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DE202006000720U1 - HF-Stecker-Befestigungsmittel - Google Patents

HF-Stecker-Befestigungsmittel Download PDF

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Abstract

HF-Stecker-Befestigungsmittel (1) zur Aufnahme von HF-Steckern (6), aufweisend:
eine Grundplatte (2), die zumindest auf ihrer Außenseite elektrisch leitendes Material aufweist,
an der Oberseite (2a) der Grundplatte (2) vorgesehene Massebeinchen (3) zur Auflage und Kontaktierung auf dem Substrat (20), und mehrere Durchgangslöcher (4) zur elektrisch isolierten Aufnahme und Durchführung von Innenleitern (5) von HF-Steckern.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein HF-Stecker-Befestigungsmittel zur Aufnahme von HF-Steckern.
  • Antennenmodule für Fahrzeuge werden im Allgemeinen am Dach angebracht; hierzu wird das Antennenmodul-Gehäuse z.B. mittels einer Verschraubung am Dach befestigt und über HF-Stecker kontaktiert, die im Allgemeinen durch das Fahrzeugdach hindurch in den Innenraum des Fahrzeuges ragen.
  • Zur Kontaktierung mehrerer HF-Stecker für komplexere Antennenmodule sind hierbei genaue Positionierungen erforderlich, wobei jedoch in lateraler Richtung im allgemeinen nur ein begrenzter Platz zur Verfügung steht. Die genaue Kontaktierung und Montage ist daher oftmals schwierig.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine schnelle, sichere und platzsparende Befestigung bzw. Kontaktierung der HF-Stecker am Antennenmodul zu gewährleisten.
  • Diese Aufgabe wird durch ein HF-Stecker-Befestigungsmittel nach Anspruch 1 gelöst. Die Unteransprüche beschreiben bevorzugte Weiterbildungen. Hierbei sind insbesondere eine HF-Stecker-Anordnung nach Anspruch 11 mit einem derartigen HF-Stecker-Befestigungsmittel und eingesetzten HF-Steckern sowie ein Antennenmodul nach Anspruch 12 vorgesehen.
  • Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, ein oder mehrere HF-Stecker zunächst in einem als Befestigungsmittel dienenden Rahmen aufzunehmen, wobei ihre Innenleiter durch den Rahmen hindurch ragen. Somit kann nachfolgend der Rahmen mit den ein oder mehreren eingesetzten HF- Steckern direkt auf dem Substrat bzw. der Leiterplatte montiert werden, was in einem Standardmontage-Bestückungsverfahren (SMD-Bestückung) erfolgen kann.
  • Hierbei können die Außenleiter der koaxialen HF-Stecker direkt auf der Unterseite des leitenden bzw. metallischen Rahmens aufgesetzt und kontaktiert werden, wozu der Rahmen direkt aus Metall hergestellt sein kann. Die Außenleiter können hierbei auf die Grundplatte gelegt oder in entsprechende z. B. buchsenförmige Steckeraufnahmen, die an der Unterseite der Grundplatte hervor ragen, eingesetzt werden.
  • An der Oberseite ragen Massebeinchen hervor, die der Kontaktierung auf der Leiterplatte sowie der Aufnahme der Kräfte dienen.
  • Weiterhin sind Kodiermittel vorgesehen, um einen sicheren, verpolungsfreien Einsatz des bestückten Rahmens an der Leiterplatte sicher zu stellen.
  • Die Massebeinchen nehmen die bei der Montage und der Belastung einwirkenden Kräfte und Biegemomente auf. Hierzu sind die Massebeinchen vorteilhafterweise lateral außen an dem Rahmen vorgesehen. Auch die Kodiermittel, die insbesondere vorstehende Kodierpins sein können, dienen dem Auffangen von Kräften und Biegemomenten, so dass die Innenleiter der HF-Stecker nicht belastet sind.
  • Somit kann die Leiterplatte direkt mit dem Rahmen bestückt und nachfolgend das Antennenmodul mit seinem Antennenmodulgehäuse an der Leiterplatte befestigt werden, so dass das ganze als Einheit am Fahrzeugdach befestigt werden kann. Es besteht auch die Möglichkeit, den Rahmen zusätzlich am Antennenmodulgehäuse mit zu befestigen, wenn dieser mit entsprechenden Anbringungsmitteln, z. B. Laschen für z.B. Verschraubungen oder Verprägungen ausgestattet ist. Hierdurch wird die Krafteinleitung durch die Steckkraft auf das Antennenmodulgehäuse geleitet.
  • Durch Einsatz des Rahmens können die Toleranzen zwischen den HF-Steckern gering gehalten werden, so dass eine sehr platz sparende, enge Anordnung der HF-Stecker möglich wird. Hierbei können Toleranzen in den Abständen der Innenleiter von z.B. 9 +/- 0,02 mm erreicht werden.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnungen an einigen Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen HF-Stecker-Rahmen;
  • 2 eine Seitenansicht einer HF-Stecker-Anordnung aus Rahmen mit HF-Steckern;
  • 3 eine Unteransicht der Anordnung aus 2;
  • 4 eine perspektivische Ansicht der Anordnung aus 1 bis 3; 5a–c alternative Ausführungen einer Antennen-Stecker-Anordnung an einem Fahrzeugdach;
  • 6 eine Seitenansicht eines weiterhin HF-Stecker-Rahmens; 7a–c eine gegenüber 1 bis 3 abgewandelte Ausführungsform.
  • Ein Rahmen 1 weist gemäß 1 bis 4 eine Grundplatte 2 aus einem Metall und an der Unterseite der Grundplatte 2 nach unten abstehende Massebeinchen 3 aus Metall auf. Weiterhin sind in der Grundplatte 2 Durchgangslöcher 4 ausgebildet, die bei der gezeigten Ausführungsform vier symmetrisch in den Eckbereichen der Grundplatte 2 angeordnet sind und sich von der Oberseite 2a bis zur Unterseite 2b erstrecken; hierbei sind von der Unterseite her Innenleiter 5 von HF-Steckern 6 in diese Durchgangslöcher 4 eingesetzt. Die HF-Stecker 6 können z.B. FAKRA-Stecker 6 sein. Sie sind als Koaxialstecker ausgebildet und weisen um den Innenleiter 5 herum ein Dielektrikum 8 und einen Außenleiter 10 auf. Hierbei sind die Innenleiter 5 isoliert durch die Grundplatte 2 des Rahmens 1 hindurchgeführt und ragen gemäß der Seitenansicht der 2 an der Oberseite 2a hervor, so dass sie dort weiter kontaktiert werden können, wie weiter unten beschreiben wird. Der Außenleiter 10 ist mit dem Rahmen 1 kontaktiert. Hierzu kann er einfach auf der Grundplatte 2 aufliegen. Die Grundplatte 2 stellt somit eine gemeinsame Masse der Außenleiter 10 der mehreren, z.B. vier, eingesetzten HF-Stecker 6 dar und wird wiederum über ihre Massebeinchen 3 kontaktiert. An der Oberseite 2a ragen weiterhin Kodierpins 12 vor; sie sind asymmetrisch und vertauschsicher angeordnet, so dass sie eine eindeutige Positionierung ermöglichen und ein um 90°, 180° oder 270° verdrehter Einsatz des bestückten Rahmens 1 in ein Substrat nicht möglich ist.
  • In der Mitte der Grundplatte 2 ist gemäß der gezeigten Ausführungsform eine Ausnehmung 14 ausgebildet, die gemäß anderen Ausführungsformen jedoch auch weggelassen werden kann.
  • Gemäß der Ausführungsform der 6 können an der Unterseite 2b der Grundplatte 2 ergänzend Steckeraufnahmen 15 ausgebildet, die einen Einsatz der HF-Stecker 6 ermöglichen. Hierbei können zum einen vollständige Stecker 6 in die Steckeraufnahmen 15 eingesetzt werden, so dass deren Außenleiter 10 mit den Steckeraufnahmen 15 kontaktieren. Alternativ hierzu können die Stecker 6 an ihren Enden auch von den Außenleitern 10 freigelegt sein, so dass die Stecker 6 lediglich mit ihren Innenleitern 5 und ihrem Dielektrikum in die Steckeraufnahmen 15 eingesetzt werden, wobei die Steckeraufnahmen 15 mit den Enden der verkürzten Außenleiter 10 stirnseitig kontaktieren. Die Länge L der HF-Stecker 6 ist variabel. Die Bemaßung des Rahmens 1 kann sehr genau eingehalten werden, so dass erfindungsgemäß eine Platzierung der HF-Stecker 6 mit geringen Toleranzen möglich wird. Hierbei kann die Grundplatte 2 quadratisch mit einer Länge von 17 +/- 3 mm ausgebildet sein, wobei der Abstand der Durchgangslöcher 4 und somit auch der eingesetzten Innenleiter 5 auf 9 +/- 0,02 mm genau ausgebildet sein kann.
  • Die aus dem Rahmen 1 und dem eingesetzten HF-Steckern 6 gebildete HF-Stecker-Anordnung 18 der 1 bis 4 wird nachfolgend auf ein Substrat 20, vorzugsweise eine Leiterplatte 20, befestigt. Hierbei werden die Massebeinchen 3 auf entsprechende Massekontakte bzw. Kontaktpads auf der Unterseite der Leiterplatte 20 gesetzt, vorzugsweise festgelötet bzw. mit Leitkleber befestigt, weiterhin werden die Kodierpins 12 in entsprechende Vertiefungen der Leiterplatte 20 gesetzt und z.B. mittels einer Paste befestigt. Weiterhin werden die Innenleiter 5 an der Leiterplatte 20 mit entsprechenden Anschlüssen kontaktiert. Hierbei können die Innenleiter 5 auch durch die Leiterplatte 20 hindurchragen und auf deren Oberseite kontaktiert sein.
  • Somit ergibt sich gemäß 5a bis c eine kompakte, sehr genaue und mit kleinen Toleranzen behaftete Positionierung mehrerer HF-Stecker 6 auf der Leiterplatte 20. Hierbei können die HF-Stecker 6 direkt in den Rahmen 1 eingesetzt und anschließend der komplette, bestückte Rahmen 1 auf die Leiterplatte 20 gesetzt werden, was in einem SMD-Bestückungsprozess erfolgen kann.
  • Gemäß 5a bis c wird auf der Leiterplatte 20 wiederum ein Antennenmodul-Gehäuse (bzw. Antennenmodul-Chassis) 22 befestigt, sodass das gesamte Modul 23 aus den Bauteilen 1, 6, 20, 22 nachfolgend an einem in 5a auf der linken Seite eingezeichneten Fahrzeugdach 24 mittels z.B. eines Befestigungsbolzens 25 (5a, c) oder eines in eine Gewindebohrung 26 eingesetzten Bolzens 27 (5b) z.B. mit Bemaßung M5 oder M6, am Fahrzeugdach 24 befestigt werden kann. Hierbei ragen die HF-Stecker 6 durch ein entsprechendes Loch im Fahrzeugdach 20 und können von unten kontaktiert werden.
  • Erfindungsgemäß nehmen die Massebeinchen 3 und die Kodierpins 12 die auftretenden Kräfte und Biegemomente auf, so dass die Innenleiter hierdurch nicht belastet werden. Drei Massebeinchen 3 bilden um jeweils einen Innenleiter 5 herum eine semi-koaxiale Abschirmung.
  • 7a, b, c zeigt eine Ausführungsform, bei der ergänzend zu den 1 bis 3 am Rahmen 1 Laschen 30 vorgesehen sind, durch die die Krafteinleitung auch direkt in das Antennenmodul-Gehäuse 22 abgeleitet werden kann. Hierzu können die Laschen 30 z. B. seitlich abstehen.
  • Der Rahmen 1 kann vollständig aus Metall hergestellt sein, z. B. als Druckgussteil aus Messing mit Verzinkung, oder aus Stahl oder Aluminium.

Claims (16)

  1. HF-Stecker-Befestigungsmittel (1) zur Aufnahme von HF-Steckern (6), aufweisend: eine Grundplatte (2), die zumindest auf ihrer Außenseite elektrisch leitendes Material aufweist, an der Oberseite (2a) der Grundplatte (2) vorgesehene Massebeinchen (3) zur Auflage und Kontaktierung auf dem Substrat (20), und mehrere Durchgangslöcher (4) zur elektrisch isolierten Aufnahme und Durchführung von Innenleitern (5) von HF-Steckern.
  2. HF-Stecker-Befestigungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der Oberseite (2a) der Grundplatte (2) Kodiermittel (12) zum vertauschsicheren Einsetzen in das Substrat (20) vorgesehen sind.
  3. HF-Stecker-Befestigungsmittel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kodiermittel (12) nach oben ragende Kodierpins (12) zum Einsetzen in das Substrat (20) sind.
  4. HF-Stecker-Befestigungsmittel nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Massebeinchen (3) lateral außerhalb der Durchgangslöcher (4) vorgesehen sind.
  5. HF-Stecker-Befestigungsmittel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils drei Massebeinchen (3) ein Durchgangsloch (4) umgeben zur semi-koaxialen Abschirmung eines Innenleiters (5).
  6. HF-Stecker-Befestigungsmittel nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es in seiner Mitte eine Ausnehmung (14) aufweist.
  7. HF-Stecker-Befestigungsmittel nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Massebeinchen (3) symmetrisch in einem lateralen Außenbereich der Grundplatte (2) angeordnet sind.
  8. HF-Stecker-Befestigungsmittel nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich an der Unterseite (2b) der Grundplatte (2) buchsenförmige Steckeraufnahmen (15) zur Aufnahme der HF-Stecker (6) anschließen.
  9. HF-Stecker-Befestigungsmittel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in die Steckeraufnahmen (15) vollständige HF-Stecker (6) mit Außenleitern (10) einsetzbar sind.
  10. HF-Stecker-Befestigungsmittel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in die Steckeraufnahmen (15) jeweils ein Dielektrikum (8) und der Innenleiter (5) eines HF-Steckers (6), ohne Außenleiter (10), einsetzbar ist.
  11. HF-Stecker-Befestigungsmittel nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der Durchgangslöcher (4) eine Toleranz von kleiner/gleich 0,03 mm, vorzugsweise 0,02 mm aufweist.
  12. HF-Stecker-Befestigungsmittel nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangslöcher (4) zur Aufnahme der Innenleiter (5) symmetrisch angeordnet sind.
  13. HF-Stecker-Befestigungsmittel nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es Anbringungsmittel (30) zu seiner direkten Anbringung an einem und Krafteinleitung in ein Antennenmodul-Gehäuse (22) aufweist.
  14. HF-Stecker-Befestigungsmittel nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass als Anbringungsmittel (30) seitlich abstehende Laschen (30) vorgesehen sind.
  15. HF-Stecker-Anordnung (18), aufweisend: ein HF-Stecker-Befestigungsmittel (1) nach einem der vorherigen Ansprüche und mindestens einen eingesetzten HF-Stecker (6), dessen Innenleiter (5) durch ein Durchgangsloch (4) der Grundplatte (2) gesteckt ist und an der Oberseite (2a) der Grundplatte (2) hervorragt und dessen Außenleiter (10) auf der Grundplatte (2) aufliegt oder in der Steckeraufnahme (15) kontaktiert ist.
  16. Modul (23) aus einer HF-Stecker-Anordnung (18) nach Anspruch 15, einem Substrat (20) und einem Antennenmodul-Gehäuse (22) eines Antennenmoduls, wobei die Massebeinchen (3) an dem Substrat (20) anliegen und kontaktiert sind, die Kodiermittel (12) des Rahmens (1) in dem Substrat (20) eingesetzt sind, die Innenleiter (5) an oder in dem Substrat (20) kontaktiert sind, und das Substrat (20) an dem Antennenmodul-Gehäuse (22) befestigt ist.
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