WO2016193249A1 - Schirmgehäuse für leiterplatten mit fixierungen für anschlussleitungen - Google Patents

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WO2016193249A1
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shield housing
shield
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PCT/EP2016/062236
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Jörg LANGENBERG
Oleg MARTIN
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Kathrein SE
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Kathrein Werke KG
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    • H05K9/0007Casings
    • H05K9/006Casings specially adapted for signal processing applications, e.g. CATV, tuner, antennas amplifier
    • HELECTRICITY
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    • H01Q1/52Means for reducing coupling between antennas; Means for reducing coupling between an antenna and another structure
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    • H05K9/002Casings with localised screening
    • H05K9/0039Galvanic coupling of ground layer on printed circuit board [PCB] to conductive casing

Definitions

  • the present invention relates to a shielding housing and an arrangement of a shielding housing and a printed circuit board as well as a stacked arrangement of such arrangements, in particular suitable for the construction of antennas, as can be used, for example, in mobile communications or in so-called distributed systems.
  • Shielding cover or shielding housing in different embodiments are known per se and are used for shielding against interfering (radio frequency) RF radiation or radiation on or from electrical circuits or open conductor structures (eg., Microstrip) and more generally of conventional used on boards mounted electronic components.
  • an antenna can be minimized.
  • the function of a screen housing is generally considered to be met if the highest possible shielding attenuation is achieved in the working frequency ranges of the circuit boards to be shielded or the system to be shielded.
  • Umbrella housings in all possible designs are widely used in electrical engineering and also in the antenna and filter technology are already various approaches to find, usually in the form of simple sheets or bent sheet metal U-shaped or box-shaped constructions.
  • the object of the present invention is to realize as high a screen attenuation and a connection of a signal cable z.
  • a coaxial cable to allow the introduced via the lead mechanical stresses for the circuit board or solder joints largely reduced, allows a defined connection situation and can be carried out in line with production. Passive intermodulation should be avoided.
  • screen housings also offer the possibility of an interface between electrical circuits or open conductor structures and signal-carrying lines z. B. to define coaxial cables.
  • this interface in addition to an electrically optimally designed transition, it must be ensured that the properties of a printed circuit board can in principle be influenced by mechanical stresses.
  • the terminals of the circuit board are usually connected by a soldering process directly to the wire inner conductors of the coaxial cable. Mechanical stresses, z. B.
  • a shield housing for shielding existing on a circuit board structures and / or electronic components mounted there of an antenna assembly to be connected to a signal cable is proposed, which is characterized by a signal cable fixing, which is provided such that a fixation of the signal cable is made possible such that the inner conductor or signal carrier part of the signal cable can be positioned at the level of the top of the board and aligned aligned therewith and the signal cable fixing at a position located below the inner conductor to be mounted with a trained on the underside of the board ground coating and can be contacted with the shield housing.
  • the Konta ktierraj between the signal cable fixation and the shield housing can be provided on the ground coating, or advantageously also directly, in the latter case, a mechanical interaction is advantageous without play, to avoid undefined transitions and thus passive intermodulation.
  • Such an embodiment makes it possible to connect the inner conductor or signal carrier part without deforming it and to achieve a mechanical removal.
  • mechanical forces can be passed to the shield housing and thus the board can be protected from them.
  • electrical values are hardly affected.
  • the electrical values that may change, inter alia, by the mechanical influence of components is in particular the passive intermodulation (PIM) from the antenna range. Reducing the introduction of forces and torques to joints and generally to printed circuit boards has proven to be a good approach to minimizing unwanted intermodulation products.
  • PIM passive intermodulation
  • the fixing of the signal cable takes place in such a way that mechanical forces can be introduced into the shielding housing, the problems known from the prior art no longer exist.
  • the contacting of the signal cable fixing with the ground coating takes place at a position at which the inner conductor is arranged on the upper side of the board.
  • both the inner conductor connection and the signal cable fixation connection can be made at the edge of the board, as a result of which the two connections can be clearly defined and the occurrence of passive intermodulation can be surprisingly significantly reduced.
  • the signal cable fixation may be a coaxial cable fixation and the inner conductor o- the signal carrier part of the inner wire of the coaxial cable.
  • the signal cable fixing may comprise a projecting signal cable guide, in particular a fixing tab.
  • the signal cable can thus be fixed and fixed at two spaced locations, wherein contacting between the shield housing and a shield provided in the signal cable can optionally be effected at one or both locations.
  • the risk of a board deformation is further reduced by the projecting configuration, especially when the fixing tab extends beyond the dimensions of the board.
  • the signal cable fixing in particular the projecting signal cable guide or fixing tab include or form a Maisierlasche that is positionable with respect to the ground coating and can be aligned with this, so that the underside of the board so the ground plane can be contacted.
  • the Kunststoffierlasche is formed directly from the material of the fixing strap by bending, wherein the Victorierlasche may be formed shorter than the Fixierlasche.
  • the signal cable fixation is carried out integrally with the shield housing, in particular by bending the shield housing material.
  • the signal cable fixation may be connected to the rest of the shield housing using one or more of the techniques: capacitive coupling, screw connection, clamp connection and solder connection. It is important that both mechanical forces are introduced into the shield housing structure and the entire shielding effect is achieved.
  • the shield housing may have at least one slot.
  • the provision of one or more slots may involve temperature spreading, e.g. prevent during soldering.
  • the shield housing can also be obtained by the formation of one or more slots and resilient properties in defined areas to compensate for tolerances can.
  • the shield housing and / or the signal cable fixing may comprise at least one temperature discharge tab, in order, e.g. to allow a connection to an external deflector, whereby a mounting bracket can be used.
  • the signal cable fixing may contain at least one polygonal hole.
  • a hexagonal hole in the fixation of a coaxial cable can be helpful in order to achieve a centering of the inner conductor and to prevent a twisting of the cable after an intervention.
  • at least one electrical voting tab can be formed from the shield housing material, wherein the shield housing may alternatively or additionally be provided with an access opening to z.
  • an arrangement comprising a shield housing as defined above and a board, which board is formed of a flexible material and having a ground coating on the underside and contacts the fixation with the ground coating and is firmly connected.
  • the shield housing can penetrate the board by means of the screen housing protruding pins and contacted with the ground coating and be firmly connected / be.
  • this has the advantage that it can be additionally stiffened as a result.
  • the optimal ground connection of the shield cover is of the utmost importance for the properties regarding the passive intermodulation as well as for the shielding properties.
  • the screen housing can engage around the board by means of projections projecting from the screen housing and be contacted with the ground coating and firmly connected.
  • the shield housing can be firmly connected by means of a circulating on the top of the board formed frame or a corresponding circumferentially formed metal, which is galvanically coupled to the back ground coating, or be.
  • the galvanic coupling of the cream or the metallization by means of plated-through holes in the board.
  • a distance of a maximum of 15 mm has proven to be particularly advantageous.
  • the board can be made of PTFE-based / be.
  • inventive arrangement thus inexpensive, easy to process and improved aging behavior boards can be used without having to suffer from the disadvantage that the board itself has less integrity / stability, since this is obtained by means of the interaction with the shield housing.
  • the dual effect of the screen housing with particularly advantageous shielding properties and as a structural element in conjunction with a relatively flexible board is considered to be inventive in its own right.
  • the contact between the ground coating and the shield housing can be capacitive, which, for example, an at least partially solderless assembly is possible.
  • the connections between the ground coating and the shield housing can be asymmetric. As a result, incorrect mounting can be avoided if, for example, pins are provided on the shield housing are that match a predetermined corresponding hole pattern on a board.
  • a may be provided on the signal cable fixing and / or the shield housing a politiciansableitlasche or a ground contact, in particular connected to an angle or Ableitblech discomfort.
  • a stacking arrangement in which a plurality of the above arrangements are stacked.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view of a arranged on a circuit board screen housing.
  • FIG. 2 is a partial bottom view corresponding to a variant of the embodiment of FIG. 1.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view of a arranged on a circuit board screen housing.
  • FIG. 2 is a partial bottom view corresponding to a variant of the embodiment of FIG. 1.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view of a arranged on a circuit board screen housing.
  • FIG. 2 is a partial bottom view corresponding to a variant of the embodiment of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a view similar to FIG. 2 of an alternative contacting between the shield housing and the underside of the board.
  • Fig. 4 is a partial schematic perspective view of another embodiment of the invention.
  • FIG. 4a shows a modification according to FIG. 4 with signal cable coding.
  • Fig. 5 is a partial schematic perspective view of still another embodiment of the invention.
  • FIG. 5a shows a modification according to FIG. 5 with signal cable fixing
  • Fig. 6 is a partial schematic perspective view of another embodiment of the invention.
  • Fig. 7 is a schematic detail view with signal cables shown.
  • Fig. 8 is a detail view of the signal cable connection.
  • Fig. 9 is a schematic representation of whether the coupling between the screen housing and the circuit board by means of a frame.
  • Fig. 10 is a schematic representation of whether the coupling between the screen housing and board by means of bent tabs.
  • Fig. 1 is a detail view of a screen housing according to the invention with slots.
  • Fig. 12 is a detail view of a possible embodiment of a fixing tab.
  • Fig. 13 is a schematic illustration of a screen housing with suppression tabs for suppressing resonances.
  • FIG. 14 is a detail view illustrating a specific embodiment of a fixing tab.
  • Fig. 15 is a detail view illustrating the insulating fixing sleeve on the fixing tab
  • Fig. 16 is a detail view of a variant with the signal cable pre-assembled with the shield housing and the board contacted and mechanically coupled sleeve.
  • Fig. 17 is a detail view showing a passage of a signal cable.
  • Fig. 18 shows an arrangement with a heat dissipation formed on the screen housing.
  • Fig. 19 shows an arrangement with a heat dissipation formed on the fixing tab.
  • FIGS. 20 and 20A show stacking arrangements of two arrangements according to the invention with tabs provided for this purpose.
  • Fig. 21 is another illustration of a stacking arrangement.
  • Fig. 22 is another alternative illustration of a stacking arrangement.
  • Fig. 23 shows a stack arrangement with an alternative heat dissipation.
  • a shielding housing 40 corresponds approximately to the dimensions of a circuit board 10 to which the shielding housing is to be arranged.
  • a to be screened conductor structure and / or to be screened electronic components on an upper side of the printed circuit board or board 10.
  • a ground surface of the printed circuit board in the form of a mass coating is realized which is to be connected to a shield housing.
  • the shield housing itself is bent from an example, about 1 mm thick sheet metal and has about the shape of the board facing side open box.
  • an end-side side surface 42 and an upstream surface 62 are provided, through which a signal cable can be guided, fixed and aligned.
  • These two walls allow a location-accurate positioning and guidance of the signal cable - shown here as a coaxial cable, such that the innerval or signal carrier part is present at the level of the top of the board and extending parallel thereto.
  • the innerval or signal carrier part is present at the level of the top of the board and extending parallel thereto.
  • the fixing tab is therefore designed so that the projecting portion extends at a level aligned with the underside of the board.
  • the Kunststoffierlasche can be easily provided by folding, so that this is immediately adjacent to the sinker bottom and that at the position where the inner conductor is present above the board.
  • the shortest possible connection of the contact lug to the ground and the length of the fixing lug are advantageous, so that in addition to the electrical contact also a stabilization or stiffening of the board and a possibility for receiving forces acting on the cable, is provided ,
  • electrically insulating sleeves 70 are provided in the fixing lugs, which respectively defines the position of the line and the signal cable.
  • the contacting tabs are formed directly from the material of the fixing tab by bending.
  • the Konta ktierlasche can be easily provided by folding, so that this is immediately adjacent to the sinker bottom and that at the position where the inner conductor is present above the board.
  • the Greierlasche of relatively short length and provides in addition to the electrical contact also also a stabilization or stiffening of the board ready.
  • a contacting and fixing can be carried out over the entire edge of the board.
  • one or more additional pins 48 may pass through the board, which are soldered to the ground plane or capacitively coupled.
  • the soldering of Maisierlaschen 64 is not shown explicitly to illustrate that a capacitive coupling would be possible.
  • an electrically conductive additional component 67 which establishes a connection between the fixing tab and the ground plane of the circuit board by soldering or capacitive coupling, for example in the form of an angle, as shown in FIG.
  • the signal cable fixing including connection to the ground plane of the circuit board and Anlötstelle for the outer conductor of the coaxial cable can be basically designed as a separate component, which capacitively or by screw, clamp or solder joints with the rest of the shield housing and the Ground surface of the circuit board is connected.
  • the signal cable fixing according to the representation of FIG. 4 is again designed as a fixing tab. which provides an upstream support for the signal cable as described above.
  • a signal cable fixing by an additional component of a conductive material is conceivable, as shown in Figure 5.
  • This additional component can be provided as shown instead of the front side on a lateral side wall of the screen housing and can be electrically connected by soldering, screwing, pressing or capacitive with the shield housing and can be supplemented by a non-conductive material which by screwing, glue, clamp or other common bonding techniques is fixed.
  • Decisive is a shield effect in combination with a positioning and positionally aligned guidance of the signal cable.
  • FIG. 5a shows a modification of the embodiment shown in FIG. 5, the signal cable fixing once again being designed as a fixing tab, which provides an upstream holder for the signal cable, as described above.
  • a fixing tab a sleeve electrically connected to the shield housing is conceivable as a positioning, as shown in FIG.
  • This sleeve also avoids that acting on the cable forces and torques act directly on the solder joint between the inner conductor of the coaxial cable and the PCB connection.
  • the sleeve can be soldered, glued, pressed or clamped with the screen cover or capacitively coupled.
  • the solution shown here with a sleeve can be extended to the effect that instead of a solder joint for inner and outer conductor, a plug contact is realized.
  • the female side can be attached to the screen cover by means of soldering, gluing, pressing, clamping or capacitive coupling.
  • the male side is soldered, glued, pressed, clamped or capacitively coupled to the coaxial cable.
  • an additional insulating fixing sleeve is provided in FIGS. 1 to 3, the outer conductor of the coaxial cable can also be soldered directly to the fixing strap, as shown in FIG.
  • the hole for the dielectric of the coaxial cable instead of in a round shape as a hexagonal hole or more generally be performed as a polygonal hole, as shown in Figure 8.
  • the dielectric is clamped slightly, and this facilitates in the production of the soldering process, since the cable is already positioned in the correct position before performing the soldering process.
  • this geometry ensures that the cable is always pressed concentrically into the intended position, so that the tolerances of the inner conductor position can be reduced.
  • a more or less closed frame or a corresponding metallized surface can be generated on the top, the electrically connected directly to the ground plane.
  • the shield housing can be soldered from the top, as shown in Figure 9.
  • the screen cover is slotted in the embodiment shown in Figure 1 1 on both sides at the interfaces.
  • the introduced heat is held only at the desired location and is only slightly delivered to the rest of the umbrella cover.
  • the overall reduced heat input reduces the risk of thermally induced changes / damage to the cable and the circuit board.
  • the slotted interface serves for tolerance compensation of the shield cover.
  • the interface acts as a spring and adapts to the contour of the circuit board.
  • the slots 54 and the resulting resilient portions 56 are shown in FIG. 11.
  • the fixing lug can also support a plurality of signal cables, wherein the fixing lug may comprise a web for each cable leadthrough.
  • the fixation tab may be provided for only a single signal cable, or that the tabs may be aligned with portions located between two openings, rather than aligned with the openings.
  • FIG. 13 shows a further advantageous embodiment in which so-called suppression tabs 57 are shown.
  • These suppression tabs are in this example integral with the shield housing and are bent into the shielding space to pass through the board with the ground plane of the Board to be galvanically coupled. By this measure resonances within the Schirmungsraumes can be suppressed.
  • the suppression tabs can also be capacitively coupled to the ground.
  • additional tabs are bent out of the shield housing toward the board, as shown by way of example in FIG. 14 at reference numeral 66. With the distance of these tabs z. B. above microstrip lines, the electrical properties of the lines can be changed. Attached to a suitable place, can be such.
  • B. Match filter structures to the desired values and compensate tolerances in the printed circuit board or the shield housing.
  • the tabs provided for voting can also be connected capacitively or with a soldered or screwed connection as well as by clamping or pressing in electrically with the shielding housing.
  • FIG. 14 furthermore shows a fixing lug with laterally formed stabilizing lug 60b.
  • Solder openings for the inner conductors of the coaxial cables are optionally present in the screen housing, as shown in FIG.
  • the openings are arranged so that they allow sufficient accessibility for the selected soldering process and do not reduce the shielding effect inadequately.
  • the insulating fixing sleeve described above as optional serves to guide and insulate the coaxial cable against undesired contact with the shield cover on the outer conductor braid.
  • the sleeve may, as shown in Figure 15 have a snap hook, this snaps when inserted into the fixing tab and is thereby held in position.
  • the positioning of the snap hook is designed so that in case of repair (cable unsoldering), the snapper can be operated.
  • the sleeve is removed, the cable can be unsoldered.
  • these functions of the interface can also be realized by a further envelope of the fixing tab.
  • these functions of the interface can also be generated by means of a passage from the screen cover.
  • the passage thus acts as a sleeve for the coaxial cable, as shown in FIG. 17.
  • tabs may be present on the fixing straps, which can be mounted by means of screw, by soldering or capacitive on another sheet. These tabs can be used for direct electrical connection of the screen housing z. B. are used with the reflector in an antenna, z. B. connect in the function of ground contacts to avoid sheath waves or multiple umbrella cover together or stack.
  • the additional tabs may be directly part of the fixing tabs or be connected as additional parts with this by a solder or screw, by pressing or capacitive, as stated below or can also be used for thermal dissipation as explained later.
  • tabs 68 may also be provided on the shield housing which can be mounted on another panel by means of screw contact, by clamping, soldering, press-fitting or capacitively. These tabs can be used for direct electrical connection of the screen housing z. B. are used with the reflector in an antenna, z. B. In the function of ground contacts to avoid sheath waves.
  • heat dissipation by screw through Clamping, soldering, press-fitting or capacitive can be mounted on a metal sheet.
  • These heat dissipation can be part of the screen housing directly or be connected as additional parts with this by a solder or screw, by pressing or capacitive.
  • heat dissipation may additionally be present on the fixing lug, which can be mounted on a metal sheet by means of screw-type contact, by clamping, soldering, press-fitting or capacitively. These heat dissipation can be directly part of the fixation or be connected as additional parts with this by a solder or screw, by pressing or capacitive
  • FIG. 20A, FIG. 21 and FIG. 22 it is also possible to connect or stack one or more umbrella covers or screen housings or, more precisely, several of the arrangements described above, wherein additional tabs may be used.
  • the additional tabs may be directly part of the screen housing or be connected as additional parts with this by a solder or screw, by pressing or capacitive.
  • the previously described stack arrangement can be extended to the effect that at the same time a fixation on a carrier structure takes place approximately on a metal sheet or on a non-conductive material.
  • This can be done with conductive support structures by soldering, screwing, pressing, clinching or by a capacitive connection and non-conductive carriers by common fastening techniques such as screwing, gluing, riveting, etc.
  • the positions of the pins of the screen housing can be designed asymmetrically (anti-rotation).
  • the material and the manufacturing process of the shield cover are selected so that the fixing tab and the shield cover receives the necessary strength for the application.
  • B. brass, copper, aluminum, nickel silver, structural steel, gold, etc. thicknesses of 0.5 mm to 1, 5 mm have proven to be practicable
  • the umbrella cover principle with fixation tab can basically also be used for non-coaxial electrical lines or optical feeds.
  • the shield housing with fixation and in particular with Fixierlasche can, including connection to the ground plane of the circuit board and Anlötstelle for the outer conductor of the coaxial cable in principle from a part z. B. be executed as a cast housing or milling housing.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schirmgehäuse (49) und eine Anordnung aus einem Schirmgehäuse (40) und einer Platine (20) sowie eine Stapelanordnung von solchen Anordnungen, insbesondere geeignet zum Aufbau von Antennen, wie sie zum Beispiel im Mobilfunk oder bei sogenannten verteilten Systemen zum Einsatz kommen können.

Description

Titel: Schirmgehäuse für Leiterplatten mit Fixierungen für Anschlussleitungen
Beschreibung [0001 ] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schirmgehäuse und eine Anordnung aus einem Schirmgehäuse und einer Platine sowie eine Stapelanordnung von solchen Anordnungen, insbesondere geeignet zum Aufbau von Antennen, wie sie zum Beispiel im Mobilfunk oder bei sogenannten verteilten Systemen zum Einsatz kommen können.
[0002] Abschirmdeckel oder Schirmgehäuse in unterschiedlichen Ausführungsformen sind an und für sich bekannt und werden zur Schirmung gegen störende (Hochfrequenz) HF-Einstrahlung bzw. Abstrahlung auf oder von elektrischen Schaltkreisen bzw. offenen Leiterstrukturen (z. B. Microstrip) und genereller von üblicherweise an Platinen angebrachten elektronischen Bauteilen verwendet. Neben Ein- bzw. Abstrahlungen von bzw. nach außen können so zusätzlich unerwünschte Beeinflussungen zwischen verschiedenen Komponenten in einem System, z. B. einer Antenne minimiert werden. [0003] Die Funktion eines Schirmgehäuses wird generell als erfüllt angesehen, wenn in den Arbeits-Frequenzbereichen der zu schirmenden Leiterplatten bzw. des zu schirmenden Systems eine möglichst hohe Schirmdämpfung erreicht wird. Schirmgehäuse in allen möglichen Ausführungen sind in der Elektrotechnik weit verbreitet und auch in der Antennen- und Filtertechnik sind bereits verschiedene Ansätze zu finden, meist in der Form von einfachen Blechen oder aus Blech gebogenen U-förmigen oder schachteiförmigen Konstruktionen.
[0004] Bei den bisherigen Schirmgehäusen wird üblicherweise der Bereich, in dem Signalkabel oder signalführende Leitungen vorliegen ausgespart. Vereinzelt wurde versucht speziell für diesen Bereich am äußeren Gehäuse z.B. einer Antennen ein Verschlussteil oder einen Deckel auszubilden, der dann eine gewisse Schirmfunktion erfüllen kann und meist über an und für sich bekannte Verbinder oder Steckkontakte mit externen signalführenden Leitungen verbunden werden kann, wobei die interne Anbindung an die Platine selbst üblicherweise unge- schirmt erfolgt. Der Stand der Technik zeigt Schirmdeckel, die eine Abschirmung von weniger als 40dB ermöglichen. Im Antennenbereich ist die Anforderung an Komponenten insbesondere die weitgehende Reduzierung der passiven Intermo- dulation in Kombination mit einer hohen HF Schirmwirkung, dies ist mit herkömmlichen Schirmgehäusen nur unzureichend möglich.
[0005] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin eine möglichst hohe Schirmdämpfung zu realisieren und eine Anbindung eines Signalkabels z. B. eine Koaxialkabels zu ermöglichen, die über die Zuleitung eingeleitete mechan ische Beanspruchungen für die Leiterplatte bzw. Lötstellen weitgehend reduziert, eine definierte Anschlusssituation ermöglicht und produktionsgerecht ausgeführt werden kann. Passive Intermodulation soll dabei vermieden werden.
[0006] Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst, bevorzugte Ausführungsformen sind in den anhängigen Ansprüchen definiert. Überraschend hat sich gezeigt, dass Schirmgehäuse auch die Möglichkeit bieten, eine Schnittstelle zwischen elektrischen Schaltkreisen bzw. offenen Leiterstrukturen und signalführenden Leitungen z. B. Koaxialkabeln zu definieren. Bei der Auslegung dieser Schnittstelle ist neben einem elektrisch optimal ausgeführten Übergang darauf zu achten, dass sich die Eigenschaften einer Leiterplatte prinzipiell durch mechanische Beanspruchungen beeinflussen lassen. So werden bei einer koaxialen Signalzuführung die Anschlüsse der Leiterplatte üblicherweise durch einen Lötprozess direkt mit den Drahtinnenleitern der Koaxialkabel verbunden. Mechanische Beanspruchungen, z. B. durch Einleitung von Kräften oder Drehmomenten über den Drahtinnenleiter können Veränderungen/Beschädigungen der Le i te rp I a tte/ Lotste 11 e bewirken , die sich negativ auf die Haltbarkeit sowie die elektrischen Werte der Baugruppe auswirken können. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn vergleichsweise weiche Leiterplattenmaterialien z. B. auf PTFE- Basis zum Einsatz kommen, wie es in der Antennentechnik für Basisstationsantennen häufig der Fall ist. Beschädigungen durch den Innenleiter einen Koaxial- kabels können z. B. durch Biegen/Bewegen des Koaxialkabels während der Produktion eine Baugruppe/Antenne verursacht werden.
[0007] Generell sind mechanische Beanspruchungen von Lötstellen kritisch zu bewerten. Besonders kritisch ist beispielsweise die Verbindung eines Innenleiters auf eine Leiterplatte. Es bestand in diesem Zusammenhang Bedenken gegen eine Lötverbindung zur Verbindung des Außenleiters z. B. eines Koaxialkabels an einen Masseanschluss oder auch an ein Schirmgehäuse. Sind während der Produktion, dem anschließenden Transport oder im Betrieb von Baugruppen/Antennen mechanische Beanspruchungen der Signalleitungen zu erwarten, wurden bisher umfangreiche externe Schutzvorrichtungen/Verpackungen verwendet um dafür zu sorgen, dass keine Beschädigungen oder Veränderungen an Lötstellen/Leiterplatten verursacht werden können bzw. diese weitgehend minimiert werden.
[0008] Gemäß eines Aspektes der Erfindung wird ein Schirmgehäuse zur Abschirmung von an einer Platine vorhandenen Leitungsstrukturen und/oder dort montierten elektronischer Bauteile einer Antennenanordnung die mit einem Signalkabel zu verbinden sind vorgeschlagen, welches sich durch eine Signalkabelfixierung auszeichnet, die derart vorgesehen ist, dass eine Fixierung des Signalkabels derart ermöglicht ist, dass der Innenleiter oder Signalträgerteil des Signalkabels auf Niveau der Oberseite der Platine positionierbar und zu dieser ausgerichtet gehalten werden kann und die Signalkabelfixierung bei einer unterhalb des zu montierenden Innenleiters befindlichen Position mit einer an der Unterseite der Platine ausgebildeten Massebeschichtung und mit dem Schirmgehäuse konta k- tierbar ist. Die Konta ktierbarkeit zwischen der Signalkabelfixierung und dem Schirmgehäuse kann über die Massebeschichtung, oder vorteilhaft auch unmittelbar bereitgestellt sein, wobei im letzteren Fall auch eine mechanische Wechselwirkung vorteilhaft ohne Spiel vorliegt, um Undefinierte Übergänge und somit passive Intermodulation zu vermeiden.
[0009] Eine derartige Ausgestaltung erlaubt es den Innenleiter oder Signalträgerteil ohne diesen verformen zu müssen anzubinden und eine mechanische Ent- kopplung bereitzustellen, da mechanische Kräfte auf das Schirmgehäuse geleitet werden können und somit die Platine vor diesen geschützt werden kann. Somit werden elektrische Werte kaum beeinflusst. Unter den elektrischen Werten die sich u. a. durch mechanische Beeinflussung von Komponenten ändern können ist aus dem Antennenbereich insbesondere die passive Intermodulation (PIM) zu nennen. Die Reduzierung der Einleitung von Kräften und Drehmomente auf Verbindungsstellen und generell auf Leiterplatten hat sich als guter Ansatz erwiesen, um unerwünschte Intermodulationsprodukte minimieren zu können. Nachdem erfindungsgemäß die Fixierung des Signalkabels dergestalt erfolgt, dass mechan ische Kräfte in das Schirmgehäuse eingeleitet werden können, bestehen die aus dem Stand der Technik bekannten Probleme nicht mehr.
[0010] Ein zusätzlicher wichtiger Aspekt für Schutzvorrichtungen/Fixierungen ist darin zu sehen, dass klar definierte Verbindungsstellen und eine verbesserte Verarbeitung in der Produktion realisiert werden können. Schiefe statt rechtwinkelige Zuführungen von Leitungen können bei sachgemäßer Ausführung der Fixierungen vermieden werden und Lötprozesse werden dadurch vereinfacht, dass die Leitungen bereits vor dem Löten in der richtigen Lage und Ausrichtung positioniert und fixiert werden können. Diese eindeutig definierten Schnittstellen und Fixierungen von Leitungen bereits vor dem Lötprozess ermöglichen zudem die Automatisierung der Lötvorgänge, die nun einfacher z. B. mittels Laser, induktiv, per Widerstandslötverfahren, per Roboter usw. durchgeführt werden können.
[001 1 ] Ein weiterer besonderer Gesichtspunkt besteht darin, dass die Kontaktie- rung der Signalkabelfixierung mit der Massebeschichtung an einer Position erfolgt, bei welcher der Innenleiter auf der Oberseite der Platine angeordnet ist. Beispielweise kann somit sowohl die Innenleiteranbindung als auch die Signalka- belfixierungsanbindung am Rand der Platine erfolgen, wodurch die beiden Anbin- düngen klar definiert vorliegen können und das Auftreten von passiver Intermod ulation überraschend deutlich reduziert werden kann. [0012] Bei einer Ausgestaltung gemäß eines anderen Aspektes der Erfindung kann die Signalkabelfixierung eine Koaxialkabel-Fixierung und der Innenleiter o- der Signalträgerteil der Innendraht des Koaxialkabels sein. [0013] Bei einer Ausgestaltung gemäß eines weiteren Aspektes der Erfindung kann die Signalkabelfixierung eine vorkragende Signalkabelführung, insbesondere eine Fixierlasche umfassen. Bei einer solchen Ausgestaltung kann somit das Signalkabel an zwei beabstandeten Orten fixiert und festgelegt werden, wobei eine Kontaktierung zwischen Schirmgehäuse und einer im Signalkabel vorgesehe- nen Schirmung wahlweise an einem oder auch an beiden Orten erfolgen kann. Zudem wird durch die vorkragende Ausgestaltung das Risiko einer Platinenverformung noch weiter reduziert, insbesondere wenn sich die Fixierlasche über die Abmessungen der Platine hinaus erstreckt.
[0014] Bei einer Ausgestaltung gemäß eines weiteren Aspektes der Erfindung kann die Signalkabelfixierung, insbesondere die vorkragende Signalkabelführung oder Fixierlasche eine Kontaktierlasche umfassen oder ausbilden, die bezüglich der Massebeschichtung positionierbar ist und zu dieser ausgerichtet werden kann, so dass die Unterseite der Platine also die Massefläche kontaktiert werden kann. Bei einer besonderen Ausgestaltung ist die Kontaktierlasche unmittelbar aus dem Material der Fixierlasche durch umbiegen gebildet, wobei die Kontaktierlasche kürzer als die Fixierlasche ausgebildet sein kann. [0015] Bei einer Ausgestaltung gemäß eines weiteren Aspektes der Erfindung kann die Signal kabelfixierung integral mit dem Schirmgehäuse ausgeführt ist, insbesondere durch Biegen von Schirmgehäusematerial.
[0016] Bei einer Ausgestaltung gemäß eines alternativen weiteren Aspektes der Erfindung kann die Signalkabelfixierung mit dem restlichen Schirmgehäuse verbunden sein/werden unter Verwendung einer oder mehrerer der Techniken: kapazitive Kopplung, Schraubverbindung, Klemmverbindung und Lötverbindung. Hierbei ist es wichtig, dass sowohl mechanische Kräfte in die Schirmgehäusestruktur eingebracht werden als auch die gesamte Schirmwirkung erzielt wird.
[0017] Bei einer Ausgestaltung gemäß eines weiteren Aspektes der Erfindung kann das Schirmgehäuse zumindest einen Schlitz aufweisen. Das Vorsehen eines oder mehrerer Schlitze kann eine Temperaturausbreitung, z.B. beim Löten verhindern. Das Schirmgehäuse kann durch die Ausbildung von einem oder mehrerer Schlitze auch federnde Eigenschaften in definierten Bereichen erhalten, um Toleranzen ausgleichen zu können.
[00 8] Sowohl bei einer mehrteiligen Ausgestaltung auch als bei dem Vorhandensein von Schlitzen ist darauf zu achten, dass die Integrität des Schirmgehäuses hoch bleibt, da unbestimmte mechanische oder elektrische Übergänge zu passiver Intermodulation führen können. Insofern sind integral ausgeführte erfindungsgemäße Schirmgehäuse gegenüber anderen ein gewisser Vorzug zu gewähren.
[0019] Bei einer Ausgestaltung gemäß eines weiteren Aspektes der Erfindung kann das Schirmgehäuse und/oder die Signalkabelfixierung zumindest eine Tem- peraturableitlasche umfassen, um z.B. eine Anbindung an ein externes Ableitblech zu ermöglichen, wobei auch eine Montagewinkel zum Einsatz kommen kann. Überraschend hat sich gezeigt, dass passive Intermodulation durch ver- besserte thermische Ableitung noch weiter reduziert werden kann.
[0020] Bei einer Ausgestaltung gemäß eines weiteren Aspektes der Erfindung kann die Signalkabelfixierung zumindest ein Mehrkantloch enthalten. Beispielsweise kann ein Sechskantloch bei der Fixierung eines Koaxialkabels hilfreich sein um eine Zentrierung des Innenleiters zu erreichen und um eine Verdrehung des Kabels nach einem Eingriff zu verhindern. [0021 ] Bei einer Ausgestaltung gemäß eines weiteren Aspektes der Erfindung kann zumindest eine elektrische Abstimmungslasche aus dem Schirmgehäusematerial ausgebildet sein, wobei das Schirmgehäuse alternativ oder ergänzend auch mit einer Zugangsöffnung versehen sein kann, um z. B. eine einfache Verlötung des Innendrahtes eines Koaxialkabels an der Platinenoberseite zu ermögl ichen.
[0022] Bei einer Ausgestaltung gemäß eines anderen Aspektes der Erfindung wird eine Anordnung bereitgestellt aus einem wie oben definiertem Schirmgehäuse und einer Platine, welche Platine aus einem flexiblem Material gebildet ist und an der Unterseite eine Masse-Beschichtung aufweist und die Fixierung mit der Massebeschichtung kontaktiert und fest verbunden ist.
[0023] Bei einer Anordnung gemäß eines weiteren Aspektes der Erfindung kann das Schirmgehäuse mittels von dem Schirmgehäuse vorstehenden Pins die Platine durchdringen und mit der Masse-Beschichtung kontaktiert und fest verbunden sein/werden. Das hat neben der optimalen Masseankopplung des Schirmdeckels bei der optionalen Verwendung von flexiblen Platinen den Vorteil, dass die- se hierdurch zusätzlich versteift werden kann. Die optimale Masseankopplung des Schirmdeckels ist für die Eigenschaften hinsichtlich der passiven Intermodu- lation sowie für die Schirmeigenschaften von größter Bedeutung.
[0024] Bei einer Anordnung gemäß eines alternativen oder ergänzenden weite- ren Aspektes der Erfindung kann das Schirmgehäuse mittels von dem Schirmgehäuse vorstehenden Nasen die Platine umgreifen und mit der Masse- Beschichtung kontaktiert und fest verbunden sein/werden.
[0025] Bei einer Anordnung gemäß eines weiteren Aspektes der Erfindung kann das Schirmgehäuse mittels eines auf der Oberseite der Platine umlaufenden ausgebildeten Rahmen oder einer entsprechenden umlaufend ausgebildeten Metall isierung, die mit der rückseitigen Masse-Beschichtung galvanisch gekoppelt ist, fest verbunden sein/werden. In einem besonders vorteilhaften Ausführungsbei- spiel geschieht die galvanische Kopplung des Rahmes oder der Metallisierung mittel Durchkontaktierungen in der Platine.
[0026] Bei einer Anordnung gemäß eines weiteren Aspektes der Erfindung können die Fixierungen, die die Platine im Wesentlichen umlaufend mit dem Schirmgehäuse koppeln und das Schirmgehäuse mit der Masse-Beschichtung galvanisch kontaktieren maximal mit einer Entfernung deutlich kleiner als ein Viertel der Wellenlänge der mittleren Betriebsfrequenz beabstandet sein. Eine Entfernung von maximal 15 mm hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt. Somit kann umlaufend am Platinenrand bei möglichst regelmäßigem Abstand der Fixierungen, eine genaue Lagepositionierung des Schirmgehäuses sowie eine ideale Kontaktierung des Schirmgehäuses an die Massefläche erreicht werden, wodurch wiederum die passive Intermodulation wie auch eine Verformung der Platine ganz allgemein vermieden werden kann.
[0027] Bei einer Anordnung gemäß eines weiteren Aspektes der Erfindung kann die Platine auf PTFE-Basis gefertigt sein/werden. Durch die erfindungsgemäße Anordnung können somit kostengünstige, leicht zu verarbeitende und im Alterungsverhalten verbesserte Platinen verwendet werden, ohne unter dem Nachteil leiden zu müssen, dass die Platine selbst über weniger Integrität/Stabilität verfügt, da diese vermittels der Wechselwirkung mit dem Schirmgehäuse erhalten wird. In anderen Worten wird auch die duale Wirkung des Schirmgehäuses mit besonders vorteilhaften Schirmungseigenschaften und als Strukturelement in Verbindung mit einer relativ flexiblen Platine als eigenständig erfinderisch angesehen.
[0028] Bei einer Anordnung gemäß eines weiteren Aspektes der Erfindung kann die Kontaktierung zwischen der Masse-Beschichtung und dem Schirmgehäuse kapazitiv erfolgen, wodurch beispielweise eine zumindest teilweise lötfreie Montage ermöglicht wird. Bei einer Anordnung gemäß eines weiteren Aspektes der Erfindung kann die Verbindungen zwischen der Masse-Beschichtung und dem Schirmgehäuse asymmetrisch erfolgen. Hierdurch kann eine fehlerhafte Montage vermieden werden, wenn beispielsweise Pins am Schirmgehäuse vorgesehen sind, die zu einem vorbestimmten entsprechenden Lochmuster an einer Platine passen.
[0029] Bei einer Anordnung gemäß eines weiteren Aspektes der Erfindung kann an der Signalkabelfixierung und/oder dem Schirmgehäuse eine Wärmeableitlasche oder ein Massekontakt vorgesehen sein, insbesondere mit einer Winkeloder Ableitblecheinrichtung verbunden .
[0030] Gemäß eines noch anderen Aspektes der Erfindung wird eine Stapelan- Ordnung bereitgestellt, bei welcher mehrere der obigen Anordnungen übereinander angeordnet sind.
[0031 ] Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen, welche auf die beilie- genden Zeichnungen Bezug nimmt in denen gilt:
[0032] Fig. 1 ist eine schematische perspektivische Darstellung eines an einer Platine angeordneten Schirmgehäuses. [0033] Fig. 2 ist eine Teilansicht von unten entsprechend einer Variante der Da rstellung von Figur 1 .
[0034] Fig. 3 ist eine Ansicht ähnlich zu Figur 2 einer alternativen Kontaktierung zwischen Schirmgehäuse und Platinenunterseite.
[0035] Fig. 4 ist eine perspektivische schematische Teilansicht einer anderen Ausführungsform nach der Erfindung.
[0036] Fig. 4a zeigt eine Abwandlung nach Figur 4 mit Signalkabelf ixierungsl sehe. [0037] Fig. 5 ist eine ist eine perspektivische schematische Teiiansicht einer noch anderen Ausführungsform nach der Erfindung.
[0038] Fig. 5a zeigt eine Abwandlung nach Figur 5 mit Signalkabelf ixierungsla- sehe
[0039] Fig. 6 ist eine ist eine perspektivische schematische Teilansicht einer weiteren anderen Ausführungsform nach der Erfindung. [0040] Fig. 7 ist eine schematische Detailansicht mit dargestellten Signalkabeln.
[0041 ] Fig. 8 ist eine Detailansicht bezüglich der Signalkabelanbindung.
[0042] Fig. 9 ist eine schematische Darstellung ob der Kopplung zwischen Schirmgehäuse und Platine mittels eines Rahmens.
[0043] Fig. 10 ist eine schematische Darstellung ob der Kopplung zwischen Schirmgehäuse und Platine mittels umgebogener Nasen. [0044] Fig. 1 1 ist eine Detailansicht eines erfindungsgemäßen Schirmgehäuses mit Schlitzen.
[0045] Fig. 12 ist eine Detailansicht einer möglichen Ausgestaltung einer Fixierlasche.
[0046] Fig. 13 ist eine schematische Darstellung eines Schirmgehäuses mit Unterdrückungslaschen zur Unterdrückung von Resonanzen.
[0047] Fig. 14 ist eine Detailansicht, die eine spezielle Ausgestaltung einer Fi- xierlasche darstellt.
[0048] Fig. 15 ist eine Detailansicht, die die isolierende Fixierhülse an der Fixierlasche darstellt [0049] Fig. 16 ist eine Detailansicht einer Ausführungsvariante mit am Signalkabel vormontierter mit dem Schirmgehäuse und der Platine kontaktierter und mechanisch gekoppelter Hülse. [0050] Fig. 17 ist eine Detailansicht, welche eine Durchführung eines Signalkabels zeigt.
[0051 ] Fig. 18 zeigt eine Anordnung mit einer am Schirmgehäuse gebildeten Wärmeableitung.
[0052] Fig. 19 zeigt eine Anordnung mit einer an der Fixierlasche gebildeten Wärmeableitung.
[0053] Fig. 20 und 20A zeigen Stapelanordnungen zweier erfindungsgemäßer Anordnungen mit dafür vorgesehenen Laschen.
[0054] Fig. 21 ist eine weitere Darstellung einer Stapelanordnung.
[0055] Fig. 22 ist eine weitere alternative Darstellung einer Stapelanordnung.
[0056] Fig. 23 zeigt eine Stapelanordnung mit einer alternativen Wärmeableitung.
[0057] Wie es in Figur 1 dargestellt ist entspricht bei der hier dargestellten Aus- führungsform ein Schirmgehäuse 40 in etwa den Abmessungen einer Platine 10, zu welcher das Schirmgehäuse angeordnet werden soll. Es befindet sich (nicht dargestellt) eine zu schirmende Leiterstruktur und/oder zu schirmende elektron ische Bauteile auf einer Oberseite der Leiterplatte oder Platine 10. Auf der Unterseite der Leiterplatte oder Platine ist eine Massefläche der Leiterplatte in Form ei- ner Masse-Beschichtung realisiert, die mit einem Schirmgehäuse zu verbinden ist. Das Schirmgehäuse selbst ist aus einem beispielweise ca. 1 mm starkem Blech gebogen und verfügt in etwa über die Form einer der Platine zugewandten Seite offenen Schachtel. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind an zwei der Seitenwände des Schirmgehäuses Pins ausgebildet, die über den Rand des Schirmgehäuses vorragen und sich in der Verlängerung hin zu und durch die Platine hindurch erstrecken, wie besser in Figur 2 zu erkennen. Die Verbindung wird an diesen Seitenwandungen des Schirmgehäuses mit Bezug auf die Masse- Beschichtung über die Pins hergestellt, die vom Schirmdeckel stammen und durch die Leiterplatte durchgeführt werden. Auf der Unterseite der Leiterplatte werden diese Pins mit der Massefläche verlötet. Integraler Bestandteil des hier dargestellten elektrisch leitenden Schirmgehäuses oder -deckels sind Fixierlaschen 60, die direkt aus dem Material des Schirmgehäuses erzeugt sind. Diese Fixierlaschen, von denen auch beispielsweise lediglich eine vorgesehen sein kann, bilden in einer Schnittdarstellung gemeinsam mit dem Schirmgehäuse eine S- oder Fragezeichen-Form aus. Es werden somit eine stirnseitige Seitenfläche 42 und eine vorgelagerte Fläche 62 bereitgestellt, durch welche ein Signalkabel geführt, fixiert und ausgerichtet werden kann. Diese beiden Wandungen erlauben eine ortsgenaue Positionierung und Führung des Signalkabels - hier dargestellt als Koaxialkabel, derart, dass der Innleiter oder Signalträgerteil auf dem Niveau der Oberseite der Platine vorliegt und sich diesbezüglich parallel erstreckt. Somit ist es nicht erforderlich eine Verformung vorzunehmen und die Montage wird dadurch effektiv vereinfacht. Es hat sich gezeigt, dass es zur Optimierung der Schirmwirkung des Schirmgehäuses wichtig ist, die Fixierlaschen auf dem kürzest möglichen Weg mit der Massefläche der Leiterplatte zu verbinden. Dies kann z. B. über eine direkte Lötverbindung mit der Massefläche realisiert werden. Die Fixierlasche ist daher so ausgeführt, dass der vorkragende Abschnitt sich auf einem Niveau erstreckt, fluchtend mit der Unterseite der Platine. Somit kann die Kontaktierlasche einfach durch umfalzen bereitgestellt werden, so dass sich dies unmittelbar angrenzend an die Platinenunterseite befindet und zwar an der Position, wo oberhalb der Platine der Innenleiter vorliegt. Vorteilhaft ist die möglichst kurze Anbindung der Kontaktierlasche an die Masse sowie die Länge der Fixierlasche, so dass neben der elektrischen Kontaktierung zudem auch eine Stabilisie- rung bzw. Versteifung der Platine sowie eine Möglichkeit zur Aufnahme von Kräften, die auf das Kabel wirkenden, bereitgestellt wird. [0058] Zusätzlich sind elektrisch isolierende Hülsen 70 in den Fixierlaschen vorgesehen, die jeweils die Lage der Leitung bzw. des Signalkabels definiert.
[0059] Wie es in Figur 2 dargestellt ist kann anstelle einer direkten Verlötung der Fixierlasche mit der Masseseite der Leiterplatte diese vorteilhaft über Kontaktierlaschen 64 erfolgen. Wie dargestellt sind die Kontaktierlaschen unmittelbar aus dem Material der Fixierlasche durch umbiegen gebildet. Somit kann die Konta ktierlasche einfach durch umfalzen bereitgestellt werden, so dass sich dies unmittelbar angrenzend an die Platinenunterseite befindet und zwar an der Position, wo oberhalb der Platine der Innenleiter vorliegt. Vorteilhaft ist die Kontaktierlasche von relativ geringer Länge und stellt neben der elektrischen Kontaktierung zudem auch eine Stabilisierung bzw. Versteifung der Platine bereit.
[0060] Obwohl nicht dargestellt kann auch eine Kontaktierung und Fixierung über den gesamten Rand der Platine ausgeführt sein. In jedem Fall können ein oder mehrere zusätzliche Pins 48 durch die Platine treten, die mit der Massefläche verlötet oder kapazitiv gekoppelt sind. In Figur 2 ist explizit die Verlötung der Kontaktierlaschen 64 nicht dargestellt, um zu illustrieren, dass auch eine kapazitive Koppelung möglich wäre.
[0061 ] Als Alternative ist auch ein elektrisch leitendes Zusatzbauteil 67 denkbar, welches durch Verlöten oder kapazitive Kopplung eine Verbindung zwischen Fixierlasche und Massefläche der Leiterplatte herstellt, etwa in Form eines Winkels, wie dies in Figur 3 dargestellt ist.
[0062] Wie in Figur 4 dargestellt, kann die Signalkabelfixierung inklusive Verbindung zur Massefläche der Leiterplatte und Anlötstelle für den Außenleiter des Koaxialkabels grundsätzlich auch als separates Bauteil ausgeführt sein, welches kapazitiv oder durch Schraub-, Klemm- oder Lötverbindungen mit dem restlichen Schirmgehäuse sowie der Massefläche der Leiterplatte verbunden wird.
[0063] In der Ausführungsform, die in Figur 4a dargestellt ist, ist die Signalkabelfixierung nach der Darstellung von Figur 4 wiederum als Fixierlasche ausgebildet, die eine vorgelagerte Halterung für das Signalkabel bereitstellt, wie vorrangehend beschrieben.
[0064] Statt einer Fixierlasche die unmittelbar Bestandteil des Schirmgehäuses ist, ist auch eine Signalkabelfixierung durch ein Zusatzbauteil aus einem leitenden Material denkbar, wie dies in Figur 5 dargestellt ist. Dieses Zusatzbauteil kann wie dargestellt anstelle stirnseitig auch an einer lateralen Seitenwand des Schirmgehäuses vorgesehen sein und kann durch löten , schrauben, pressen oder kapazitiv mit dem Schirmgehäuse elektrisch verbunden sein und kann ergänzt werden durch ein nicht leitendes Material, welches durch schrauben, kleben, klemmen oder andere übliche Verbindungstechniken fixiert ist. Entscheidend ist eine Schirmwirkung in Kombination mit einer Positionierung und lagegenau ausgerichteter Führung des Signalkabels.
[0065] In Figur 5a ist eine Abwandlung der in Figur 5 gezeigten Ausführungsform gezeigt, wobei wiederum die Signalkabelfixierung als Fixierlasche ausgebildet, die eine vorgelagerte Halterung für das Signalkabel bereitstellt, wie vorrangehend beschrieben. [0066] Statt einer Fixierlasche ist auch eine mit dem Schirmgehäuse elektrisch verbundene Hülse als Positionierung denkbar, wie dies in Figur 6 dargestellt ist. Diese Hülse vermeidet ebenfalls, dass auf das Kabel wirkende Kräfte und Drehmomente direkt auf die Lötstelle zwischen Innenleiter des Koaxialkabels sowie den Leiterplattenanschluss wirken. Die Hülse kann mit dem Schirmdeckel verlö- tet, verklebt, gepresst oder geklemmt bzw. auch kapazitiv gekoppelt werden. Die hier dargestellte Lösung mit einer Hülse kann dahingehend erweitert werden, dass statt einer Lötstelle für Innen- und Außenleiter ein Steckkontakt realisiert wird. Die female-Seite kann mittels löten, kleben, pressen, klemmen oder kapazitiver Kopplung am Schirmdeckel befestigt sein. Die male-Seite wird auf das Koa- xialkabel gelötet, geklebt, verpresst, geklemmt oder kapazitiv gekoppelt. [0067] Obwohl in den Figuren 1 bis 3 eine zusätzliche isolierende Fixierhülse vorgesehen ist kann der Außenleiter der Koaxialkabel auch direkt mit der Fixierlasche verlötet sein, wie dies in Figur 7 dargestellt ist. [0068] Zur zusätzlichen Fixierung der Koaxialkabel vor dem Lötprozess kann das Loch für das Dielektrikum des Koaxialkabels statt in einer runden Form als Sechskantloch oder allgemeiner als Mehrkantloch ausgeführt werden, wie dies in Figur 8 dargestellt ist. Bei dieser Ausführung wird das Dielektrikum geringfügig geklemmt, und dies erleichtert damit in der Produktion den Lötprozess, da das Kabel bereits vor Ausführung des Lötprozesses lagerichtig positioniert ist. Zusätzlich sorgt diese Geometrie dafür, dass das Kabel immer konzentrisch in die dafür vorgesehene Position gedrückt wird, so dass die Toleranzen der Innenleiterposi- tion verringert werden können. [0069] Anstelle der bisher beschriebenen Realisierung mit durch die Leiterplatte durchstehenden Pins, die auf der Unterseite mit der Massefläche der Leiterplatte verlötet werden, kann auch mittels Durch kontaktierungen ein mehr oder weniger geschlossener Rahmen oder eine entsprechende metallisierte Oberfläche auf der Oberseite erzeugt werden, der elektrisch direkt mit der Massefläche verbunden ist. Auf diesen Rahmen kann das Schirmgehäuse von der Oberseite aufgelötet werden, wie in Figur 9 dargestellt. Die elektrisch notwendige Verbindung der Fixierlasche mit der Massefläche, wie auch die mechanische Kopplung mit oder I ntegration in das Schirmgehäuse kann dann nach wie vor wie weiter oben beschrieben realisiert werden. Ein vergleichbares Ergebnis kann auch mittels über die Leiterplatte nach unten herausstehenden Rahmen, der umlaufend oder partiell mit der Massefläche der Leiterplatte verlötet wird oder auch mittels über die Leiterplatte nach unten herausstehenden Rahmen, der nach der Einfügung der Leiterplatte umgebogen wird und durch kapazitive Kopplung einer Verbindung hergestellt erhalten werden.
[0070] Eine weitere Alternative zu der beschriebenen Realisierung mit durch die Leiterplatte durchstehenden Pins des Schirmgehäuses, die auf der Unterseite mit der Massefläche der Leiterplatte verlötet werden, kann auch mittels um die Lei- terplatte umgreifenden Pins, die vor dem Verlöten nach innen gebogen werden, eine Verbindung hergestellt werden, wie dies in Figur 10 dargestellt ist.
[0071 ] Um die thermische Belastung durch längere Lötzeiten der Kabel an den Schirmdeckel zu verringern, ist der Schirmdeckel bei der in Figur 1 1 dargestellten Ausführungsform beidseitig an den Schnittstellen geschlitzt. Die eingebrachte Wärme wird nur an der gewünschten Stelle gehalten und wird nur geringfügig an den restlichen Schirmdeckel abgegeben. Die dadurch insgesamt verringerte Wärmeeinleitung reduziert die Gefahr auf thermisch bedingte Veränderungen/Beschädigungen der Kabel und der Leiterplatte. Gleichzeit dient die geschlitzte Schnittstelle dem Toleranzausgleich des Schirmdeckels. Die Schnittstelle wirkt als Feder und passt sich der Kontur der Leiterplatte an. Die Schlitze 54 und die resultierenden federnden Abschnitte 56 sind in Figur 1 1 dargestellt.
[0072] Zur Vermeidung von durch einen Biegeprozess hervorgerufenen Toleranzen in den Abmessungen an einem aus einem Blech gebogenen Schirmgehäuse, insbesondere die Höhe der umgebogenen Bereiche (Schenkel oder Fixierlaschen) betreffend, werden die umzubiegenden Seitenflächen so ausgelegt, dass die Schenkel, die keine Schnittstellen zu Kabeln besitzen, kürzer ausgelegt werden. Somit ist gewährleistet, dass die Schenkel die eine Schnittstelle für Kabel besitzen auf der Platine aufliegen und somit eine optimale elektrische Anbindung des Kabels auf der Platine realisierbar ist, wie dies in Figur 12 dargestellt ist. Ferner ist in Figur 12 zu erkennen, dass die Fixierlasche auch mehrere Signalkabel stützen kann, wobei die Fixierlasche je Kabeldurchführung einen Steg umfassen kann. Der Fachmann wird erkennen, dass die Fixierlasche auch nur für ein einzelnes Signalkabel vorgesehen sein kann, oder dass die Stege statt zu den Öffnungen ausgerichtet auch mit Abschnitten ausgerichtet sein können, die sich jeweils zwischen zwei Öffnungen befinden.
[0073] Figur 13 zeigt ein weiteres vorteilhaftes Ausführungsbeispiel bei dem sogenannte Unterdrückungslaschen 57 dargestellt sind. Diese Unterdrückungslaschen sind in diesem Beispiel einstückig mit dem Schirmgehäuse und sind in den Schirmungsraum hinein gebogen, um durch die Platine mit der Massefläche der Platine galvanisch gekoppelt zu werden. Durch diese Maßnahme können Resonanzen innerhalb des Schirmungsraumes unterdrückt werden. Ebenso können die Unterdrückungslaschen auch kapazitiv an die Masse gekoppelt werden. [0074] Zur elektrischen Abstimmung bzw. gezielten Beeinflussung von Leiterstrukturen werden aus dem Schirmgehäuse zusätzliche Laschen hin zur Platine gebogen, wie dies in Figur 14 beispielhaft beim Bezugszeichen 66 dargestellt ist. Mit dem Abstand dieser Laschen z. B. oberhalb von Microstrip-Leitungen können die elektrischen Eigenschaften der Leitungen verändert werden. An geeigne- ter Stelle angebracht, lassen sich so z. B. Filterstrukturen auf die gewünschten Werte abstimmen und Toleranzen in der Leiterplatte oder dem Schirmgehäuse kompensieren. Die zur Abstimmung vorgesehenen Laschen können auch kapazitiv oder mit einer Löt- oder Schraubverbindung sowie durch Klemmen oder Einpressen elektrisch mit dem Schirmgehäuse verbunden sein.
[0075] In Figur 14 ist des Weiteren eine Fixierlasche mit seitlich ausgebildeter Stabilisierungslasche 60b dargestellt.
[0076] Lötöffnungen für die Innenleiter der Koaxialkabel sind in dem Schirmge- häuse optional vorhanden, wie in Figur 15 dargestellt. Die Öffnungen sind so angeordnet, dass sie eine ausreichende Zugänglichkeit für den gewählten Lötpro- zess ermöglichen und die Schirmwirkung nicht unzureichend reduzieren.
[0077] Die vorangehend als optional beschriebene isolierende Fixierhülse dient der Führung und der Isolierung des Koaxialkabels gegen unerwünschten Kontakt zum Schirmdeckel am Außenleitergeflecht. Die Hülse kann wie in Figur 15 dargestellt einen Schnapphaken besitzen, dieser rastet beim Einführen in die Fixierlasche ein und wird dadurch in Position gehalten. Die Positionierung des Schnapphakens ist so ausgelegt, dass im Reparaturfall (Kabel ablöten), der Schnapper betätigt werden kann. Die Hülse wird abgezogen, das Kabel kann abgelötet werden. Somit wird die Zerstörung der isolierenden Fixierhülse durch thermische Einwirkung vermieden [0078] Statt einer Positionierung und Fixierung des Koaxialkabels während des Produktionsprozesses durch einen Sechskant bzw. Mehrkant zu gewährleisten, können diese Funktionen der Schnittstelle auch durch einen weiteren Umschlag der Fixierlasche realisiert werden.
[0079] Statt einer Positionierung und Fixierung des Koaxialkabels während des Produktionsprozesses durch einen Sechskant bzw. Mehrkant zu gewährleisten, können diese Funktionen der Schnittstelle auch mittels eines Durchzuges aus dem Schirmdeckel erzeugt werden. Der Durchzug dient somit sozusagen als Hül- se für das Koaxialkabel, wie dies in Figur 17 dargestellt ist.
[0080] Zusätzlich zur Fixierlasche können zudem nicht dargestellte Laschen an den Fixierlaschen vorhanden sein, die mittels Schraubkontakt, durch Löten oder kapazitiv auf einem anderen Blech montiert werden können. Diese Laschen kön- nen zur unmittelbaren elektrischen Verbindung des Schirmgehäuses z. B. mit dem Reflektor in einer Antenne genutzt werden, z. B. in der Funktion als Massekontakte zur Vermeidung von Mantelwellen oder mehrere Schirmdeckel miteinander verbinden oder stapeln. Die zusätzlichen Laschen können direkt Bestandteil der Fixierlaschen sein oder als zusätzliche Teile mit diesem durch eine Löt- oder Schraubverbindung, durch Einpressen oder kapazitiv verbunden sein, wie nachfolgend ausgeführt oder können auch zur thermischen Ableitung eingesetzt werden wie später ausgeführt.
[0081 ] Zusätzlich zur oben beschriebenen Fixierlasche, mit oder ohne zusätzl i- che Lasche, können zudem noch Laschen 68 an dem Schirmgehäuse vorhanden sein, die mittels Schraubkontakt, durch Klemmen, Löten, Einpressen oder kapazitiv auf einem anderen Blech montiert werden können. Diese Laschen können zur unmittelbaren elektrischen Verbindung des Schirmgehäuses z. B. mit dem Reflektor in einer Antenne genutzt werden, z. B. In der Funktion als Massekontakte zur Vermeidung von Mantelwellen.
[0082] Wie es in Figur 18 dargestellt ist können ergänzend noch Wärmeableitungen am Schirmdeckel vorhanden sein, die mittels Schraubkontakt, durch Klemmen, Löten, Einpressen oder kapazitiv auf einem Blech montiert werden können. Diese Wärmeableitungen können direkt Bestandteil des Schirmgehäuses sein oder als zusätzliche Teile mit diesem durch eine Löt- oder Schraubverbindung, durch Einpressen oder kapazitiv verbunden sein.
[0083] Wie es in Figur 19 dargestellt ist können ergänzend noch Wärmeableitungen an der Fixierlasche vorhanden sein, die mittels Schraubkontakt, durch Klemmen, Löten, Einpressen oder kapazitiv auf einem Blech montiert werden können. Diese Wärmeableitungen können direkt Bestandteil der Fixierlasche sein oder als zusätzliche Teile mit dieser durch eine Löt- oder Schraubverbindung, durch Einpressen oder kapazitiv verbunden sein
[0084] Wie in Figur 20, Figur 20A, Figur 21 und Figur 22 dargestellt können auch oder mehrere Schirmdeckel oder Schirmgehäuse oder genauer mehrere der vor- beschriebenen Anordnungen miteinander verbunden oder gestapelt werden, wobei zusätzliche Laschen zu Einsatz kommen können. Die zusätzlichen Laschen können direkt Bestandteil des Schirmgehäuses sein oder als zusätzliche Teile mit diesem durch eine Löt- oder Schraubverbindung, durch Einpressen oder kapazitiv verbunden sein.
[0085] Durch die gute Schirmwirkung der Schirmgehäuse lassen sich zwei oder mehrere beschriebene Baugruppen oder Anordnungen in geringen Abstand übereinander stapeln, ohne dass es zu störenden Wechselwirkungen kommt. Für die Ausführung der Stapelung können elektrisch nicht leitende Fixierungen wie in Figur 22 dargestellt herangezogen werden. Alternativ können für die Ausführung der Stapelung auch elektrisch leitende Fixierungen wie in Figur 21 dargestellt herangezogen werden, die durch eine Lötung an den Schirmgehäusen fixiert werden. Alternativ können auch Schraubverbindungen, Klemmungen oder Ver- pressungen herangezogen werden.
[0086] Wie in Figur 23 dargestellt kann die vorher beschriebenen Stapelanordnung dahingehend erweitert werden, dass gleichzeitig eine Fixierung auf einer Trägerstruktur etwa auf einem Blech oder auf einem nicht leitenden Material rea- lisiert werden kann. Dies kann bei leitenden Trägerstrukturen durch löten, schrauben, pressen, Clinchen oder durch eine kapazitive Verbindung erfolgen und bei nicht leitenden Trägern durch gängige Befestigungstechniken wie schrauben, kleben, nieten etc.
[0087] Für die Vermeidung in falscher Position montierter Leiterplatten können die Positionen der Pins des Schirmgehäuses unsymmetrisch ausgelegt (Verdrehschutz) sein. [0088] Das Material sowie der Herstellungsprozess des Schirmdeckels werden so ausgewählt, dass die Fixierlasche und der Schirmdeckel die für die Anwendung nötige Festigkeit erhält. Bei der Herstellung z. B. aus Messing, Kupfer, Aluminium, Neusilber, Baustahl, Gold usw. haben sich Stärken von 0,5 mm bis 1 ,5 mm als praktikabel erwiesen,
[0089] Obwohl vorangehend die Anschlüsse und Fixierungen für koaxiale Signalleitungen beschrieben wurden ist das Schirmdeckelprinzip mit Fixierlasche grundsätzlich auch für nicht koaxial ausgeführte elektrische Leitungen oder optische Zuführungen einsetzbar.
[0090] Das Schirmgehäuse mit Fixierung und insbesondere mit Fixierlasche kann inklusive Verbindung zur Massefläche der Leiterplatte und Anlötstelle für den Außenleiter des Koaxialkabels grundsätzlich auch aus einem Teil z. B. als Gussgehäuse oder Fräsgehäuse ausgeführt werden.
[0091 ] Obwohl die vorliegende Erfindung vorrangehend vollständig und im Detail unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen beschrieben wurde sollte der Fachmann erkennen, dass verschiedene Erweiterungen und Abwandlungen möglich sind, ohne vom Umfang der Erfindung, wie in den Ansprüchen definiert abzuweichen. Es ist zu erwähnen, das Besonderheiten und Merkmale die in Bezug auf eine besondere Ausführungsform beschrieben wurden beliebig mit einem oder mehreren Merkmalen einer anderen Ausführungsform kombiniert werden können. [0092] Bezugszeichenliste
20 Platine
22 Massebeschichtung
40 Schirmgehäuse
42 Stirnseitige Seitenwand des Schirmgehäuses 44 Deckelfläche des Schirmgehäuses
46 laterale Seitenwand des Schirmgehäuses
48 Pin
49 Nase
50 Lötöffnung
52 Stapelaussparung
54 Schlitz
56 Federelement
57 Abstimmlasche
58 Mehrkantöffnung
60 Fixierlasche
60a Fixierhülse
60b Stabilisierungslasche
62 Stirnfläche Fixierlasche
64 Kontaktierlasche
65 Kabelöffnung
66 Abstimmlasche
67 Kontaktierwinkel
68 Stapellasche
70 Isolierhülse
80 Wärmeableitelement

Claims

Ansprüche
1 . Schirmgehäuse (40) zur Abschirmung von auf einer Platine (20) vorhandenen Leitungsstrukturen und/oder dort montierten elektrischen Bauteilen einer Antennenanordnung, die mit einem Signalkabel zu verbinden sind, gekennzeichnet durch eine Signal kabelfixierung, die derart vorgesehen ist, dass durch das Schirmgehäuse eine Fixierung des Signalkabels derart ausgebildet ist, dass der Innenleiter des Signalkabels auf Niveau der Oberseite der Platine (20) positionierbar ist und zu dieser ausgerichtet gehalten werden kann und wobei die Signalkabelfixierung an einer unterhalb des zu montierenden Innenleiters befindlichen Position mit einer an der Unterseite der Platine ausgebildeten Massebeschichtung (22) und mit dem Schirmgehäuse kontaktierbar ist.
2. Schirmgehäuse nach Anspruch 1 , bei welcher die Signalkabelfixierung eine Koaxialkabel-Fixierung und der Innenleiter der Innendraht des Koaxialkabels ist.
3. Schirmgehäuse nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welcher die Signalkabelfixierung eine vorkragende Signalkabelführung, insbesondere eine Fixierlasche (60) umfasst.
4. Schirmgehäuse nach einem der vorangehenden Ansprüche bei welcher die Signalkabelfixierung, insbesondere die vorkragende Signalkabelführung oder Fixierlasche eine Kontaktierlasche (64) umfasst oder ausbildet, die bezüglich der Massebeschichtung (22) positionierbar und zu dieser ausgerichtet sein kann.
5. Schirmgehäuse nach einem der vorangehenden Ansprüche bei welcher die Signalkabelfixierung integral mit dem Schirmgehäuse ausgeführt ist, insbesondere durch Biegen von Schirmgehäusematerial.
6. Schirmgehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei welchem die Signalkabelfixierung mit dem restlichen Schirmgehäuse verbunden ist unter Verwendung einer oder mehrerer der Techniken: kapazitive Kopplung, Schraubverbindung, Klemmverbindung und Lötverbindung.
7. Schirmgehäuse nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem das Schirmgehäuse zumindest einen Schlitz (54) aufweist.
8. Schirmgehäuse nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem das Schirmgehäuse und/oder die Signalkabelfixierung zumindest eine Tempera- turableit- bzw. Massekontaktlasche umfasst.
9. Schirmgehäuse nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem die Signalkabelfixierung zumindest ein Mehrkantloch (58) enthält.
10. Schirmgehäuse nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem zumindest eine elektrische Abstimmungslasche (66) aus dem Schirmgehäusematerial ausgebildet ist
1 1 . Schirmgehäuse nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem zumindest eine elektrische Unterdrückungslasche (57) aus dem Schirmgehäusematerial ausgebildet ist.
12. Anordnung aus einem Schirmgehäuse nach einem der vorangehenden Ansprüche und einer Platine, welche Platine aus einem flexiblem Material gebildet sein kann und an der Unterseite eine Masse-Beschichtung aufweist und der Innenleiter des Signalkabels auf Niveau der Oberseite der Platine (20) durch die Signalkabelfixierung positioniert und zu dieser ausgerichtet gehalten ist, wobei die Signal kabelfixierung an einer unterhalb des zu montierenden Innenleiters befindlichen Position mit der Massebeschichtung kontaktiert und fest verbunden ist.
13. Anordnung nach Anspruch 1 1 bei welcher das Schirmgehäuse mittels eines oder mehrerer von dem Schirmgehäuse vorstehenden Pins (48), die die Platine in einem Abstand von maximal einem Viertel der Wellenlänge der mittleren Betriebsfrequenz durchdringen, mit der Masse-Beschichtung der Platine kontaktiert und fest verbunden ist.
14. Anordnung nach Anspruch 1 1 bei welcher das Schirmgehäuse mittels einer oder mehrerer von dem Schirmgehäuse vorstehenden Nasen (49), die die Platine in einem Abstand von maximal einem Viertel der Wellenlänge der mittleren Betriebsfrequenz umgreifen, mit der Masse-Beschichtung der Platine kontaktiert und fest verbunden ist.
15. Anordnung nach Anspruch 1 1 bei welcher das Schirmgehäuse mittels eines auf der Ober- oder Unterseite der Platine umlaufend ausgebildeten Rahmens oder eines metallisierten Randbereiches, welcher mit der Masse-Beschichtung der Platine kontaktiert ist, mit der Platine fest verbunden ist.
16. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 1 bis 15 bei welcher das Schirmgehäuse und die Fixierung die Platine umlaufend die Masse-Beschichtung kontaktiert und mit der Platine fest verbunden ist..
17. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 1 bis 1 6 bei welcher die Platine auf PTFE-Basis gefertigt ist.
18. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 1 bis 17 bei welcher die Kontaktie- rung zwischen der Masse-Beschichtung und dem Schirmgehäuse kapazitiv erfolgt.
19. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 1 bis 18 bei welcher die Verbindungen zwischen der Masse-Beschichtung und dem Schirmgehäuse asymmetrisch erfolgt.
20. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 1 bis 19 bei welcher an der Signalkabelfixierung und/oder den Schirmgehäuse eine Wärmeableitlasche bzw. ein Massekontakt vorgesehen ist, insbesondere mit einer Winkel- oder Ableitblecheinrichtung verbunden.
21 . Stapelanordnung, bei welcher mehrere Anordnungen nach einem der Ansprüche 1 1 bis 20 übereinander angeordnet sind.
22. Stapelanordnung nach Anspruch 21 , bei welcher die einzelnen Anordnungen durch Verbindungselemente miteinander verbunden sind.
23. Stapelanordnung nach einem der Ansprüche 21 bis 22 bei welcher eine Wärmeableitstruktur bzw. Massekontakt vorgesehen ist.
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