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I. ALLGEMEINER STAND DER
TECHNIK
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1. Erfindungsgebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft
koaxiale Buchsen. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung
eine koaxiale Buchse mit Schaltfunktion, die sich zur Verwendung
in Anwendungen mit Hochfrequenzübertragungsraten
eignen.
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2. Beschreibung des Stands
der Technik
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Koaxiale Buchsen mit Schaltfunktion
sind wohlbekannt. Ein Beispiel für
diese ist in den US-Patenten Nr. 4,749,968 (Grundlage für den Oberbegriff von
Anspruch 1) und 5,467,062, beide an Burroughs, gezeigt. Ein weiteres
Beispiel ist in dem US-Patent Nr. 5,246,378 an Seiceanu gezeigt.
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Koaxiale Buchsen mit Schaltfunktion
enthalten zwei im allgemeinen massive Mittelleiter, die in einem
geerdeten, elektrisch leitenden Gehäuse parallel ausgerichtet angeordnet
sind. Zwischen den beiden Mittelleitern ist eine Schaltbaugruppe
angeordnet.
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Die Schaltbaugruppe enthält eine
V-förmige Feder
mit einem ersten Ende, das gegen einen ersten der Mittelleiter vorgespannt
ist, und mit einem zweiten Ende, das gegen einen zweiten der Mittelleiter
vorgespannt ist. Dadurch stehen die Mittelleiter in einer normalen
Signalströmungsverbindung,
so daß sich
ein elektrisches Signal in einem der Mittelleiter durch die Schaltbaugruppe
zum anderen Mittelleiter ausbreitet.
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Derartige koaxiale Buchsen mit Schaltfunktion
würden üblicherweise
in der Telekommunikations- oder Videoübertragungsindustrie verwendet
werden. Ein hinteres Ende des Gehäuses ist mit Anschlußstellen
für einen
halbpermanenten oder permanenten Anschluß an koaxiale Kabel ausgestattet.
Das vordere Ende der Mittelleiter ist mit Buchsenanschlüssen zum
Aufnehmen eines Steckers vorbestimmter Abmessungen versehen. Buchsen
mit Schaltfunktion werden üblicherweise
ohne in die Anschlüsse
eingeführte
Stecker betrieben. Ein Signal, das von einem der hinteren Anschlußstellen
aus in einen Mittelleiter eintritt, breitet sich dementsprechend
durch die Schaltbaugruppe aus und wird durch die andere hintere
koaxiale Anschlußstelle
aus der Buchseneinrichtung heraus übertragen.
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Gelegentlich ist es wünschenswert,
Zugang zur Buchse zu erhalten, um das Signal umzuleiten oder ein
neues Signal einzugeben. Dazu wird ein Buchsenstecker mit angebrachten
koaxialen Kabel in einen der vorderen Anschlüsse eingesetzt. Nach dem Einsetzen
des Buchsensteckers in den vorderen Anschluß nimmt der Buchsenstecker
die V-förmige Feder
in Eingriff und bewirkt, daß sie
sich von dem Mittelleiter wegbewegt, der zu dem Anschluß gehört, in dem
der Stecker eingesetzt wird. Indem bewirkt wird, daß die V-förmige Feder
sich vom Mittelleiter wegbewegt, ist der Mittelleiter nicht länger mit
dem anderen Mittelleiter verbunden, so daß das Signal sich direkt entlang
der ganzen Länge
des Mittelleiters und aus dem Anschluß heraus ausbreitet. Das Einsetzen
des Steckers bewirkt zusätzlich
zum Unterbrechen der Verbindung zwischen den beiden Mittelleitern
der Buchse auch, daß der
andere Mittelleiter über
einen Widerstand elektrisch mit Masse verbunden wird, damit die
gewünschte
elektrische Impedanz des Systems aufrechterhalten wird.
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Bei der so beschriebenen Struktur
breitet sich der normale Signalfluß von der einen hinteren Anschlußstelle
durch die V-förmige
Feder zur anderen hinteren Anschlußstelle aus. Es existiert eine
wesentliche Länge
der Mittelleiter, die sich ohne irgendeine Verbindung zu irgendeiner
Masse oder irgendeiner anderen Verbindungsquelle über die
V-förmige Feder
hinaus erstrecken. Diese freien Längen von Mittelleitern waren
in der Vergangenheit in der Regel in der Telekommunikationsindustrie
mit wenigen oder keinen Problemen verbunden. Bei den zunehmend höheren Übertragungsfrequenzen
können diese
freien Längen
von Mittelleitern jedoch Signale verzerren oder die Signalintegrität auf andere
Weise beeinträchtigen.
Ein weiteres, mit koaxialen Buchsen mit Schaltfunktion verbundenes
Problem ist der Eintritt von Staub oder anderen Verunreinigungen
in die Schaltbaugruppe. Derartige Buchsen weisen in der Regel eine
ungehinderte Luftströmung
durch die vorderen Anschlüsse
in die Schaltbaugruppe der Buchse auf.
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In
US
3,873,785 wird eine elektrische Anschlußbuchse offenbart mit einem
vorderen Bereich und einem getrennten hinteren Bereich, wobei die Bereiche
gleitfähig
angeordnet sind, so daß sie
axial zwischen einer Verbindungsposition und einer Trennposition
gleiten. Zudem wird eine Buchse mit Schaltfunktion vorgeschlagen,
bei der zwei derartige Anschlußbuchsen
vorgesehen sind und normalerweise miteinander verbunden sind. Die
Verbindung wird unterbrochen, wenn ein Stecker in eine der Buchsen eingesetzt
wird, um das Signal abzugreifen.
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II. KURZE DARSTELLUNG
DER ERFINDUNG
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung wird eine koaxiale Buchse mit Schaltfunktion
offenbart, die ein Gehäuse
aufweist, das einen ersten und einen zweiten parallel ausgerichteten
koaxialen Mittelleiter enthält.
Die Mittelleiter weisen vordere Enden auf, die durch Anschlüsse in einer
vorderen Wand des Gehäuses
freiliegen, um einen Mittelstift eines Steckers aufzunehmen. Hintere
Enden der Mittelleiter weisen zugehörige koaxiale Anschlußstellen
zum Kuppeln der hinteren Enden mit externen Leitern auf. Jeder der
Mittelleiter enthält
einen hinteren Bereich und einen vorderen Bereich. Die vorderen
Bereiche sind gleitfähig
innerhalb des Innenraums angeordnet, so daß der vordere Bereich axial
zwischen einer Verbindungsposition und einer Trennposition gleitet.
In der Verbindungsposition sind die vorderen Bereiche elektrisch mit
den hinteren Bereichen verbunden. In der Trennposition sind die
vorderen Bereiche elektrisch von den hinteren Bereichen getrennt.
Der Schaltmechanismus ist im Gehäuse
zwischen dem hinteren Bereich enthalten und verbindet die hinteren
Bereiche elektrisch, wenn sich beide vorderen Bereiche in der Trennposition
befinden. Der Schaltmechanismus trennt elektrisch die hinteren Bereiche,
wenn mindestens einer der vorderen Bereiche sich in einer Verbindungsposition
befindet. Der Schaltmechanismus enthält einen Massekontakt mit einem
vorbestimmten Widerstand, wobei der hintere Bereich eines der Mittelleiter
mit dem geerdeten Kontakt verbunden ist, wenn sich der eine Mittelleiter
in der Trennposition und der andere der Mittelleiter in der Verbindungsposition
befindet.
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III. BESCHREIBUNG DER
ZEICHNUNG
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1 ist
eine Querschnittsansicht eines koaxialen Buchsenmoduls mit Schaltfunktion
gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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2 ist
die Ansicht von 1, die
das Einsetzen eines Steckers in die Buchse von 1 zeigt;
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3 ist
eine schematische Seitenschnittansicht eines neuartigen Buchsensteckers
mit verbesserter Impedanzanpassung;
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4 ist
eine Seitenschnittansicht einer alternativen Ausführungsform
eines verbesserten Steckers;
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5 ist
eine Seitenschnittansicht einer modifizierten Buchse von 1 mit noch einer dritten Ausführungsform
eines in die Buchse eingesetzten verbesserten Steckers.
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IV. BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORM
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Ein koaxiales Buchsenmodul mit Schaltfunktion 10 enthält ein elektrisch
leitendes Gehäuse 12, das
Seitenwände 14,
eine vordere Wand 16 und eine hintere Wand 18 enthält. Die
Wände 12, 14, 16, 18 definieren
zusammen mit einer Bodenwand 20 und einer nichtgezeigten
Abdeckung einen Gehäuseinnenraum 22.
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Eine Zwischenwand 24 erstreckt
sich innerhalb des Innenraums 22 zwischen den Seitenwänden 14.
Die Wand 24 verläuft
parallel zu der vorderen Wand 16 und der hinteren Wand 18 und
ist zwischen diesen positioniert, um den Innenraum 22 in
eine hintere Kammer 22a und eine vordere Kammer 22b zu unterteilen.
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Das Gehäuse enthält einen ersten und einen zweiten
koaxialen Mittelleiter 30, 30', die sich jeweils von einem vorderen
Ende 32, 32' zu
einem hinteren Ende 34, 34' erstrecken. Die Mittelleiter 30, 30' sind innerhalb
des Innenraums 22 in paralleler, beabstandeter Anordnung
angebracht.
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Die vordere Wand 16 enthält zwei
Anschlüsse 36, 36' zum Aufnehmen
eines Telekommunikationssteckers 100 (in 2 nur schematisch gezeigt) mit einem
Mittelstift 104, der von einer Muffe 102 umgeben
ist. Die Anschlüsse 36, 36' sind so positioniert, daß der Mittelstift 104 eines
eingesetzten Steckers 100 elektrisch mit den offenen vorderen
Enden 32, 32' der
Mittelleiter 30, 30' gekoppelt
wird. In der vorderen Kammer 26b ist ein Masseclip 38 enthalten
zur gleitenden Verbindung mit einer äußeren Muffe 102 eines
in einem der Anschlüsse
36, 36' eingesetzten Steckers,
um die äußere Muffe 102 mit
einer elektrischen Masse zu verbinden. Die inneren Oberflächen des
Gehäuses 12 um
die Mittelleiter 30, 30' herum sorgen für eine Masseabschirmung um
die elektrisch leitenden Mittelleiter 30, 30' herum.
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Jeder der Mittelleiter 30, 30' enthält einen hinteren
Bereich 30a, 30a' und
einen vorderen Bereich 30b, 30b'. Die vorderen Bereiche 30b, 30b' sind gleitend
innerhalb des Innenraums 22 befestigt, damit sie sich axial
relativ zu den hinteren Bereichen 30a, 30a' zwischen Verbindungspositionen
und Trennpositionen bewegen können.
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In 1 sind
beide vorderen Bereiche 30b, 30b' in den von den hinteren Bereichen 30a, 30a' beabstandeten
Trennpositionen gezeigt. In den Verbindungspositionen (nur bezüglich des
vorderen Bereichs 30b in 2 gezeigt),
werden die vorderen Bereiche 30b, 30b' gleitend zu
den hinteren Bereichen 30a, 30a' bewegt, um elektrisch mit den
hinteren Bereichen 30a, 30a' zu verbinden.
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Wie in den Figuren gezeigt, sind
die hinteren Bereiche 30a, 30a' vollständig in der hinteren Kammer 22a enthalten.
Die vorderen Bereiche 30b, 30b' sind innerhalb der vorderen Kammer 22b enthalten, wobei
sich die verbindenden Enden 31, 31' in die hintere Kammer 22a erstrecken.
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Die vorderen Bereiche 30b, 30b' erstrecken sich
durch die inneren Wand 24 und sind durch abdichtende dielektrische
Träger 40, 40' gleitend innerhalb
der Innenwand getragen. Die hinteren Bereiche 30a, 30a' werden durch
dielektrische Träger 42, 42' innerhalb der
Kammer 22a getragen.
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Die dielektrischen Träger 40, 40' weisen zentrale
Naben 44, 44' auf,
die die vorderen Bereiche 30b, 30b' aufnehmen, damit die vorderen
Bereiche 30b, 30b' in
einer gleitenden und koaxialen Ausrichtung auf die stationären hinteren
Bereiche 30a, 30a' gehalten
werden. Die Träger 40, 40' enthalten konische
Wände 46, 46', die passend
an Wänden 14, 24 aufgenommen
werden, um die Träger 40, 40' in einer stationären Position
zu halten. Die konischen Wände 46, 46' stellen eine
geschlossene radiale Oberfläche senkrecht
zur Achse der Mittelleiter 30, 30' dar, um eine Staubwanderung von
der vorderen Kammer 22b zur hinteren Kammer 22a zu
widerstehen. Zudem schränken
die Träger 42, 42' weiterhin die
Staubwanderung aus einem äußeren des
Gehäuses
in die hintere Kammer 22a ein. Dadurch ist die hintere
Kammer 22a gegenüber
Staubwanderung von einem äußeren des
Gehäuses 12 in
die hintere Kammer 22a im wesentlichen abgedichtet.
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Die konischen Wände 46, 46' reduzieren
zusätzlich
zur Bereitstellung eines Widerstands gegenüber einer Staubströmung außerdem die
Signalrückreflexion,
da die Träger 40, 40' keine substantiellen Bereiche
aus dielektrischem Material senkrecht zur Achse der Mittelleiter 30, 30' darstellen.
Die Vermeidung von derartigen senkrechten Oberflächen reduziert die unerwünschte Rückreflexion
eines auf den Mittelleitern 30, 30' geführten Signals.
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Jeder der hinteren Bereiche 30a, 30a' enthält einen
sich axial erstreckenden dielektrischen Feder-Abstützungsstift 50, 50' an einem vorderen
verbindenden Ende 52, 52' der hinteren Bereiche 30a, 30a'. Die Stifte 50, 50' erstrecken
sich in die hinteren verbindenden Bereiche 31, 31' der vorderen
Mittelleiter-Bereiche 30b, 30b'.
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Die erste und zweite Feder 54, 54' werden auf
jedem der Stifte 50, 50' getragen und stoßen an innere
Oberflächen
der vorderen Bereiche 30b, 30b' an. Dementsprechend drängen die
Federn 54, 54' jeden
der vorderen Bereiche 30b, 30b' von der Verbindungsposition weg
in die in der FIG. gezeigte Trennposition.
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Die hinteren verbindenden Bereiche 31, 31' enthalten interne
zylindrische Oberflächen.
Die äußeren Oberflächen der
vorderen verbindenden Enden 52, 52' sind mit freitragenden Vorsprüngen 56, 56' versehen, die
Gebiete 56a, 56a' mit
einem vergrößerten Durchmesser
mit einem Restdurchmesser aufweisen, der größer ist als der Innendurchmesser der
Enden 31, 31'.
Während
die vorderen Bereiche 30b, 30b' in die Verbindungsposition bewegt
werden, gleiten die Enden 31, 31' dementsprechend über die Enden 52, 52' und nehmen
die Vorsprünge 56 elektrisch
und mechanisch in Eingriff. Die Vorsprünge 56, 56' sind von den
Stiften 50, 50' beabstandet,
damit die Vorsprünge 56, 56' radial nach
innen auslenken können.
Die hinteren verbindenden Enden 31, 31' tragen außerdem aus
zu beschreibenden Gründen isolierende
Vorsprünge 60, 60'.
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Ein Schaltmechanismus 62 ist
in der hinteren Kammer 22a enthalten. Der Schaltmechanismus 62 enthält eine
in einem dielektrischen Trägerblock 66 getragene
Hauptfeder 64. Die Hauptfeder 64 weist ein erstes
Ende 65 und ein zweites Ende 65' auf. Das erste Ende 65 ist
in elektrischen Kontakt mit dem hinteren Bereich 30a vorgespannt.
Analog ist das zweite Ende 65' in elektrischen Kontakt mit dem
hinteren Bereich 30a' vorgespannt.
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Der Schaltmechanismus 62 enthält weiterhin eine
Abschlußfeder 68,
die im Trägerblock 66 getragen
wird und über
einen nichtgezeigten Widerstand mit Masse verbunden ist. Die Abschlußfeder 68 enthält einen
Federarm 69 und einen zweiten Federarm 69'. Die Federarme 69, 69' sind von dem
ersten und dem zweiten Ende 65, 65' der Hauptfeder 64 beabstandet.
Jeder der Arme 69, 69' trägt dielektrische Nockenoberflächen 70, 70'.
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Bei der gezeigten Anordnung wird,
wenn ein Stecker 100 in einen der Anschlüsse 36, 36' eingesetzt
wird, der zentrale Stift 104 des Steckers im vorderen Ende 32, 32' des Mittelleiters 30, 30' aufgenommen.
Ein derartiges Einsetzen bewirkt, daß sich der vordere Bereich 30b, 30b' nach hinten
und zu der Verbindungsposition bewegt. Während der vordere Bereich 30b, 30b' nach hinten
bewegt wird, nimmt der Nocken 60, 60' die Nockenoberfläche 70, 70' in Eingriff.
Eine derartige Ineingriffnahme drängt den Federarm 69, 69' dahin, die
erste und die zweite Feder 65, 65' elektrisch zu kontaktieren, und
drängt
die Federenden 65, 65' weg von den hinteren Bereichen 30a, 30a'.
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Wenn in keinem der Anschlüsse 36, 36' ein Stecker 100 aufgenommen
wird, sind die hinteren Bereiche 30a, 30a' über die
Hauptfeder 64 elektrisch verbunden. Das Einsetzen eines
Steckers 100 in einen der Einschlüsse 36, 36' bewirkt jedoch,
daß die Abschlußfeder 68 die
Hauptfeder 64 außer
Kontakt mit dem dazugehörigen
hinteren Bereich des Mittelleiters drängt, und bewirkt, daß der andere
Mittelleiter am Widerstand zu Masse abgeschlossen wird. Die Elemente
des Schaltmechanismus 62 sind bevorzugt so angeordnet,
daß der
vordere Bereich 30b, 30b' in elektrische Verbindung mit
dem hinteren Bereich 30a, 30a' bewegt wird, bevor die Hauptfeder
vom hinteren Bereich 30a, 30a' wegbewegt wird. Eine derartige
Ablaufsequenz wird als ein „unterbrechungsfreier" Schalter bezeichnet.
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In 2 ist
ein Standardstecker 100 in schematischem Format gezeigt.
Derartige Stecker enthalten üblicherweise
einen zentralen Stift 104, der von einer koaxial ausgerichteten
Muffe 102 vollständig umgeben
ist. Sowohl die Muffe als auch der zentrale Stift sind elektrisch
leitend. In 2 ist der
Stecker 100 im Querschnitt schematisch gezeigt. Unter schematisch
wird verstanden, daß die
Kreuzschraffur in der Figur in der ganzen Darstellung des Steckers 100 gleichförmig ist.
Es wird sogar in der Technik anerkannt, daß die Muffe 102 vom
zentralen Stift 104 getrennt ist, so daß der zentrale Stift 104 mit
einer Signalquelle (oder einem Signalziel) verbunden ist, während die
Muffe 102 elektrisch mit einer Massemuffe eines am Stecker 100 angebrachten
koaxialen Kabels verbunden ist. Ein Luftraum zwischen der Muffe 102 und
dem Stift 104 führt
dazu, daß der
Stecker eine charakteristische Impedanz aufweist. Wie in 2 gezeigt, wird, wenn der
Stift 104 in das offene Ende 32 des Mittelleiters 30 eingesteckt
wird, eine Überlappungslänge 106 erzeugt,
bei der sich der Stift 104 und der Mittelleiter 30 überlappen.
Bei dem herkömmlichen
Buchsenstecker 100 ist die Überlappungslänge 106 vollständig innerhalb
der Muffe 102 enthalten und erstreckt sich teilweise in
das vom Anschluß 36 umgebene
Gebiet.
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Die Erzeugung eines Überlappungsgebiets oder
einer Überlappungslänge 106,
wie in 2 gezeigt, unter
Verwendung eines herkömmlichen
Steckers 100 kann zu einer Impedanzfehlanpassung führen. Buchsen 10 können nämlich üblicherweise eine
gewünschte
charakteristische Impedanz von 75 Ohm aufweisen. Analog weist der
Stecker 100 eine gewünschte
charakteristische Impedanz von 75 Ohm auf. Es hat sich herausgestellt,
daß in
der Überlappungslänge 106 eine
Impedanz von etwa 58 Ohm erzeugt wird, wenn ein Stecker 100 mit
einem Innendurchmesser der Muffe 102 gleich 0,328'' (8,3 mm) (wie dies üblich ist) den 0,125'' (3,2 mm) Außendurchmesser des Mittelleiters 30 (mit
einem Luftdielektrikum) umgibt. Analog verursacht der 0,125'' (3,2 mm) Außendurchmesser des Mittelleiters 30,
wenn er im Anschluß 36 angeordnet
ist (der üblicherweise einen
Innendurchmesser von 0,381'' (9,7 mm) aufweist)
eine Impedanz von 67 Ohm. Es versteht sich, daß die obigen Abmessungen repräsentativ
sind und bezüglich
Standardsteckern sowie einen wohlbekannten WECO-Standardstecker angegeben werden. Die
Impedanz auf dem Signalweg sollte im Idealfall etwa 75 Ohm betragen.
Wenn die obigen Impedanzfehlanpassungen auftreten, wird ein bestimmter Prozentsatz
der eingegebenen Leistung zur Quelle zurückreflektiert, wodurch sich
das Signal verschlechtert. Eine derartige Verschlechterung ist besonders
dann lästig,
wenn die Buchse 10 und der Stecker 100 bei Anwendungen
mit hoher Übertragungsrate
verwendet werden sollen.
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Wie in 2 gezeigt,
kann die Buchse 10 mit einem Stecker 100 mit herkömmlicher
und standardmäßiger Größe verwendet
werden. Die vorliegende Erfindung beinhaltet außerdem neuartige Designs der
Buchse 10 und des Steckers 100, damit die Impedanzfehlanpassung
reduziert oder vermieden wird. Eine derartige modifizierte Buchse
und ein derartiger modifizierter Stecker sind in 5 gezeigt. Elemente, die die gleiche
Funktion und den gleichen Zweck wie in 2 aufweisen, sind in 5 identisch numeriert, wobei ein „–1" angefügt wurde,
um die Ausführungsformen
zu unterscheiden.
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Wie in 5 gezeigt,
sind der Buchsenmittelleiter 30-1 und der Stift 104-1 des
Steckers 100-1 gegenseitig so bemessen, daß, wenn
der Stecker 100-1 in den Anschluß 36-1 eingesteckt
wird, das freie Ende 32-1 des Mittelleiters 30-1 vollständig im Inneren 22-1 der
Buchse 10-1 und aus dem Anschluß 36-1 weg vertieft
ist. Infolge dieser Bemessung von Elementen, um das freie Ende 32-1 aus
dem Anschluß 36-1 herauszubewegen,
wird die obenerwähnte
Impedanzfehlanpassung eines sich in den Buchsenanschluß erstreckenden
Buchsenmittelleiters vermieden, da der Buchsenmittelleiter nicht
länger
vom Buchsenanschluß überlappt
wird.
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Zusätzlich zu den obigem Verfahren
zum Vermeiden der Impedanzfehlanpassung kann die axiale Länge der
Steckermuffe 102-1 reduziert werden, so daß die Muffe 102-1 das Überlappungsgebiet 106-1 nicht
umgibt. Diese Geometrie eliminiert die obenbeschriebene Impedanzfehlanpassung
von 75 Ohm. Eine etwaige Verkürzung
der Muffe 102-1, um eine Verlängerung der Muffe 102-1 über das Überlappungsgebiet 106-1 zu
verhindern, ist wünschenswert,
um die Impedanzfehlanpassung zu reduzieren. 5 zeigt eine Geometrie, bei der die Muffe 102-1 verkürzt ist,
so daß kein
Bereich der Muffe 102-1 das Überlappungsgebiet 106-1 umgibt.
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3 zeigt
eine Ausführungsform
eines Steckers 100-2, bei der die Muffe 102-2 nicht
in dem in 5 gezeigten
Ausmaß verkürzt ist,
sondern so verkürzt
ist, daß ein
Bereich des zentralen Stifts 104-2 über die Muffe 102-2 vorstehen
kann. Dadurch wird die Länge
des von der Muffe 102-2 umgebenden Überlappungsgebiets 106-1 reduziert,
was zu einer Reduzierung der Impedanzfehlanpassung führt.
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4 zeigt
noch eine weitere Ausführungsform
eines Steckers 100-3, bei dem eine Muffe 102-3 eine
zentralen Stift 104-3 vollständig umgibt. Bei der Ausführungsform
von 4 ist die Muffe 102-3 aus dielektrischen
Material gebildet, so daß der
Stift 104-3 nicht von einer leitenden Muffe umgeben ist. Ein
Masseclip 110 ist bereitgestellt und in 4 schematisch gezeigt, und er nimmt die
geerdeten Oberflächen
der Buchse 10 in Eingriff, um die Masseschale eines nichtgezeigten
angebrachten Kabels mit den geerdeten Komponenten der Buchse 10 zu verbinden.
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Zusammengefaßt sind drei Modifikationen an
der Buchse und dem zugehörigen
Stecker zum Reduzieren der unerwünschten
Impedanzfehlanpassung veranschaulicht. Die drei Verfahren sind:
- 1. Bewegen des freien Endes 32 des
Buchsenmittelleiters aus der Muffe 36 heraus, so daß kein Bereich
des Buchsenmittelleiters 30 von dem Anschluß 36 umgeben
ist, nachdem ein Stecker
100 in den Anschluß 36 eingesetzt
worden ist;
- 2. Verkürzen
der Steckermuffe 102, so daß kein Bereich der Steckermuffe 102 den
Mittelleiter 30 umgibt; und
- 3. Formen der Steckermuffe 102 aus einem dielektrischen
Material. Die internen Geometrien des dielektrischen Materials können durch
wohlbekannte Techniken berechnet werden, damit man in einen beliebigen
Querschnitt entlang der Länge der
dielektrischen Muffe eine gewünschte
Impedanz erhält.
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Es versteht sich, daß keines
der drei Verfahren in seiner Gänze
angenommen werden muß.
Falls beispielsweise das freie Ende 32 nach dem Einsetzen
eines Steckers nicht vollständig
von dem Anschluß 36 entfernt
ist, sondern im wesentlichen aus dem Anschluß 36 entfernt ist,
ist die Impedanzfehlanpassung nicht eliminiert, jedoch stark reduziert.
Zudem können
die drei Techniken zusammen verwendet werden. Unter Bezugnahme auf 5 beispielsweise ist das
freie Ende 32-1 vollständig
vom Anschluß 36-1 entfernt
gezeigt. Die Muffe 102-1 ist verkürzt, so daß kein Bereich der Muffe 102-1 das Überlappungsgebiet 106-1 umgibt,
und die Muffe 102-1 kann aus dielektrischem Material mit
einer Geometrie hergestellt sein, die für die gewünschte Impedanz entlang einer
axialen Länge
der Muffe 102-1 ausgewählt
ist.
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Anhand der obigen ausführlichen
Beschreibung der vorliegenden Erfindung wurde gezeigt, wie die Aufgaben
der Erfindung in der bevorzugten Ausführungsform erreicht werden.
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Modifikationen und Äquivalente
der offenbarten Konzepte sollen im Schutzbereich der Ansprüche enthalten
sein, die hier beigefügt
sind.
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Weitere Aspekte der vorliegenden
Erfindung stellen eine koaxiale Buchse und einen koaxialen Stecker
bereit, wobei die Buchse einen Mittelleiter mit einem offenen vorderen
Ende aufweist, wobei der Mittelleiter in einem Buchsengehäuse getragen
wird, wobei eine Achse des Mittelleiters koaxial auf einen Buchsenanschluß ausgerichtet
ist und wobei das offene vordere Ende durch den Anschluß freiliegt,
wobei der Stecker folgendes umfaßt:
eine Steckermuffe,
die so dimensioniert ist, daß sie gleitfähig innerhalb
des Anschlusses aufgenommen wird;
einen zentralen Steckerstift,
der axial in der Muffe ausgerichtet ist und so dimensioniert ist,
daß er
gleitfähig
in dem offenen vorderen Ende aufgenommen werden kann, wenn die Buchse
in den Anschluß eingeführt wird;
wobei
der zentrale Stift und der Mittelleiter eine überlappende Länge von
einem Bereich des zentralen Stifts innerhalb des Mittelleiters bilden;
wobei
der Stecker und die Buchse wechselseitig so konfiguriert sind, daß die überlappende
Länge eine Impedanz
aufweist, die im wesentlichen gleich einer charakteristischen Impedanz
der Buchse ist.
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Der überlappende Bereich kann innerhalb des
Gehäuses
und im wesentlichen außerhalb
des Anschlusses angeordnet sein. Der überlappende Bereich kann im
wesentlichen außerhalb
der Muffe angeordnet sein. Die Muffe kann dielektrisch sein.