DE2747894C2 - Arrangement for shielding printed circuit boards - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Anordnung mit einem Metallgehäuse zur Abschirmung hochfrequenter elektro-magnetischer Strahlung von Leiterplatten mit Koaxialsteckverbindern für Geräte der elektrischen Nachrichtenübertragungstechnik.The invention relates to an arrangement with a metal housing for shielding high-frequency electromagnetic Radiation from printed circuit boards with coaxial connectors for electrical devices Communication technology.
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.In modern electrical communications engineering, it is common to use printed circuit board technology. Often whole circuits such. B. Amplifier or equalization circuits on a printed circuit board housed. In order to be able to assemble the individual circuits into a complete device, are on one edge of the printed circuit board connector arranged in corresponding, mostly on the rear wall of a device arranged connectors are plugged, which on the back of the rear panel are connected to each other and to lines leading to the outside. The connectors of the printed circuit boards usually consist of an insulating part in which the plug-in elements are held. The circuit board technology not only reduces the manufacturing costs of a device and not only increases the ease of service, but it also allows a compact structure in the smallest of spaces.
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.It is disadvantageous that the circuits accommodated on adjacent circuit boards are mutually exclusive can have a disruptive effect, since each circuit is electrical and magnetic during operation Fields build up The closer the printed circuit boards are to one another, the more pronounced these disturbances are and the higher the frequencies to be processed.
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.In carrier frequency technology ζ. B. one strives next a high packing density of the components and thus also the circuit boards, the best possible decoupling of the individual circuits from each other.
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. AndererseitsOn the one hand, a water- and pressure-tight housing with a collar for shock protection is known Heat dissipation (DE-OS 24 43 122). This collar has no radiofrequency shielding effect. on the other hand
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.is an assembly known (DE-GM 69 31 004), in which a connector space outside a housing from high-frequency electromagnetic radiation should be shielded. Outgoing radiation is not taken into account.
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.In order to influence such. B. through crosstalk occur, turn off or at least reduce to a minimum, must be suitable Measures are taken to shield the individual circuit boards from one another.
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.One possibility to shield the individual assemblies from each other is to use the assembled To plug circuit boards box-shaped metal housing open at one end. The inner dimensions these metal housings are dimensioned so that the connector of the circuit board the metal housing concludes. However, this construction requires precise guidance of the circuit board in the box-shaped housing and good guidance of this housing in the device in which the circuit board is to be used.
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.For this purpose, one can run parallel to the two opposite long sides in the housing Plastic rail should be attached, which also provides additional insulation of the circuit board from the box-shaped Housing causes. A metal rail can then be attached to the outside of these long sides be attached, which is pushed into corresponding grooves in the device housing.
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.However, such a housing is only sufficiently high-frequency-tight for frequencies up to approx. 15 MHz. For modern broadband carrier frequency systems that work with carrier frequencies of up to 60 MHz are sufficient The above-mentioned sealing no longer meets the damping requirements set here.
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.The invention is based on the object of an arrangement for shielding electrical waves, in particular to indicate the shielding of printed circuit boards in telecommunications systems, which are also in a 60 MHz transmission system so strongly shields that the crosstalk between the individual transmission channels of such a TF system due to insufficient damping of the metal housing is not increased.
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.This object is achieved according to the invention in that a arranged on one side of the circuit board the Coaxial connector carrying metal plate with one extending in the direction of the coaxial connector Collar is positively surrounded by the metal housing.
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 KragensThis arrangement according to the invention ensures sufficient RF tightness, as due to the with a collar provided plug-in device for closing and HF sealing the cup between the inner wall of the cup and the outer wall of the collar
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.only a narrow and high gap remains, which allows the electric waves to propagate outside the Housing counteracts the chimney created by this narrow and high gap itself Waves with frequencies up to 62 MHz so strong that practically no crosstalk to another channel, whose amplifier or equalizer is located in an adjacent housing.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen entnehmbar.Further advantageous refinements can be found in the subclaims.
Anhand der F i g. 1 und 2 wird die Erfindung näher erläutert.Based on the F i g. 1 and 2 the invention is explained in more detail.
F i g. 1 zeigt eine Steckvorrichtung mit Kragen und der daran befestigten Leiterplatte.F i g. 1 shows a plug-in device with a collar and the printed circuit board attached to it.
F i g. 2 zeigt ein Metallgehäuse gemäß der Erfindung.F i g. Figure 2 shows a metal housing according to the invention.
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.The connector 1 consists of a rectangular metal plate 2 and a collar 3, which is perpendicular to the metal plate 2 stands The metal plate is deep-drawn together with the collar from one piece Sheet steel produced seamlessly This ensures that no faulty seams can be present, which result in a reduction in the attenuation. Another advantage of this design is that the metal plate with collar can be produced in one operation and thus a contribution to Lowering manufacturing costs is delivered.
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.The collar 3 is higher than the coaxial connectors 5, which are arranged on the metal plate 2. Through this Configuration, the small and sensitive coaxial connectors are protected all around from damage; because even a slight bending or deformation of a single connector can result in the The plug-in device is no longer in a connector panel, which is located, for example, on the rear wall of a frame is located, can be plugged.
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.A U-shaped rail 4 is mounted on the metal plate 2. This rail lies flat with its web the metal plate and is attached to this with the help of the coaxial connector 5. To do this are by rail and Metal plate holes drilled through which the coaxial connectors 5 are inserted. The coaxial connectors are on the Provided the connector side with a flange and inserted into the holes in the metal plate that flange and The plug side protrude into the space protected by the collar. The connection side of the connector is with a Thread that protrudes into the inside of the rail. Nuts 17 are screwed onto this thread, which are countered against the flange 16 and thus the metal plate 2 and the rail 4 non-positively connect with each other.
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.The execution of the rail 4 in U-shape not only ensures a firm and stable connection of the Circuit board 6 with the connector 1, but protects the connection side of the coaxial connector Damage. Fine connecting wires are soldered to the connection side of the coaxial connector Establish an electrical connection between the coaxial connectors and the components of the circuit board. These sensitive solder points and wire connections are therefore particularly easy to protect against mechanical ones Damage when installing or removing the connector with circuit board in the aluminum housing 9 protected. The circuit board is fastened by means of screws through a flange of the Rail 4 and the printed circuit board lying flat on this flange are inserted and screwed with a nut are.
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 dieOn the front sides of the collar of the plug-in device is a bolt 7 and on the long sides of the collar two bolts 7 are each fastened in the aluminum housing 9 corresponding recesses 8 are provided in the side walls on the open end face, which pick up the bolts. As a result, the plug-in device is precisely fixed in the housing 9. They also have
ίο Bolzen der gegenüberliegenden Längsseiten verschiedene Abstände, so daß ein seitenverkehrtes Einstecken der Steckvorrichtung 1 in das Gehäuse 9 vermieden wird.ίο Different bolts on the opposite long sides Distances, so that a reversed insertion of the plug-in device 1 into the housing 9 is avoided will.
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. DerThe housing 9 is made of aluminum in the cold extrusion process. One end face is open in order to be able to accommodate the circuit board with plug-in device 1. Its internal dimensions are so large that the connector can just be picked up. Between the inner walls of the housing and the The collar of the plug-in device should be as small as possible, but the plug-in device may do not jam when pulling out or inserting; so there is a positive fit. aside from that the housing has an eccentric guide strip 13 on the narrow longitudinal sides, which is connected to the Housing 9 forms a unit and is manufactured in the same operation as the housing. This guide bar 13 is used to guide and fix the arrangement, for example when it is inserted into a frame. In On the back of such a frame there are connectors that connect to the plugs on the circuit board need to be connected. Depending on whether the shielding arrangement is vertical or horizontal in the Frame to be arranged, there are above and below or on the side guide grooves that the Take up guide strips 13 and position the metal housing 9 with the connector so precisely that the small and sensitive coaxial plugs are exactly opposite each other during the plugging process and a problem-free Contacting can take place. To be able to lock the connector 1 in the housing, is from the long sides of the collar of the connector, between two bolts, one rectangular each Cut-out 11 recessed so that a web 14 is formed between the cut-out and the edge of the housing. Likewise, cutouts 12 are cut out from the housing at the same point between the recesses 8, which have the same width and are in the same place as the cutouts of the connector. Of the
■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. ■ jO web of the housing is a little wider as the web of the collar 3. Through the cutouts 11, 12 a bolt 15 is inserted. This bolt 15 is provided on the broad sides with a narrow collar and after being pushed through the cutouts 12, it rests against the outer wall of the cup. Also in these Latch cut a thread through which a screw is screwed, which is located on the metal plate 2 the connector 1 is supported. If you tighten the screw, it presses the connector into the metal housing, until the bolts 7 are in the stop of the recesses 8. This makes it easy and beneficial Way achieved a positive connection of the housing with the connector strip and thus improved the damping properties of the shielding arrangement.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
Claims (6)
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