DE4329892C1 - Koaxialer 7/16-Stiftsteckverbinder - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen koaxialen 7/16-Stiftsteck­ verbinder sowohl der 7/16-Buchsensteckverbinder als auch der 7/16-Stiftsteckverbinder sind durch die DIN 47 223 sowie durch mehrere ausländische und supranatio­ nale Normen genormt und weltweit außerordentlich stark verbreitet.

In Fig. 1 ist eine aus einem Buchsensteckverbinder und einem Stiftsteckverbinder bestehende 7/16-Steckverbin­ dung in dieser genormten Ausführung dargestellt. Der Buchsensteckverbinder umfaßt ein das Außenleiterkontakt­ element bildendes Steckergehäuse 1, dessen steckseitige Stirnfläche die mechanische und elektrische Referenzebe­ ne E darstellt, sowie ein Innenleiterkontaktelement 2, das sich über eine Isolierstoffscheibe 3 in dem Stecker­ gehäuse 1 abstützt und steckseitig als längsgeschlitzte Buchse 2a ausgebildet ist. Der Stiftsteckverbinder um­ faßt in analoger Weise ein das Außenleiterkontaktelement bildendes Steckergehäuse 4, dessen kontaktierende Stirn­ fläche ebenfalls die mechanische und elektrische Refe­ renzebene E darstellt, sowie ein Innenleiterkontaktele­ ment 5, das sich über eine Isolierstoffscheibe 6 in dem Steckergehäuse 4 abstützt und steckseitig als Stift 5a ausgebildet ist, der in die Buchse 2a des Innenleiter­ kontaktelementes 2 des Buchsensteckverbinders eingreift. Zur mechanischen Sicherung dient eine Überwurfmutter 7, zur Abdichtung ein O-Ring 8. Beide liegen radial außer­ halb der kontaktierenden Stirnflächen der jeweiligen Steckergehäuse 1 bzw. 4.

Die erwähnten Normen schreiben praktisch alle für die mechanische Kompatibilität und die elektrischen Eigen­ schaften einer 7/16-Steckverbindung wesentlichen Abmes­ sungen einschließlich deren Toleranzen vor. Für den Durchmesser d1 sowohl des Buchseninnenleiterkontaktele­ mentes 2, 2a, als auch des Stiftinnenleiterkontaktele­ mentes 5, 5a wird in den Normen lediglich der Nennwert von 7 mm angegeben, mit dem Hinweis, daß das genaue Maß von d1 so zu wählen ist, daß die Steckverbindung den genormten Wellenwiderstand von 50 Ohm aufweist.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, weisen sowohl das Buchsen­ innenleiterkontaktelement 2 als auch das Steckerinnen­ leiterkontaktelement 5 einen erheblichen verringerten Durchmesser im Bereich der jeweiligen Isolierstoffschei­ be 3 bzw. 6 auf. Diese Durchmesserverringerung kompen­ siert die durch die dielektrischen Eigenschaften der Isolierstoffscheibe verursachte, kapazitive Komponente, die anderenfalls zu einer Änderung des Wellenwiderstan­ des an dieser Stelle und damit zu Reflexionen führen würde. Die beiden sprunghaften Veränderungen des Durch­ messers der Innenleiterelemente 2 und 5 verschlechtern jedoch die Grenzfrequenz der Steckverbindung und haben den weiteren Nachteil, daß die jeweiligen Innenleiter aus montagetechnischen Gründen zweiteilig ausgebildet werden müssen, nämlich nach dem Verlöten des jeweiligen Kabelinnenleiters (nicht dargestellt) mit dem Buchsenin­ nenleiterkontaktelement 2 bzw. dem Steckerinnenleiter­ kontaktelement 5 das Buchsenteil 2a und das Stiftteil 5a von der jeweiligen Steckseite her eingeschraubt werden müssen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen 7/16- Stiftsteckverbinder zu schaffen, der bei voller Kompa­ tibilität mit dem bekannten, genormten 7/16-Buchsen­ steckverbinder eine höhere Grenzfrequenz aufweist und sowohl einfacher zu fertigen als auch leichter zu mon­ tieren ist.

Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, daß der Stiftinnenlei­ ter einen Außendurchmesser von ca. 5 mm hat, und daß der Raum zwischen dem Außenleiter und dem Stiftinnenleiter mit einem Dielektrikum ausgefüllt ist, dessen stecksei­ tige Stirnfläche über die Referenzebene um ein Maß Δ2 übersteht, das so gewählt ist, daß der nach dem Kuppeln mit einem genormten 7/16-Buchsensteckverbinder vorhande­ ne Durchmessersprung von ca. 5 mm auf ca. 7 mm elek­ trisch genau kompensiert wird.

In den Unteransprüchen sind bevorzugte Ausführungsformen angegeben.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß der Durchmesser des Innenleiters des Stiftsteckverbinders verringert und damit die Grenzfrequenz erhöht werden kann, weil die mechanischen Maßnahmen, die infolge der Durchmesserverringerung des Innenleiters notwendig sind, um den Wellenwiderstand konstant auf 50 Ohm zu halten, in Bereichen getroffen werden können, die die mechani­ sche Kompatibilität mit genormten Buchsensteckverbindern nicht beeinträchtigen.

Insbesondere hat die Durchmesserverringerung des Innen­ leiters den Vorteil, daß dieser nun im Bereich der Durchführung durch die Isolierstoffscheibe sowie steck­ seitig hiervon den gleichen Durchmesser hat. Dies bedeu­ tet, daß der Innenleiter einstückig hergestellt und von der Kabelseite des Verbinders in das Steckergehäuse ein­ gesetzt werden kann. Ein sicherer, auszugfester Sitz des Innenleiters in der Isolierstoffscheibe läßt sich durch bekannte mechanische Maßnahmen, insbesondere einen Ring­ bund auf der Kabelseite des Innenleiters und eine säge­ zahnartige Oberflächenprofilierung in dem von der Iso­ lierstoffscheibe umfaßten Bereich, erzielen.

Unter der weiteren, jedoch leicht einzuhaltenden Bedin­ gung, daß der größte Durchmesser des Steckverbinderin­ nenleiters (im Regelfall der Durchmesser in Höhe des erwähnten Ringbundes) kleiner oder gleich dem Durchmes­ ser des Dielektrikums des anzuschließenden Kabels ist, bietet der vorliegende Vorschlag erstmals die Möglich­ keit, die Verbindung zwischen dem Kabelinnenleiter und dem Steckverbinderinnenleiter als Crimpverbindung auszu­ bilden, wodurch erhebliche Montagezeit sowohl bei her­ stellerseitig konfektionierten Kabeln als auch bei kun­ denseitig auf das Kabel montierten Steckverbindern ein­ gespart wird.

Der Stiftsteckverbinder nach der Erfindung wird nachfol­ gend anhand der Fig. 2 der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt beispielhaft im Längsschnitt und in schema­ tischer Vereinfachung einen genormten Buchsensteckver­ binder nach dem Stand der Technik, gekuppelt mit einem Stiftsteckverbinder nach der Erfindung.

Der genormte Buchsensteckverbinder links in Fig. 2 stimmt mit dem entsprechenden Buchsensteckverbinder in Fig. 1 überein, ist daher mit den gleichen Bezugszei­ chen versehen und wird nicht nochmals erläutert.

Der Stiftsteckverbinder rechts in Fig. 2 umfaßt ein das Außenleiterkontaktelement bildendes Steckergehäuse 34, ein Innenleiterkontaktelement 35 mit steckseitigem Stiftteil 35a und eine Isolierstoffscheibe 36. Das kabelseitige Ende des Innenleiterkontaktelementes 35 ist mit dem angedeuteten Kabelinnenleiter 42 in nicht näher dargestellter Weise verbunden und verdickt sich in Rich­ tung auf die Isolierstoffscheibe 36 auf einen größten Durchmesser d2 im Bereich eines Ringbundes 35b, mit dem sich das Innenleiterkontaktelement 35 von der Kabelseite her gegen die Isolierstoffscheibe 36 abstützt. Der Durchmesser d2 ist geringfügig kleiner als der Durchmes­ ser d6, hier des angedeuteten Kabeldielektrikums 43, allgemein gesprochen des Stirnquerschnitts der ange­ schlossenen koaxialen Leitung. Der Innendurchmesser des Steckergehäuses 34 ist zur Erzielung eines konstanten Wellenwiderstandes entsprechend den Durchmesserstufen des Innenleiterkontaktelementes 35 ebenfalls gestuft. Steckseitig von dem Ringbund 35b hat das Innenleiterkon­ taktelement 35 einen Durchmesser d5 von 5 mm, also den genormten Durchmesser des eintauchenden Endes des Innen­ leiterstiftes 5a in Fig. 1. Der mithin von dem Normmaß von d1 = 7 mm auf d5 = 5 mm verringerte Durchmesser des Stiftinnenleiters wird wellenwiderstandsmäßig dadurch kompensiert, daß der Raum zwischen dem Außenleiter, also der Innenwand des Steckergehäuses 34, und dem Stiftin­ nenleiter mit einem Dielektrikum ausgefüllt ist. Im Aus­ führungsbeispiel ist dieses Dielektrikum als einstückige Verlängerung der Isolierstoffscheibe 36 in Richtung der Referenzebene E dargestellt. Zur genauen Kompensation ist es erforderlich, die steckseitige Stirnfläche des Dielektrikums über die Referenzebene E um ein Maß Δ2 von etwa gleich 0,5 mm überstehen zu lassen. Die Kuppel­ barkeit des Stiftsteckverbinders mit dem links darge­ stellten, genormten Buchsensteckverbinder wird hierdurch nicht beeinträchtigt, weil die Kontaktierung in der Referenzebene E stattfindet und die Maße in dieser Ebene und jenseits derselben (gesehen von der Kabelseite des Stiftsteckers) unverändert normgerecht sind. Der Außen­ durchmesser des Dielektrikums im Bereich des Überstandes über die Referenzebene E darf jedoch nicht größer als d4 = 16 mm sein. Das Steckergehäuse 34 ist im Ausfüh­ rungsbeispiel zweiteilig ausgebildet, nämlich mit einem eingepreßten Ring 39 versehen, der die Isolierstoff­ scheibe 36 und das damit einstückige Dielektrikum zwi­ schen Innenleiter und Außenleiter lagefixiert. Das glei­ che kann jedoch auch mit anderen konstruktiven Mitteln erreicht werden, auch dann, wenn die Isolierstoffscheibe 36 und das Dielektrikum zwischen dem Innenleiterkontakt­ element und dem Steckergehäuse getrennte Teile sind.

Claims (5)

1. Koaxialer 7/16-Stiftsteckverbinder, bestehend aus einem den Außenleiter bildenden Steckergehäuse (34), dessen kontaktierende Stirnfläche die mechanische und elektrische Referenzebene (E) ist, und aus einem zu­ mindest steckseitig als Stift (35a) ausgeführten, über eine Isolierstoffscheibe (36) abgestützten In­ nenleiterkontaktelement (35), dadurch gekennzeich­ net, daß der Stiftinnenleiter (35a) einen Außen­ durchmesser (d5) von ca. 5 mm hat, und daß der Raum zwischen dem Außenleiter (34) und dem Stiftinnenlei­ ter (35a) mit einem Dielektrikum ausgefüllt ist, des­ sen steckseitige Stirnfläche über die Referenzebene (E) um ein Maß Δ 2 übersteht, das so gewählt ist, daß der nach dem Kuppeln mit einem genormten 7/16-Buch­ senstecker vorhandene Durchmessersprung von ca. 5 mm auf ca. 7 mm elektrisch genau kompensiert wird.

2. Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das den Stiftinnenleiter (35a) umgebende Dielektrikum und die Isolierstoffscheibe (36) ein einstückiges Bauteil bilden.

3. Steckverbinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Dielektrikum aus PTFE besteht.

4. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenleiterkontakt­ element (35) einen größten Durchmesser (d2) hat, der kleiner oder gleich dem Durchmesser (d6) des stecker­ seitigen Stirnquerschnitts der anzuschließenden koaxialen Leitung ist.

5. Steckverbinder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß das kabelseitige Ende des Innenleiterkon­ taktelementes (35) zur Herstellung einer Crimpverbin­ dung mit dem Innenleiter (42) des anzuschließenden Kabels ausgebildet ist.