WO2018082827A1 - Steckverbinderanordnung - Google Patents

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WO2018082827A1
WO2018082827A1 PCT/EP2017/071872 EP2017071872W WO2018082827A1 WO 2018082827 A1 WO2018082827 A1 WO 2018082827A1 EP 2017071872 W EP2017071872 W EP 2017071872W WO 2018082827 A1 WO2018082827 A1 WO 2018082827A1
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conductor
conductors
pair
shield
connector
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PCT/EP2017/071872
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English (en)
French (fr)
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Thomas LÖDDING
Gunnar Armbrecht
Thomas Müller
Rainer BIPPUS
Richard Pichlmaier
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Rosenberger Hochfrequenztechnik Gmbh & Co. Kg
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Publication date
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Priority to US16/347,201 priority patent/US10950979B2/en
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    • H01R13/6585—Shielding material individually surrounding or interposed between mutually spaced contacts
    • H01R13/6589—Shielding material individually surrounding or interposed between mutually spaced contacts with wires separated by conductive housing parts

Definitions

  • the invention relates to a connector assembly having a connector and a cable connected to the connector.
  • the cable carries at least one pair of lei ter ⁇ ter for transmission of each a differential signal.
  • DE 202015000753 U1 shows a plug connector arrangement with a sleeve part.
  • a pair of wires for transmitting a differential signal wherein the wires of the wire pair inside the cable have a ers ⁇ th mutual distance.
  • the US 2007/259568 AI shows connector assembly with ei ⁇ nem connector and a cable connected to the connector, each having at least one pair of conductors for transmitting a differential signal, the cable having a first portion and the connector has a second portion, in which has the Lei ⁇ tercru plug contacts, and wherein the conductors are in the first portion of a first mutual distance (X) and in the second portion, a second mutual distance (Y) which is greater than the first distance, have, wherein between the first section and the second Section an intermediate portion in which increases the distance between the conductor of a pair of conductors in the direction of a plug-side end of the connector is formed.
  • Wo 2012/078824 shows a connector assembly comprising a connector and a cable connected to the connector, each having at least one pair of conductors for transmitting a differential signal, the cable having a first portion and the connector having a second portion in which the Lei ⁇ ter pair has plug contacts.
  • the present invention has for its object to provide a connector assembly for Studentstra ⁇ supply differential signals with an improved transfer characteristic.
  • a connector assembly having a connector and a cable connected to the connector, each having at least one pair of conductors for transmitting a differential signal
  • the cable has a first portion and the connector has a second portion in which the pair of conductors has plug contacts, and wherein the conductors in the first portion have a first mutual distance (X) and in the second portion, a second mutual distance (Y ), which is greater than the first distance, ha ⁇ Ben, wherein between the first portion and the second portion, an intermediate portion in which increases the distance between the conductors of a pair of conductors in Rich ⁇ tion of a plug-side end of the connector, is formed the pair of conductors in the first section and, in particular in the two ⁇ th section, is surrounded by a wire pair shield, which shields the conductor pair from external electromagnetic influences, and wherein the conductors are each ⁇ wells surrounded in at least a portion of the intermediate section of a conductor shield, which the conductors each against external electromagnetic influences and shields against electromagnetic
  • the first section is understood to mean a section in the cable in which the conductors are differentially guided and have a first mutual distance.
  • Differential routing means that multiple conductors of a paired pairing screen are jointly shielded.
  • the distance between the conductors increases in the direction of the connector.
  • an intermediate section be ⁇ records.
  • the conductors are shielded separately from a conductor shield.
  • this area is referred to as a screen section.
  • the conductor shield at least partially shields the conductors from each other. It is understood that the intermediate section and the screen section can both coincide as well as be formed directly adjacent to one another.
  • the conductors are preferably guided differentially and have a second mutual distance.
  • the the present invention idea underlying be ⁇ is to provide a signal in the first section in the cable and in the second section in the connector to guide differentiated tially, while the signal in the Schirmab- cut asymmetrically (English, single-ended ) is guided.
  • the conductors are each shielded by a ge ⁇ separated conductor shield against external electromagnetic influences and against influences of the other conductor. This reduces the coupling between the conductors. This allows a defect in differentiated tial mode (also differential mode) significantly reduced the ⁇ . In particular, it may be advantageous to take an impurity in the common mode in purchasing if a useful signal is transmitted in the push-pull mode and thus a Stör ⁇ can be reduced position in the push-pull mode.
  • the conductor shield is set up to completely surround the conductors.
  • the unwanted in the intermediate portion coupling Zvi ⁇ rule the conductors can be minimized.
  • an impurity can be further reduced.
  • the conductor shield between the conductors has a conductive spacer which is set up to determine the course of the conductors.
  • the impedance in this area can be set very precisely.
  • an impedance in the first and second sections and in the interim financial ⁇ cut respectively in the impedance in the other sections matched.
  • the first portion between the pair of conductors and the wire pair shield a first insulating member and the intermediate portion has Zevi ⁇ rule the conductors and the conductor shield, a second insulator, wherein a thickness of the first insulating member is larger than a thickness of the second insulating member.
  • the conductor shield is composed of several parts, in particular half-shells.
  • a multi-part conductor shield is particularly easy to install.
  • a conductor shield with two half-shells particularly favorable electrical properties in which a production-related air gap between the plurality of parts can be kept small, and thus the mutual coupling of the conductor can be further reduced.
  • the multiple pieces may have a mutually corresponding, uneven surface profile.
  • the surface profiles may have a serrated profile, in particular in W or V shape, which in each case form a negative.
  • the conductor shield may be integrally formed and have feedthroughs in each of which a conductor is received.
  • This embodiment is particularly robust and can ensure the mutual coupling of the conductors even under vibration or other mechanical loads.
  • the conductor shield has a plurality of separate conductor screens for the conductors. It ver ⁇ stands that the conductor shield by no means must be formed contiguous. Rather, it may also be expedient to shield the conductors in the screen section by means of separate individual screens. The separate conductor shields can be electrically contacted with each other.
  • the conductor shield in the entire shield section follows a contour of the conductors. In this way, the distance between the conductors and the conductor shield can be kept constant. This is advantageous with respect to the adjustment of the impedance.
  • the conductor shield is electrically conductively connected to the conductor pair shield in the first and / or in the second portion.
  • the screens are galvanically coupled.
  • Fig. 1 is a longitudinal sectional view of a Ausry
  • Fig. 2 is a longitudinal sectional view of another
  • Fig. 3 is a longitudinal sectional view of another
  • Fig. 4 is a longitudinal sectional view of another
  • FIG. 5 is a longitudinal sectional view of another
  • FIG. 6 is a longitudinal sectional view of another
  • Fig. 7 is a longitudinal sectional view of another
  • Fig. 8 is a longitudinal sectional view of another
  • 13A is a spectral representation of the reflection ⁇ behavior of the connector assembly according to the invention and connector assemblies according to the prior art.
  • FIG. 13B is an illustration of the timing of the prior art connector assembly and connector assemblies of the present invention.
  • the accompanying figures of the drawing are intended to convey a further understanding of the embodiments of the invention. They illustrate embodiments and, together with the description, serve to explain principles and concepts of the invention. Other embodiments and many of the stated advantages will become apparent with reference to the drawings.
  • the elements of the drawings are not necessarily shown to scale to each other.
  • In the figures of the drawing are the same, functionally identical and same-acting elements, features and components - so far ⁇ nothing else ⁇ provided - each provided with the same reference numerals. In the following the figures are described coherently and comprehensively.
  • FIG. 1 shows a longitudinal sectional view of an embodiment 1 of a connector assembly according to the invention with a mating connector plugged in.
  • the connector assembly 1 has a connector 2 and a cable 3, which is mechanically and electrically connected to the cable-side end 4 of the connector 2 with the Steckver ⁇ binder 2.
  • the cable 3 is shielded by a pair of conductor shields 51, 52.
  • the conductor pair shield 51 also forms an outer conductor of the cable.
  • This conductor pair shield 51 may be formed as a wire mesh or as an electrically conductive foil screen.
  • the end of the pair conductor shield 51 is placed around a support sleeve 6 set on the pair conductor 51 and the pair conductor shield 51 axially fixed relative to the conductors 8 of the cable 3.
  • the support sleeve 6 is preceded by a cable sheath 7 made of a plastic ⁇ material, which is placed around the conductor pair shield 51 of the cable 3.
  • the conductor pair shield 51 a plurality of conductors 8, here a pair of conductors, out.
  • the conductors 8 are each enveloped by a first insulating part 9.
  • the conductors 8 each form a core with the respective insulating part 9.
  • the conductors 8 are twisted together (English: twisted-pair cable). Alternatively, the conductors 8 can also run parallel (English: twin-ax (ial) -cable).
  • the conductor pair transmits a differential signal, e.g. a high frequency differential signal.
  • the conductors 8 extend in the longitudinal direction L of the cable 3 and have in the first portion 10 within the Ka ⁇ lever 3, a first mutual distance X. Subsequent to the conductor pair shield 51, a further pair conductor screen 52 is formed, which initially shields the pair of conductors in its further course jointly. The area of the cable 3 up to the conductor shield 53 thus forms the first section 10.
  • the intermediate portion 13 is divided in Fig. 1 in a widening portion in which increases the distance of the conductors, and in a screen portion in which the conductors are shielded by the conductor shield 53 from each other.
  • the screen section is identical to the intermediate portion 13 of the widening section ⁇ be limited to a front part of the interim section.
  • the conductor pair shield 52 has, between the conductors 8, a conductor shield 53, which divides the conductor pair into individual conductors. In the end region, the conductor pair shield 52 is thus both a pair conductor screen and a conductor shield.
  • the conductor shield 53 may be formed integrally or in several parts with the conductor pair shield 52.
  • One-piece screens 52, 53 may be cast or inserted and fixed during assembly. Bezüg ⁇ Lich exemplary configurations between a conductor screen 53 and a pair of conductors screen 52, reference is made to Figures 8A-8F.
  • the conductor pair shield 52 or conductor shield 53 can also be produced as a turned, milled or cast part.
  • the conductor pair shield 52 is electrically connected to the conductor pair shield 51 via a conductive crimping sleeve 16.
  • the crimping sleeve 16 is for this purpose coaxially over the support sleeve 6 led.
  • the conductors 8 are guided in associated guide channels 18.
  • the conductors 8 have the distance Y to one another and are surrounded by an insulating part 19.
  • the conductors 8 are electrically connected to associated inner conductor contact elements 20.
  • the electrical connection can be made for example by means of soldering or crimping.
  • the inner conductor contact elements 20 each have a sleeve-shaped recess 23 for receiving a zugehö ⁇ cal contact pin 24 of a mating connector 25.
  • the inner conductor contact elements 20 can also be realized as contact pins and can be inserted beyond the plug-side end 22 of the plug-in connector 2 into corresponding socket-shaped contact elements of the mating plug connector 25.
  • the connector 2 can also be realized as a coupler, which connects the cable 3 with another cable.
  • a further embodiment 1 'of a connector assembly according to the invention is shown, in which the conductor pair shield 5220 is formed with the conductor shield 5221 shorter than in the aboveriyas ⁇ form. Accordingly, the screen section and the widening section coincide in the intermediate section together men. Consequently, the intermediate portion is formed shorter than in the above embodiments.
  • Fig. 3 shows a further embodiment ⁇ ,, ⁇ of the inven- tion, in which the widening section ⁇ he stretches over a portion of the shield portion similar to FIG. 1,.
  • the shield member 5230 to the conductor 5232 and the shield conductor pair screen 5231 extends over the intermediate portion 13 as well as over part of the ERS th portion 10.
  • the pair of conductors 5231 forming screen ei ⁇ ne shielding sheath.
  • the conductor shield is formed as a separator 8 separating the conductors 8.
  • this has a radially outwardly directed spring element 21 which is supported in each case on an end face of an annular groove in the guide channel 18 within the insulating part 19.
  • Fig. 3 there is a space between the conductors 8 and the conductor shield 5232 with air. It is understood that the gap can be customized application specific to electrical requirements and manufacturing conditions.
  • FIG 4 shows an embodiment 1 IV of the invention, with an alternative screen element 5240 with ei ⁇ nem conductor pair screen 5242 and Leittransport 5241.
  • the pair conductor screen 5242 extends over the entire intermediate portion 13.
  • the screen section forming the conductor shield 5241 extends over only a part the intermediate portion 13 and tapers in the widening portion 15 trapezoidal.
  • the shielding The conductor 5240 defines the course of the conductors 8 by the conductor screen 5242 separating the conductors 8.
  • a compensation of the impedance-impedance can be done due to the varying distance and in a region in which the spacing of the conductor is constant, if it is formed adjacent to the intermediate portion of un ⁇ indirectly to the area with the varying distance ,
  • Fig. 5 shows another embodiment l is v of the invention, with an alternative shielding element 5250 with egg ⁇ nem wire pair shield 5252 and conductor shield 5251.
  • the pair of conductors screen 5252 extends the entire intermediate portion 13.
  • the rectangular conductor screen 5251 extends, however, only over a portion the intermediate section and forces the ladders 8 a paralle ⁇ len course.
  • the embodiment l v enables a particularly simple production of the connector assembly.
  • Fig. 6 shows another embodiment 1 VI of the invention in which the shield member 5260 to the conductor pair ⁇ screen 5261 and the conductor shield 5262 extends for the purpose of a WEI direct optimization of the transmission characteristics over both parts of the cable 3 and on parts of the connector 2 ,
  • the intermediate ⁇ section 13 is not limited to the cable 3 or the plug connector 2 ⁇ .
  • Fig. 7 shows a further embodiment 1 VI1 of the invention, in which the screen element 5280 of a conductor ⁇ pair screen 5281 and a conductor shield 5282, which is inserted into the insulating part 19, is formed.
  • the insulating part 9 of the conductors 8 ends before the interim financial ⁇ cut. 13
  • the insulating part 19 extends along the second cut-off 14 and along the intermediate section 13, serves to insulate the conductors in this area and has a recess corresponding to the conductor shield 5272 in the intermediate section.
  • the insulating part 19 may be arranged to touch the annä ⁇ hernden conductor 8.
  • FIG. 8 shows a further embodiment 1 IX of a plug connector arrangement according to the invention, in which an adaptation of the impedance Z odd of the push-pull mode is undertaken.
  • the impedance Z odd of the push-pull mode in the first section 10 within the cable 3 is also "artificially increased.”
  • the distance d 1 between the conductors 8 becomes and the conductor pair shield 51 and thus reduces the capacitance Cn between the individual conductors 8 and the conductor pair shield 51 within the cable 3.
  • the connector 1 has a dielectric spacer 27 between the conductors 8.
  • the connector 1 IX has a screen element 5270 with a pair conductor screen 5271 and a conductor screen 5272.
  • the shielding element can be formed in one or more parts.
  • Figures 9A-9F show various configurations of a conductor shield and a pair conductor screen.
  • FIG 9A shows a further embodiment of the invention with a one-piece screen element 5290 through which the conductors 8 are passed.
  • the shield element forms the outer conductor shield 5291 and the conductor shield 5292 between the conductors 8.
  • FIG. 9B shows a further embodiment of the invention with a two-part shield element 5293, which has two symmetrical half shells 5294.
  • the half-shells 5294 are each formed as a negative of the other half-shell and may also have a corresponding surface profile, e.g. Serrated profile. To guide the ladder 8, the half-shells have 5294 semi-circular depressions, which force the ladders 8 a course.
  • 9C shows a further embodiment with a screen element 5295, each with two symmetrical parts 5296, each of which is designed as a stamped or bent part.
  • Fig. 9D shows another embodiment of the invention which is similar to the embodiment of Fig. 10B.
  • the screen element 5297 exhibits two unequal damage. len 5298, 5299, which composed the conductors 8 surrounded.
  • FIG. 9E shows another embodiment of the invention with a shield element 5310 having a conductor shield 5312 and a pair conductor shield 5311.
  • the conductor shield 5312 encloses the conductors in approximately one third of the circumference.
  • the pair of conductors screen can be arranged to follow wide section approximately the shape of the insulated conductor 8 in the supply and can run in this Be ⁇ rich peaked or wedge-shaped.
  • FIG. 9F shows an embodiment with a similar screen element 5313 as FIG. 9E with another screen screen 5315 with a rectangular base surface, which optionally tapers in a wedge shape, and with another pair guide screen 5314.
  • Fig. 10 shows a sectional view of an embodiment of the invention in the intermediate section.
  • the conductors 8 are surrounded by a conductor pair shield 52.
  • the space between the conductors 8 with their insulating parts 9 and the conductor pair shield 52 is filled with air.
  • a conductor shield 53 is inserted, which also shields the conductors against each other.
  • Ladder screen 53 may be Chromebil ⁇ det, for example, as a sheet metal and inserted through a slot in the conductor pair shield 52.
  • Fig. 11 shows another embodiment of the invention. In this case, the distance di between the conductors 8 and the conductor pair shield 51 in the first section 10 is realized by an additional dielectric spacer 27. This distance di is greater than the distance d 2 between the conductors 8 and the shielding element 52 in the intermediate section 13.
  • a cable 3 is not limited to a pair of conductors, but may also have multiple pairs of conductors.
  • three pairs of conductors 8 are provided with a shielding member having a part 5316 separating the conductors 8 and a conductor holding part 5317.
  • a screen element having a plurality of conductors separated portions 5318 and a plurality of the conductors 8 together menhaltenden parts 5319 is also shown for example, three Lei ⁇ tercrue 8. It is understood that expanded or this embodiment can be arbitrarily vari ⁇ ated.
  • FIG. 13A shows the reflection characteristic in the spectral range 1303 of a connector assembly according to the invention, the reflection behavior of a connector assembly 1302 according to the DE 20 2015 000 753 Ul and the reflection ⁇ act 1301 a connector assembly without shielding at the transition between cables and connectors.
  • the reflection factor S n of the connector assembly according to the invention undergoes a significant deterioration only from a frequency f of approximately 7 GHz, while the reflection factor Sn of a connector assembly without shielding already starts at a frequency of approximately 0.8 GHz and the Reflection factor S n of a connector assembly according to DE 20 2015 000 753 Ul deteriorate significantly from a frequency of about 4 GHz.
  • FIG. 1 the reflection factor S n of the connector assembly according to the invention undergoes a significant deterioration only from a frequency f of approximately 7 GHz, while the reflection factor Sn of a connector assembly without shielding already starts at a frequency of approximately 0.8 GHz and the Reflection factor S n of a connector assembly according to DE 20 2015 000 753 Ul deteriorate significantly from a frequency of about 4 GHz.
  • 13B shows the pulse obtain 1306 as a function of time t a Steckverbinderanord ⁇ voltage according to the invention, the impulse response 1305 a Steckverbinderano ⁇ rdnung according to DE 20 2015 000 753 Ul, and the transient response 1304 of a connector assembly without shielding at the transition between cables and connectors ,
  • the reflective impulse response of the erfindungsge ⁇ MAESS connector assembly in the time domain in which the received signal level value is converted to a korrespondie ⁇ generating impedance value Z is significantly more attenuated than in a connector assembly without shielding or in a connector assembly according to DE 20 2015 000 753 Ul.

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  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steckverbinderanordnung mit einem Steckverbinder und einem an den Steckverbinder angeschlossenem Kabel, welche jeweils wenigstens ein Leiterpaar zur Übertragung eines differentiellen Signals aufweisen, wobei das Kabel einen ersten Abschnitt aufweist und der Steckverbinder einen zweiten Abschnitt aufweist, in dem das Leiterpaar Steckkontakte aufweist, und wobei die Leiter in dem ersten Abschnitt einen ersten gegenseitigen Abstand (X) haben und in dem zweiten Abschnitt, einen zweiten gegenseitigen Abstand (Y), welcher größer ist als der erste Abstand, haben, wobei zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt ein Zwischenabschnitt, in dem sich der Abstand der Leiter eines Leiterpaares in Richtung eines steckseitigen Endes des Steckverbinders vergrößert, ausgebildet ist, wobei das Leiterpaar in dem ersten Abschnitt und/oder in dem zweiten Abschnitt jeweils von einem Leiter- paarschirm umgeben ist, welcher das Leiterpaar vor äußeren elektromagnetischen Einflüssen schirmt, und wobei die Leiter in zumindest einem Teil des Zwischenabschnitts jeweils von einem Leiterschirm umgeben sind, welcher die Leiter jeweils vor äußeren elektromagnetischen Einflüssen und vor elektromagnetischen Einflüssen des jeweils anderen Leiters schirmt. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Signalübertragung.

Description

Steckverbinderanordnung
GEBIET DER ERFINDUNG Die Erfindung betrifft eine Steckverbinderanordnung mit einem Steckverbinder und ein an dem Steckverbinder angeschlossenes Kabel. Das Kabel führt mindestens ein Lei¬ terpaar zur Übertragung von jeweils einem differenziel- len Signal.
TECHNISCHER HINTERGRUND
Die DE 202015000753 Ul zeigt eine Steckverbinderanordnung mit einem Hülsenteil. Dabei verläuft in einem Kabel ein Aderpaar zur Übertragung eines differentiellen Signals, wobei die Adern des Aderpaars im Inneren des Kabels einen ers¬ ten gegenseitigen Abstand haben. Die beiden Adern des Aderpaars laufen ausgehend von dem ummantelten Kabelabschnitt in Richtung auf den Steckverbinder in einem Zwischenabschnitt auseinander, bis sie in einen Führungsabschnitt des Steck¬ verbinders einlaufen, in dem sie einen zweiten gegenseitigen Abstand haben, der größer ist als der erste gegenseitige Ab¬ stand . Die US 2007/259568 AI zeigt Steckverbinderanordnung mit ei¬ nem Steckverbinder und einem an den Steckverbinder angeschlossenem Kabel, welche jeweils wenigstens ein Leiterpaar zur Übertragung eines differentiellen Signals aufweisen, wobei das Kabel einen ersten Abschnitt aufweist und der Steck- verbinder einen zweiten Abschnitt aufweist, in dem das Lei¬ terpaar Steckkontakte aufweist, und wobei die Leiter in dem ersten Abschnitt einen ersten gegenseitigen Abstand (X) haben und in dem zweiten Abschnitt, einen zweiten gegenseitigen Abstand (Y) , welcher größer ist als der erste Abstand, haben, wobei zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt ein Zwischenabschnitt, in dem sich der Abstand der Leiter eines Leiterpaares in Richtung eines steckseitigen Endes des Steckverbinders vergrößert, ausgebildet ist. Die Wo 2012/078824 zeigt eine Steckverbinderanordnung mit einem Steckverbinder und einem an den Steckverbinder angeschlossenem Kabel, welche jeweils wenigstens ein Leiterpaar zur Übertragung eines differentiellen Signals aufweisen, wobei das Kabel einen ersten Abschnitt aufweist und der Steck- verbinder einen zweiten Abschnitt aufweist, in dem das Lei¬ terpaar Steckkontakte aufweist.
Aufgrund der Abstandsänderung zwischen den Adern bzw. Leitern ändert sich deren differentielle Impedanz, wodurch es zu einer Störstelle kommen kann.
Dies ist ein Zustand, den es zu verbessern gilt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Steckverbinderanordnung zur Übertra¬ gung von differenziellen Signalen mit einer verbesserten Übertragungscharakteristik anzugeben .
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Baugruppe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und/oder durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruches 13 gelöst. Demgemäß ist vorgesehen:
- eine Steckverbinderanordnung mit einem Steckverbinder und einem an den Steckverbinder angeschlossenem Kabel, welche jeweils wenigstens ein Leiterpaar zur Übertragung eines differentiellen Signals aufweisen, wobei das Kabel einen ersten Abschnitt aufweist und der Steckverbinder einen zweiten Abschnitt aufweist, in dem das Leiterpaar Steckkontakte aufweist, und wobei die Leiter in dem ersten Abschnitt einen ersten gegenseitigen Abstand (X) haben und in dem zweiten Abschnitt, einen zweiten gegenseitigen Abstand (Y) , welcher größer ist als der erste Abstand, ha¬ ben, wobei zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt ein Zwischenabschnitt, in dem sich der Abstand der Leiter eines Leiterpaares in Rich¬ tung eines steckseitigen Endes des Steckverbinders vergrößert, ausgebildet ist, wobei das Leiterpaar in dem ersten Abschnitt und, insbesondere in dem zwei¬ ten Abschnitt, von einem Leiterpaarschirm umgeben ist, welcher das Leiterpaar vor äußeren elektromagnetischen Einflüssen schirmt, und wobei die Leiter in zumindest einem Teil des Zwischenabschnitts je¬ weils von einem Leiterschirm umgeben sind, welcher die Leiter jeweils vor äußeren elektromagnetischen Einflüssen und vor elektromagnetischen Einflüssen des jeweils anderen Leiters schirmt; sowie ein Verfahren zur Übertragung eines Signals zwischen einem Steckverbinder und einem an den Steckverbinder angeschlossenem Kabel, welche jeweils wenigstens ein Leiterpaar aufweisen, mit den folgenden Schritten: Übertragen eines differentiellen Signals in einem ersten Abschnitt in dem Kabel, in welchem die Leiter einen ersten gegenseitigen Abstand (X) haben; Übertragen eines asymmetrischen Signals in einem Zwischenabschnitt, in welchem sich der Abstand der Lei¬ ter in Richtung eines steckseitigen Endes des Steckverbinders vergrößert; Übertragen eines differenti- ellen Signals in einem zweiten Abschnitt in dem Steckverbinder, in welchem die Leiter einen zweiten gegenseitigen Abstand (Y) , welcher größer ist als der erste Abstand, haben.
Im Folgenden wird unter dem ersten Abschnitt ein Abschnitt in dem Kabel verstanden, in dem die Leiter differentiell geführt sind und einen ersten gegenseitigen Abstand aufweisen. Differentielle Führung bedeutet, dass mehrere Leiter von ei¬ nem Leiterpaarschirm gemeinschaftlich geschirmt sind. In zumindest einem Teil des Zwischenabschnitts vergrößert sich der Abstand der Leiter in Richtung des Steckverbinders. Im Folgenden ist dieser Bereich als Zwischenabschnitt be¬ zeichnet. In zumindest einem Teil des Zwischenabschnitts sind die Leiter gesondert von einem Leiterschirm geschirmt. Im Folgenden ist dieser Bereich mit Schirmabschnitt bezeichnet. Der Leiterschirm schirmt die Leiter zumindest teilweise voneinander ab. Es versteht sich, dass der Zwischenabschnitt und der Schirmabschnitt sowohl zusammenfallen können als auch unmittelbar zueinander benachbart ausgebildet sein kön- nen.
In dem zweiten Abschnitt sind die Leiter bevorzugt differen- tiell geführt und weisen einen zweiten gegenseitigen Abstand auf .
Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Idee be¬ steht darin, ein Signal in dem ersten Abschnitt in dem Kabel und in dem zweiten Abschnitt in dem Steckverbinder differen- tiell zu führen, wohingegen das Signal in dem Schirmab- schnitt asymmetrisch (engl, single-ended) geführt ist.
Das bedeutet, dass beide Leiter des Leiterpaars in dem ers¬ ten und dem zweiten Abschnitt von jeweils einem gemeinsamen Leiterpaarschirm vor äußeren elektromagnetischen Einflüssen geschirmt werden. Die Leiter des Leiterpaares sind somit un- tereinander verkoppelt und beeinflussen sich elektrisch gegenseitig.
In dem Schirmabschnitt sind die Leiter jeweils von einem ge¬ trennten Leiterschirm vor äußeren elektromagnetischen Einflüssen sowie vor Einflüssen des jeweils anderen Leiters geschirmt. Hierdurch wird die Kopplung zwischen den Leitern verringert. Hierdurch kann eine Störstelle in der differen- tiellen Mode (auch Gegentaktmode ) deutlich verringert wer¬ den. Insbesondere kann es vorteilhaft sein, eine Störstelle in der Gleichtaktmode in Kauf zu nehmen, wenn ein Nutzsignal in der Gegentaktmode übertragen wird und damit eine Stör¬ stelle in der Gegentaktmode verringert werden kann.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist der Leiterschirm eingerichtet, die Leiter vollumfänglich zu umgeben. Somit kann die in dem Zwischenabschnitt unerwünschte Kopplung zwi¬ schen den Leitern minimiert werden. Somit kann eine Störstelle weiter verringert werden.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung weist der Leiterschirm zwischen den Leitern einen leitfähigen Abstandshalter auf, der eingerichtet ist, den Verlauf der Leiter zu bestimmen. Somit lässt sich die Impedanz in diesem Bereich besonders genau einstellen.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist eine Impedanz in dem ersten und zweiten Abschnitt sowie in dem Zwischenab¬ schnitt jeweils bezüglich der Impedanz in den anderen Abschnitten abgestimmt. Somit ist es möglich Störstellen in der Gleichtakt- bzw. Gegentaktmode (engl, common bzw. diffe- rential mode) zu verringern.
Insbesondere ist es zweckmäßig die Impedanz durch eine Ände- rung eines Durchmessers der Leiter, durch einen Abstand der Leiter zum Leiterschirm oder Leiterpaarschirm abzustimmen.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung weist der erste Abschnitt zwischen dem Leiterpaar und dem Leiterpaarschirm ein erstes Isolierteil auf und der Zwischenabschnitt weist zwi¬ schen den Leitern und dem Leiterschirm ein zweites Isolierteil auf, wobei eine Dicke des ersten Isolierteils größer ist als eine Dicke des zweiten Isolierteils. Somit ist die Kapazität zwischen den Leitern und deren
Schirm im Zwischenabschnitt gegenüber dem ersten Abschnitt gesteigert. Da sich die Kapazität zwischen den beiden Lei¬ tern innerhalb des Verbreiterungsabschnitts aufgrund des zu¬ nehmenden Abstandes der beiden Leiter verkleinert, kann so- mit die Kapazitätssteigerung zwischen den Leitern und dem Leiterschirm die Gesamtkapazität eines Leiterpaares inner¬ halb des Zwischenabschnittes ausgleichen und an die Gesamt¬ kapazität des Leiterpaares im ersten Abschnitt anpassen. Auf diese Weise kann eine Anpassung der differenziellen Impedanz der Leiter im Zwischenabschnitt an die differenzielle Impe¬ danz des jeweiligen Leiterpaares im ersten Abschnitt erreicht werden.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist der Leiterschirm aus mehreren Teilen, insbesondere aus Halbschalen, zusammengesetzt ist. Ein mehrteiliger Leiterschirm ist besonders einfach montierbar. Zudem weist ein Leiterschirm mit zwei Halbschalen besonders günstige elektrische Eigenschaften auf, in dem ein fertigungsbedingter Luftspalt zwischen den mehreren Teilen klein gehalten werden kann, und somit die gegenseitige Kopplung der Leiter weiter verringert werden kann .
Um die gegenseitige Kopplung der Leiter weiter zu reduzie¬ ren, können die mehreren Teile ein zueinander korrespondierendes, unebenes Oberflächenprofil aufweisen. Beispielsweise können die Oberflächenprofile ein Zackenprofil, insbesondere in W- oder V-Form, aufweisen, welche zueinander jeweils ein Negativ bilden.
Alternativ kann der Leiterschirm einteilig ausgebildet sein und Durchführungen aufweisen, in welchen jeweils ein Leiter aufgenommen ist. Diese Ausführungsform ist besonders robust und kann die gegenseitige Kopplung der Leiter auch unter Schwingungseinflüssen oder anderen mechanischen Lasten gewährleisten .
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung weist der Leiterschirm mehrere gesonderte Leiterschirme für die Leiter auf. Es ver¬ steht sich, dass der Leiterschirm keineswegs zusammenhängend ausgebildet sein muss. Vielmehr kann es auch zweckmäßig sein, die Leiter in dem Schirmabschnitt durch gesonderte Einzelschirme zu schirmen. Die gesonderten Leiterschirme können elektrisch miteinander kontaktiert sein.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung folgt der Leiterschirm in dem gesamten Schirmabschnitt einer Kontur der Leiter. Auf diese Weise kann der Abstand zwischen den Leitern und dem Leiterschirm konstant gehalten werden. Dies ist vorteilhaft bezüglich der Einstellung der Impedanz.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist der Leiterschirm mit dem Leiterpaarschirm in dem ersten und/oder in dem zweiten Abschnitt elektrisch leitend verbunden. Auf diese Weise sind die Schirme galvanisch gekoppelt. Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Die obigen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich, sofern sinnvoll, beliebig miteinander kombinieren. Weitere mögliche Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Aus führungsbeispiele beschriebenen Merkmale der Erfindung. Ins besondere wird dabei der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der vorliegenden Erfindung hinzufügen.
INHALTSANGABE DER ZEICHNUNG Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren der Zeichnung angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen dabei:
Fig. 1 eine Längsschnittdarstellung einer Ausfüh
rungsform der Erfindung mit gestecktem Ge gensteckverbinder ;
Fig. 2 eine Längsschnittdarstellung einer weiteren
Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 3 eine Längsschnittdarstellung einer weiteren
Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 4 eine Längsschnittdarstellung einer weiteren
Ausführungsform der Erfindung; Fig. 5 eine Längsschnittdarstellung einer weiteren
Ausführungsform der Erfindung; Fig. 6 eine Längsschnittdarstellung einer weiteren
Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 7 eine Längsschnittdarstellung einer weiteren
Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 8 eine Längsschnittdarstellung einer weiteren
Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 9A-9F Querschnitt sdarstellungen einer weiteren
Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 10 Querschnitt sdarstellungen einer weiteren
Ausführungsform der Erfindung; Fig. 11 Querschnitt sdarstellungen einer weiteren
Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 12A,B Querschnitt sdarstellungen einer weiteren
Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 13A eine spektrale Darstellung des Reflexions¬ verhaltens der erfindungsgemäßen Steckverbinderanordnung und Steckverbinderanordnungen nach dem Stand der Technik; und
Fig. 13B eine Darstellung des Zeitverhaltens der erfindungsgemäßen Steckverbinderanordnung und Steckverbinderanordnungen nach dem Stand der Technik . Die beiliegenden Figuren der Zeichnung sollen ein weiteres Verständnis der Ausführungsformen der Erfindung vermitteln. Sie veranschaulichen Ausführungsformen und dienen im Zusammenhang mit der Beschreibung der Erklärung von Prinzipien und Konzepten der Erfindung. Andere Ausführungsformen und viele der genannten Vorteile ergeben sich im Hinblick auf die Zeichnungen. Die Elemente der Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu zueinander gezeigt. In den Figuren der Zeichnung sind gleiche, funktionsgleiche und gleich wirkende Elemente, Merkmale und Komponenten - so¬ fern nichts anderes ausgeführt ist - jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen. Im Folgenden werden die Figuren zusammenhängend und übergreifend beschrieben.
BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN Figur 1 zeigt eine Längsschnittdarstellung einer Ausführungsform 1 einer erfindungsgemäßen Steckverbinderanordnung mit gestecktem Gegensteckverbinder.
Die erfindungsgemäße Steckverbinderanordnung 1 weist ei- nen Steckverbinder 2 und ein Kabel 3 auf, das am kabel- seitigen Ende 4 des Steckverbinders 2 mit dem Steckver¬ binder 2 mechanisch und elektrisch verbunden ist.
Das Kabel 3 ist von einem Leiterpaarschirm 51, 52 ge- schirmt. Der Leiterpaarschirm 51 bildet zugleich einen Außenleiter des Kabels. Dieser Leiterpaarschirm 51 kann als Drahtgeflecht oder als elektrisch leitender Folienschirm ausgebildet sein. Das Ende des Leiterpaarschirms 51 ist um eine Stützhülse 6 gelegt, die auf den Leiter- paarschirm 51 gesetzt ist und der Leiterpaarschirm 51 gegenüber den Leitern 8 des Kabels 3 axial fixiert. Der Stützhülse 6 ist ein Kabelmantel 7 aus einem Kunststoff¬ material vorgelagert, der um der Leiterpaarschirm 51 des Kabels 3 gelegt ist.
Innerhalb dem Leiterpaarschirm 51 sind mehrere Leiter 8, hier ein Leiterpaar, geführt . Die Leiter 8 sind jeweils von einem ersten Isolierteil 9 umhüllt. Die Leiter 8 bilden mit der jeweiligen Isolierteil 9 jeweils eine Ader. Die Leiter 8 sind miteinander verdrillt (englisch: twisted-pair-cable ) . Alternativ können die Leiter 8 auch parallel verlaufen (englisch: twin-ax ( ial ) -cable ) . Das Leiterpaar überträgt ein differenzielles Signal, z.B. ein hochfrequentes differenzielles Signal.
Die Leiter 8 verlaufen in Längsrichtung L des Kabels 3 und weisen in dem ersten Abschnitt 10 innerhalb des Ka¬ bels 3 einen ersten gegenseitigen Abstand X auf. Nachfolgend zu dem Leiterpaarschirm 51 ist ein weiterer Leiterpaarschirm 52 ausgebildet, welche das Leiterpaar in dessen weiteren Verlauf zunächst gemeinschaftlich schirmt . Der Bereich des Kabels 3 bis zu dem Leiterschirm 53 bildet somit den ersten Abschnitt 10.
Der Zwischenabschnitt 13 unterteilt sich in Fig. 1 in einen Verbreiterungsabschnitt, in dem sich der Abstand der Leiter vergrößert, und in einen Schirmabschnitt, in dem die Leiter durch den Leiterschirm 53 voneinander geschirmt sind. Der Schirmabschnitt ist identisch zu dem Zwischenabschnitt 13. Der Verbreiterungsabschnitt be¬ schränkt sich auf einen vorderen Teil des Zwischenab- Schnittes 13. In einem steckerseitigen Endbereich weist der Leiterpaarschirm 52 zwischen den Leitern 8 einen Leiterschirm 53, welcher das Leiterpaar zu einzelnen Leitern auf- trennt, auf. In dem Endbereich ist der Leiterpaarschirm 52 somit sowohl ein Leiterpaarschirm als auch ein Leiterschirm. Der Leiterschirm 53 kann einteilig oder mehrteilig mit dem Leiterpaarschirm 52 ausgebildet sein. Einteilige Schirme 52, 53 können gegossen sein oder während der Montage eingeführt und fixiert werden. Bezüg¬ lich beispielhafter Konfigurationen zwischen einem Leiterschirm 53 und einem Leiterpaarschirm 52 wird auf die Figuren 8A-8F verwiesen.
In dem Zwischenabschnitt 13 vergrößert sich innerhalb des Leiterpaarschirmes 52 der Abstand zwischen den ein¬ zelnen Leitern 8 vom ersten gegenseitigen Abstand X bis zu dem größeren zweiten gegenseitigen Abstand Y. Danach bleibt der Abstand zwischen den Leitern 8 in dem Zwischenabschnitt 13 konstant und die Leiter 8 verlaufen parallel zueinander.
Um einen möglichen Lufteinschlus s zwischen dem Leiter- paarschirm 52 bzw. dem Leiterschirm 53 und der Isolierteil 9 zu vermeiden oder zu reduzieren, kann der Leiterpaarschirm 52 bzw. Leiterschirm 53 als einteilige Vergussmasse ausgebildet sein, welche die Leiter 8 mög¬ lichst ohne Zwischenräume umgibt. Alternativ kann der Leiterpaarschirm 52 bzw. Leiterschirm 53 auch als Dreh-, Fräs- oder Gussteil hergestellt werden.
Der Leiterpaarschirm 52 ist mit dem Leiterpaarschirm 51 über eine leitende Crimphülse 16 elektrisch verbunden. Die Crimphülse 16 ist hierzu koaxial über die Stützhülse 6 geführt. Zur galvanischen Kopplung bzw. elektrischen Verbindung des Leiterpaarschirms 51 des Kabels 3 mit dem Leiterpaarschirm 17 des Steckverbinders 2 ist der Lei¬ terpaarschirm 17 über den Leiterpaarschirm 52, welcher wiederum mit dem Leiterpaarschirm 51 verbunden ist, gestülpt .
Im zweiten Abschnitt 14 sind die Leiter 8 in zugehörigen Führungskanälen 18 geführt. Die Leiter 8 weisen zueinan- der den Abstand Y auf und sind von einem Isolierteil 19 umgeben. Innerhalb der Führungskanäle 18 sind die Leiter 8 mit zugehörigen Innenleiter-Kontaktelementen 20 elektrisch verbunden. Die elektrische Verbindung kann beispielsweise mittels Löten oder Crimpen erfolgen.
Am steckverbinderseitigen Ende 22 des Steckverbinders 2 weisen die Innenleiter-Kontaktelemente 20 jeweils eine buchsenförmige Ausnehmung 23 zur Aufnahme eines zugehö¬ rigen Kontaktstiftes 24 eines Gegensteckverbinders 25 auf.
Alternativ können die Innenleiter-Kontaktelemente 20 auch als Kontaktstifte realisiert sein und über das ste- ckerseitige Ende 22 des Steckverbinders 2 hinausragend in zugehörigen buchsenförmigen Kontaktelementen des Gegensteckverbinders 25 eingefügt sein. Der Steckverbinder 2 kann auch als Kuppler realisiert sein, der das Kabel 3 mit einem weiteren Kabel verbindet. In Fig. 2 ist eine weitere Ausführungsform 1' einer erfindungsgemäßen Steckverbinderanordnung dargestellt, in der der Leiterpaarschirm 5220 mit dem Leiterschirm 5221 kürzer ausgebildet ist als bei der obigen Ausführungs¬ form. Dementsprechend fallen der Schirmabschnitt und der Verbreiterungsabschnitt in dem Zwischenabschnitt zusam- men. Folglich ist auch der Zwischenabschnitt kürzer ausgebildet als bei den obigen Ausführungsformen.
Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform ΐ,, λ der Er- findung, in dem sich der Verbreiterungsabschnitt über einen Teil des Schirmabschnittes ähnlich zu Fig. 1 er¬ streckt. Das Schirmelement 5230 mit dem Leiterschirm 5232 und dem Leiterpaarschirm 5231 erstreckt sich über den Zwischenabschnitt 13 sowie über einen Teil des ers- ten Abschnittes 10. Der Leiterpaarschirm 5231 bildet ei¬ ne Schirmhülle. Der Leiterschirm ist als ein die Leiter 8 trennendes Trennelement ausgebildet.
Zur axialen Fixierung des Innenleiter-Kontaktelementes 20 im Isolierteil 19 des Steckverbinders 2 weist dieses ein radial nach außen gerichtetes Federelement 21 auf, das sich jeweils auf eine Stirnfläche einer ringförmigen Nut in dem Führungskanal 18 innerhalb des Isolierteils 19 abstützt.
In Fig. 3 ist zwischen den Leitern 8 und dem Leiterschirm 5232 ein Zwischenraum mit Luft. Es versteht sich, dass der Zwischenraum anwendungsspezifisch nach elektrischen Anforderungen und Fertigungsbedingungen anzupassen sein kann.
Die Figur 4 zeigt eine Ausführungsformen 1IV der Erfindung, mit einem alternativen Schirmelement 5240 mit ei¬ nem Leiterpaarschirm 5242 und Leiterschirm 5241. Der Leiterpaarschirm 5242 erstreckt sich über den gesamten Zwischenabschnitt 13. Der den Schirmabschnitt bildenden Leiterschirm 5241 erstreckt sich hingegen nur über einen Teil des Zwischenabschnittes 13 und verjüngt sich in dem Verbreiterungsabschnitt 15 trapezförmig. Das Schirmele- ment 5240 gibt den Verlauf der Leiter 8 vor, indem der Leiterschirm 5242 die Leiter 8 auftrennt.
Der Fachmann versteht, dass eine Kompensation der Impe- danz aufgrund des sich ändernden Abstands auch in einem Bereich erfolgen kann, in dem der Abstand der Leiter konstant ist, sofern dieser in dem Zwischenabschnitt un¬ mittelbar zu dem Bereich mit dem ändernden Abstand benachbart ausgebildet ist.
Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform lv der Erfindung, mit einem alternativen Schirmelement 5250 mit ei¬ nem Leiterpaarschirm 5252 und Leiterschirm 5251. Der Leiterpaarschirm 5252 erstreckt sich den gesamten Zwi- schenabschnitt 13. Der rechteckförmige Leiterschirm 5251 erstreckt sich hingegen nur über einen Teil des Zwischenabschnittes und zwingt den Leitern 8 einen paralle¬ len Verlauf auf. Die Ausführungsform lv ermöglicht eine besonders einfache Herstellung der Steckverbinderanord- nung.
Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform 1VI der Erfindung, bei der das Schirmelement 5260 mit dem Leiterpaar¬ schirm 5261 und dem Leiterschirm 5262 zwecks einer wei- teren Optimierung der Übertragungscharakteristik sich sowohl über Teile des Kabels 3 als auch über Teile des Steckverbinders 2 erstreckt. Insofern ist der Zwischen¬ abschnitt 13 auch nicht auf das Kabel 3 oder den Steck¬ verbinder 2 beschränkt.
Fig. 7 zeigt eine weitere Ausführungsform 1VI1 der Erfindung, bei der das Schirmelement 5280 von einem Leiter¬ paarschirm 5281 sowie von einem Leiterschirm 5282, welcher in das Isolierteil 19 eingesetzt ist, gebildet ist. Die Isolierteil 9 der Leiter 8 endet vor dem Zwischenab¬ schnitt 13.
Das Isolierteil 19 erstreckt sich entlang zweiten Ab- Schnittes 14 und entlang des Zwischenabschnittes 13, dient der Isolierung der Leiter in diesem Bereich und weist in dem Zwischenabschnitt eine zu dem Leiterschirm 5272 korrespondierende Ausnehmung auf. Dabei sind kom¬ plexe Formen, etwa Zylinderformen, oder ein Ausnehmungs- schlitz, in welchen ein Schirmblech eingeführt ist, denkbar .
Das Isolierteil 19 kann eingerichtet sein die sich annä¬ hernden Leiter 8 zu berühren.
In Fig. 8 ist eine weitere Ausführungsform 1IX einer erfindungsgemäßen Steckverbinderanordnung dargestellt, bei der eine Anpassung der Impedanz Zodd der Gegentakt-Mode vorgenommen ist .
Aufgrund des sich vergrößernden Abstandes zwischen den beiden Leitern 8 im Zwischenabschnitt 13 verkleinert sich die Kapazität Ci2 zwischen den beiden Leitern 8. Dadurch erhöht sich die Impedanz Zodd der Gegentakt-Mode.
Im Hinblick auf eine Anpassung der Impedanz Zodd der Gegentakt-Mode zwischen den einzelnen Abschnitten wird auch die Impedanz Zodd der Gegentakt-Mode im ersten Abschnitt 10 innerhalb des Kabels 3 ebenfalls „künstlich erhöht". Hierzu wird der Abstand dl zwischen den Leitern 8 und dem Leiterpaarschirm 51 und damit die Kapazität Cn zwischen den einzelnen Leitern 8 und dem Leiterpaarschirm 51 innerhalb des Kabels 3 reduziert. Der Steckverbinder 1 weist einen dielektrischen Abstandshalter 27 zwischen den Leitern 8 auf. In dem Zwischenabschnitt 13 weist der Steckverbinder 1IX ein Schirmelement 5270 mit einem Leiterpaarschirm 5271 und einem Leiterschirm 5272 auf. Das Schirmelement kann ein- oder mehrteilig ausgebildet sein.
Die Figuren 9A-9F zeigen verschieden Konfiguration aus einem Leiterschirm und einem Leiterpaarschirm.
Fig. 9A zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung mit einem einteiligen Schirmelement 5290 durch welches die Leiter 8 hindurchgeführt sind. Das Schirmelement bildet den äußeren Leiterschirm 5291 sowie den Leiterschirm 5292 zwischen den Leitern 8.
Fig. 9B zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung mit einem zweiteiligen Schirmelement 5293, welches zwei symmetrische Halbschalen 5294 aufweist. Die Halbschalen 5294 sind zueinander jeweils als Negativ der anderen Halbschale ausgebildet und können zudem ein entsprechendes Oberflächenprofil, z.B. Zackenprofil, aufweisen. Zur Führung der Leiter 8 weisen die Halbschalen 5294 halbkreisförmige Vertiefungen auf, die den Leitern 8 einen Verlauf aufzwingen.
Fig. 9C zeigt eine weitere Ausführungsform mit einem Schirmelement 5295 mit jeweils zwei symmetrischen Teilen 5296, die jeweils als Stanz- oder Biegeteil ausgebildet sind .
Fig. 9D zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, welche der Ausführungsform gemäß Fig. 10B ähnlich ist. Das Schirmelement 5297, weist zwei ungleiche Scha- len 5298, 5299 auf, welche zusammengesetzt die Leiter 8 umgeben .
Fig. 9E zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung mit einem Schirmelement 5310, welches einen Leiterschirm 5312 und einen Leiterpaarschirm 5311 aufweist. Der Leiterschirm 5312 umschließt die Leiter an in etwa einem Umfangsdrittel. Der Leiterpaarschirm kann eingerichtet sein, dem Verlauf der isolierten Leiter 8 in dem Ver- breiterungsabschnitt zu folgen und kann in diesem Be¬ reich spitz- bzw. keilförmig zulaufen.
Fig. 9F zeigt eine Ausführungsform mit einem ähnlichen Schirmelement 5313 wie Fig. 9E mit einem anderen Leiter- schirm 5315 mit einer rechteckförmigen Grundfläche, welcher optional spitz- bzw. keilförmig zuläuft, und mit einem anderen Leiterpaarschirm 5314.
Fig. 10 zeigt eine Schnittsicht einer Ausführungsform der Erfindung in dem Zwischenabschnitt. Die Leiter 8 sind von einem Leiterpaarschirm 52 umgeben. Der Zwischenraum zwischen den Leitern 8 mit deren Isolierteilen 9 und dem Leiterpaarschirm 52 ist mit Luft gefüllt. In den Leiterpaarschirm 52 ist ein Leiterschirm 53 einge- setzt, der die Leiter auch gegeneinander schirmt. Der
Leiterschirm 53 kann beispielsweise als Blech ausgebil¬ det sein und über einen Schlitz in dem Leiterpaarschirm 52 eingesetzt sein. Fig. 11 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Dabei wird der Abstand di zwischen den Leitern 8 und dem Leiterpaarschirm 51 in dem ersten Abschnitt 10 durch einen zusätzlichen dielektrischen Abstandhalter 27 realisiert. Dieser Abstand di ist größer als der Abstand d2 zwischen den Leitern 8 und dem Schirmelement 52 in dem Zwischenabschnitt 13.
Ein Kabel 3 ist nicht auf ein Leiterpaar beschränkt, sondern kann auch mehrere Leiterpaare aufweisen.
Gemäß Fig. 12A ist für beispielsweise drei Leiterpaare 8 ein Schirmelement mit einem die Leiter 8 trennendem Teil 5316 und einem die Leiter zusammenhaltenden Teil 5317 vorgesehen.
In Fig. 12B ist ebenfalls für beispielsweise drei Lei¬ terpaare 8 ein Schirmelement mit mehreren die Leiter trennenden Teilen 5318 und mehreren die Leiter 8 zusam- menhaltenden Teilen 5319 dargestellt. Es versteht sich, dass diese Ausführungsform beliebig erweitert oder vari¬ iert werden kann.
Fig. 13A zeigt das Reflexionsverhalten 1303 im Spektral- bereich einer erfindungsgemäßen Steckverbinderanordnung, das Reflexionsverhalten 1302 einer Steckverbinderanordnung gemäß der DE 20 2015 000 753 Ul und das Reflexions¬ verhalten 1301 einer Steckverbinderanordnung ohne Schirmung im Übergang zwischen Kabel und Steckverbinder.
Zu erkennen ist, dass der Reflexionsfaktor S n der erfindungsgemäßen Steckverbinderanordnung erst ab einer Frequenz f von ca. 7 GHz eine deutliche Verschlechterung erfährt, während der Reflexionsfaktor Sn einer Steckver- binderanordnung ohne Schirmung bereits ab einer Frequenz von ca. 0,8 GHz und der Reflexionsfaktor S n einer Steckverbinderanordnung gemäß der DE 20 2015 000 753 Ul ab einer Frequenz von ca. 4 GHz sich deutlich verschlechtern . Fig. 13B zeigt das Impuls erhalten 1306 in Abhängigkeit der Zeit t einer erfindungsgemäßen Steckverbinderanord¬ nung, das Impulsverhalten 1305 einer Steckverbinderano¬ rdnung gemäß der DE 20 2015 000 753 Ul und das Impuls- verhalten 1304 einer Steckverbinderanordnung ohne Schirmung im Übergang zwischen Kabel und Steckverbinder.
Auch die reflektierende Impulsantwort der erfindungsge¬ mäßen Steckverbinderanordnung im Zeitbereich, bei der der empfangene Signalpegelwert auf einen korrespondie¬ renden Impedanz-Wert Z umgerechnet ist, ist deutlich stärker gedämpft als bei einer Steckverbinderanordnung ohne Schirmung oder bei einer Steckverbinderanordnung gemäß der DE 20 2015 000 753 Ul .
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsformen, Ausprägungen und Untervarianten beschränkt. Von der Erfindung sind insbesondere alle Kombinationen der in den einzelnen Patentansprüchen jeweils bean- spruchten Merkmale, der in der Beschreibung jeweils offenbarten Merkmale und der in den Figuren der Zeichnung jeweils dargestellten Merkmale mit abgedeckt, soweit sie technisch sinnvoll sind. Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele vorstehend vollständig beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar. Bezugszeichenliste
1, ΐλ - IX Steckverbinderanordnung
2 Steckverbinder
3 Kabel
4 kabelseitiges Ende
6 Stützhülse
7 Kabelmantel
8 Leiter
9 I solierteil
10 erster Abschnitt
13 Zwischenabschnitt
14 zweiter Abschnitt
15 Verbreiterungsabschnitt
16 Crimphülse
17 Leiterpaarschirm
18 Führungskanäle
19 I solierteil
20 Innenleiter-Kontaktelement
21 Federelement
22 steckverbinderseitiges Ende
23 Ausnehmung
24 Kontaktstift
25 GegenSteckverbinder
27 Abstandshalter
51, 52 Leiterpaarschirm
53 Leiterschirm
5220 Leiterpaarschirm
5221 Leiterschirm
5231 Leiterpaarschirm
5232 Leiterschirm
5240 Schirmelement
5241 Leiterschirm 5242 Leiterpaarschirm
5250 Schirmelement
5251 Leiterschirm
5252 Leiterpaarschirm
5260 Schirmelement
5261 Leiterpaarschirm
5262 Leiterschirm
5270 Schirmelement
5271 Leiterpaarschirm
5272 Leiterschirm
5280 Schirmelement
5281 Leiterpaarschirm
5282 Leiterschirm
5290 Schirmelement
5291 äußerer Leiterschirm
5292 Leiterschirm
5293 Schirmelement
5294 Halbschale
5295 Schirmelement
5296 Stanzteil
5297 Schirmelement
5298 Schale
5299 Schale
5310 Schirmelement
5311 Leiterpaarschirm
5312 Leiterschirm
5313 Schirmelement
5314 Leiterpaarschirm
5315 Leiterschirm
5316 trennendes Teil
5317 zusammenhaltendes Teil
5318 trennendes Teil
5319 zusammenhaltendes Teil

Claims

PATENTANSPRÜCHE
Steckverbinderanordnung mit einem Steckverbinder und einem an den Steckverbinder angeschlossenem Kabel, wel che jeweils wenigstens ein Leiterpaar zur Übertragung eines differentiellen Signals aufweisen, wobei das Kabel einen ersten Abschnitt aufweist und der Steckverbinder einen zweiten Abschnitt aufweist, in dem das Leiterpaar Steckkontakte aufweist, und wobei die Leiter in dem ersten Abschnitt einen ersten gegenseitigen Abstand (X) haben und in dem zweiten Abschnitt, einen zweiten gegenseitigen Abstand (Y) , welcher größer ist als der erste Abstand, haben, wobei zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt ein Zwischenabschnitt, in dem sich der Abstand der Leiter eines Leiterpaares in Richtung eines steck- seitigen Endes des Steckverbinders vergrößert, ausge¬ bildet ist, wobei das Leiterpaar in dem ersten Abschnitt und, ins- besondere in dem zweiten Abschnitt, von einem Leiter- paarschirm umgeben ist, welcher das Leiterpaar vor äu- ßeren elektromagnetischen Einflüssen schirmt, und wobei die Leiter in zumindest einem Teil des Zwischen- abschnitts jeweils von einem Leiterschirm umgeben sind, welcher die Leiter jeweils vor äußeren elektromagneti- sehen Einflüssen und vor elektromagnetischen Einflüssen des jeweils anderen Leiters schirmt. Steckverbinderanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Leiterschirm eingerichtet ist, die Leiter vollumfänglich zu umgeben.
Steckverbinderanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Leiterschirm zwischen den Leitern einen leitfähigen Abstandshalter aufweist, der insbesondere eingerichtet ist, den Verlauf der Leiter zu be¬ stimmen .
Steckverbinderanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei eine Impedanz in dem ersten und zweiten Abschnitt sowie in dem Zwischenabschnitt jeweils bezüg¬ lich der Impedanz in den anderen Abschnitten abgestimmt ist, indem der Abstand zwischen den Leitern eingestellt ist .
Steckverbinderanordnung nach Anspruch 4, wobei die Impedanz durch eine Änderung eines Durchmessers der Lei¬ ter, durch einen Abstand der Leiter zum Leiterschirm oder Leiterpaarschirm abgestimmt ist.
Steckverbinderanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der erste Abschnitt zwischen dem Leiter¬ paar und dem Leiterpaarschirm ein erstes Isolierteil aufweist und der Zwischenabschnitt zwischen den Leitern und dem Leiterschirm ein zweites Isolierteil aufweist, wobei eine Dicke des ersten Isolierteils größer ist als eine Dicke des zweiten Isolierteils.
Steckverbinderanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Leiterschirm aus mehreren Teilen, insbesondere aus Teilschalen, zusammengesetzt ist. Steckverbinderanordnung nach Anspruch 7, wobei die mehreren Teile ein zueinander korrespondierendes, unebenes Oberflächenprofil aufweisen.
Steckverbinderanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Leiterschirm einteilig ausgebildet ist und Durchführungen aufweist, in welchen jeweils ein Leiter aufgenommen ist. Steckverbinderanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Leiterschirm mehrere gesonderte Leiterschirme für die Leiter aufweist. Steckverbinderanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Leiterschirm in dem gesamten Zwischenabschnitt einer Kontur der Leiter folgt. Steckverbinderanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Leiterschirm mit den Leiterpaarschirm in dem ersten und/oder in dem zweiten Abschnitt elektrisch leitend verbunden ist. Verfahren zur Übertragung eines Signals zwischen einem Steckverbinder und einem an den Steckverbinder angeschlossenem Kabel, welche jeweils wenigstens ein Lei¬ terpaar aufweisen, mit den folgenden Schritten:
- Übertragen eines differentiellen Signals in einem ersten Abschnitt in dem Kabel, in welchem die Leiter einen ersten gegenseitigen Abstand (X) haben;
- Übertragen eines asymmetrischen Signals in einem
Zwischenabschnitt, in welchem sich der Abstand der Leiter in Richtung eines steckseitigen Endes des Steckverbinders vergrößert; - Übertragen eines differentiellen Signals in einem zweiten Abschnitt in dem Steckverbinder, in welchem die Leiter einen zweiten gegenseitigen Abstand (Y) , welcher größer ist als der erste Abstand, haben.
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