at least two differential contact element pairs, and where at least two output-side connectors according to at least a second, of the first connector type Different connector types are formed, and wherein contact elements of the output-side connector are connected via a distributor area to contact elements of the input-side connector in such a way that the contact element pairs of the input-side connector are divided between the output-side connectors.
  • the connector on the output side are connected to the common connector on the input side via respective electrical cables.
  • a support sleeve is crimped onto an outer conductor, preferably a cable screen braid, of a respective cable in the distributor area.
  • the individual inner conductors of the cables are stripped at least in a front region of a first end of the respective cable and electrically connected, preferably crimped or soldered, to the contact elements of the input connector.
  • the contact elements can then optionally be used in a common insulating part of the connector on the input side.
  • an outer conductor part can be mounted at least in the area of the input-side connector, which extends at least between the contact elements and the support sleeves in the axial direction (along a longitudinal axis of the input-side connector) and makes electrical contact with the respective outer conductor of the cable.
  • the cable screen braid is then struck back on the support sleeve.
  • a sudschla conditions of the cable shield braid can support the strain relief of the cable and also be advantageous for the electrical contacting of the outer conductor part of the input connector with the respective outer conductors of the cables. Electrical contacting of the outer conductor of the cable with the outer conductor part of the input connector can, however, also take place indirectly via the support sleeves.
  • the outer conductor part After mounting the outer conductor part on the input connector, it can also be hen, to push and fix a plastic housing onto the outer conductor part of the first connector, if necessary using a so-called secondary fuse.
  • at least one shield plate is used to electromagnetically shield the differential contact element pairs of the input-side connector from one another.
  • the shield plate can preferably be inserted into the insulating part.
  • the invention also relates to a signal transmission system for high-frequency technology, comprising an electrical distribution device, a first electrical assembly, a second electrical assembly and at least a third electrical assembly, wherein at least two electrical signals via the electrical distribution device from the first electrical assembly to the second electrical assembly Group and at least the third electrical assembly can be divided.
  • the electrical distributor device has an input-side connector connected to the first module according to a first connector standard, at least one output-side connector connected to the second module and at least one further connector connected to the third module according to a second connector standard.
  • the input connector is designed for differential transmission of the electrical signals and for this purpose has at least two differential contact element pairs, which are divided by means of a connector area arranged between the input connector and the output connector on the output connector.
  • the electrical assemblies preferably generate and / or process the differential signals, which are divided by means of the distribution device and transmitted to the further assemblies.
  • the modules preferably generate and / or process high-bit-rate digital data signals.
  • the electrical distributor device is a Y distributor, on the first side of which a standard HSD interface, preferably four-pole, is arranged in a crossed or parallel arrangement of two pairs of contact elements and on the second side of which two separate shielded ones Parallel pair cables run with a jointly connected outer conductor, at the respective end of which, for example, an H-MTD interface is attached.
  • a standard HSD interface preferably four-pole
  • Parallel pair cables run with a jointly connected outer conductor, at the respective end of which, for example, an H-MTD interface is attached.
  • the invention also relates to the use of an electrical distributor device according to the above statements in a vehicle, in particular a motor vehicle, for transmitting and dividing high-bit-rate signals between connectors of different types.
  • Possible areas of application can be autonomous driving, driver assistance systems, navigation systems, "infotainment” systems, front entertainment systems, Internet connections and wireless gigabit (IEEE 802.1 1 ad standard).
  • Possible applications include high-resolution cameras, for example se 4K and 8K cameras, sensors, on-board computers, high-resolution screens, high-resolution dashboards, 3D navigation devices and mobile devices.
  • the electrical distribution device is of course suitable for any applications within the entire electrical engineering, in particular high-frequency technology.
  • Figure 1 shows the electrical distribution device with an input connector, a United distribution area and two output connectors in a perspective view
  • Figure 2 shows the distribution device of Figure 1 in a sectional view according to the section shown in Figure 1 Darge cutting plane II;
  • FIG. 3 shows the distribution device of Figure 1 in a sectional view according to the sectional plane III shown in Figure 2 Darge;
  • Figure 4 shows the distribution device of Figure 1 in a sectional view according to the section shown in Figure 2 Darge cutting plane IV;
  • FIG. 5 shows the distribution device of Figure 1 in a sectional view according to the sectional plane V shown in Figure 2 Darge;
  • Figure 6 shows the distribution device of Figure 1 in a sectional view according to the sectional plane VI shown in Figure 2 Darge;
  • FIG. 7 shows the distributor device of FIG. 1 in a sectional view according to the sectional plane VII shown in FIG. 2;
  • Figure 8 shows a first step of the assembly method according to the invention for removing the cable sheaths
  • FIG. 9 shows a further step of the assembly method according to the invention after assembling a support sleeve on the respective cable
  • Figure 10 shows a further step of the assembly method according to the invention after stripping the front ends of the inner conductor of the cable
  • Figure 1 1 a further step of the assembly method according to the invention after crimping the inner conductor of the cable with contact elements of the input connector;
  • Figure 12 shows a further step of the assembly method according to the invention after the insertion of the
  • FIG. 13 shows a further step of the assembly method according to the invention after assembling an outer conductor part
  • Figure 14 shows a signal transmission system according to the invention.
  • FIG. 1 shows an electrical distribution device 1 for high-frequency technology in a perspective view.
  • the electrical distribution device 1 has an input-side connector 2 according to a first connector type, two output-side connectors 3 according to a second connector type different from the first connector type and a distribution area 4 arranged between the input-side connector 2 and the output-side connectors 3.
  • the connector 2 on the output side can also be designed differently, for example according to a second connector type and a third connector type. Even if only two output connectors 3 are provided in the exemplary embodiment, in principle any number of output connectors 3 can be provided, for example also three, four, five, six or even more output connectors 3.
  • the connector 2 on the input side is designed as an HSD connector or has an HSD interface.
  • the connectors 3 on the output side have an H-MTD interface, in the present case a two-pole H-MTD interface for reception in a modular connector (not shown).
  • the distribution area 4 has electrical cables 5, to each of which an connector 3 on the output side is connected.
  • the electrical cables 5 can also be deleted.
  • the connector 2 on the input side is of multi-pole design and has at least two differential contact element pairs 6, 7 (cf. in particular FIGS. 1, 2, 3 and 11).
  • a first pair of contact elements 6 and a second pair of contact elements 7 are easily seen.
  • any number of differential contact element pairs can be provided, for example three, four, five, six or even more differential contact element pairs.
  • the distribution area 4 is designed to divide the contact element pairs 6, 7 of the input connector 2 on the output connector 3.
  • the contact element pairs 6, 7 of the input connector 2 can be crossed or arranged parallel to each other. A parallel arrangement is shown in the exemplary embodiment, although this is not restrictive for the present invention.
  • the distribution of the contact element pairs 6, 7 to the connector 3 on the output side is indicated in FIG. 1 by a dashed signal routing (inter alia by the inner conductor 12 of the cable 5).
  • the connector 2 on the input side has an outer conductor part 8, which shields the inner components of the connector 2 on the input side.
  • the outer conductor part 8 can already be part of the interface of the connector 2 on the input side. Basically it can be hen that a plastic housing (not shown in the figures) is pushed onto the outer conductor part 8 and completes or supplements the intended interface of the connector 2 on the input side.
  • FIG. 2 shows a section through the electrical distribution device 1 of FIG. 1 in accordance with the section plane II shown in FIG. 1.
  • Figures 3 to 7 show schematically and simplified others Sectional representations according to the sectional planes III to VII shown in Figure 2 for further clarification.
  • the input-side connector 2 has a shielding plate 9 for electromagnetic shielding of the differential contact element pairs 6, 7 from one another.
  • the shield plate 9 extends into the distributor area 4 and preferably at least up to an area from which the shielding of the contact element pairs 6, 7 from one another is carried out by further means, for example a foil shield 10 of the respective electrical cable 5.
  • the distribution area 4 has a metallic housing section 11, which is formed in one piece with the outer conductor part 8 of the connector 2 on the input side.
  • the metallic housing section 11 can also only be electrically connected to the outer conductor part 8 of the input-side connector 2 and thus be formed separately from the outer conductor part 8.
  • the transition between a connector 2 on the aisle side and the distributor area 4 is basically fluid.
  • the distribution area 4 is designed to connect, preferably crimp, the contact element pairs 6, 7 of the input-side plug connector 2 with inner conductors 12 of an associated electrical cable 5.
  • the contact elements 13 of the connector 2 on the input side have a corresponding crimp area 14 at their ends facing the inner conductors 12 of the cables 5 (in the distributor area 4) (cf. FIGS. 2 and 11).
  • an insulating part 15 is provided in the input-side connector 2, which accommodates the contact elements 13.
  • the shield plate 9 is present in the Iso lierteil 15.
  • a support sleeve 16 is provided for each electrical cable 5 in order to electrically contact an outer conductor 17 of the respective electrical cable 5, in the present case a cable screen braid.
  • the distribution area 4 is thus designed to electrically connect the outer conductor part 8 of the input-side connector 2 to the outer conductor parts of the output-side connector 3 (not shown) if the outer conductor parts of the output-side connector 3 are in turn connected to the outer conductors 17 of the electrical cables 5 assigned to them (usually the case).
  • An electrical connection between the outer conductor part 8 of the input-side connector 2 or the metallic housing section 11 of the distribution area 4 can be made by crimping the metallic housing section 11 or the outer conductor part 8 with the components below.
  • the invention also relates to an assembly method for producing an electrical distribution device 1 for high-frequency technology, which is shown in steps and sections as an example in FIGS. 8 to 13.
  • the cable sheaths 18 of the respective cables 5 are stripped or cut off in a desired area and pulled off toward the first end of the corresponding cable 5.
  • the support sleeve 16 is then crimped onto the exposed outer conductor 17, which, as shown in the exemplary embodiment, is preferably a cable screen braid, as shown in FIG. 9.
  • the remaining cable shielding braid or the remaining outer conductor 17 can then preferably be knocked back onto the support sleeve 16 and, if necessary, brushed straight. Alternatively, provision can also be made to separate the outer conductor 17 or the cable shielding braid starting from the support sleeve 16.
  • the cable 5 underneath its outer conductor 17 has a foil screen 10 which envelops the inner conductor 12 or wires of the cable 5 guided in a respective dielectric 19.
  • the respective inner conductors 12 can be stripped, where appropriate the dielectrics 19 each enveloping the inner conductors 12 can also be exposed so that they partially protrude from the film screen 10, as shown in FIG. 10. As a result, the protection and insulation effect of the dielectrics 19 can be maintained over the largest possible area.
  • each inner conductor 12 of the cable 5 can be crimped with corresponding contact elements 13 of the common input-side connector 2, with simultaneous spreading or pitch adjustment of the contact elements 13 in accordance with the intended interface of the input-side connector 2.
  • the contact elements 13 can be inserted into a common insulating part 15 of the connector 2 on the input side, as shown in FIG.
  • at least one shield plate 9 can be inserted into the insulating part 15 or can already be inserted in order to shield the differential contact element pairs 6, 7 of the input-side connector 2 at least from the area from which the foil shield 10 or the shielding by the Cable 5 is no longer guaranteed.
  • an outer conductor part 8 can be seen, which extends at least between the contact elements 13 and the support sleeves 16 in the axial direction, that is, along a longitudinal axis A (see FIG. 2) of the input-side connector, and respective outer conductors 17 of the cables 5 electrically contacted. This is shown in Figure 13.
  • the Au chemistryleiteiterteil 8 can be crimped with the support sleeves 16 and / or the cable sheaths 18 and floating in the area of the contact elements 13 or in the region of the insulating part 15.
  • a plastic housing can be plugged onto the outer conductor part 8 and locked with it (not shown). If necessary, a secondary fuse to secure the
  • Plastic housing can be provided on the outer conductor part 8 and / or for fixing the contact elements 13.
  • the second ends of the electrical cables 5 can each be assembled with a connector 3 on the output side.
  • Such packaging is known in principle, which is why it is not discussed in detail here.
  • the invention also relates to a signal transmission system 20 for high-frequency technology, which is shown by way of example in FIG. 14.
  • the signal transmission system 20 comprises an electrical distributor device 1 according to the above explanations, a first electrical module 21, a second electrical module 22 and at least a third electrical module 23, at least two electrical signals via the electrical distributor device 1 from the first electrical module 21 on the second electrical assembly 22 and at least the third electrical assembly 23 are divided up.
  • An advantageous use of the described electrical distribution device 1 can extend to a vehicle, in particular a motor vehicle, for the transmission and distribution of high-bit-rate signals between plug connectors 2, 3 of different types.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektrische Verteilervorrichtung (1) für die Hochfrequenztechnik, aufweisend einen eingangsseitigen Steckverbinder (2) gemäß einem ersten Steckverbindertyp, wenigstens zwei ausgangsseitige Steckverbinder (3) gemäß wenigstens einem zweiten, von dem ersten Steckverbindertyp verschiedenen Steckverbindertyp und einen zwischen dem eingangsseitigen Steckverbinder (2) und den ausgangseitigen Steckverbindern (3) angeordneten Verteilerbereich (4). Der eingangsseitige Steckverbinder (2) ist mehrpolig ausgebildet und weist wenigstens zwei differenzielle Kontaktelementpaare (6, 7) auf. Der Verteilerbereich (4) ist ferner ausgebildet, um die Kontaktelementpaare (6, 7) des eingangsseitigen Steckverbinders (2) auf die ausgangsseitigen Steckverbinder (3) aufzuteilen.

Description

Elektrische Verteilervorrichtuna, Montaaeverfahren und Signalübertraaunassvstem
Die Erfindung betrifft eine elektrische Verteilervorrichtung für die Hochfrequenztechnik, aufweisend einen eingangsseitigen Steckverbinder, wenigstens zwei ausgangsseitige Steckverbinder und eine zwischen dem eingangsseitigen Steckverbinder und den ausgangsseitigen Steckverbindern angeordnete Adapter einrichtung.
Die Erfindung betrifft auch ein Montageverfahren zur Herstellung einer elektrischen Verteilervorrichtung für die Hochfrequenztechnik.
Die Erfindung betrifft ferner ein Signalübertragungssystem für die Hochfrequenztechnik, umfassend eine elektrische Verteilervorrichtung.
Die Erfindung betrifft außerdem eine Verwendung einer elektrischen Verteilervorrichtung in einem Fahr zeug, insbesondere einem Kraftfahrzeug.
Aus der Elektrotechnik ist eine Vielzahl elektrischer Steckverbinder unterschiedlichster Typen bekannt. Elektrische Steckverbinder dienen bekanntermaßen dazu, elektrische Energie und/oder elektrische Sig nale mit einer möglichst großen Bandbreite zu übertragen.
Besonders hohe Anforderungen an elektrische Steckverbinder werden insbesondere in der Hochfre quenztechnik gestellt. Elektrische Steckverbinder zur Übertragung von hochbitratigen Datensignalen fin den unter anderem in der Automobilindustrie bzw. in Fahrzeugen Anwendung.
Mitunter müssen beispielsweise beim autonomen Betrieb eines Fahrzeugs bzw. bei Verwendung von Assistenzsystemen hohe Datenmengen von mehreren Kameras, diversen Sensoren und Navigations quellen miteinander kombiniert und transportiert werden, üblicherweise in Echtzeit. Der Betrieb vieler Ge räte, Bildschirme und Kameras erfordert demnach eine leistungsfähige Infrastruktur in der Fahrzeugelekt ronik. Aus diesem Grund sind die Anforderungen an Steckverbindungen und Kabelverbindungen inner halb eines Fahrzeugs bezüglich der erforderlichen Datenraten mittlerweile sehr hoch. Gleichzeitig ist es zur Einsparung von Bauraum und Gewicht wichtig, die Steckverbinder und die zugrunde liegende Schal tungstechnik möglichst kompakt auszubilden.
Meist übertragen mit Steckverbindern konfektionierte Kabel elektrische Signale (Daten und/oder elektri sche Versorgung) zwischen verschiedenen elektrischen Baugruppen, insbesondere Leiterplatten ("Printed Circuit Boards", PCBs). Wenn anwendungsspezifisch ein Wechsel zwischen Schnittstellen bzw. Steckverbindertypen, beispielsweise zwischen einem HSD-Standard und einem H-MTD-Standard, erfor derlich wird, kann mitunter eine Änderung an den elektrischen Baugruppen notwendig werden, was ge gebenenfalls zu einer kompletten Neuauslegung von elektrischen Schaltungen bis hin zu einem Neude- sign von Hauptplatinen oder Prozessoren führen kann. Dies kann beispielsweise hinsichtlich Bauraum vorgaben und aufwendigen Freigabeverfahren problematisch sein. Ein Schnittstellenwechsel bzw. ein Wechsel zwischen verschiedenen Steckverbindertypen sowie eine Signalverteilung sollten somit vor zugsweise unabhängig von den vorhandenen elektrischen Baugruppen vorgenommen werden. Im Falle einer Signalübertragung in der Hochfrequenztechnik gilt es dabei außerdem, die in der Hochfrequenz technik besonders hohen Anforderungen an eine hohe Signalqualität zu beachten.
Diesbezüglich liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Verteilervorrich tung für die Hochfrequenztechnik bereitzustellen, die insbesondere eine hochbitratige und vorzugsweise modulare Signalverteilung ermöglicht.
Der vorliegenden Erfindung liegt auch die Aufgabe zugrunde, ein Montageverfahren zur Herstellung einer elektrischen Verteilervorrichtung für die Hochfrequenztechnik bereitzustellen, das insbesondere eine fle xible und modulare Herstellung der Verteilervorrichtung ermöglicht.
Ferner liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein vorteilhaftes Signalübertragungssystem für die Hochfrequenztechnik bereitzustellen.
Schließlich liegt der Erfindung auch die Aufgabe zugrunde, eine neuartige Verwendung einer elektri schen Verteilervorrichtung bereitzustellen.
Die Aufgabe wird für die elektrische Verteilervorrichtung durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Hinsichtlich des Montageverfahrens wird die Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 13 gelöst. Fer ner wird die Aufgabe hinsichtlich des Signalübertragungssystems durch die Merkmale des Anspruchs 17 und bezüglich der Verwendung durch die Merkmale des Anspruchs 18 gelöst.
Die abhängigen Ansprüche betreffen vorteilhafte Ausführungsformen und Varianten der Erfindung.
Erfindungsgemäß ist eine elektrische Verteilervorrichtung für die Hochfrequenztechnik vorgesehen, auf weisend einen eingangsseitigen Steckverbinder gemäß einem ersten Steckverbindertyp, wenigstens zwei ausgangsseitige Steckverbinder gemäß wenigstens einem zweiten, von dem ersten Steckverbinder typ verschiedenen Steckverbindertyp und einem zwischen dem eingangsseitigen Steckverbinder und den ausgangsseitigen Steckverbindern angeordneten Verteilerbereich.
Unter einem "Steckverbindertyp" im Rahmen der Erfindung ist ein bestimmter Steckverbinderstandard bzw. eine bestimmte Steckverbindernorm zu verstehen (z. B. HSD oder H-MTD) - im Gegensatz zu einer spezifischen Ausführungsvariante eines derartigen Standards (z. B. als Stecker oder als Buchse). Die Erfindung ist nicht auf die Verwendung mit spezifischen Steckverbindertypen beschränkt, wobei sich die Erfindung insbesondere für Steckverbindertypen für die Hochfrequenztechnik eignet. Es können unter anderem die Steckverbindertypen PL, BNC, TNC, SMBA(Fakra), SMA, SMB, SMS, SMC, SMP, BMS, HFM, HSD, H-MTD, BMK, Mini-Coax oder Makax in beliebigen Kombinationen vorgesehen sein.
Mögliche Ausführungsvarianten des eingangsseitigen Steckverbinders und/oder der ausgangsseitigen Steckverbinder können beispielsweise ein Stecker, ein Einbaustecker, eine Buchse, ein Kuppler oder ein Adapter sein. Beispielsweise können der eingangsseitige und die ausgangsseitigen Steckverbinder alle zusammen als Stecker oder alle zusammen als Kuppler ausgebildet sein. Der eingangsseitige Steckver binder und die ausgangsseitigen Steckverbinder können aber auch unterschiedliche Ausführungsvarian ten des entsprechenden Steckverbindertyps bzw. Steckverbinderstandards ausbilden.
Es sei darauf hingewiesen, dass die Begriffe "eingangsseitig" und "ausgangsseitig" vorliegend nicht die Richtung der Signalübertragung andeuten sollen, die grundsätzlich zwischen dem eingangsseitigen Steckverbinder und den ausgangsseitigen Steckverbindern in beliebiger Richtung und auch bidirektional ausgebildet sein kann. Die gewählten Begriffe dienen lediglich der unterscheidungskräftigen Bezeich nung der Steckverbinder.
Die erfindungsgemäßen Steckverbinder sind vorzugsweise zur hochbitratigen Signalübertragung ausge bildet bzw. eingerichtet.
Vorzugsweise sind die ausgangsseitigen Steckverbinder identisch gemäß dem zweiten Steckverbinder typ ausgebildet. Im Rahmen der erfindungsgemäßen Verteilervorrichtung sind in diesem Fall ein erster Steckverbindertyp und ein zweiter Steckverbindertyp (und vorzugsweise keine weiteren Steckverbinder typen) vorgesehen. Insbesondere wenn genau zwei ausgangsseitige Steckverbinder vorgesehen sind, kann eine identische Ausbildung der ausgangsseitigen Steckverbinder gemäß dem zweiten Steckverbin dertyp von Vorteil sein.
Es ist aber auch möglich, die ausgangsseitigen Steckverbinder unterschiedlich auszubilden. Im Rahmen der erfindungsgemäßen Verteilervorrichtung sind dann zumindest ein erster Steckverbindertyp, ein zwei ter Steckverbindertyp und ein dritter Steckverbindertyp vorgesehen, wobei einer der ausgangsseitigen Steckverbinder gemäß dem zweiten Steckverbindertyp und der weitere ausgangsseitige Steckverbinder gemäß dem dritten Steckverbindertyp ausgebildet sind. Sofern mehr als zwei ausgangsseitige Steckver binder vorgesehen sind, kann die Anzahl verwendeter Steckverbindertypen auch entsprechend weiter erhöht sein.
Zur Vereinfachung ist die Erfindung nachfolgend im Wesentlichen anhand der Verwendung von zwei ausgangsseitigen Steckverbindern beschrieben, die beide gemäß dem zweiten Steckverbinderstandard ausgebildet sind. Dies ist jedoch nicht einschränkend zu verstehen. Erfindungsgemäß ist der eingangsseitige Steckverbinder mehrpolig ausgebildet und weist wenigstens zwei differenzielle Kontaktelementpaare auf.
Der eingangsseitige Steckverbinder ist somit zur Übertragung differenzieller Signale ausgebildet, wobei zur Übertragung jedes differenziellen Signals zwei Kontaktelemente vorgesehen sind, die gemeinsam ein differenzielles Kontaktelementpaar bilden.
Die Verwendung einer differenziellen Signalübertragung ist zur Übertragung von hochfrequenten Signa len in der Regel besonders geeignet, da sich aufgrund der Differenzbildung bei der Gewinnung des Nutzsignals potenzielle Übertragungsstörungen vorteilhaft aufheben können.
Erfindungsgemäß ist weiter vorgesehen, dass der Verteilerbereich ausgebildet ist, um die Kontaktele mentpaare des eingangsseitigen Steckverbinders auf die ausgangsseitigen Steckverbinder aufzuteilen.
Somit sind auch die ausgangsseitigen Steckverbinder für eine differenzielle Signalübertragung ausgebil det.
Im Rahmen der genannten "Aufteilung" werden die Kontaktelemente, die ein Kontaktelementpaar ausbil den, erfindungsgemäß nicht aufgetrennt, sondern einem gemeinsamen ausgangsseitigen Steckverbinder zugeteilt.
Dadurch, dass die differenziellen Kontaktelementpaare durch den erfindungsgemäßen Verteilerbereich auf die ausgangsseitigen Steckverbinder aufgeteilt werden, kann eine Aufteilung von Signalen für die Hochfrequenztechnik vorteilhaft und ohne notwendige Anpassung weiterer elektrischer Baugruppen, zum Beispiel elektrischen Schaltungen auf Leiterplatten und/oder auf Mikrochips erfolgen, wodurch der Ein griff in das zugrunde liegende Signalübertragungssystem gering gehalten wird. Eine Neuauslegung von beteiligten Baugruppen und Leiterplatten kann erfindungsgemäß entfallen.
Es kann vorgesehen sein, dass der eingangsseitige Steckverbinder und/oder wenigstens einer der aus gangsseitigen Steckverbinder weitere, auch nicht differenzielle Signale überträgt und hierfür weitere Kon taktelemente vorgesehen sind. Beispielsweise kann vorgesehen sein, neben einer Datenübertragung auch elektrischer Versorgungssignale durch die elektrische Verteilervorrichtung zwischen dem eingangs seitigen Steckverbinder und den ausgangsseitigen Steckverbindern zu verteilen, zusätzlich zu der erfin dungsgemäßen Aufteilung der differentieller Kontaktelementpaare.
In einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Verteilerbereich ausgebildet ist, um ein Außenleiterteil des eingangsseitigen Steckverbinders mit Außenleiterteilen der ausgangsseitigen Steckverbinder elektrisch zu verbinden. Hierdurch kann eine geeignete Schirmung der Verteilervorrichtung bereitgestellt und gegebenenfalls eine gemeinsame Massereferenz zwischen den Steckverbindern verteilt werden.
Bei einem Außenleiterteil eines Steckverbinders kann es sich insbesondere um ein metallisches Gehäu seteil handeln, das Komponenten des Steckverbinders, insbesondere die differenziellen Kontaktelement paare, umhüllt und in der Regel mit einem Kabelmantel eines in den Steckverbinder mündenden Kabels und/oder einer auf einen Außenleiter des Kabels aufgebrachten Stützhülse vercrimpt bzw. verpresst ist. Das Außenleiterteil kann auch Teil eines Interfaces bzw. einer Schnittstelle des eingangsseitigen oder ausgangsseitigen Steckverbinders sein und somit charakteristisch für den jeweiligen Steckverbindertyp ausgebildet sein.
In einer Weiterbildung der Erfindung können insbesondere zwei ausgangsseitige Steckverbinder vorge sehen sein, auf die der Verteilerbereich die Kontaktelementpaare aufteilt.
Somit kann insbesondere eine elektrische Verteilervorrichtung in der Art eines Y-Verteilers vorgesehen sein. Eine derartige Verteilervorrichtung ist für viele Anwendungsfälle von Vorteil.
Grundsätzlich können aber auch mehr als zwei ausgangsseitige Steckverbinder vorgesehen sein, bei spielsweise drei ausgangsseitige Steckverbinder, vier ausgangsseitige Steckverbinder oder noch mehr ausgangsseitige Steckverbinder, auf die der Verteilerbereich die Kontaktelementpaare aufteilt. Entspre chend kann sich die Anzahl aufzuteilender differenzieller Kontaktelementpaare des eingangsseitigen Steckverbinders erhöhen.
Vorzugsweise weist der eingangsseitige Steckverbinder zwei differenzielle Kontaktelementpaare auf, die auf zwei ausgangsseitige Steckverbinder verteilt werden, wobei jedem der ausgangsseitigen Steckver binder eines der Kontaktelementpaare zugeordnet wird.
Grundsätzlich kann die Anzahl aufzuteilender differenzieller Kontaktelementpaare allerdings beliebig sein. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass der eingangsseitige Steckverbinder drei differenzielle Kontaktelementpaare, vier differenzielle Kontaktelementpaare, fünf differentielle Kontaktelementpaare, sechs differentielle Kontaktelementpaare oder noch mehr differenzielle Kontaktelementpaare aufweist, die auf ausgangsseitige Steckverbinder verteilt werden. Insofern mehr als zwei aufzuteilende differenziel le Kontaktelementpaare vorgesehen sind, beispielsweise drei Kontaktelementpaare, kann auch vorgese hen sein, diese auf eine geringere Anzahl ausgangsseitige Steckverbinder zu verteilen. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass drei differenzielle Kontaktelementpaare auf zwei ausgangsseitige Steckver binder aufgeteilt werden, wobei einem der ausgangsseitigen Steckverbinder zwei differenzielle Kontakte lementpaare und dem zweiten ausgangsseitigen Steckverbinder nur ein differenzielles Kontaktelement- paar zugeordnet wird. Die konkrete Verteilung einer Mehrzahl differenzieller Kontaktelementpaare auf ausgangsseitige Steckverbinder kann von einem Fachmann anwendungsspezifisch festlegbar sein.
In einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Kontaktelementpaare des ein gangsseitigen Steckverbinders überkreuzt oder parallel zueinander angeordnet sind.
Bei einer Draufsicht auf die zur Kontaktierung vorgesehene Stirnfläche des eingangsseitigen Steckver binders können Kontaktelemente, die ein Kontaktelementpaar ausbilden, bei einer parallelen Anordnung unmittelbar benachbart, also übereinander oder untereinander angeordnet sein; bei einer überkreuzten Anordnung sind die Kontaktelementpaare hingegen diagonal verteilt bzw. überkreuzen sich.
Die elektrische Verteilervorrichtung kann zur Signalübertragung in einem Signalübertragungssystem vor gesehen sein, bei dem eine Signalübertragung mit verdrillten Aderpaaren bzw. sog. Twisted-Pair-Kabeln vorgesehen ist. Alternativ kann auch die Verwendung von Parallel-Pair-Kabeln bzw. eine entsprechende Signalübertragungsart vorgesehen sein.
In einer Weiterbildung kann außerdem vorgesehen sein, dass der eingangsseitige Steckverbinder und/oder der Verteilerbereich wenigstens ein Schirmblech zur elektromagnetischen Abschirmung der dif- ferenziellen Kontaktelementpaare voneinander aufweist.
Eine Abschirmung der Kontaktelementpaare voneinander ist zur Übertragung hochfrequenter Signale vorteilhaft, um ein Überkoppeln oder Übersprechen zwischen den hochfrequenten Signalen zu verhin dern. Der Einsatz eines Schirmblechs kann sich besonders bei einer parallelen Anordnung der Kontakte lementpaare eignen.
Insbesondere bei Übertragung von Signalen mit einer Übertragungsrate größer als 1 GBit/s kann die Verwendung des Schirmblechs besonders von Vorteil sein.
Wie vorstehend erwähnt können die Anzahl aufzuteilender differenzieller Kontaktelementpaare des ein gangsseitigen Steckverbinders und die Anzahl ausgangsseitiger Steckverbinder, auf die die Kontaktele mentpaare verteilt werden, beliebig sein. Aus diesem Grund kann auch vorgesehen sein, zumindest ei nem der ausgangsseitigen Steckverbinder mehrere Kontaktelementpaare zuzuteilen. In diesem Fall kann es von Vorteil sein, ein Schirmblech ebenfalls in dem ausgangsseitigen Steckverbinder vorzusehen, der die mehreren Kontaktelementpaare aufweist, um eine Abschirmung der mehreren Kontaktelementpaare durch das Schirmblech bereitzustellen.
Das Schirmblech kann vorzugsweise elektrisch mit dem Außenleiterteil des eingangsseitigen und/oder ausgangsseitigen Steckverbinders verbunden sein. Vorzugsweise kontaktiert das Schirmblech das Au- ßenleiterteil des eingangsseitigen und/oder ausgangsseitigen Steckverbinders unmittelbar und ggf. auf redundante Weise.
Das Schirmblech kann in dem eingangsseitigen Steckverbinder ausgebildet sein und sich bis in den Ver teilerbereich hinein erstrecken. Das Schirmblech kann allerdings auch in dem Verteilerbereich ausgebil det sein und sich bis in den eingangsseitigen Steckverbinder hinein erstrecken. Auch die Verwendung zweier Schirmbleche, die jeweils in dem eingangsseitigen Steckverbinder und dem Verteilerbereich an geordnet sind, kann vorgesehen sein.
Es kann vorgesehen sein, dass der eingangsseitige Steckverbinder ein Isolierteil zur Aufnahme der ein zelnen Kontaktelemente aufweist. Das Isolierteil kann außerdem ausgebildet sein, um das Schirmblech aufzunehmen. Entsprechend können auch die ausgangsseitigen Steckverbinder ein Isolierteil aufweisen.
In einer Weiterbildung der Erfindung kann außerdem vorgesehen sein, dass der Verteilerbereich einen metallischen Gehäuseabschnitt aufweist, der mit dem Außenleiterteil des eingangsseitigen Steckverbin ders einteilig ausgebildet ist und/oder der elektrisch mit dem Außenleiterteil des eingangsseitigen Steck verbinders verbunden ist.
Der Verteilerbereich kann somit vorzugsweise von dem metallischen Gehäuseabschnitt umhüllt sein, ins besondere in einem Bereich, in dem keine weiteren Mittel zur Abschirmung der Signalübertragung vor handen sind. Vorzugsweise ragt das Außenleiterteil des eingangsseitigen Steckverbinders zumindest teilweise über den Verteilerbereich und bildet damit den metallischen Gehäuseabschnitt aus. Hierdurch kann eine besonders gute Abschirmung der elektrischen Verteilervorrichtung bereitgestellt werden.
In einer Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass der Verteilerbereich wenigstens ein elektrisches Ka bel aufweist, das in dem metallischen Gehäuseabschnitt fixiert ist und sich bis zu einem zugeordneten, ausgangsseitigen Steckverbinder erstreckt.
Die elektrische Verteilervorrichtung kann dadurch besonders flexibel einsetzbar sein. In diese Variante kann die elektrische Verteilervorrichtung z. B. ein Y-Kabel ausbilden (im Falle von zwei ausgangsseitigen Steckverbindern) bis hin zu einem Kabelbaum bzw. einer Kabelpeitsche (bei Verwendung von mehr als zwei ausgangsseitigen Steckverbindern).
In einer Weiterbildung kann zusätzlich oder alternativ auch vorgesehen sein, dass sich wenigstens einer der ausgangsseitigen Steckverbinder unmittelbar an den metallischen Gehäuseabschnitt des Verteilerbe reichs anschließt.
Die elektrische Verteilervorrichtung kann also auch ohne die Verwendung elektrischer Kabel ausgeführt sein und beispielsweise einen Adapter ausbilden. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass einer der ausgangsseitigen Steckverbinder unmittelbar an dem metallischen Gehäuseabschnitts des Verteilerbereichs angeschlossen ist und ein weiterer aus gangsseitiger Steckverbinder über ein elektrisches Kabel angebunden ist.
In einer Weiterbildung der Erfindung kann außerdem vorgesehen sein, dass der Verteilerbereich ausge bildet ist, die Kontaktelementpaare des eingangsseitigen Steckverbinders mit Innenleitern eines jeweils zugeordneten elektrischen Kabels oder mit Innenleiterteilen eines jeweils zugeordneten ausgangsseiti gen Steckverbinders zu verbinden, vorzugsweise zu vercrimpen.
Durch das Vercrimpen der Kontaktelementpaare kann gleichzeitig ein Zugabfang bereitstellen werden.
In einer Weiterbildung der Erfindung kann ferner in dem Verteilerbereich für jedes elektrische Kabel eine Stützhülse vorgesehen sein, um einen Außenleiter des jeweiligen elektrischen Kabels elektrisch und me chanisch zu kontaktieren.
Die Stützhülse kann vorteilhaft verwendet werden, um die mechanische Haltekraft und somit die elektri sche Kontaktierung des Außenleiters des jeweiligen elektrischen Kabels zu verbessern, insbesondere wenn nachfolgend das Außenleiterteil des Steckverbinders und/oder der metallische Gehäuseabschnitt des Verteilerbereichs auf die Stützhülse aufgecrimpt wird.
Je nach Querschnitt des elektrischen Kabels kann die Stützhülse beispielsweise rund oder oval ausge bildet sein. Vorzugsweise ist eine ovale Stützhülse vorgesehen.
Die Stützhülse kann auf einen durch vorheriges Entfernen des Kabelmantels freigelegten Kabelschirm, insbesondere ein Kabelschirmgeflecht, aufgecrimpt sein, wonach das Kabelschirmgeflecht über die Stützhülse nach hinten umschlagbar ist. Hierdurch kann unter anderem auch eine elektrische Kontaktie rung der Außenleiter der Kabel mit dem Außenleiterteil des eingangsseitigen Steckverbinders, des aus gangsseitigen Steckverbinders und/oder dem metallischen Gehäuseabschnitt des Verteilerbereichs er folgen - insbesondere wenn das Außenleiterteil und/oder der metallische Gehäuseabschnitt ihrerseits mit der Stützhülse vercrimpt werden. Ein Umschlagen des Kabelschirmgeflechts über die Stützhülse ist für eine Kontaktierung des Kabelschirmgeflechts, beispielsweise durch des Außenleiterteil des eingangssei tigen Steckverbinders, aber nicht unbedingt erforderlich, da eine Kontaktierung auch mittelbar durch Kon taktierung der Stützhülse erfolgen kann, die auf dem Kabelschirmgeflecht aufgecrimpt ist. Der elektrische Kontakt kann im Falle des umgeschlagenen Kabelschirmgeflechts jedoch verbessert sein.
Gegebenenfalls kann auch eine gemeinsame Stützhülse für alle elektrischen Kabel vorgesehen sein. In einer Weiterbildung der Erfindung kann insbesondere vorgesehen sein, dass der eingangsseitige Steckverbinder eine HSD-Schnittstelle aufweist.
Der eingangsseitige Steckverbinder kann somit als HSD-Steckverbinder ausgebildet sein bzw. der Steckverbinder des eingangsseitigen Steckverbinders kann vom Steckverbindertyp HSD sein.
Ein HSD („High-Speed Data“) - Steckverbinder bzw. ein sogenannter Rosenberger-HSD-Steckverbinder eignen sich besonders für eine hochbitratige Datenübertragung zur Verwendung in der Hochfrequenz technik. Bei einem HSD-Steckverbinder handelt es sich um einen impedanzkontrollierten Steckverbinder, insbesondere zur Übertragung differenzieller digitaler Signale niedriger Spannung.
In einer Weiterbildung der Erfindung kann insbesondere auch vorgesehen sein, dass wenigstens einer der ausgangsseitigen Steckverbinder eine H-MTD-Schnittstelle aufweist, vorzugsweise eine zweipolige H-MTD-Schnittstelle, zur Aufnahme in einem modularen Steckverbinder.
Der ausgangsseitige Steckverbinder kann somit als H-MTD-Steckverbinder bzw. als sogenannter Ro senberger H-MTD - Steckverbinder ausgebildet sein bzw. der Steckverbinder des ausgangsseitigen Steckverbinders kann vom Steckverbindertyp H-MTD sein.
Ein Rosenberger H-MTD ("High-Speed Modular Twisted-Pair Data") - Steckverbinder ist bekannterma ßen ein besonders robuster Steckverbinder, der die Übertragung hochbitratiger Signale, insbesondere für den Automobilbereich bereitstellen kann, bei gleichzeitiger hoher Modularität des Gesamtsystems.
Bei der H-MTD-Schnittstelle kann es sich insbesondere um einen zweipoligen Steckverbinder handeln, der ein differenzielles Signal führt und der ausgebildet ist, um in ein modulares Systemgehäuse, bei spielsweise zusammen mit weiteren Steckverbindern, eingesteckt und fixiert zu werden.
Besonders zu bevorzugen ist es, wenn der eingangsseitige Steckverbinder als HSD-Steckverbinder und die beiden ausgangsseitigen Steckverbinder als H-MTD-Steckverbinder ausgebildet sind.
Die Erfindung betrifft auch ein Montageverfahren zur Herstellung einer elektrischen Verteilervorrichtung für die Hochfrequenztechnik, wonach ein eingangsseitiger Steckverbinder gemäß einem ersten Steck verbindertyp ausgebildet wird, der wenigstens zwei differentielle Kontaktelementpaare aufweist, und wo bei wenigstens zwei ausgangsseitige Steckverbinder gemäß wenigstens einem zweiten, von dem ersten Steckverbindertyp verschiedenen Steckverbindertyp ausgebildet werden, und wobei Kontaktelemente der ausgangsseitigen Steckverbinder über einen Verteilerbereich derart mit Kontaktelementen des ein gangsseitigen Steckverbinders verbunden werden, dass die Kontaktelementpaare des eingangsseitigen Steckverbinders auf die ausgangsseitigen Steckverbinder aufgeteilt werden. In einer Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass die ausgangsseitigen Steckverbinder über jeweilige elektrische Kabel mit dem gemeinsamen eingangsseitigen Steckverbinder verbunden werden.
Als vorbereitende Maßnahme kann im Rahmen des Montageverfahrens vorgesehen sein, die elektri schen Kabel zunächst an deren Enden von einem Kabelmantel zu befreien.
In einer Weiterbildung kann schließlich vorgesehen sein, dass auf einem Außenleiter, vorzugsweise ei nem Kabelschirmgeflecht, eines jeweiligen Kabels in dem Verteilerbereich eine Stützhülse aufgecrimpt wird.
Weiter kann vorgesehen sein, die einzelnen Innenleiter der Kabel zumindest in einem vorderen Bereich eines ersten Endes des jeweiligen Kabels abzuisolieren und mit den Kontaktelementen des eingangssei tigen Steckverbinders elektrisch zu verbinden, vorzugsweise zu vercrimpen oder zu verlöten. Die Kontak telemente können anschließend optional in ein gemeinsames Isolierteil des eingangsseitigen Steckver binders eingesetzt werden.
Ferner kann zumindest im Bereich des eingangsseitigen Steckverbinders ein Außenleiterteil montiert werden, das sich zumindest zwischen den Kontaktelementen und den Stützhülsen in Axialrichtung (ent lang einer Längsachse des eingangsseitigen Steckverbinders) erstreckt und jeweilige Außenleiter der Kabel elektrisch kontaktiert.
Schließlich kann auch vorgesehen sein, die zweiten Enden der elektrischen Kabel mit jeweils einem aus gangsseitigen Steckverbinder zu konfektionieren.
Im Rahmen der Montage der Stützhülse auf das jeweilige Kabel kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass das Kabelschirmgeflecht anschließend auf die Stützhülse zurückgeschlagen wird. Ein Zurückschla gen des Kabelschirmgeflechts kann den Zugabfang der Kabel unterstützen und außerdem für die elektri sche Kontaktierung des Außenleiterteils des eingangsseitigen Steckverbinders mit den jeweiligen Außen leitern der Kabel vorteilhaft sein. Eine elektrische Kontaktierung der Außenleiter der Kabel mit dem Au ßenleiterteil des eingangsseitigen Steckverbinders kann allerdings auch mittelbar über die Stützhülsen erfolgen.
Es kann ferner vorgesehen sein, dass im Bereich zwischen der Stützhülse und dem Bereich, in dem die einzelnen Innenleiter der Kabel abisoliert sind, zumindest in einem Abschnitt ein Folienschirm des jewei ligen Kabels, der sich unter dem Kabelschirmgeflecht befindet, bestehen bleibt.
Nach dem Montieren des Außenleiterteils auf den eingangsseitigen Steckverbinder kann ferner vorgese hen sein, ein Kunststoffgehäuse auf das Außenleiterteil des ersten Steckverbinders aufzuschieben und zu fixieren, gegebenenfalls unter Verwendung einer sogenannten Sekundärsicherung. In einer Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass wenigstens ein Schirmblech verwendet wird, um die differenziellen Kontaktelementpaare des eingangsseitigen Steckverbinders elektromagnetisch voneinan der abzuschirmen. Vorzugsweise kann das Schirmblech in das Isolierteil eingesetzt werden.
Es kann auch vorgesehen sein, mehrere Kontaktelementpaare eines der ausgangsseitigen Steckverbin der mittels eines Schirmblechs voneinander abzuschirmen.
Die Erfindung betrifft auch ein Signalübertragungssystem für die Hochfrequenztechnik, umfassend eine elektrische Verteilervorrichtung, eine erste elektrische Baugruppe, eine zweite elektrische Baugruppe und zumindest eine dritte elektrisch Baugruppe, wobei wenigstens zwei elektrische Signale über die elektrische Verteilervorrichtung von der ersten elektrischen Baugruppe auf die zweite elektrische Bau gruppe und zumindest die dritte elektrische Baugruppe aufgeteilt werden. Die elektrische Verteilervorrich tung weist einen mit der ersten Baugruppe verbundenen eingangsseitigen Steckverbinder gemäß einem ersten Steckverbinderstandard, wenigstens einen mit der zweiten Baugruppe und zumindest einen weite ren mit der dritten Baugruppe verbundenen ausgangsseitigen Steckverbinder gemäß einem zweiten Steckverbinderstandard auf. Der eingangsseitige Steckverbinder ist zur differenziellen Übertragung der elektrischen Signale ausgebildet und weist hierzu wenigstens zwei differenzielle Kontaktelementpaare auf, die mittels eines zwischen dem eingangsseitigen Steckverbinder und den ausgangsseitigen Steck verbindern angeordneten Verteilerbereichs auf die ausgangsseitigen Steckverbinder aufgeteilt werden.
Die elektrischen Baugruppen erzeugen und/oder verarbeiten vorzugsweise die differentiellen Signale, die mittels der Verteilervorrichtung aufgeteilt und an die weiteren Baugruppen übertragen werden. Vorzugs weise erzeugen und/oder verarbeiten die Baugruppen dabei hochbitratige, digitale Datensignale.
In einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei der elektrischen Verteilervorrichtung um einen Y-Verteiler, an dessen erster Seite eine Standard-HSD-Schnittstelle, vorzugsweise vierpolig, in über- kreuzter oder paralleler Anordnung zweier Kontaktelementpaare angeordnet ist und an dessen zweiter Seite zwei separate geschirmte Parallel-Pair-Kabel mit einem gemeinsam angebundenen Außenleiter verlaufen, an deren jeweiligem Ende beispielsweise jeweils eine H-MTD-Schnittstelle angeschlagen ist.
Schließlich betrifft die Erfindung auch die Verwendung einer elektrischen Verteilervorrichtung gemäß den vorstehenden Ausführungen in einem Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, zur Übertragung und Auf teilung hochbitratigen Signalen zwischen Steckverbindern verschiedener Bauart.
Mögliche Einsatzgebiete können das autonome Fahren, Fahrer-Assistenz-Systeme, Navigationssysteme, "lnfotainment"-Systeme, Front-Entertainment-Systeme, Internetverbindungen und Wireless-Gigabit (IEEE 802.1 1 ad-Standard) sein. Mögliche Anwendungen betreffen u. a. hochaufgelöste Kameras, beispielswei- se 4K- und 8K-Kameras, Sensorik, On Board-Computer, hochauflösende Bildschirme, hochauflösende Armaturenbretter, 3D-Navigationsgeräte und Mobilfunkgeräte.
Grundsätzlich eignet sich die elektrische Verteilervorrichtung selbstverständlich für beliebige Anwendun gen innerhalb der gesamten Elektrotechnik, insbesondere der Hochfrequenztechnik.
Merkmale, die bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Verteilervorrichtung beschrieben wurden, sind selbstverständlich auch für das erfindungsgemäße Montageverfahren, das Signalübertra gungssystem und die beschriebene Verwendung vorteilhaft umsetzbar - und umgekehrt. Ferner können Vorteile, die bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Verteilervorrichtung genannt wurden, auch auf das erfindungsgemäße Montageverfahren, das Signalübertragungssystem bzw. die beschrie bene Verwendung bezogen verstanden werden - und umgekehrt.
Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass Begriffe wie "umfassend", "aufweisend" oder "mit", keine ande ren Merkmale oder Schritte ausschließen. Ferner schließen Begriffe, wie "ein" oder "das", die auf eine Einzahl von Schritten oder Merkmalen hinweisen, keine Mehrzahl von Merkmalen oder Schritten aus - und umgekehrt.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben.
Die Figuren zeigen jeweils bevorzugte Ausführungsbeispiele, in denen einzelne Merkmale der vorliegen den Erfindung in Kombination miteinander dargestellt sind. Merkmale eines Ausführungsbeispiels sind auch losgelöst von den anderen Merkmalen des gleichen Ausführungsbeispiels umsetzbar und können dementsprechend von einem Fachmann ohne Weiteres zu weiteren sinnvollen Kombinationen und Un terkombinationen mit Merkmalen anderer Ausführungsbeispiele verbunden werden.
In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen.
Es zeigen schematisch:
Figur 1 die elektrische Verteilervorrichtung mit einem eingangsseitigen Steckverbinder, einem Ver teilerbereich und zwei ausgangsseitigen Steckverbindern in einer perspektivischen Ansicht;
Figur 2 die Verteilervorrichtung der Figur 1 in einer Schnittdarstellung gemäß der in Figur 1 darge stellten Schnittebene II;
Figur 3 die Verteilervorrichtung der Figur 1 in einer Schnittdarstellung gemäß der in Figur 2 darge stellten Schnittebene III; Figur 4 die Verteilervorrichtung der Figur 1 in einer Schnittdarstellung gemäß der in Figur 2 darge stellten Schnittebene IV;
Figur 5 die Verteilervorrichtung der Figur 1 in einer Schnittdarstellung gemäß der in Figur 2 darge stellten Schnittebene V;
Figur 6 die Verteilervorrichtung der Figur 1 in einer Schnittdarstellung gemäß der in Figur 2 darge stellten Schnittebene VI;
Figur 7 die Verteilervorrichtung der Figur 1 in einer Schnittdarstellung gemäß der in Figur 2 darge stellten Schnittebene VII;
Figur 8 einen ersten Schritt des erfindungsgemäßen Montageverfahren zum Entfernen der Kabel mäntel;
Figur 9 einen weiteren Schritt des erfindungsgemäßen Montageverfahrens nach dem Montieren ei ner Stützhülse auf die jeweiligen Kabel;
Figur 10 einen weiteren Schritt des erfindungsgemäßen Montageverfahrens nach dem Abisolieren der vorderen Enden der Innenleiter der Kabel;
Figur 1 1 einen weiteren Schritt des erfindungsgemäßen Montageverfahrens nach dem Vercrimpen der Innenleiter der Kabel mit Kontaktelementen des eingangsseitigen Steckverbinders;
Figur 12 einen weiteren Schritt des erfindungsgemäßen Montageverfahrens nach dem Einsetzen der
Kontaktelemente in ein gemeinsames Isolierteil;
Figur 13 einen weiteren Schritt des erfindungsgemäßen Montageverfahrens nach dem Montieren ei nes Außenleiterteils; und
Figur 14 ein erfindungsgemäßes Signalübertragungssystem.
Figur 1 zeigt eine elektrische Verteilervorrichtung 1 für die Hochfrequenztechnik in einer perspektivischen Ansicht. Die elektrische Verteilervorrichtung 1 weist einen eingangsseitigen Steckverbinder 2 gemäß ei nem ersten Steckverbindertyp, zwei ausgangsseitige Steckverbinder 3 gemäß einem zweiten, von dem ersten Steckverbindertyp verschiedenen Steckverbindertyp und einen zwischen dem eingangsseitigen Steckverbinder 2 und den ausgangsseitigen Steckverbindern 3 angeordneten Verteilerbereich 4 auf. Grundsätzlich können die ausgangsseitigen Steckverbinder 2 auch unterschiedlich ausgebildet sein, bei spielsweise gemäß einem zweiten Steckverbindertyp und einem dritten Steckverbindertyp. Auch wenn im Ausführungsbeispiel nur zwei ausgangsseitige Steckverbinder 3 vorgesehen sind, kann grundsätzlich eine beliebige Anzahl ausgangsseitiger Steckverbinder 3 vorgesehen sein, beispielsweise auch drei, vier, fünf, sechs oder noch mehr ausgangsseitige Steckverbinder 3.
Auf die verwendeten spezifischen Steckverbindertypen kommt es erfindungsgemäß ebenfalls nicht an. Rein beispielhaft ist in den Ausführungsbeispielen der eingangsseitige Steckverbinder 2 als HSD- Steckverbinder ausgebildet bzw. weist eine HSD-Schnittstelle auf. Ebenfalls beispielhaft weisen die aus gangsseitigen Steckverbinder 3 eine H-MTD-Schnittstelle auf, vorliegend eine zweipolige H-MTD- Schnittstelle zur Aufnahme in einem modularen Steckverbinder (nicht dargestellt).
In den Ausführungsbeispielen weist der Verteilerbereich 4 elektrische Kabel 5 auf, an die jeweils ein aus gangsseitiger Steckverbinder 3 angebunden ist. Die elektrischen Kabel 5 können allerdings auch entfal len.
Es ist vorgesehen, dass der eingangsseitige Steckverbinder 2 mehrpolig ausgebildet ist und wenigstens zwei differenzielle Kontaktelementpaare 6, 7 aufweist (vgl. insbesondere die Figuren 1 , 2, 3 und 1 1 ). Im Ausführungsbeispiel sind ein erstes Kontaktelementpaar 6 und ein zweites Kontaktelementpaar 7 vorge sehen. Grundsätzlich kann allerdings eine beliebige Anzahl differenzieller Kontaktelementpaare vorgese hen sein, beispielsweise drei, vier, fünf, sechs oder noch mehr differenzielle Kontaktelementpaare.
Der Verteilerbereich 4 ist ausgebildet, um die Kontaktelementpaare 6, 7 des eingangsseitigen Steckver binders 2 auf die ausgangsseitigen Steckverbinder 3 aufzuteilen.
Die Kontaktelementpaare 6, 7 des eingangsseitigen Steckverbinders 2 können überkreuzt oder parallel zueinander angeordnet sein. Im Ausführungsbeispiel ist eine parallele Anordnung gezeigt, was allerdings nicht einschränkend für die vorliegende Erfindung ist. Die Verteilung der Kontaktelementpaare 6, 7 auf die ausgangsseitigen Steckverbinder 3 ist in Figur 1 durch eine gestrichelte Signalführung (u. a. durch die Innenleiter 12 der Kabel 5) angedeutet.
Der eingangsseitige Steckverbinder 2 weist ein Außenleiterteil 8 auf, das die innenliegenden weiteren Komponenten des eingangsseitigen Steckverbinders 2 abschirmend umgibt. Das Außenleiterteil 8 kann bereits Teil der Schnittstelle des eingangsseitigen Steckverbinders 2 sein. Grundsätzlich kann vorgese hen sein, dass ein Kunststoffgehäuse (in den Figuren nicht dargestellt) auf das Außenleiterteil 8 aufge schoben wird und die vorgesehene Schnittstelle des eingangsseitigen Steckverbinders 2 komplettiert bzw. ergänzt.
In Figur 2 ist ein Schnitt durch die elektrische Verteilervorrichtung 1 der Figur 1 gemäß der in Figur 1 dar gestellten Schnittebene II gezeigt. Die Figuren 3 bis 7 zeigen schematisch und vereinfacht weitere Schnittdarstellungen gemäß den in Figur 2 dargestellten Schnittebenen III bis VII zur weiteren Verdeutli chung.
Wie insbesondere in den Figuren 2 bis 5 erkennbar ist, weist der eingangsseitige Steckverbinder 2 ein Schirmblech 9 zur elektromagnetischen Abschirmung der differenziellen Kontaktelementpaare 6, 7 von einander auf. Das Schirmblech 9 erstreckt sich vorliegend bis in den Verteilerbereich 4 und vorzugsweise zumindest bis zu einem Bereich, ab dem die Abschirmung der Kontaktelementpaare 6, 7 voneinander durch weitere Mittel übernommen wird, beispielsweise einen Folienschirm 10 der jeweiligen elektrischen Kabel 5.
Ebenfalls aus Gründen der Abschirmung weist der Verteilerbereich 4 einen metallischen Gehäuseab schnitt 11 auf, der mit dem Außenleiterteil 8 des eingangsseitigen Steckverbinders 2 einteilig ausgebildet ist. Grundsätzlich kann der metallische Gehäuseabschnitt 11 allerdings auch lediglich elektrisch mit dem Außenleiterteil 8 des eingangsseitigen Steckverbinders 2 elektrisch verbunden und somit separat von dem Außenleiterteil 8 ausgebildet sein. Im Ausführungsbeispiel ist der Übergang zwischen dem ein gangsseitigen Steckverbinder 2 und dem Verteilerbereich 4 im Grunde fließend.
Der Verteilerbereich 4 ist ausgebildet, die Kontaktelementpaare 6, 7 des eingangsseitigen Steckverbin ders 2 mit Innenleitern 12 eines jeweils zugeordneten elektrischen Kabels 5 zu verbinden, vorzugsweise zu vercrimpen. Hierzu weisen die Kontaktelemente 13 des eingangsseitigen Steckverbinders 2 an ihren den Innenleitern 12 der Kabel 5 zugewandten Enden (im Verteilerbereich 4) einen entsprechenden Crimpbereich 14 auf (vgl. Figuren 2 und 11 ).
Zur Lagerung und gegenseitigen Isolation ist in dem eingangsseitigen Steckverbinder 2 ein Isolierteil 15 vorgesehen, das die Kontaktelemente 13 in sich aufnimmt. Das Schirmblech 9 ist vorliegend in dem Iso lierteil 15 aufgenommen.
In dem Verteilerbereich 4 ist für jedes elektrische Kabel 5 eine Stützhülse 16 vorgesehen, um einen Au ßenleiter 17 des jeweiligen elektrischen Kabels 5, vorliegend ein Kabelschirmgeflecht, elektrisch zu kon taktieren. Somit ist der Verteilerbereich 4 ausgebildet, um das Außenleiterteil 8 des eingangsseitigen Steckverbinders 2 mit Außenleiterteilen der ausgangsseitigen Steckverbinder 3 elektrisch zu verbinden (nicht dargestellt), wenn die Außenleiterteile der ausgangsseitigen Steckverbinder 3 ihrerseits mit den Außenleitern 17 der ihnen jeweils zugeordneten elektrischen Kabel 5 verbunden sind (in der Regel der Fall). Eine elektrische Verbindung zwischen dem Außenleiterteil 8 des eingangsseitigen Steckverbinders 2 bzw. dem metallischen Gehäuseabschnitt 11 des Verteilerbereichs 4 kann durch Vercrimpen des me tallischen Gehäuseabschnitts 11 bzw. des Außenleiterteils 8 mit den darunter liegenden Komponenten erfolgen. Die Erfindung betrifft auch ein Montageverfahren zur Herstellung einer elektrischen Verteilervorrichtung 1 für die Hochfrequenztechnik, das beispielhaft in den Figuren 8 bis 13 schritt- und ausschnittsweise dar gestellt ist.
Wie in Figur 8 gezeigt, werden dabei zunächst die Kabelmäntel 18 der jeweiligen Kabel 5 in einem ge wünschten Bereich abisoliert bzw. abgetrennt und nach vorne in Richtung auf ein erstes Ende des ent sprechenden Kabels 5 abgezogen.
Auf den freigelegten Außenleiter 17, bei dem es sich wie im Ausführungsbeispiel dargestellt vorzugswei se um ein Kabelschirmgeflecht handelt, wird anschließend jeweils die Stützhülse 16 aufgecrimpt, wie in Figur 9 dargestellt.
Wie in Figur 10 weiter dargestellt, kann anschließend vorzugsweise das verbleibende Kabelschirmge flecht bzw. der verbleibende Außenleiter 17 auf die Stützhülse 16 zurückgeschlagen und ggf. geradege bürstet werden. Alternativ kann auch vorgesehen sein, den Außenleiter 17 bzw. das Kabelschirmgeflecht ausgehend von der Stützhülse 16 abzutrennen. Im Ausführungsbeispiel weist das Kabel 5 unterhalb sei nes Außenleiters 17 einen Folienschirm 10 auf, der die in einem jeweiligen Dielektrikum 19 geführten In nenleiter 12 bzw. Adern der Kabel 5 umhüllt. Aus Gründen der Schirmung der differenziellen Kontakte lementpaare 6, 7 voneinander kann es von Vorteil sein, den Folienschirm 10 in zumindest einem Teilbe reich zu erhalten, der sich beispielsweise mit einem durch das Schirmblech 9 abgeschirmten Bereich überlappt, wie in Figur 2 dargestellt. Hierdurch können Toleranzen besonders gut ausgeglichen und eine durchgängige Abschirmung und somit ein Übersprechen zwischen den differenziellen Kontaktelement paaren 6, 7 vermieden werden. Zumindest in einem vorderen Bereich des jeweiligen Kabels 5 können schließlich die jeweiligen Innenleiter 12 abisoliert werden, wobei gegebenenfalls die die Innenleiter 12 jeweils umhüllenden Dielektrika 19 zusätzlich freigelegt werden können, damit diese unter dem Folien schirm 10 teilweise hervorstehen, wie in Figur 10 dargestellt. Hierdurch kann die Schutz- und Isolations wirkung der Dielektrika 19 über einen möglichst großen Bereich aufrechterhalten werden.
Anschließend kann, wie in Figur 1 1 dargestellt, jeder Innenleiter 12 der Kabel 5 mit entsprechenden Kon taktelementen 13 des gemeinsamen eingangsseitigen Steckverbinders 2 vercrimpt werden, bei gleichzei tiger Aufspreizung bzw. Pitcheinstellung der Kontaktelemente 13 gemäß der vorgesehenen Schnittstelle des eingangsseitigen Steckverbinders 2.
Schließlich können die Kontaktelemente 13 in ein gemeinsames Isolierteil 15 des eingangsseitigen Steckverbinders 2 eingesetzt werden, wie in Figur 12 dargestellt. Dabei kann zusätzlich wenigstens ein Schirmblech 9 in das Isolierteil 15 eingesetzt werden bzw. bereits eingesetzt sein, um die differenziellen Kontaktelementpaare 6, 7 des eingangsseitigen Steckverbinders 2 zumindest ab dem Bereich elektro magnetisch voneinander abzuschirmen, ab dem der Folienschirm 10 bzw. die Abschirmung durch die Kabel 5 nicht mehr gewährleistet ist. Schließlich kann zumindest im Bereich des eingangsseitigen Steckverbinders 2 ein Außenleiterteil 8 vor gesehen sein, das sich zumindest zwischen den Kontaktelementen 13 und den Stützhülsen 16 in Axial richtung, d. h. entlang einer Längsachse A (vgl. Figur 2) des eingangsseitigen Steckverbinders, erstreckt und jeweilige Außenleiter 17 der Kabel 5 elektrisch kontaktiert. Dies ist in Figur 13 dargestellt. Das Au ßenleiteiterteil 8 kann mit den Stützhülsen 16 und/oder den Kabelmänteln 18 vercrimpt und im Bereich der Kontaktelemente 13 bzw. im Bereich des Isolierteils 15 schwimmend gelagert sein.
Anschließend kann ggf. ein Kunststoffgehäuse auf das Außenleiterteil 8 aufgesteckt und mit diesem ver- rastet werden (nicht dargestellt). Gegebenenfalls kann eine Sekundärsicherung zur Sicherung des
Kunststoffgehäuses an dem Außenleiterteil 8 und/oder zur Fixierung der Kontaktelemente 13 vorgesehen sein.
In einem weiteren Schritt können die zweiten Enden der elektrischen Kabel 5 mit jeweils einem aus- gangsseitigen Steckverbinder 3 konfektioniert werden. Eine derartige Konfektionierung ist grundsätzlich bekannt, weshalb hierauf nicht näher eingegangen wird.
Schließlich betrifft die Erfindung auch ein Signalübertragungssystem 20 für die Hochfrequenztechnik, das in Figur 14 beispielhaft dargestellt ist. Das Signalübertragungssystem 20 umfasst eine elektrische Vertei- lervorrichtung 1 gemäß den vorstehenden Ausführungen, eine erste elektrische Baugruppe 21 , eine zweite elektrische Baugruppe 22 und zumindest eine dritte elektrische Baugruppe 23, wobei wenigstens zwei elektrische Signale über die elektrische Verteilervorrichtung 1 von der ersten elektrischen Baugrup pe 21 auf die zweite elektrische Baugruppe 22 und zumindest die dritte elektrische Baugruppe 23 aufge teilt werden.
Eine vorteilhafte Verwendung der beschriebenen elektrischen Verteilervorrichtung 1 kann sich auf ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, zur Übertragung und Aufteilung von hochbitratigen Signalen zwi schen Steckverbindern 2, 3 verschiedener Bauart erstrecken.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Elektrische Verteilervorrichtung (1) für die Hochfrequenztechnik, aufweisend einen eingangsseiti gen Steckverbinder (2) gemäß einem ersten Steckverbindertyp, wenigstens zwei ausgangsseitige Steckverbinder (3) gemäß wenigstens einem zweiten, von dem ersten Steckverbindertyp verschie denen Steckverbindertyp und einen zwischen dem eingangsseitigen Steckverbinder (2) und den ausgangseitigen Steckverbindern (3) angeordneten Verteilerbereich (4), wobei der eingangsseitige Steckverbinder (2) mehrpolig ausgebildet ist und wenigstens zwei differenzielle Kontaktelement paare (6, 7) aufweist, und wobei der Verteilerbereich (4) ausgebildet ist, um die Kontaktelement paare (6, 7) des eingangsseitigen Steckverbinders (2) auf die ausgangsseitigen Steckverbinder (3) aufzuteilen.
2. Verteilervorrichtung (1) nach Anspruch 1,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
der Verteilerbereich (4) ausgebildet ist, um ein Außenleiterteil (8) des eingangsseitigen Steckver binders (2) mit Außenleiterteilen der ausgangsseitigen Steckverbinder (3) elektrisch zu verbinden.
3. Verteilervorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
zwei ausgangsseitige Steckverbinder (3) vorgesehen sind, auf die der Verteilerbereich (4) die Kon taktelementpaare (6, 7) aufteilt.
4. Verteilervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
die Kontaktelementpaare (6, 7) des eingangsseitigen Steckverbinders (3) überkreuzt oder parallel zueinander angeordnet sind.
5. Verteilervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
der eingangsseitige Steckverbinder (2) und/oder der Verteilerbereich (4) wenigstens ein Schirm blech (9) zur elektromagnetischen Abschirmung der differenziellen Kontaktelementpaare (6, 7) voneinander aufweist.
6. Verteilervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 5,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
der Verteilerbereich (4) einen metallischen Gehäuseabschnitt (11 ) aufweist, der mit dem Außenlei terteil (8) des eingangsseitigen Steckverbinders (2) einteilig ausgebildet ist und/oder der elektrisch mit dem Außenleiterteil (8) des eingangsseitigen Steckverbinders (2) verbunden ist.
7. Verteilervorrichtung (1) nach Anspruch 6,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
der Verteilerbereich (4) wenigstens ein elektrisches Kabel (5) aufweist, das in dem metallischen Gehäuseabschnitt (11) fixiert ist und sich bis zu einem zugeordneten, ausgangsseitigen Steckver binder (3) erstreckt.
8. Verteilervorrichtung (1) nach Anspruch 6 oder 7,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
sich wenigstens einer der ausgangsseitigen Steckverbinder (3) unmittelbar an den metallischen Gehäuseabschnitt (11) des Verteilerbereichs (4) anschließt.
9. Verteilervorrichtung (1) nach Anspruch 7 oder 8,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
der Verteilerbereich (4) ausgebildet ist, die Kontaktelementpaare (6, 7) des eingangsseitigen Steckverbinders (2) mit Innenleitern (12) eines jeweils zugeordneten elektrischen Kabels (5) oder mit Innenleiterteilen eines jeweils zugeordneten ausgangsseitigen Steckverbinders (3) zu verbin den, vorzugsweise zu vercrimpen.
10. Verteilervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 9,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
in dem Verteilerbereich (4) für jedes elektrisches Kabel (5) eine Stützhülse (16) vorgesehen ist, um einen Außenleiter (17) des jeweiligen elektrischen Kabels (5) elektrisch und mechanisch zu kon taktieren.
11. Verteilervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
der eingangsseitige Steckverbinder (2) eine HSD-Schnittstelle aufweist.
12. Verteilervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
wenigstens einer der ausgangsseitigen Steckverbinder (3) eine H-MTD-Schnittstelle aufweist, vor zugsweise eine zweipolige H-MTD-Schnittstelle, zur Aufnahme in einem modularen Steckverbin der.
13. Montageverfahren zur Herstellung einer elektrischen Verteilervorrichtung (1) für die Hochfrequenz technik, wonach ein eingangsseitiger Steckverbinder (2) gemäß einem ersten Steckverbindertyp ausgebildet wird, der wenigstens zwei differentielle Kontaktelementpaare (6, 7) aufweist, und wo bei wenigstens zwei ausgangsseitige Steckverbinder (3) gemäß wenigstens einem zweiten, von dem ersten Steckverbindertyp verschiedenen Steckverbindertyp ausgebildet werden, und wobei Kontaktelemente der ausgangsseitigen Steckverbinder (3) über einen Verteilerbereich (4) derart mit Kontaktelementen (13) des eingangsseitigen Steckverbinders (2) verbunden werden, dass die Kontaktelementpaare (6, 7) des eingangsseitigen Steckverbinders (2) auf die ausgangsseitigen Steckverbinder (3) aufgeteilt werden.
14. Montageverfahren nach Anspruch 13,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
die ausgangsseitigen Steckverbinder (3) über jeweilige elektrische Kabel (5) mit dem gemeinsa men eingangsseitigen Steckverbinder (2) verbunden werden.
15. Montageverfahren nach Anspruch 14,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
auf einem Außenleiter (17), vorzugsweise einem Kabelschirmgeflecht, eines jeweiligen Kabels (5) in dem Verteilerbereich (4) eine Stützhülse (16) aufgecrimpt wird, wonach die einzelnen Innenleiter (12) der Kabel (5) zumindest in einem vorderen Bereich eines ersten Endes des jeweiligen Kabels (5) abisoliert und mit jeweiligen Kontaktelementen (13) des gemeinsamen eingangsseitigen Steck verbinders (2) elektrisch verbunden werden, wonach die Kontaktelemente (13) in ein gemeinsa mes Isolierteil (15) des eingangsseitigen Steckverbinders (2) eingesetzt werden, und wonach zu mindest im Bereich des eingangsseitigen Steckverbinders (2) ein Außenleiterteil (8) montiert wird, das sich in Axialrichtung zumindest zwischen den Kontaktelementen (13) und den Stützhülsen (16) erstreckt und jeweilige Außenleiter (17) der Kabel (5) elektrisch kontaktiert.
16. Montageverfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
wenigstens ein Schirmblech (9) verwendet wird, um die differenziellen Kontaktelementpaare (6, 7) des eingangsseitigen Steckverbinders (2) elektromagnetisch voneinander abzuschirmen.
17. Signalübertragungssystem (20) für die Hochfrequenztechnik, umfassend eine elektrische Vertei lervorrichtung (1), eine erste elektrische Baugruppe (21), eine zweite elektrische Baugruppe (22) und zumindest eine dritte elektrische Baugruppe (23), wobei wenigstens zwei elektrische Signale über die elektrische Verteilervorrichtung (1) von der ersten elektrischen Baugruppe (21) auf die zweite elektrische Baugruppe (22) und zumindest die dritte elektrische Baugruppe (23) aufgeteilt werden, und wobei die elektrische Verteilervorrichtung (1) einen mit der ersten Baugruppe (21) verbundenen eingangsseitigen Steckverbinder (2) gemäß einem ersten Steckverbinderstandard, wenigstens einen mit der zweiten Baugruppe (22) und zumindest einen weiteren mit der dritten Baugruppe (23) verbundene ausgangsseitige Steckverbinder (3) gemäß einem zweiten Steckver binderstandard aufweist, und wobei der eingangsseitige Steckverbinder (2) zur differentiellen Übertragung der elektrischen Signale ausgebildet ist und hierzu wenigstens zwei differentielle Kon taktelementpaare (6, 7) aufweist, die mittels eines zwischen dem eingangsseitigen Steckverbinder (2) und den ausgangsseitigen Steckverbindern (3) angeordneten Verteilerbereichs (4) auf die aus gangsseitigen Steckverbinder (3) aufgeteilt werden.
18. Verwendung einer elektrischen Verteilervorrichtung (1 ) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12 in einem Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, zur Übertragung und Aufteilung von hochbitratigen
Signalen zwischen Steckverbindern (2, 3) verschiedener Bauart.
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