DE2747894C2 - Anordnung zur Abschirmung von Leiterplatten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung mit einem Metallgehäuse zur Abschirmung hochfrequenter elektro-magnetischer Strahlung von Leiterplatten mit Koaxialsteckverbindern für Geräte der elektrischen Nachrichtenübertragungstechnik.

In der modernen elektrischen Nachrichtentechnik ist es üblich, sich der Leiterplattentechnik zu bedienen. Häufig werden ganze Schaltungen wie z. B. Verstärkeroder Entzerrerschaltungen auf einer Leiterplatte untergebracht. Um die einzelnen Schaltungen zu einem kompletten Gerät zusammensetzen zu können, sind an einem Rand der Leiterplatte Steckverbinder angeordnet, die in korrespondierende, meist auf der Rückwand eines Gerätes angeordnete Steckverbinder gesteckt werden, welche auf der Rückseite der Rückwand miteinander und mit nach außen führenden Leitungen verbunden sind. Die Steckverbinder der Leiterplatten bestehen in der Regel aus einem Isolierstoffteil, in dem die Steckelemente gehaltert sind. Die Leiterplattentechnik reduziert nicht nur die Herstellungskosten eines Gerätes und erhöht nicht nur die Servicefreundlichkeit, sondern sie gestattet auch einen kompakten Aufbau auf engstem Raum.

Nachteilig ist, daß sich die auf benachbarten Leiterplatten untergebrachten Schaltungen gegenseitig störend beeinflussen können, da jede Schaltung während des Betriebes elektrische und magnetische Felder aufbaut Diese Störungen wirken sich um so stärker aus, je näher die Leiterplatten nebeneinander liegen und je höher die zu verarbeitenden Frequenzen sind.

In der Trägerfrequenztechnik ζ. B. strebt man neben einer hohen Packungsdichte der Bauelemente und damit auch der Leiterplatten eine möglichst gute Entkoppelung der einzelnen Schaltungen voneinander an.

Bekannt ist einerseits ein wasser- und druckdichtes Gehäuse mit einem Kragen zur Stoßsicherung und Wärmeableitung (DE-OS 24 43 122). Dieser Kragen hat keine hochfrequenzschirmende Wirkung. Andererseits

is ist eine Baugruppe bekannt (DE-GM 69 31 004), bei der ein außerhalb eines Gehäuses liegender Steckerraum vor hochfrequenter elektro-magnetischer Einstrahlung abgeschirmt werden soll. Abgehende Strahlung bleibt unberücksichtigt.

Um Beeinflussungen, wie sie z. B. durch Nebensprechen auftreten, ausschalten oder zumindest auf ein Minimum reduzieren zu können, müssen geeignete Maßnahmen zur Abschirmung der einzelnen Leiterplatten voneinander getroffen werden.

Eine Möglichkeit, die einzelnen Baugruppen voneinander abzuschirmen, besteht darin, über die bestückten Leiterplatten kastenförmige, an einer Stirnseite offene Metallgehäuse zu stecken. Die In.ienabmessungen dieser Metallgehäuse sind so dimensioniert, daß der Steckverbinder der Leiterplatte das Metallgehäuse abschließt. Diese Konstruktion setzt aber eine genaue Führung der Leiterplatte im kastenförmigen Gehäuse und eine gute Führung dieses Gehäuses in dem Gerät, in dem die Leiterplatte verwendet werden soll, voraus.

Dazu kann an zwei gegenüberliegenden Längsseiten parallel zu diesen verlaufend im Gehäuse jeweils eine Plastikschiene angebracht sein, die außerdem eine zusätzliche Isolation der Leiterplatte vom kastenförmigen Gehäuse bewirkt. An der Außenseite dieser Längsseiten kann dann jeweils eine Metallschiene angebracht sein, die in entsprechende Nuten des Gerätegehäuses geschoben wird.

Solch ein Gehäuse ist jedoch nur für Frequenzen bis zu ca. 15MHz hinreichend hochfrequenzdicht. Für moderne breitbandige Trägerfrequenzsysteme, die mit Trägerfrequenzen bis zu 60 MHz arbeiten, genügt die oben erwähnte Abdichtung den hier gestellten Dämpfungsanforderungen nicht mehr.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Abschirmung elektrischer Wellen, insbesondere zur Abschirmung von Leiterplatten in Fernmeldeanlagen anzugeben, die auch die in einem 60-MHz-Übertragungssystem auftretenden Frequenzen so stark abschirmt, daß das Nebensprechen zwischen den einzelnen Übertragungskanälen solch eines TF-Systems aufgrund ungenügender Dämpfung des Metallgehäuses nicht erhöht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine an einer Seite der Leiterplatte angeordnete die Koaxialsteckverbinder tragende Metallplatte mit einem in Richtung der Koaxialsteckverbinder sich erstreckenden Kragen von dem Metallgehäuse formschlüssig umgeben wird.

Diese Anordnung gemäß der Erfindung gewährleistet eine ausreichende HF-Dichtheit, da aufgrund der mit einem Kragen versehenen Steckvorrichtung zum Verschließen und HF-Abdichten des Bechers zwischen der Becherinnenwand und der Außenwand des Kragens

nur ein schmaler und hoher Spalt bleibt, der einer Ausbreitung der elektrischen Wellen außerhalb des Gehäuses entgegenwirkt Der durch diesen schmalen und hohen Spalt entstehende Kamin dämpft selbst Wellen mit Frequenzen bis zu 62 MHz so stark, daß praktisch kein Nebensprechen auf einen anderen Kanal, dessen Verstärker oder Entzerrer in einem benachbarten Gehäuse liegt, erfolgen kann.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen entnehmbar.

Anhand der F i g. 1 und 2 wird die Erfindung näher erläutert.

F i g. 1 zeigt eine Steckvorrichtung mit Kragen und der daran befestigten Leiterplatte.

F i g. 2 zeigt ein Metallgehäuse gemäß der Erfindung.

Die Steckvorrichtung 1 besteht aus einer rechteckigen Metallplatte 2 und einem Kragen 3, der senkrecht zur Metallplatte 2 steht Die Metallplatte ist zusammen mit dem Kragen aus einem Stück tiefgezogenem Stahlblech nahtlos hergestellt Damit ist sichergestellt daß keine fehlerhaften Nähte vorhanden sein können, die eine Verminderung der Dämpfung zur Folge haben. Ein weiterer Vorteil dieser Konstruktionsweise ist, daß die Metallplatte mit Kragen in einem Arbeitsgang hergestellt werden kann und damit ein Beitrag zur Senkung der Fertigungskosten geliefert wird.

Der Kragen 3 ist höher als die Koaxialstecker 5, die auf der Metallplatte 2 angeordnet sind. Durch diese Ausgestaltung werden die kleinen und empfindlichen Koaxialstecker ringsum vor Beschädigung geschützt; denn bereits ein leichtes Verbiegen oder Verformen eines einzigen Steckers kann zur Folge haben, daß die Steckvorrichtung nicht mehr in ein Steckerfeld, das sich beispielsweise an der Rückwand eines Rahmengestelles befindet, gesteckt werden kann.

Auf die Metallplatte 2 ist eine U-förmige Schiene 4 montiert. Diese Schiene liegt mit ihrem Steg plan auf der Metallplatte auf und ist mit Hilfe der Koaxialstecker 5 auf dieser befestigt. Dazu sind durch Schiene und Metallplatte Löcher gebohrt, durch die die Koaxialstekker 5 gesteckt werden. Die Koaxialstecker sind auf der Steckerseite mit einem Flansch versehen und so in die Bohrungen der Metallplatte gesteckt, daß Flansch und Steckerseite in den vom Kragen geschützten Raum ragen. Die Anschlußseite der Stecker ist mit einem Gewinde versehen, das in die Innenseite der Schiene ragt. Auf dieses Gewinde sind Muttern 17 geschraubt, die gegen den Flansch 16 gekontert sind und somit die Metallplatte 2 und die Schiene 4 kraftschlüssig miteinander verbinden.

Die Ausführung der Schiene 4 in U-Form gewährleistet nicht nur eine feste und stabile Verbindung der Leiterplatte 6 mit der Steckvorrichtung 1, sondern schützt die Anschlußseite der Koaxialstecker vor Beschädigung. An die Anschlußseite der Koaxialstecker sind feine Verbindungsdrähte angelötet, die eine elektrische Verbindung zwischen den Koaxialsteckern und den Bauelementen der Leiterplatte herstellen. Diese empfindlichen Lötstellen und Drahtverbindungen sind somit auf besonders einfache Weise vor mechanischer Beschädigung beim Ein- oder Ausbau der Steckvorrichtung mit Leiterplatte in das Aluminiumgehäuse 9 geschützt. Die Befestigung der Leiterplatte erfolgt mittels Schrauben, die durch einen Flansch der Schiene 4 und der plan an diesem Flansch anliegenden Leiterplatte gesteckt und mit einer Mutter verschraubt sind.

An den Stirnseiten des Kragens der Steckvorrichtung ist je ein Bolzen 7 und an den Längsseiten des Kragens sind je zwei Bolzen 7 befestigt In dem Aluminiumgehäuse 9 sind an der offenen Stirnseite entsprechende Aussparungen 8 in den Seitenwänden vorgesehen, die die Bolzen aufnehmen. Dadurch wird die Steckvorrichtung im Gehäuse 9 genau fixiert. Außerdem haben die

ίο Bolzen der gegenüberliegenden Längsseiten verschiedene Abstände, so daß ein seitenverkehrtes Einstecken der Steckvorrichtung 1 in das Gehäuse 9 vermieden wird.

Das Gehäuse 9 ist aus Aluminium im Kaltfließpreßverfahren hergestellt Es ist an einer Stirnseite geöffnet um die Leiterplatte mit Steckvorrichtung 1 aufnehmen zu können. Seine Innenabmessungen sind so groß, daß die Steckvorrichtung gerade aufgenommen werden kann. Zwischen den Gehäuseinnenwänden und dem Kragen der Steckvorrichtung soll zwar ein möglichst kleiner Spielraum sein, jedoch darf die Steckvorrichtung beim Herausziehen oder Hineinstecken nicht klemmen; es liegt also eine formschlüssige Passung vor. Außerdem hat das Gehäuse an den schmalen Längsseiten außermittig eine Führungsleiste 13, die mit dem Gehäuse 9 eine Einheit bildet und im selben Arbeitsgang wie das Gehäuse hergestellt wird. Diese Führungsleiste 13 dient der Führung und Fixierung der Anordnung beispielsweise beim Einstecken in ein Rahmengestell. In so einem Rahmengestell befinden sich auf der Rückseite Steckverbinder, die mit den Steckern der Leiterplatte verbunden werden müssen. Je nachdem, ob die Abschirmanordnung senkrecht oder waagrecht im Rahmengestell angeordnet werden soll, befinden sich oben und unten oder seitlich Führungsnuten, die die Führungsleisten 13 aufnehmen und das Metallgehäuse 9 mit der Steckvorrichtung so genau positionieren, daß sich die kleinen und empfindlichen Koaxialstecker beim Steckvorgang genau gegenüberstehen und eine problemiose Kontaktierung erfolgen kann. Um die Steckvorrichtung 1 im Gehäuse verriegeln zu können, ist aus den Längsseiten des Kragens der Steckvorrichtung, zwischen zwei Bolzen, je ein rechteckiger Freischnitt 11 ausgespart, so daß zwischen dem Freischnitt und der Gehäusekante ein Steg 14 entsteht. Ebenso sind aus dem Gehäuse an selber Stelle zwischen den Aussparungen 8 Freischnitte 12 ausgespart, die dieselbe Breite haben und sich an derselben Stelle befinden, wie die Freischnitte der Steckvorrichtung. Der

■jO Steg des Gehäuses ist dabei etwas breiter ausgebildet als der Steg des Kragens 3. Durch die Freischnitte 11,12 wird ein Riegel 15 gesteckt. Dieser Riegel 15 ist an den Breitseiten mit einem schmalen Kragen versehen und liegt nach dem Durchstecken durch die Freischnitte 12 an der Becheraußenwand an. Außerdem ist in diesen Riegel ein Gewinde eingeschnitten, durch das eine Schraube geschraubt ist, die sich auf der Metallplatte 2 der Steckvorrichtung 1 abstützt. Zieht man die Schraube an, so preßt sie die Steckvorrichtung in das Metallgehäuse, bis die Bolzen 7 im Anschlag der Aussparungen 8 liegen. Dadurch wird auf einfache und vorteilhafte Weise eine kraftschlüssige Verbindung des Gehäuses mit der Steckerleiste erreicht und somit die Dämpfungseigenschaften der Abschirmanordnung verbessert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Anordnung mit einem Metallgehäuse zur Abschirmung hochfrequenter elektro-magnetischer Strahlung von Leiterplatten mit Koaxialsteckverbindern für Geräte der elektrischen Nachrichtentechnik, gekennzeichnet durch eine an einer Seite der Leiterplatte (6) angeordnete die Koaxialsteckverbinder (5) tragende Metallplatte (2) mit einem in Richtung der Koaxialsteckverbinder sich erstreckenden Kragen (3), wobei das Metallgehäuse (9) den Kragen (3) formschlüssig umgibt

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kragen (3) die auf der Steckvorrichtung (1) angeordneten Koaxialsteckverbinder (5) überragt.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den Außenseiten des Kragens (3) der Steckvorrichtung (1) Bolzen (7) angebracht sind, die in entsprechende Aussparungen (8) in den Seitenwänden an der offenen Stirnseite des Metallgehäuses (9) eingreifen.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparungen (8) ungleichmäßig über den Umfang des Metallgehäuses (9) verteilt sind.

5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in zwei sich gegenüberstehende Seitenwände des Metallgehäuses (9) und in die entsprechenden Seiten des Kragens (3) je ein Freischnitt (11, 12) eingearbeitet ist und daß ein Steg (15) zwischen Freischnitt (11) und Oberkante des Kragens kleiner ist als ein Steg (14) zwischen Freischnitt (12) und der Oberkante am Gehäuse.

6. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (6) mit der Steckvorrichtung (1) mittels einer U-förmigen Schiene (4) verbunden ist.