Übergang von einem Koaxialkabel auf einen mehrpoligen Steckverbinder

Abstract

 Übergang von einem Koaxialkabel auf einen mehrpoligen Steckverbinder, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergang aus einer koplanaren Bandleitung (1) mit einem Leiterstreifen (6), der von einer leitenden Fläche (4), und zwar isoliert von dieser, umgeben ist, besteht, dass der Innenleiter (10) des Koaxialkabels (2) mit einem Ende des Leiterstreifens und derAussenleiter (7) mindestens an einer Stelle (8) mit der leitenden Fläche (4) der Bandleitung kontaktiert ist, dass das andere Ende des Leiterstreifens (6) mit einem Stift (11) des mehrpoligen Steckverbinders (3) und mindestens einer der diesem Stift (11) benachbarten Stifte (12) mit der leitenden Fläche (4) der Bandleitung kontaktiert ist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Übergang von einem Koaxialkabel auf einen mehrpoligen Steckverbinder.

[0002] Üblicherweise bestehen lösbare Verbindungen von Koaxialkabeln miteinander oder von Koaxialkabeln mit Baugruppenträgern aus Koaxialsteckverbindern. Solche Koaxialsteckverbinder erfüllen hohe Anforderungen, z.B. an die Reflexions- bzw. Durchlaßdämpfung. Daher bietet sich ihr Einsatz bei der Übertragung von Analogsignalen an. Eine hohe elektrische Qualität der Koaxialsteckverbinder erfordert aber eine präzise Herstellung, weshalb derartige Steckverbinder sehr teuer sind.

[0003] Bei der Übertragung digitaler Signale sind im allgemeinen keine so hohen Anforderungen an die Nebensprechdämpfung und die Reflexions- bzw. Durchlaßdämpfung eines Steckverbinders zu stellen wie bei der Analogübertragung. Die Nebensprechdämpfung und die Reflexions- bzw. Durchlaßdämpfung an den Verbindungsstellen können ohne nennenswerte störende Einflußnahme auf die Signalübertragung etwas ungünstigere Werte als bei der Übertragung analoger Signale annehmen.

[0004] Der Einsatz von Koaxialsteckverbindern unter diesen Bedingungen würde eine unnötige Redundanz in Bezug auf die elektrische Qualität einer lösbaren Verbindung mit sich bringen, die eine Verteuerung der Geräte zur Folge hat.

[0005] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den gebräuchlichen Koaxialsteckverbinder durch einen mehrpoligen Steckverbinder, der mittels eines einfach herzustellenden Überganges mit einem Koaxialkabel verbunden ist, zu ersetzen.

[0006] Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadureh gelöst, daß der Übergang aus einer koplanaren Bandleitung mit einem Leiterstreifen der von einer leitenden Fläche, und zwar isoliert von dieser, umgeben ist, besteht, daß der Innenleiter des Koaxialkabels mit einem Ende des Leiterstreifens und der Außenleiter mindestens an einer Stelle mit der leitenden Fläche der Bandleitung kontaktiert ist, daß das andere Ende des Lei.terstrei- fens mit einem Stift des mehrpoligen Steckverbinders und mindestens einer der diesem Stift benachbarten Stifte mit der leitenden Fläche der Bandleitung kontaktiert ist.

[0007] Eine zweckmäßige Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß die Kontaktierungsßtellen des Koaxi.alkabelaußenleiters auf der leitenden Fläche der Bandleitung um die Kontaktierungsstelle des Koaxialkabelinnenleiters mit dem Leiterstreifen symmetrisch verteilt angeordnet sind, daß ebenfalls die Kontaktierungsstellen des Steckverbinders auf der leitenden Fläche um die Kontaktierungsstelle des Steckverbinders mit dem Leiterstreifen symmetrisch verteilt angeordnet sind und daß das Verhältnis zwischen der Breite des Leiterstreifens und der Breite der Aussparung in der leitenden Fläche der Bandleitung, in der der Leiterstreifen liegt, so gewählt ist, daß der Wellenwiderstand des Koaxialkabels an den des Steckverbinders angepaßt ist, wobei der Wellenwiderstand Z_b der Bandleitung in Abhängigkeit von der Dielektrizitätskonstanten ε_r des Basismaterials und von dem Verhältnis zwischen der Breite der Aussparung in der leitenden Fläche und der Breite des Leiterstreifens bestimmt ist durch

[0008] Anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen wird nun die Erfindung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 den Übergang von einem Koaxialkabel auf einen mehrpoligen Steckverbinder,

Fig. 2 eine Steckverbindung zwischen einem Koaxialkabel und einem Baugruppenträger und

Fig. 3 eine Steckverbindung zwischen zwei Koaxialkabeln.

[0009] In der Fig. 1 ist ein aus einer koplanaren Bandleitung 1 bestehender Übergang von einem Koaxialkabel 2 auf einen handelsüblichen mehrpoligen Steckverbinder 3 dargestellt. Die koplanare Bandleitung besitzt eine leitende Fläche 4 mit einer länglichen Aussparung 5 der Breite B, in die ein Leiterstrei- fen 6 der Breite b - isoliert von der leitenden Fläche 4 - eingebettet ist. Der Wellenwiderstand dieser koplanaren Bandleitung hängt neben der Dielektrizitätskonstanten ε _r des Basismaterials von dem Verhältnis zwischen der Breite B der Aussparung 5 und der Breite b des Leiterstreifens 6 ab. Der

[0010] Wellenwi.derstand der Bandleitung läßt sich über folgende Gleichung, bestimmen:

[0011] Der Wellenwiderstand Z_b ist so bemessen, daß eine optimale Anpassung zwischen dem Wellenwiderstand des Koaxialkabels und dem des mehrpoligen Steckverbinders besteht. Aus Meinke/ Gundlach: Taschenbuch der Hochfrequenztechnik, Springer Verlag, 1968, 3. Auflage, S. 384, geht hervor, daß eine. Widerstandsanpassung dann vorliegt, wenn der Wellenwiderstand der Anpassungsleitung gleich dem geometrischen Mittel der beiden anzupassenden Widerstände ist.

[0012] Um ei.ne geringe Durchlaßdämpfung bzw. hohe Reflexi.onsdämpfung des Übergangs zu erzielen, sollte die Kontaktierung des Koaxialkabels 2 und des mehrpoligen Steckverbinders 3 mit der Bandleitung so erfolgen, daß die Homogenität des Feldes auf der Bandleitung möglichst nicht gestört wird. Aus diesem Grund ist der Außenleiter 7 des Koaxialkabels an mehreren Stellen 8 mit der leitenden Fläche 4 kontaktiert (z.B. verlötet). Die hier vorhandenen vier Kontaktstellen des Außenleiters sind in der Nähe der Kontaktstelle 9 des Innenleiters 10 mit einem Ende des Leiterstreifens 6 halbkreisförmig symmetrisch um diese verteilt angeordnet. Der mehrpolige Steckverbinder 3 ist mit einem Stift 11 mit dem anderen Ende des Streifenleiters verbunden und die diesem Stift 11 benachbarten Stifte 12, deren Position durch das Stiftraster des verwendeten mehrpoligen Steckverbinders 3 vorgegeben ist, sind mit der leitenden Fläche 4 kontaktiert. Auch hier sind, damit die Homogenität des elektrischen Feldes möglichst wenig gestört wird, die Stifte 12 symmetrisch um die Kontaktstelle des Stiftes 11 mit dem Leiterstreifen verteilt mit der leitenden Fläche verbunden.

[0013] Im folgenden werden zwei Beispiele für die Anwendung einer oben beschriebenen Koaxialverbindung wiedergegeben.

[0014] Fig. 2 zeigt eine lösbare Verbindung eines Koaxialkabels 13 mit einem Baugruppenträger 14. Das Koaxialkabel ist an ein Ende einer oben beschri.ebenen Bandleitung 15 angeschlossen, deren anderes Ende mit einer Federleiste 16 verbunden ist. Auf dem Baugruppenträger 14 ist eine Messerleiste 17 angeordnet, die auf die Federleiste 16 gesteckt ist. Auf dem Baugruppenträger ist ebenfalls eine Bandleitungsstruktur, die die Verbindung und Widerstandsanpassung zwischen der Messerleiste und den Baugruppen herstellt.

[0015] An Einsätzen zur Aufnahme von Baugruppenträgern sind bisher die oftmals sehr vielen Anschlüsse für Koaxialkabel durch teure Koaxialstecker realisiert worden. Eine wesentliche Einsparung für solche Einsätze bringt es, wenn sämtliche Koaxialstecker durch preiswerte mehrpolige Steckverbinder mit daran angeschlossenen Bandleitungen als Übergänge auf die Koaxialkabel ersetzt werden. Es lassen sich hierbei mehrere Bandleitungen auf einer Platine anordnen, die mit einer Reihe vcn mehrpoligen Steckverbindern bestückt und an der Rückseite eines Einsatzes angeordnet ist.

[0016] Ein weiteres Anwendungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 3 dargestellt. Und zwar handelt es sich hier um eine Steckverbindung zwischen zwei Koaxialkabeln. Die beiden Koaxialkabel 18 und 19 sind mit je einer Bandleitung 20 und 21 kontaktiert.

[0017] Eine Bandleitung ist mit einer Messerleiste 22 verbunden, die auf die an der anderen Bandleitung angeordnete Federleiste 23 gesteckt ist.

Ansprüche

1. Übergang von einem Koaxialkabel auf einen mehrpoligen Steckverbi.nder, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergang aus einer koplanaren Bandleitung (1) mit einem Leiterstreifen (6), der von einer leitenden Fläche (4), und zwar isoliert von dieser, umgeben ist, besteht, daß der Innenleiter (10) des Koaxialkabels (2) mit einem Ende des Leiterstreifens und der Außenleiter (7) mindestens an einer Stelle (8) mit der leitenden Fläche (4) der Bandleitung kontaktiert ist, daß das andere Ende des Leiterstreifens (6) mit einem Stift (11) des mehrpoligen Steckverbinders (3) und mindestens einer der diesem Stift (11) benachbarten Stifte (12) mit der leitenden Fläche (4) der Bandleitung kontaktiert ist.

2. Übergang von einem Koaxialkabel auf einen mehrpoligen Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktierungsstellen (8) des Koaxialaußenleiters (7) auf der leitenden Fläche (4) der Bandleitung um die Kontaktierungsstelle.(9) des Koaxialkabelinnenleiters (10) mit dem Leiterstreifen (6) symmetrisch verteilt angeordnet sind und daß ebenfalls die Kontaktierungsstellen (12) des Steckverbinders (3) auf der leitenden Fläche um die Kontaktierungsstelle (11) des Steckverbinders mit dem Leiterstreifen symmetrisch verteilt angeordnet sind.

3. Übergang von einem Koaxialkabel auf einen mehrpoligen Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis zwischen der Breite (b) des Leiterstreifens (6) und der Breite (B) der Aussparung (5) in der leitenden Fläche (4) der Bandleitung, in der der Leiterstreifen liegt, so gewählt ist, daß der Wellenwiderstand des Koaxialkabels (2) an den des Steckverbinders angepaßt ist.

4. Übergang von einem Koaxialkabel auf einen mehrpoligen Steckverbinder nach Anspruch 3, dadurch gekennzei.chnet, daß der Wellenwiderstand Z_b der koplanaren Bandleitung (1) in Abhängigkeit von der Dielektrizitätskonstanten ε_r ihres Basismaterials und von dem Verhältnis zwischen der Breite (B) der Aussparung (5) in der leitenden Fläche (4) und der Breite (b) des Leiterstreifens (6) bestimmt ist durch

Zeichnung