DE19640824A1

DE19640824A1 - Antennen/Funkgerät-Schnellverbindungsvorrichtung

Info

Publication number: DE19640824A1
Application number: DE19640824A
Authority: DE
Inventors: Gary A Cox
Original assignee: Andrew AG; Andrew LLC
Current assignee: Commscope Technologies AG; Commscope Technologies LLC
Priority date: 1995-10-06
Filing date: 1996-10-02
Publication date: 1997-04-10
Also published as: US5714963A; GB9620711D0; GB2306058B; BR9605002A; GB2306058A; AU721583B2; AU6571596A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verbinder zum Verbinden und Trennen von Antennen mit bzw. von Funkgerä ten, z. B. von Antennen bzw. Funkgeräten, die in Basis stationen von Zellenfunksystemen verwendet werden.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Verbindungsvorrichtung zu schaffen, die es ermöglicht, eine Antenne mit einem Funkgerät, mit dem es in diesem Gebiet verwendet wird, schnell zu verbinden oder davon zu trennen.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Verbindungsvorrichtung zu schaffen, die Bauteiltoleranzen selbst kompensiert und somit gleich bleibend zuverlässige elektrische Verbindungen sicher stellt.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Verbindungsvorrichtung zu schaffen, die effizient und wirtschaftlich in großen Mengen hergestellt werden kann.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine verbesserte Verbindungsvorrichtung zu schaffen, die fähig ist, ein Funkgerät mit erheblichem Gewicht zu tragen, so daß keine zusätzlichen Unterstützungsvorrichtungen oder dergleichen erforderlich sind.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine verbesserte Verbindungsvorrichtung zu schaffen, die nur eine kleine Anzahl von Bauteilen erfordert.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Verbindungsvorrichtung zu schaffen, die universell anwendbar ist und mit vielen unterschiedlichen Funkgeräten verwendet werden kann.

Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß gelöst durch eine Verbinderbaueinheit, die die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale besitzt. Die abhängigen Ansprüche sind auf be vorzugte Ausführungsformen gerichtet.

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich beim Lesen der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen, die auf die beigefügten Zeichnungen Bezug nimmt; es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Mikrowellenantenne und einer Funkgeräteinheit, die durch eine Verbinder baueinheit gemäß einer Ausführungsform der vor liegenden Erfindung miteinander verbunden sind;

Fig. 2 eine vergrößerte Seitenansicht der in Fig. 1 gezeigten Verbinderbaueinheit;

Fig. 3 deine Stirnansicht längs der Linie 3-3 in Fig. 2;

Fig. 4 eine Stirnansicht längs der Linie 4-4 in Fig. 2;

Fig. 5 eine Schnittansicht längs der Linie 5-5 in Fig. 4;

Fig. 6 eine Seitenansicht der in der Verbinderbaueinheit der Fig. 2 bis 5 enthaltenen Speisebuchse;

Fig. 7 eine Seitenansicht eines ersten Verriegelungsele ments, das in der Verbinderbaueinheit der Fig. 2 bis 5 enthalten ist;

Fig. 8 eine Seitenansicht eines zweiten Verriegelungs elements, das in der Verbinderbaueinheit der Fig. 2 bis 5 enthalten ist;

Fig. 9 eine Stirnansicht längs der Linie 9-9 in Fig. 7;

Fig. 10 eine- Stirnansicht längs der Linie 10-10 in Fig. 8;

Fig. 11 eine Schnittansicht längs der Linie 11-11 in Fig. 5;

Fig. 12 eine Schnittansicht längs der Linie 12-12 in Fig. 5; und

Fig. 13 eine perspektivische Explosionsansicht der Ver binderbaueinheit der Fig. 2 bis 12.

In Fig. 1 ist eine Verbinderbaueinheit 10 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt, die eine herkömmliche Mikrowellenantenne 11 des Reflektortyps mit einer Funkgeräteeinheit 12, wie z. B. einem Sendeemp fänger, verbindet. Das große offene Ende der Antenne 11 ist von einer zylindrischen Abschirmung 13 umgeben, die mit einem Radom 14 verschlossen ist. Der Kern der Verbin derbaueinheit 10 ist von einer Speisebuchse 15 gebildet, die ein geflanschtes Ende 16 besitzt, das eine Schulter 17 bildet, die so bemessen ist, daß sie mit einem am Parabolspiegel der Antenne 11 angebrachten Gußteil 18 in Eingriff gebracht werden kann. Die Speisebuchse 15 bildet ferner einen zentralen axialen Durchlaßweg 19, der einen rechteckigen Wellenleiter 19a enthält, um Mikrowellen signale zwischen der Antenne 11 und der Funkgeräteeinheit 12 zu übertragen. Der Wellenleiter 19a bildet ferner wenigstens einen Teil der Speisevorrichtung für die Antenne 11, wie in Fig. 5 gezeigt ist.

Die Funkgeräteeinheit 12 ist an einem ersten Verriege lungselement 20 angebracht, das auf den Zentralabschnitt des funkgeräteseitigen Endes der Buchse 15 geschoben ist, wie in den Fig. 5 bis 8 gezeigt ist. Ein Flansch 21 am funkgeräteseitigen Ende des Verriegelungselements 20 besitzt mehrere durchgehende Gewindebohrungen 22 für eine feste Verbindung des Verriegelungselements 20 an der Funkgeräteeinheit 12. Eine kreisförmige Rille 23 an der Innenseite der Gewindebohrungen 22 nimmt einen (nicht gezeigten) O-Ring auf, um an der Schnittstelle zwischen der Verbinderbaueinheit 10 und der Funkgeräteeinheit 12 eine Abdichtung gegen Flüssigkeiten zu bewirken.

Um die Speisebuchse 15 und das erste Verriegelungselement 20 in Axialrichtung miteinander zu verbinden, ist ein zweites Verriegelungselement in Form eines Rings 30 auf die aneinanderstoßenden Abschnitte der Speisebuchse 15 und des ersten Verriegelungselements 20 aufgeschoben. Das antennenseitige Ende des Verriegelungsrings 30 bildet einen nach außen ragenden Flansch 30a und ist in eine ringförmige Aussparung 31 eingesetzt, die im äußeren Abschnitt der geflanschten Stirnseite 16 der Speisebuchse 15 ausgebildet ist. Der Ring 30 wird durch einen Halte ring 32 in der Aussparung 31 der Buchse 15 gehalten, der in eine schmale Rille 33 in der Außenwand der Aussparung 31 eingesetzt ist. Um den Verriegelungsring 30 gegen eine Drehbewegung relativ zur Speisebuchse 15 zu verriegeln, ist ein Verriegelungsstift 34 in die gegenüberliegenden Radialbohrungen eingesetzt, die in der Buchse 15 und im Ring 30 ausgebildet sind. Die Bohrung im Ring 30 ist in Axialrichtung verlängert, um eine beschränkte Axialbewe gung des Rings 30 relativ zur Buchse 15 zu ermöglichen.

Das Verriegeln der Elemente 20 und 30 wird durch einen kooperativen Eingriff der drei Radialstifte 40, 41 und 42 auf dem Verriegelungselement 20 mit drei komplementären L-förmigen Schlitzen 43, 44 und 45 im Verriegelungsring 30 bewirkt. Wenn die zwei Verriegelungselemente 20 und 30 wie in Fig. 12 gezeigt aufeinandergeschoben sind, sind die Stifte 40 bis 42 in die Mündungen der Schlitze 43 bis 45 am funkgeräteseitigen Ende des Rings 30 eingesetzt. Wenn anschließend das Verriegelungselement 20 innerhalb des Rings 30 im Uhrzeigersinn gedreht wird, wie in Fig. 12 gezeigt, rücken die Stifte 40 bis 42 innerhalb der Schlitze 43 bis 45 in Umfangsrichtung vor, bis die Stifte in die Haltekerben 46, 47 und 48 an den geschlos senen Enden der Schlitze einrasten.

Um einen festen Eingriff zwischen dem funkgeräteseitigen Ende der Buchse 15 und der am Verriegelungselement 20 angebrachten Funkgeräteeinheit 12 für eine zuverlässige elektrische Verbindung sicherzustellen, ist zwischen dem Haltering 32 und dem Flansch 30a des Verriegelungsrings 30 eine ringförmige Wellenfeder 50 eingesetzt. Wenn die Wellenfeder 50 zusammengedrückt wird, beaufschlagt sie den Verriegelungsring 30 mit einer axialen Vorspannkraft, die den Ring 30 gegen die Antenne 11 drückt. Der Ring 30 überträgt diese axiale Vorspannkraft über die funkgeräte seitigen Flächen der Schlitze 43 bis 45 auf die funkgerä teseitigen Flächen der Stifte 40 bis 42. Somit wird das Verriegelungselement 20 in Richtung zur Antenne 11 vorge spannt, die ihrerseits die Funkgeräteeinheit 12 kräftig gegen das funkgeräteseitige Ende der Speisebuchse 15 vorspannt, um am funkgeräteseitigen Ende des Wellenlei ters 19a einen zuverlässigen elektrischen Kontakt sicher zustellen.

Da die Wellenfeder 50 die funkgeräteseitigen Flächen der Schlitze 43 bis 45 gegen die entsprechenden Verriege lungsstifte 40 bis 42 vorspannen, sind die Stifte mit den geneigten Wänden 40a, 41a und 42a der funkgeräteseitigen Flächen der entsprechenden Schlitze in Eingriff, wenn das Verriegelungselement 20 in Richtung zur vollständig verriegelten Stellung gedreht wird. Wenn die Stifte 40 bis 42 die Haltekerben an den Enden ihrer entsprechenden Schlitze 43 bis 45 erreichen, drückt die Vorspannkraft der Wellenfeder 50 weiterhin den Verriegelungsring 30 gegen die Stifte 40 bis 42, wodurch die Stifte in den Haltepositionen gehalten werden, bis das Verriegelungs element 20 in die entgegengesetzte Richtung gedreht wird, um die Baueinheit zu entriegeln.

Nachdem die Funkgeräteeinheit mit dem funkgeräteseitigen Ende der Buchse 15 in Eingriff gebracht worden ist, kann sich das Verriegelungselement 20 nicht mehr in Richtung zur Antenne 11 bewegen. Somit bewirkte eine fortgesetzte Drehung des Verriegelungselements 20, daß die Stifte 40 bis 42 das Verriegelungselement 30 in Richtung zur Funk geräteeinheit 12 ziehen, wodurch die Wellenfeder 50 komprimiert wird. Wenn die Feder 50 komprimiert wird, beaufschlagt sie den Ring 30 mit einer zunehmenden Kraft, wodurch die Funkgeräteeinheit 12 mittels der Stifte 43 bis 45 und des Verriegelungselements 20 fest gegen die Stirnseite der Buchse 15 gezogen wird. Dieser feste Eingriff stellt eine zuverlässige elektrische Verbindung zwischen den Wellenleiterwänden am funkgeräteseitigen Ende der Buchse 15 und den Paßflächen an der Funkgeräte einheit 12 sicher. Außerdem stellt die Feder 50 in Kombi nation mit der beschränkten axialen Gleitbewegung des Verriegelungsrings 30 einen festen Eingriff sicher, selbst wenn sich die Bauteiltoleranzen akkumulieren.

Um eine geeignete Winkelausrichtung des funkgeräteseiti gen Endes des Wellenleiters 19a auf die am Verriegelungs element 20 angebrachte Funkgeräteeinheit 12 sicherzustel len, ist die Eintrittsöffnung des Schlitzes 43 verlän gert, um einen vierten Stift 60 aufzunehmen, der vom Stift 40 etwas abgesetzt ist. Der Schlitz 43 ist der einzige Schlitz mit einer Eintrittsöffnung, die breit genug ist, um den vierten Stift 60 aufzunehmen, so daß es nur eine einzige Winkelstellung gibt, in der die zwei Verriegelungselemente zusammenpassen. Dieser vierte Stift 60 ist ferner mit einer Kurvenfläche 61 in Eingriff, die von der Kante des Schlitzes 43 neben der Eintrittsöffnung gebildet wird, wobei die Kurvenwirkung der Oberfläche 61 eine Drehbewegung des Verriegelungselements 20 einleitet, so daß die Bedienungsperson erkennt, in welche Richtung das Element 20 zu drehen ist.

Falls gewünscht ist, die Verbinderbaueinheit 10 zu lösen, wird das Verriegelungselement 20 relativ zum Ring 30 im Gegenuhrzeigersinn gedreht (wie in Fig. 12 gezeigt), um die Stifte 40 bis 42 aus den Haltekerben in den Schlitzen 43 bis 45 zu lösen. Eine Drehung des Verriegelungsele ments 20 um einen Winkel von ungefähr 30° richtet die Stifte auf die Eintrittsöffnungen der Schlitze aus, woraufhin der Ring 30 und die Buchse 15 vom Verriegelungselement 20 abgenommen werden können, indem die Teile in Axialrichtung auseinandergezogen werden.

Obwohl die vorliegende Erfindung verschiedenen Abwandlun gen unterworfen und an alternative Ausführungsformen angepaßt werden kann, ist in den beigefügten Zeichnungen eine spezielle Ausführungsform derselben beispielhaft dargestellt und oben genauer beschrieben worden. Es ist jedoch klar, daß hierdurch die vorliegende Erfindung nicht auf die offenbarten, besonderen Ausführungsformen beschränkt sein soll, vielmehr soll die vorliegende Erfindung alle Abwandlungen, Entsprechungen und Alterna tiven, die in den Geist sowie in den Umfang der Erfindung fallen, wie er durch die beigefügten Ansprüche definiert ist, abdecken.

Claims

1. Verbinderbaueinheit (10) zum Verbinden einer Mikrowellenantenne (11) mit einer Funkgeräteeinheit (12), gekennzeichnet durch
eine zentrale Buchse (15), die einen Wellenleiter (19, 19a) enthält und für eine Verbindung mit der Antenne (11) ausgelegt ist, um Mikrowellensignale von und zu der Antenne (11) zu übertragen,
ein erstes Verriegelungselement (20), das an der Buchse (15) angebracht ist, und
ein zweites Verriegelungselement (30), das für eine Verbindung mit der Funkgeräteeinheit (12) ausgelegt ist und mit dem ersten Verriegelungselement (20) in der Weise zusammenwirkt, daß die Verriegelungselemente (20, 30) in Abhängigkeit von einer Drehbewegung des zweiten Verriegelungselements (30) relativ zum ersten Verriege lungselement (20) verriegelt oder gelöst werden.

2. Baueinheit (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Verriegelungselement (20) so montiert ist, daß es eine begrenzte Gleitbewegung in Axialrichtung relativ zur zentralen Buchse (15) ausführen kann, wobei es eine Vorspanneinrichtung (50) besitzt, die das erste Verriegelungselement (20) in Axialrichtung vom zweiten Verriegelungselement (30) wegdrückt.

3. Baueinheit (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungselemente (20, 30) Kurveneinrich tungen (40, 41, 42, 43, 44, 45) enthalten, die das erste Verriegelungselement (20) während der Drehbewegung der. Verriegelungselemente (20, 36) zwischen den verriegelten und gelösten Stellungen gegen die Kraft der Vorspannein richtung (50) verschieben.

4. Baueinheit (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspanneinrichtung (50) eine Wellenfeder ist, die zwischen das erste Verriegelungselement (20) und die zentrale Buchse (15) eingesetzt ist.

5. Baueinheit (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die zentrale Buchse (15) eine ringförmige Ausspa rung bildet, die das erste Verriegelungselement (20) aufnimmt, und
die zentrale Buchse (15) gemeinsam mit dem ersten Verriegelungselement (20) eine zweite ringförmige Ausspa rung bildet, die das zweite Verriegelungselement (30) aufnimmt.

6. Baueinheit (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
sie wenigstens einen radial verlaufenden Stift (40, 41, 42) an einem der Verriegelungselemente (20, 30) sowie wenigstens einen Schlitz (43, 44, 45) im anderen Verriegelungselement (30, 20) zum Aufnehmen des Stiftes (40, 41, 42) besitzt, wobei
das erste Verriegelungselement (20) in Abhängig keit von einer Drehbewegung der Verriegelungselemente (20, 30) relativ zueinander in Axialrichtung verschoben wird.

7. Baueinheit (10) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (34) zum Verhindern einer rela tiven Drehbewegung zwischen dem ersten Verriegelungsele ment (20) und der zentralen Buchse (15).

8. Baueinheit (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Verriegelungselemente (20, 30) Winkelausrichtungseinrichtungen (60, 61) besitzen, um ein Zusammenfügen der Verriegelungselemente (20, 30) nur dann zu ermöglichen, wenn sich das zweite Verriegelungs element (30) in einer vorgegebenen Winkelstellung bezüg lich des ersten Verriegelungselements (20) befindet.