<?page no="1"?> Peiting • Buching • Augsburg USA • China • Tschechien ept-Steckverbinder www.ept.de ept GmbH Bergwerkstr. 50 86971 Peiting Tel.: +49 (0) 88 61 / 25 01 - 0 Fax: +49 (0) 88 61 / 25 01 - 700 sales@ept.de ept-Steckverbinder ept-Steckverbinder ept - Ihr Steckverbinder-Hersteller ept GmbH: 45 Jahre Steckverbinder-KnowHow ept steht für „elektronische Präzisionstechnik“: Nutzen Sie unsere Kompetenz in der elektrischen und mechanischen Leiterplattenverbindung durch Einpresstechnik- oder SMT-Steckverbinder. Auf Basis innovativer Produktideen und erstklassiger Fertigungstechnik bietet ept Ihnen im Bereich Steckverbinder und Verarbeitungstechnologie umfangreiche Komplettlösungen aus einer Hand. Robust, kontaktsicher, individuell - das ist ept, the better connection. <?page no="2"?> Steckverbinder <?page no="4"?> Günter Knoblauch und 15-Mitautoren Steckverbinder Theorie der Kontakte, neue Technologien, Produkte und Management-Konzepte 5., durchgesehene Auflage Kontakt & Studium Band 583 Herausgeber: Prof. Dr.-Ing. Dr. h.c. Wilfried J. Bartz Dipl.-Ing. Hans-Joachim Mesenholl <?page no="5"?> Bibliografische Information der Deutschen Nationalbibliothek Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http: / / dnb.dnb.de abrufbar. © 2019 · expert verlag GmbH Dischingerweg 5 · D-72070 Tübingen Das Werk einschließlich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung außerhalb der engen Grenzen des Urheberrechtsgesetzes ist ohne Zustimmung des Verlages unzulässig und strafbar. Das gilt insbesondere für Vervielfältigungen, Übersetzungen, Mikroverfilmungen und die Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen. Alle Informationen in diesem Buch wurden mit großer Sorgfalt erstellt. Fehler können dennoch nicht völlig ausgeschlossen werden. Weder Verlag noch Autoren oder Herausgeber übernehmen deshalb eine Gewährleistung für die Korrektheit des Inhaltes und haften nicht für fehlerhafte Angaben und deren Folgen. Internet: www.expertverlag.de eMail: info@verlag.expert Printed in Germany ISBN 978-3-8169-3484-4 (Print) ISBN 978-3-8169-8484-9 (ePDF) <?page no="6"?> Vorwort zum Buch Steckverbinder Theorie der Kontakte, neue Technologien, neue Produkte, und Management-Konzepte Geleitwort zur 5. Auflage des Bandes Steckverbinder Die 2016 erschienene 4. Auflage des Bandes „Steckverbinder II“ wies eine umfangreiche Überarbeitung auf. Beiträge wurden aktualisiert, neues und ergänzendes Bildmaterial eingefügt und neue Themen aufgenommen. Der aktuelle technische und technologische Stand in weiten Bereichen wird aufgezeigt. Deshalb war es nicht überraschend, dass die 4. Auflage sehr schnell vergriffen war. Die jetzt vorliegende 5. Auflage enthält weitere Abbildungen in Farbe - wo das Quellmaterial dies sinnvoll zulässt - und weist kleinere Korrekturen auf. Darüber hinaus wurden wichtige Punkte aus dem nicht mehr erhältlichen Band Steckverbinder I übernommen. Diese 5. Auflage erscheint auch zu einem besonderen Ereignis: Dem 50-jährigen Jubiläum der Steckverbinder-Seminare an der Technischen Akademie Esslingen. Das in einer sehr langen Tradition stehende, von Prof. Dr.-Ing. Eugen Schäfer im Jahre 1969 begründete Seminar „Steckverbinder" wurde von mir im Jahr 1996 übernommen und wird heute - wenn auch in veränderter Form - von Dr. Katzier geführt. <?page no="8"?> Vorwort zum Inhalt Die Entwicklungsingenieure haben die Aufgabe, den für die Applikation in Technik und Übertragungseigenschaften am besten passenden Steckverbinder auszuwählen oder dessen Entwicklung anzustoßen. Vertrieb und Marketing streben Kundennutzen und Wettbewerbsvorteile an. Die Qualitätssicherung verlangt, dass der Steckverbinder im praktischen Einsatz unter allen Betriebsbedingungen zuverlässig funktioniert. Und der Kaufmann wünscht sich, dass er möglichst wenig kostet. Das Buch soll hierbei Ingenieuren in Entwicklung und Qualitätssicherung sowie Mitarbeitern aus Vertrieb und dem kaufmännischen Bereich Hilfestellung bei ihren Arbeitsaufgaben und Entscheidungen geben. Steckverbinder finden wir in allen Bereichen unserer heutigen Industriegesellschaft. Dabei spielt es keine Rolle, ob es sich um Unterhaltungselektronik, Geräte der Kommunikations-, Medizin- und Verkehrstechnik oder andere High-Tech-Applikationen handelt. Gemeinsam ist all diesen unterschiedlichen Anwendungen: Die Steckverbinder müssen selbst unter extremen Einsatzbedingungen die Kontaktsicherheit garantieren. Steckverbinder übernehmen die Aufgabe, sowohl Geräte (Interfaces) als auch Baugruppen innerhalb der Geräte oder auch einzelne elektronische Bauteile elektrisch miteinander zu verbinden. Dabei müssen die funktionalen Erfordernisse des Einsatzes (Verbindungsfunktion) mit den technischen Anforderungen an die Steckverbinder (Bauform, Abmessungen, Funktionalität, Leistungsdaten) und den wirtschaftlichen Zwängen (Montageeigenschaften, Servicefreundlichkeit und Kosten) in Einklang gebracht werden. Die rasante Entwicklung auf dem Gebiet der Elektronik - fortschreitende Miniaturisierung bei den Halbleiterbauelementen, gesteigerte Funktionalität und Leistungsdaten, daraus resultierende erweiterte Frequenzspektren - erforderten neue Konzepte und Lösungen bei den Steckverbindern. Die Baugrößen wurden kleiner, Bauformen den Applikationen angepasst, die Kontaktanzahl wurde gesteigert bei gleichzeitig verringertem Raster. Die Signalführung, Schirmung, Filterung, Verarbeitung und Anschlusstechniken aufwändiger. Die Prüf- und Messtechnik musste diesen Wandel bereits vor dem Vorliegen der neuen Produkte vollzogen haben. Zum Einsatz kommen heute aber auch neue Kunststoffe, neue Feder- und Kontaktkonstruktionen. Die Veredelung der Oberflächen der Kontaktelemente mussten ebenso wie die eingesetzten Materialien und technologischen Verfahren den neuen Konstruktionen und Anforderungen aus den Anwendungen angepasst werden. Eine weitere bedeutende Neuentwicklung stellte seit Anfang der 80er Jahre der Steckverbinder für die Lichtwellenleitertechnik (LWL) dar. Die faseroptische Nachrichtenübertragung erforderte Steckverbinder, deren Verbindungselemente mit absoluter Genauigkeit unterhalb des 1μm-Bereiches gefertigt werden mussten. Dazu galt es aber <?page no="9"?> auch die entsprechende Messtechnik zu entwickeln - bis dahin waren derartig genaue Messungen/ Messverfahren nicht benötigt worden. Ende der 80er Jahre wurden Konzepte und Verfahren entwickelt, deren Ziel es war, Steckverbinderfunktion, Leiterplatte und Gehäuse als eine Einheit zu betrachten und in ein Element zu integrieren (Moulded Interconnect Devices). Die Mikrostrukturtechnik (LIGA-Verfahren) ermöglicht die Herstellung kleinster und gleichzeitig präziser Steckverbinder. Und für schnelle Mustererstellung von Kontaktträgern kann man heute zu Druckverfahren mittels PC greifen. Die Beiträge vermitteln Wissen zur Theorie des Kontaktes, zur Technologie der Herstellung und Verarbeitung von Kontakten und Steckverbindern. Es werden Hinweise dazu gegeben, wie bei der Spezifikation der Steckverbinder und deren Konstruktion, bei der Auswahl des Kontaktmaterials und der Kunststoffe vorzugehen ist. Für den Einsatz bei höheren Frequenzen helfen elektrische Simulationsverfahren, die Gestaltung des Stecker-Designs als auch die Einheit Leiterplatte Steckverbinder zu optimieren. Untersuchungsmethoden und Testverfahren zur Ermittlung des Langzeitverhaltens dienen der Absicherung der zuverlässigen Funktion der Steckverbinder im Einsatz. Der Vorstellung wichtiger Steckverbinderfamilien wurde angemessen Platz eingeräumt. Dem expert verlag gebührt Anerkennung dafür, die Thematik Steckverbinder in zwei eigenständigen Büchern in der Buchreihe Kontakt & Studium einem breiten Personenkreis zugänglich gemacht zu haben. Günter Knoblauch Neuried, Oktober 2019 Vorwort <?page no="10"?> Helmar Ulbricht Ralf Knoll <?page no="11"?> Ralf Knoll, Gwillem Mosedale Michael Römer Inhaltsverzeichnis <?page no="12"?> Romeo Premerlani Magnus Henzler Inhaltsverzeichnis <?page no="13"?> Herbert Junck Inhaltsverzeichnis <?page no="14"?> Peter Pauli Tilman Heinisch Inhaltsverzeichnis <?page no="15"?> Georg Staperfeld, Joachim Belz Bernd Rosenberger Inhaltsverzeichnis <?page no="16"?> Helmut Katzier Helmar Ulbricht Helmar Ulbricht Inhaltsverzeichnis <?page no="17"?> Joachim Bischoff, Thomas Frey Inhaltsverzeichnis <?page no="18"?> Bernd Rosenberger Günter Knoblauch Inhaltsverzeichnis <?page no="19"?> Inhaltsverzeichnis <?page no="20"?> . I d l U 1 R P I U 2 I* R 2*R R R R K P „scheinbaren Kontaktfläche (As)“ „tragenden Kontaktfläche (At)“ „wirksame Kontaktfläche (Aw)“ <?page no="21"?> : „a-spots“ „wirksamen Kontaktflächen“ „tragende Kontaktflächen“ „wirksame Kontaktflächen“ R a E Steckverbinder <?page no="22"?> : a 1 Theorie der elektrischen Kontakte <?page no="23"?> : a „tragenden Kontaktfläche“ Steckverbinder <?page no="24"?> : 1 Theorie der elektrischen Kontakte <?page no="25"?> : Steckverbinder <?page no="26"?> 1 2 H P K R F R H P E K 1 Theorie der elektrischen Kontakte <?page no="27"?> R K R F R a F a : Steckverbinder <?page no="28"?> : R K P F n K K = K = K = P n R E R F R R R K E F R F >> R E 1 Theorie der elektrischen Kontakte <?page no="29"?> : Steckverbinder <?page no="30"?> U Entf U Schm 1 Theorie der elektrischen Kontakte <?page no="31"?> : U F R S U S U F Steckverbinder <?page no="32"?> U F U Ent U F U Entf U F 1 Theorie der elektrischen Kontakte <?page no="33"?> : Steckverbinder <?page no="34"?> 1 Theorie der elektrischen Kontakte <?page no="35"?> Innovation Erneuerung Neues Wachstum und Mehrwert nachhaltiges Wirtschaften einfaches Wirtschaften Werthaltiges Nutzbringendes dem Innovationsmanagement <?page no="36"?> Innovationsmanagement zur erfolgreichen Entwicklung und Vermarktung optischer und elektrischer Steckverbinder 6.Kondratieff-Zyklus Kombination von Innovationsmanagement und Photonik 2 Innovationsmanagement zur erfolgreichen Entwicklung und Vermarktung von Steckverbindern <?page no="37"?> Steckverbinder <?page no="38"?> keine keine Überlebensaufgabe first-mover advantage secondmover FMA-These Marktgesetze 2 Innovationsmanagement zur erfolgreichen Entwicklung und Vermarktung von Steckverbindern <?page no="39"?> Innovationsoptionen : Steckverbinder <?page no="40"?> Moden, Trends Megatrends Trends enabling technologies 2 Innovationsmanagement zur erfolgreichen Entwicklung und Vermarktung von Steckverbindern <?page no="41"?> Beispiele für aktuelle Trends im Steckermarkt: mehr Elektronik im Stecker Anwendungsbeispiele Deregulierung des TK-Marktes Fabrikautomatisierung Gebäudenetzwerke Automobilbereich Modularität Small-Form-Faktor Steckverbinder <?page no="42"?> intelligenten Stecker one-stop-shopping Systemlieferanten Innovationsoptionen 2 Innovationsmanagement zur erfolgreichen Entwicklung und Vermarktung von Steckverbindern <?page no="43"?> Lücken Innovations- und Entwicklungspotentiale für die Zukunft Steckverbinder <?page no="44"?> Innovationsoption Innovationspotenzial automatischen Verbreitung Hier ein Beispiel zur Verdeutlichung: heute heute 2 Innovationsmanagement zur erfolgreichen Entwicklung und Vermarktung von Steckverbindern <?page no="45"?> market-pull market-pull Technology-push Push-Innovationen Steckverbinder <?page no="46"?> Aktueller Integrationsgrad von Innovationsfunktionen Ausweichen durch innovatives Verhalten erste Innovationsoption 2 Innovationsmanagement zur erfolgreichen Entwicklung und Vermarktung von Steckverbindern <?page no="47"?> Steckverbinder <?page no="48"?> intelligente Stecker normalen Steckern noch 2 Innovationsmanagement zur erfolgreichen Entwicklung und Vermarktung von Steckverbindern <?page no="49"?> Innovationshemmende Eigenschaften des Marktes market-pull technology-push Steckverbinder <?page no="50"?> MPI-Map 2 Innovationsmanagement zur erfolgreichen Entwicklung und Vermarktung von Steckverbindern <?page no="51"?> Steckverbinder <?page no="52"?> Optische Stecker für Bandgap-Fasern 2 Innovationsmanagement zur erfolgreichen Entwicklung und Vermarktung von Steckverbindern <?page no="53"?> nicht so wichtig Steckverbinder <?page no="54"?> un 2 Innovationsmanagement zur erfolgreichen Entwicklung und Vermarktung von Steckverbindern <?page no="55"?> Steckverbinder <?page no="56"?> 2 Innovationsmanagement zur erfolgreichen Entwicklung und Vermarktung von Steckverbindern <?page no="57"?> Steckverbinder <?page no="58"?> Barrieren des Nicht-Wissens: Barrieren des Nicht-Wollens: 2 Innovationsmanagement zur erfolgreichen Entwicklung und Vermarktung von Steckverbindern <?page no="59"?> Perlitz-Löbler-These organisatorische Hierarchie Steckverbinder <?page no="60"?> gut dastehen wollen administrativen Innovationswiderständen 2 Innovationsmanagement zur erfolgreichen Entwicklung und Vermarktung von Steckverbindern <?page no="61"?> Restriction of Innovation außerbetrieblichen Organisationen Steckverbinder <?page no="62"?> Interessenskonflikte: 2 Innovationsmanagement zur erfolgreichen Entwicklung und Vermarktung von Steckverbindern <?page no="63"?> Normungspolitik: Ressortdenken: Steckverbinder <?page no="64"?> 2 Innovationsmanagement zur erfolgreichen Entwicklung und Vermarktung von Steckverbindern <?page no="65"?> strategische Produktplanung All-Star Teams Steckverbinder <?page no="66"?> 2 Innovationsmanagement zur erfolgreichen Entwicklung und Vermarktung von Steckverbindern <?page no="67"?> Steckverbinder <?page no="68"?> Strategische Frühaufklärung / Marktradar weichen und zukunftsträchtigen 2 Innovationsmanagement zur erfolgreichen Entwicklung und Vermarktung von Steckverbindern <?page no="69"?> wonach nebenbei Szenario-Technik und systemische Sichtweise Potentialfindung Szenario-Technik Steckverbinder <?page no="70"?> ihre Innovationswiderstände durch bürokratische Verwaltungen und Gremien 2 Innovationsmanagement zur erfolgreichen Entwicklung und Vermarktung von Steckverbindern <?page no="71"?> Steckverbinder <?page no="72"?> Potentialfindung technischen) Produktfindung Produktfindung gute Ideen Produktkonzeption 2 Innovationsmanagement zur erfolgreichen Entwicklung und Vermarktung von Steckverbindern <?page no="73"?> Ideenfindung mit Kreativitätstechniken kreativen Leistung heuristische Kompetenz Steckverbinder <?page no="74"?> intuitive diskursive Intuitives Denken: Diskursives Denken: Laterales Denken TRIZ Laterales Denken 2 Innovationsmanagement zur erfolgreichen Entwicklung und Vermarktung von Steckverbindern <?page no="75"?> TRIZ / TIPS Theorie des erfinderischen Problemlösens Theory of Inventive Problem Solving strategischen Produktplanung Steckverbinder <?page no="76"?> ideales Design Auflösen von Widersprüchen Inventionen Innovationsprozess schrittweise gliedern nur Lösungsverfahren 2 Innovationsmanagement zur erfolgreichen Entwicklung und Vermarktung von Steckverbindern <?page no="77"?> Meta-Algorithmus des Erfindens Steckverbinder <?page no="78"?> hineinorganisiert 2 Innovationsmanagement zur erfolgreichen Entwicklung und Vermarktung von Steckverbindern <?page no="79"?> Steckverbinder <?page no="80"?> Kontinuierliche Verbesserung von Innovationsprozessen Ausgliederung der Innovationsfunktion 2 Innovationsmanagement zur erfolgreichen Entwicklung und Vermarktung von Steckverbindern <?page no="81"?> All-Star-Teams in Projekten Steckverbinder <?page no="82"?> All-Star-Team 2 Innovationsmanagement zur erfolgreichen Entwicklung und Vermarktung von Steckverbindern <?page no="83"?> Steckverbinder <?page no="84"?> 2 Innovationsmanagement zur erfolgreichen Entwicklung und Vermarktung von Steckverbindern <?page no="85"?> Anmerkung: Steckverbinder <?page no="86"?> Es wurde deutlich, dass der Innovationsprozess und die Unternehmensstruktur nicht voneinander trennbar sind und beide obendrein wettbewerbsbedingten Veränderungen unterliegen, wodurch das Erfordernis besteht, den Prozess als solches und auch die Strukturen, also die Integration der Innovationsfunktion, kontinuierlich zu verbessern. Top-Erfolgsfaktor kollektives Phänomen unternehmensspezifischen Geist förderlichen 2 Innovationsmanagement zur erfolgreichen Entwicklung und Vermarktung von Steckverbindern <?page no="87"?> förderlichen Steckverbinder <?page no="88"?> Kulturingenieure 2 Innovationsmanagement zur erfolgreichen Entwicklung und Vermarktung von Steckverbindern <?page no="89"?> Steckverbinder <?page no="90"?> 2 Innovationsmanagement zur erfolgreichen Entwicklung und Vermarktung von Steckverbindern <?page no="91"?> Steckverbinder <?page no="92"?> 2 Innovationsmanagement zur erfolgreichen Entwicklung und Vermarktung von Steckverbindern <?page no="93"?> Steckverbinder <?page no="94"?> Ingenieurbüro Knoll; Engineering & Consulting <?page no="95"?> Steckverbinder <?page no="96"?> 3 Innovationsmanagement in der Praxis: Elektrische und optische Steckverbinder für die Ethernet-Verkabelung <?page no="97"?> : Steckverbinder <?page no="98"?> 3 Innovationsmanagement in der Praxis: Elektrische und optische Steckverbinder für die Ethernet-Verkabelung <?page no="99"?> Steckverbinder <?page no="100"?> 3 Innovationsmanagement in der Praxis: Elektrische und optische Steckverbinder für die Ethernet-Verkabelung <?page no="101"?> Hier einige Beispiele: Weitere Beispiele sind: persönlichen Gerät personal fabrication Steckverbinder <?page no="102"?> o o o Beispiele: oder oder 3 Innovationsmanagement in der Praxis: Elektrische und optische Steckverbinder für die Ethernet-Verkabelung <?page no="103"?> idealen Stecker Steckverbinder <?page no="104"?> photonic crystal fibers 3 Innovationsmanagement in der Praxis: Elektrische und optische Steckverbinder für die Ethernet-Verkabelung <?page no="105"?> Steckverbinder <?page no="106"?> Asia-Shift 3 Innovationsmanagement in der Praxis: Elektrische und optische Steckverbinder für die Ethernet-Verkabelung <?page no="107"?> Steckverbinder <?page no="108"?> Lead User-Verfahren 3 Innovationsmanagement in der Praxis: Elektrische und optische Steckverbinder für die Ethernet-Verkabelung <?page no="109"?> Ausblick aus der Sicht von Ingenieurbüro Knoll; Engineering & Consulting Ist-Analyse Steckverbinder <?page no="111"?> Kundenorientiertes Komplettprogramm Steckverbinder <?page no="112"?> 4 Steckverbinder und Kabelbaum Applikationen für motornahe Automobilanwendungen <?page no="113"?> Steckverbinder <?page no="114"?> Niederpolige Steckverbinder der Reihe „Kompakt” 4 Steckverbinder und Kabelbaum Applikationen für motornahe Automobilanwendungen <?page no="115"?> Steckverbinder <?page no="116"?> 4 Steckverbinder und Kabelbaum Applikationen für motornahe Automobilanwendungen <?page no="117"?> Unvergleichlich kompakt: die 38-polige Steckverbindung Steckverbinder <?page no="118"?> 4 Steckverbinder und Kabelbaum Applikationen für motornahe Automobilanwendungen <?page no="119"?> Steckverbinder <?page no="120"?> : : 4 Steckverbinder und Kabelbaum Applikationen für motornahe Automobilanwendungen <?page no="121"?> Steckverbinder <?page no="122"?> Radio Subsystem (RSS) Mobile Station (MS) Radio Access Network (RAN) BSS Base Station Subsystem (BSS) Base Station Controller (BSC) Base Transceiver Station (BTS) <?page no="123"?> Steckverbinder <?page no="124"?> MIL 5 Koaxiale Steckverbinder im Mobilfunkbereich <?page no="125"?> Steckverbinder <?page no="126"?> Wann sprechen wir von Passiver Intermodulation ? 5 Koaxiale Steckverbinder im Mobilfunkbereich <?page no="127"?> Wodurch entstehen solche nichtlinearen kritischen Stellen? Warum ist Passive Intermodulation unerwünscht? Ist Passive Intermodulation in einer BTS immer gleich kritisch? Passiv Intermodulation Steckverbinder <?page no="128"?> 5 Koaxiale Steckverbinder im Mobilfunkbereich <?page no="129"?> Steckverbinder <?page no="130"?> 5 Koaxiale Steckverbinder im Mobilfunkbereich <?page no="131"?> Gesamtlebenszyklus der Applikation Fassen wir kurz die wichtigsten Punkte zusammen: Steckverbinder <?page no="132"?> den 5 Koaxiale Steckverbinder im Mobilfunkbereich <?page no="133"?> Steckverbinder <?page no="134"?> Rationelles Quick-Lock Verbinder Konzept Kein Montagewerkzeug erforderlich 5 Koaxiale Steckverbinder im Mobilfunkbereich <?page no="135"?> Steckverbinder <?page no="136"?> Verpackung 5 Koaxiale Steckverbinder im Mobilfunkbereich <?page no="137"?> Bestückung Anforderungen Situation Steckverbinder <?page no="138"?> Funktionalität der Verbindung Elektrische Eigenschaften 5 Koaxiale Steckverbinder im Mobilfunkbereich <?page no="139"?> Steckverbinder <?page no="140"?> Einfache Montage 5 Koaxiale Steckverbinder im Mobilfunkbereich <?page no="141"?> Bauformen Steckverbinder <?page no="142"?> Die Vorteile auf einen Blick: Wellmantelkabel Wellmantelkabel (50 ) Steckverbinder (HF) 5 Koaxiale Steckverbinder im Mobilfunkbereich <?page no="143"?> Intermodulationen Steckverbinder <?page no="144"?> Nicht-SMD-Komponenten odd form components Through- Hole-Reflow Pin-in-Paste-Verfahren <?page no="145"?> Steckverbinder <?page no="146"?> odd form components 6 THR-Steckverbinder für SMD-Fertigungsprozesse <?page no="147"?> Steckverbinder <?page no="148"?> 6 THR-Steckverbinder für SMD-Fertigungsprozesse <?page no="149"?> Steckverbinder <?page no="150"?> push through 6 THR-Steckverbinder für SMD-Fertigungsprozesse <?page no="151"?> Steckverbinder <?page no="152"?> 6 THR-Steckverbinder für SMD-Fertigungsprozesse <?page no="153"?> Steckverbinder <?page no="154"?> 6 THR-Steckverbinder für SMD-Fertigungsprozesse <?page no="155"?> Steckverbinder <?page no="156"?> 6 THR-Steckverbinder für SMD-Fertigungsprozesse <?page no="157"?> Steckverbinder <?page no="158"?> 6 THR-Steckverbinder für SMD-Fertigungsprozesse <?page no="159"?> Steckverbinder <?page no="160"?> 6 THR-Steckverbinder für SMD-Fertigungsprozesse <?page no="161"?> fester freier fliegenden Steckverbinder Steckvorrichtung Steckverbinder <?page no="162"?> 2: 7 Industrie-Steckverbinder <?page no="163"?> Steckverbinder <?page no="164"?> 7 Industrie-Steckverbinder <?page no="165"?> fliegenden Verbindung Steckverbinder <?page no="166"?> (DIN EN 175301-801) Kupplungsgehäuse 7 Industrie-Steckverbinder <?page no="167"?> Anbaugehäuse Anbaugehäuse mit Längsverriegelungsbügel Steckverbinder <?page no="168"?> 7 Industrie-Steckverbinder <?page no="169"?> Steckverbinder <?page no="170"?> einfache, schnelle sichere 7 Industrie-Steckverbinder <?page no="171"?> Ein Beispiel für gefederte Verriegelungsbügel: Steckverbinder <?page no="172"?> einem 7 Industrie-Steckverbinder <?page no="173"?> „Fähigkeit einer elektrischen Einrichtung, in ihrer elektromagnetischen Umgebung zufriedenstellend zu funktionieren, ohne die Umgebung, zu der auch andere Einrichtungen gehören, unzulässig zu beeinflussen“. (DIN VDE 0870) Steckverbinder <?page no="174"?> 7 Industrie-Steckverbinder <?page no="175"?> Druckdichtes Gehäuse Steckverbinder <?page no="176"?> DIN VDE 0470, EN 60 529 vorgeschrieben empfohlen 7 Industrie-Steckverbinder <?page no="177"?> DIN EN 175301-801 Steckverbinder <?page no="178"?> VDE 0113 DIN EN 60204-1 . 7 Industrie-Steckverbinder <?page no="179"?> Steckverbinder <?page no="180"?> A B C D D, E, F, G D, E, F, G A, B, H 7 Industrie-Steckverbinder <?page no="181"?> E A, B, H F A, B, H A, B, H Steckverbinder <?page no="182"?> DIN EN 60 715 DIN EN 50024 DIN EN 50035 G H D, E, F, G A, B, H 7 Industrie-Steckverbinder <?page no="183"?> I A, B, D, E, F, G J Steckverbinder <?page no="184"?> Kontakte Isolierkörper 7 Industrie-Steckverbinder <?page no="185"?> Bemessungsspannung ein Leiter- Leiter Leiter-Erde DIN VDE 0110-1 VDE 0627 bzw. DIN EN 61 984 Bemessungsstoßspannung VDE 0110-1, Tabelle 1 Verschmutzungsgrad Makro-Umgebung Mikro-Umgebung Verschmutzungsgrad 1 Verschmutzungsgrad 2 Verschmutzungsgrad 3 Verschmutzungsgrad 4: Steckverbinder <?page no="186"?> Homogenes Feld inhomogenen Überspannungskategorie I Überspannungskategorie II Überspannungskategorie III Überspannungskategorie IV VDE 0110-1, Tabelle 2 7 Industrie-Steckverbinder <?page no="187"?> Bemessungsspannung Verschmutzungsgrad DIN VDE 0110-1 / 2.7.1.3 Gruppen ein: - Isolierstoffgruppe I (600 CTI) - Isolierstoffgruppe II (400 CTI < 600) - Isolierstoffgruppe III (175 CTI < 400) VDE 0627 / DIN EN 61 984 (Auszug aus VDE 0627) Bemessungsstrom Steckverbinder <?page no="188"?> DIN IEC 512, Teil 3 DIN IEC 512, Teil 3 Die Beziehung zwischen Strom, Temperaturerhöhung und Umgebungstemperatur des Bauelementes wird durch die Kurve nach Bild 4.197 [...] dargestellt. Sofern nicht anders vorgeschrieben, dient als Grundlage für die Temperaturerhöhung die mittlere Strombelastung von drei Prüflingen. Der aus den Messwerten dreier Prüflinge errechnete Mittelwert bildet die Grundlage für die Strombelastbarkeitskurve. Es sind mindestens 3 Punkte der Basiskurve der Strombelastbarkeit zu bestimmen 7 Industrie-Steckverbinder <?page no="189"?> In ein lineares Koordinationssystem mit dem Strom als Senkrechte und der Temperatur als Waagerechte wie im Bild 3.145 dargestellt, wird die durch die thermische Belastbarkeit der verwendeten Werkstoffe gegebene obere Grenztemperatur als vertikale Gerade eingetragen. [...] Steckverbinder <?page no="190"?> VDE 0627 Bei einer Steckvorrichtung mit Schutzkontakt [...] muss der Schutzkontakt zuerst verbunden und zuletzt getrennt werden. Diese Anforderung gilt nicht für Steckverbinder. EN 60204-1 Schutzkontakte und Schutzleiter-Anschlusspunkte müssen mit dem Symbol , PE oder PEN gekennzeichnet werden Alle Anschlüsse, besonders die des Schutzleitersystems, sind gegen Selbstlockern zu sichern. Der Anschluss von zwei oder mehr Leitern an eine Klemme ist nur dann zulässig, wenn die Klemmen für diesen Zweck ausgelegt sind. Jedoch darf nur ein Schutzleiter je Klemmenanschlusspunkt angeschlossen werden. Gelötete Anschlüsse sind nur erlaubt, wenn die Anschlüsse zum Löten geeignet sind. Wichtig: VDE 0113 / DIN EN 60204, DIN VDE 0100-410 7 Industrie-Steckverbinder <?page no="191"?> Standard Steckverbinder <?page no="192"?> DIN EN 175 301 - 801) 7 Industrie-Steckverbinder <?page no="193"?> Steckverbinder <?page no="194"?> 7 Industrie-Steckverbinder <?page no="195"?> DIN EN 60204-1 DIN VDE 0100-410 Steckverbinder <?page no="196"?> 7 Industrie-Steckverbinder <?page no="197"?> Halterahmen Modulen Steckverbinder <?page no="198"?> 7 Industrie-Steckverbinder <?page no="199"?> Steckverbinder <?page no="200"?> 7 Industrie-Steckverbinder <?page no="201"?> Quintax Modul Steckverbinder <?page no="202"?> 7 Industrie-Steckverbinder <?page no="203"?> Steckverbinder <?page no="204"?> 7 Industrie-Steckverbinder <?page no="205"?> zusätzliche Geräten Klemmenleiste Klemmenleiste Steckverbinder Steckverbinder <?page no="206"?> Anschlussverteiler Klemmenadapter Durchführungs-Steckverbinder Steckverbinder Klemmenleiste mit 7 Industrie-Steckverbinder <?page no="207"?> Steckverbinder <?page no="208"?> 7 Industrie-Steckverbinder <?page no="209"?> Steckverbinder <?page no="210"?> DIN IEC 512, Teil 7, §7 DIN EN 175 301-801/ 1999 7 Industrie-Steckverbinder <?page no="211"?> DIN EN 60999 Steckverbinder <?page no="212"?> : 7 Industrie-Steckverbinder <?page no="213"?> DIN EN 60 999 DIN EN 60352-2 Steckverbinder <?page no="214"?> 7 Industrie-Steckverbinder <?page no="215"?> Steckverbinder <?page no="216"?> + 7 Industrie-Steckverbinder <?page no="217"?> DIN EN 60352-5 DIN EN 60352-1 Steckverbinder <?page no="218"?> Schneidklemme DIN EN 60352-3 + 4 DIN EN 60352-3+4 DIN EN 60998-2-3 HARAX ® HARAX ® HARAX ® 7 Industrie-Steckverbinder <?page no="219"?> : DIN EN 61210 Steckverbinder <?page no="220"?> Kunststoff Metall 7 Industrie-Steckverbinder <?page no="221"?> Oberfläche Steckverbinder <?page no="222"?> Lackierung - Pulverbeschichtung - Chrom Kontaktwerkstoffe 7 Industrie-Steckverbinder <?page no="223"?> Kontaktoberflächen - Silber - Gold Steckverbinder <?page no="224"?> - Nickel 7 Industrie-Steckverbinder <?page no="225"?> EN 60999 / VDE 0609 Klemmen mit Drahtschutz Klemmen ohne Drahtschutz Ausziehkraft der Leiter Steckverbinder <?page no="226"?> 7 Industrie-Steckverbinder <?page no="227"?> DIN EN 60999 Schematische Darstellung des Käfigzufederanschlusses Steckverbinder <?page no="228"?> Anschlussdaten für Stecker nach 202 Crimpanschlusstechnik Crimpanschlusstechnik 7 Industrie-Steckverbinder <?page no="229"?> Anschlussdaten für Stecker nach Steckverbinder <?page no="230"?> 211 8 Aspekte zur Elektromagnetischen Verträglichkeit von Steckverbindern (EMV und EMI) Peter Pauli 8.1 Einleitung Der durchschnittliche Anwender von Steckverbindern macht sich oft gar keine Gedanken über das meist nebensächlich erscheinende Gebilde, bestehend aus Stecker und Gegenstecker, aus Stift und Buchse, aus Steckerleisten oder aus einem Paar von Stirnkontakten. Ein Steckerpaar soll zueinander passen, es soll sich gut miteinander verbinden lassen und nicht gleich wieder lockern. Und ein anmontiertes Kabel soll sich nicht so leicht aus dem Stecker herausreißen lassen, wenn man an ihm zieht. Der Fachmann allerdings weiß, welche speziellen Forderungen an Steckverbinder gestellt werden können: - Strom- und Spannungsbelastbarkeit sowie - Korrosionsbeständigkeit müssen gewährleistet werden. - Im Kfz-Bereich und bei verschiedenen anderen Anwendungen müssen die Steckverbinder auch während einer Schockbelastung ihre Kontakteigenschaften beibehalten. - Im medizintechnischen Bereich müssen die Steckverbinder u.U. sogar sterilisierbar sein. - In der Hochfrequenztechnik muss die „Steckerimpedanz“ mit der Impedanz der angeschlossenen Kabel übereinstimmen, damit z. B. ein Koaxialsteckerpaar reflexionsfrei in eine Koaxialleitung eingefügt werden kann usw. Bild 8.1: Beispiele für verschiedenartige Steckverbinder [1] <?page no="231"?> 212 Erst Ende des vergangenen Jahrhunderts trat durch die Nutzung von immer höheren Frequenzen, von immer mehr Kanälen in der Kommunikationstechnik auf den verschiedensten Trägerfrequenzen und durch den Einsatz von immer empfindlicheren Empfängern das Problem der Elektromagnetischen Verträglichkeit elektronischer Geräte und Systeme massiv in den Vordergrund. In EMV-Konzepten konnten Steckverbinder nicht mehr vernachlässigt werden. Es gibt genügend Anwendungen, bei denen Störungen beim Betrieb elektrischer Anlagen oder z. B. bei der Nachrichtenbzw. Datenübertragung absolut unerwünscht und sogar verboten sind. Um dieses Problem zu bewältigen, wurden internationale und nationale Normen und Vorschriften erlassen, die zur Herstellung elektromagnetischer Verträglichkeit beitragen sollten. Es ist hilfreich, in dem seit 25.1.2000 geltenden „Gesetz über Elektromagnetische Verträglichkeit von Geräten“ (EMVG) nachzuschlagen, wie dort im § 2, Nr. 9 die „EMV“ definiert wird: Im Sinne dieses Gesetzes ist elektromagnetische Verträglichkeit die Fähigkeit eines Gerätes, in der elektromagnetischen Umwelt zufriedenstellend zu arbeiten, ohne dabei selbst elektromagnetische Störungen zu verursachen, die für andere in dieser Umwelt vorhandenen Geräte unannehmbar wären. Hier werden deutlich zwei Aspekte gleichrangig angesprochen: - Die Immissionsempfindlichkeit eines Gerätes und die Forderung nach sicherer Funktion und die Emissionsarmut eines Gerätes und somit die Forderung an ein Gerät, selber keine Störungen in seiner Umgebung zu verursachen. Dabei ist die Nachhaltigkeit der EMV mit den Begriffen zufriedenstellend arbeiten und keine unannehmbaren Störungen zu verursachen nicht allzu klar umrissen und interpretationsbedürftig. Darüber hinaus erfährt man aus dem EMVG auch, dass Steckverbinder (genauso wie Leitungen und andere passive Bauteile) nicht Gegenstand dieses Gesetzes sind. Deshalb sollen in diesem Beitrag alle Eigenschaften und Eigenheiten von Steckverbindern untersucht werden, die bei schon bei ihrer Konstruktion und später bei ihrem Einsatz dazu führen, dass Geräte und Anlagen, in denen sie eingesetzt werden, EMV-gerecht arbeiten und dass durch die Steckverbinder selbst keine zusätzlichen elektromagnetischen Beeinträchtigungen hervorgerufen werden. In Normen und Gesetzen findet man bezüglich EMV- und EMI-Verhalten von Steckverbindern meistens nur spärliche Informationen. Steckverbinder <?page no="232"?> 213 8.2 EMV-Probleme im Zusammenhang mit Steckverbindern Die Praxis zeigt, dass bei Steckverbindern im Hinblick auf die EMV folgende besondere, manchmal unerwartete Probleme auftauchen können: - Die Schirmdämpfung eines Steckverbinders kann so gering sein, dass durch seine Undichtigkeit unerwünschte und manchmal störende Emissionen in die Umgebung gelangen. Diese Erscheinung kann natürlich auch in umgekehrter Richtung stattfinden und genauso unerwünscht sein, wenn störende Signale oder Energien von außen durch undichte Steckverbinder in ein sonst geschirmtes System eindringen. Dabei ist noch zwischen NF- und HF-Signalen und elektrischen oder magnetischen Einstreuungen zu unterscheiden. - Es tritt das sogenannte Moding auf, das bei allen Steckern mit metallischen Gehäusen durch das Entstehen anderer Wellentypen (als dem gewünschten TEM-Mode) plötzlich unerwartete frequenzabhängige Zusatzdämpfungen hervorruft und bei dem durch andere Ausbreitungsgeschwindigkeit des unerwünschten Modes eine Signalverzerrung entstehen kann. - Bei der Verwendung von falschen Steckermaterialien kann es bei der Übertragung mehrerer Nachrichtenkanäle zu Intermodulationseffekten kommen, die systemimmanente Störungen im eigenen Nachrichtensystem hervorrufen (typisches Problem bei den Antennenanlagen in den Basisstationen der Mobilfunksysteme des D- und E-Netzes bzw. beim UMTS). Diese drei Effekte - Schirmdämpfung, Moding und Intermodulation - werden auf den folgenden Seiten näher behandelt. Es gibt jedoch noch einige weitere EMV- Probleme, die mit Steckverbindern zusammenhängen können. Weil diese aber nur in Sonderfällen von Bedeutung sind, werden sie in diesem Rahmen nicht näher erläutert. Es handelt sich um folgende Beispiele: - Für die Übertragung von äußerst hohen Leistungen wird manchmal (vor allem in der Radartechnik) eine Druckgasbefüllung (u.a. mit SF 6 ) vorgesehen. Hier spielt die zusätzlicheDichtigkeit der Steckverbinder bezüglich des Überdrucks eine wichtige Rolle. - Bei hochpräzisen Messungen mit Vektoriellen Netzwerkanalysatoren, bei denen bei der Kalibrierung der genaue Phasenabgleich eine Rolle spielt, sollten Steckverbinder oder Messkabel mit Teflondielektrikum nur mit Vorbehalt eingesetzt werden, da das Teflon beim Überschreiten einer Temperatur von ca. 24 0 Celsius den Wert seiner Dielektrizitätszahl r verändert und damit für das Signal eine andere Fortpflanzungsgeschwindigkeit bietet. Dieser sogenannte Teflonsprung macht die Phasenkalibrierung zunichte. Dies ist zwar kein typisches EMV-Problem, es ist aber dennoch wichtig beim Einsatz von Steckverbindern. - Man kann Steckverbinder aber auch nützlich modifizieren und damit ein ganz anderes EMV-Problem lösen: Durch Einbau von EM-Überspannungsschutzmaßnahmen in den Stecker können z. B. empfindliche Empfangsanlagen vor den Folgen eines 8 Aspekte zur Elektromagnetischen Verträglichkeit von Steckverbindern (EMV und EMI) <?page no="233"?> 214 Blitzeinschlages oder eines anderen elektromagnetischen Pulses (EMP) geschützt werden. - Genauso kann man aber auch in Steckverbindern EMV-reduzierende (HF)-Filter unterbringen. 8.3 Die Schirmdämpfung von Steckverbindern Sämtliche grundlegenden Erläuterungen in diesem Abschnitt gelten nicht nur für Steckverbinder, sondern auch für die Schirmungseigenschaften der an die Stecker angeschlossenen Kabel oder für die Gehäuse, an die z. B. Steckverbinder mit Flanschanschlüssen anmontiert sein können. 8.3.1 Messgrößen zur Beschreibung der Schirmwirkung 8.3.1.1 Der Schirmfaktor Um die Wirksamkeit einer Schirmung zu beschreiben, gibt man mit dem Schirmfaktor z. B. das Verhältnis zwischen ungedämpfter und durch den Schirm gedämpfter Feldstärke an. Dabei ist zwischen elektrischer und magnetischer Schirmwirkung - vor allem im Niederfrequenzbereich und bei Gleichfeldern - deutlich zu unterscheiden. Schirmfaktor S elektrisch magnetisch E 0 H 0 S el = —— (1) S magn = ——— (2) E 1 H 1 mit E 0 und H 0 als ungedämpfte Feldstärken und E 1 und H 1 als gedämpfte Feldstärken. 8.3.1.2 Die Schirmdämpfung a s Vor allem bei sehr großen Schirmungswerten empfiehlt es sich, wie auch in anderen Gebieten der Elektrotechnik, auf ein logarithmisches Maß überzugehen und somit die Schirmdämpfung in Dezibel anzugeben. So definiert man die elektrische Schirmdämpfung zu magnetische Schirmdämpfung zu E 0 H 0 a Sel = 20 lg ——— (3) und die a Smagn = 20 lg ——— (4) E 1 H 1 Steckverbinder <?page no="234"?> 215 In allen Fällen hängt es vom Ort der ausgehenden Störung ab, welche Größe den Index „0“ und den Index „1“ erhält. Quillt störende Leistung aus dem Inneren eines Koaxialsystems nach außen, so werden die internen elektrischen Größen im Kabel den Index „0“ erhalten und die außen messbaren Größen den Index „1“. Das Szenario kann aber auch umgekehrt sein. Die Verknüpfung zwischen den beiden Begriffen erfolgt über die Gleichung: a S = 20 lg S (5) Vor allem bei Gleichfeldern und bei niedrigen Frequenzen (f < 30 kHz) ist häufig a Sel a Smagn So gibt es Leitungs- und Stecker-Schirme z. B. aus Kupfer oder Aluminium, die bei NF eine sehr gute elektrische Schirmdämpfung von 80 - 120 dB aufweisen, die aber ein NF-Magnetfeld nur mit 0 - 6 dB dämpfen! Bei höheren Frequenzen (schon ab 500 kHz aufwärts) können die gleichen (nichtmagnetischen) Materialien Werte bei a Sel von 100 - 140 dB und bei a Smagn Werte von ca. 20 - 100 dB annehmen, da dies durch den Skin-Effekt bewirkt wird. 8.3.1.3 Kopplungsimpedanz bzw. Transferimpedanz Stellt man sich bei einem sonst geschlossenen Koaxialsystem (mit Kabel und eingefügtem Steckerpaar, beidseitig angepasst belastet) vor, dass von irgendeiner (Stör-) Quelle ein Strom i 0 auf dem Außenleiter induziert wird, so könnte bei weniger guter Schirmung im Inneren des Systems eine Spannung u 1 zwischen Innen- und Außenleiter der Koaxialanordnung gemessen werden, die von dem auf dem Außenleiter fließenden Strom verursacht wurde. Bild 8.2 veranschaulicht den Vorgang: i 0 Koaxialsteckerpaar Koaxialkabel Innenleiter u 1 Bild 8.2: Erläuterung der Kopplungsimpedanz Das Verhältnis zwischen eingekoppelter Spannung und dem verursachenden Strom kann als Widerstandswert interpretiert werden, der als Kopplungswiderstand R k bezeichnet wird. 0 1 i u R k (6) Dieser Wert wird als komplexe Größe („Kopplungsimpedanz“) betrachtet, wenn die eingekoppelte Spannung nicht gleichphasig zum verursachenden Strom entsteht. 8 Aspekte zur Elektromagnetischen Verträglichkeit von Steckverbindern (EMV und EMI) <?page no="235"?> 216 Der Kopplungswiderstand wird überwiegend bei Gleichfeldern, bei NF und bei Wechselstromgrößen bis in den VHF-Bereich verwendet. Bei der Abschirmung von noch höherfrequenten Signalen wird die Datenbuch-Angabe der Schirmdämpfung von Steckverbindern in Dezibel bevorzugt. 8.3.2 Physikalische Grundlagen zur Schirmwirkung 8.3.2.1 Abschirmung elektrischer Felder Da elektrische Feldlinien als sogen. Quellenfelder auf elektrischen Ladungen entspringen und enden können, gelingt es, mit rundum geschlossenen metallischen Behältern mit genügend großer Metallschichtdicke (beginnend bei einigen μm und egal aus welchem Metall) den umschlossenen Raum sowohl für elektrische Gleichfelder als auch für nieder- und hochfrequente Wechselfelder feldfrei zu machen. Bild 8.3 zeigt die Zone, die innerhalb des Schutzschirmes frei von elektrischen Feldern ist. E elektr. Feldlinien Innenraum bleibt feldfrei E metallische Hülle Bild 8.3: Abschirmung eines elektrischen Feldes [2] Bei allen Kabelschirmen und damit ebenso bei Koaxialleitungen gilt das Prinzip auch umgekehrt: Entspringen die elektrischen Feldstärken wie in der Momentaufnahme in Bild 8.4 z. B. auf dem Innenleiter des Koaxialkabels- oder Steckers so enden sie auf der Innenseite des Außenleiters. Solange keine Schlitze, Löcher oder sonstigen Beschädigungen des Außenleiters vorliegen, kann man eine hochgradige perfekte Abschirmung der E-Felder erwarten ( a S > 100 dB). E Bild 8.4: Elektrische Feldlinien in einem Koaxial-Stecker Steckverbinder <?page no="236"?> 217 Nur ein zu schütteres Geflecht eines Kabelschirmes, Löcher, Schnitte oder andere Unterbrechungen der Metallhaut sowie schlecht montierte Stecker führen dazu, dass elektrische Feldstärken aus dem koaxialen System nach außen dringen können. Macht man das mit Absicht, erhält man strahlende Koaxialkabel, wie sie z. B. in einem U- und S-Bahn-Tunnel zur Kommunikation mit dem Zugführer oder in einem Autobahntunnel zur Übertragung des Verkehrsfunksenders auf UKW für die Kraftfahrer verwendet werden. 8.3.2.2 Abschirmung magnetischer Felder Für magnetische Gleichfelder und für niederfrequente Wechselfelder (f < 5 kHz) hängt die magnetische Schirmwirkung von der Wandstärke, der Schirmoberfläche, der geometrischen Anordnung und vor allem von der Permeabilitätszahl μ r des Schirmmaterials ab. Da die magnetischen Feldlinien als Wirbelfeld keine Unterbrechung zulassen, muss man sie um den zu schützenden Bereich herumlenken, wie in Bild 8.5 schematisch an einem Rohr angedeutet. Dabei bestimmt der Unterschied im magnetischen Widerstand zwischen der direkten, kürzesten Verbindung durch Luft gegenüber der etwas längeren Strecke in der Kugelwand den Grad der Abschirmung. Ein Schirmmaterial mit möglichst großer relativer Permeabilität μ r wird den magnetischen Fluss besonders gut aufnehmen und weiterleiten. Bild 8.5: Magnetfeldlinien in der Wand eines Rohres mit einer Permeabilität μ r > 1 [2] Für ein dünnwandiges Rohr kann die magnetostatische Schirmdämpfung, d. h. eine Dämpfung, gültig für magnetische Gleichfelder, nachfolgender Gleichung ermittelt werden: dB in r d a Rohr Rohr r Rohr 5 , 0 1 log 20 (7) Aus dieser Formel kann man für die Praxis zur Abschirmung niederfrequenter magnetischer Wechselfelder 3 wichtige Informationen entnehmen: Für gute Abschirmung von Magnetfeldern muss das Schirmwandmaterial und damit bei Koaxialsystemen der Außenleiter eine möglichst große Permeabilität besitzen und es soll möglichst dickwandig sein. 8 Aspekte zur Elektromagnetischen Verträglichkeit von Steckverbindern (EMV und EMI) <?page no="237"?> 218 - Außerdem sind kleine Volumina besser abschirmbar als große (r Rohr soll möglichst klein gehalten werden, dann wird die Abschirmung entsprechend größer). Um es deutlich hervorzuheben: Koaxialstecker und Kabel mit einem Außenleiter aus Kupfer, Silber, Aluminium oder Messing schirmen niederfrequente Magnetfelder (16,6 Hz, 50Hz, 60Hz oder 400Hz) überhaupt nicht ab. Man muss Werkstoffe mit μ r >> 1 verwenden. Will man niederfrequente Magnetfelder von Leitungen fernhalten, muss man tatsächlich an die magnetische Schirmfähigkeit des Schutzschirmes denken. So kann man Koaxialkabel mit eingelegtem Mumetall-Band (Bild 8.6) einsetzen oder z. B. Datenleitungen mit einer Manschette aus Mumetall-Blech nachträglich ummanteln und diese dann mit einer Gummimanschette mit Zip-Verschluss fixieren, wie im Bild 8.7 gezeigt. Koaxiale Steckverbinder benötigen hierfür einen Außenleiter aus Stahl oder Sub-D- Steckerhauben brauchen eine Mumetall-Einlage. Bild 8.6: Magnetisch geschirmtes Koaxialkabel mit eingearbeiteten Mumetallbändern [3] Bild 8.7: Mumetallmanschette zum nachträglichen Schirmen empfindlicher Datenleitungen [4] Steckverbinder <?page no="238"?> 219 8.3.2.3 Der Skin-Effekt Im Hochfrequenzbereich spielt die physikalische Erscheinung des Skin-Effekts eine große Rolle auch für die Abschirmung. Hierbei tritt das Phänomen auf, dass Hochfrequenzströme durch Induktionswirkung an die Oberfläche ( = Skin, Haut) eines Leiters gedrängt werden. Mit der Stromverdrängung findet gleichzeitig eine Verdrängung der magnetischen Wechselfelder an die Oberfläche statt, ein Vorgang der wie eine Abschirmung auf das Magnetfeld wirkt. Die Bilder 8 a-d veranschaulichen das Zustandekommen des Skin-Effekts in einem zylindrischen Leiter. Der eingespeiste Wechsel-Strom erzeugt ein Magnetfeld, das sich zeitlich genauso, wenn auch phasenverschoben, ändert wie der Primärstrom. Wird ein elektrischer Leiter von den sich ändernden Magnetfeldern durchdrungen, induzieren diese neue sekundäre Ströme im Leiter (Bild 8.8c). Bei vorzeichenrichtiger Superposition des Primärstroms mit den Sekundärströmen ergibt sich eine Stromdichte-Verteilung abhängig von der Frequenz, wie in Bild 8.8 d dargestellt. Der Skin-Effekt trägt dazu bei, dass auch Steckverbinder oder Kabelschirme aus Kupfer, Silber oder Aluminium magnetische Wechselfelder bereits ab dem unteren MHz-Bereich sehr gut abschirmen. Mumetall oder Eisen als Schirmmaterial ist dann für die Magnetfeld-Abschirmung dann nicht mehr nötig. Bild 8.8 a-d: (von oben nach unten) Zur Erläuterung des Skin-Effekts [5] 8 Aspekte zur Elektromagnetischen Verträglichkeit von Steckverbindern (EMV und EMI) <?page no="239"?> 220 8.3.3 Messverfahren zur Ermittlung der Schirmung von Steckverbindern (RF-leakage) Messung der Steckerschirmung in einem Triaxial-Messgefäß Zur Ermittlung der HF-Dichtigkeit von Koaxialsteckerpaaren oder Kabelstücken wurde schon im Jahr 1954 in der MIL-Standard 39 012 das in Bild 8.9 dargestellte Messgefäß vorgeschlagen. Der Prüfling wurde zur Erzielung möglichst guter Resultate sorgfältig an Semi-Rigid-Leitungen angelötet und wie unten gezeigt, in das triaxiale Messgefäß eingefügt. Ist der Stecker für eine Montage mit Geflecht-Schirmen vorgesehen, werden bei der Messung natürlich auch Qualität der Crimpverbindung und Kabeldichtigkeit in das Messergebnis eingehen. Bild 8.9: Triaxiales Messgefäß zur Ermittlung der Schirmdämpfung von Koaxialsteckern (MIL-STD 39 012) [&] Speist man ein Mess-Signal (von links) in das Innere des Prüflings und war dieser 100%ig dicht, verschwindet die Leistung in dem eingebauten 50-Ohm-Widerstand. Am rechten koaxialen Ausgang des äußeren Systems kann keine Leistung festgestellt werden. Besteht eine Undichtigkeit im Bereich des Prüflings, gibt der Pegelunterschied zwischen der links eingespeisten und rechts nachweisbaren Leistung die sogen. HF-Schirmdämpfung des Steckerpaares an. Heute ist dieses Verfahren in der EN DIN IEC 61196-1 (1997) zu finden Wenn die (halbe) Wellenlänge der Messfrequenz in die Größenordnung der Länge der Messanordnung gerät, treten Resonanzen zwischen den Stirnseiten des Gefäßes auf, welche das Resultat beeinflussen und welche ohne Korrekturmaßnahmen nicht verwertet werden können. Deshalb beschränkt dieser Effekt Messungen ohne Korrekturmaßnahmen auf Frequenzen von unterhalb 3 GHz. Bei hoher Stecker- Schirmdämpfung muss dieses Verfahren eine große Messdynamik aufweisen. Die eingespeiste Leistung wird durch die Belastbarkeit des messobjektbedingten kleinen 50-Ohm-Widerstandes begrenzt. Kurzfristig sind hier vielleicht 1 W (+30 dBm) möglich. Besitzt der Prüfling nun eine Schirmwirkung von z. B. 120 dB, so muss der Empfänger Leistungen von -90 dBm anzeigen. Herkömmliche Leistungsmesser sind hierbei Steckverbinder <?page no="240"?> 221 überfordert; ihre Grenzempfindlichkeit liegt bei ca. -70 dBm. Heute können moderne Spektrumanalysatoren oder selektive Messempfänger allerdings Pegel bis ca. -130 dBm anzeigen und lassen Schirmdämpfungsmessungen bis weit in den 100dB- Bereich zu. Viele Steckverbinder müssen auch militärischen Qualitätsanforderungen genügen. Für Deutschland hat man sich dabei nach den sogenannten Verteidigungs-Geräte- Normen (VG-Normen) zu richten. In der VG 95373-40 (v. 1997) ist als Messanordnung KS 01 B ein Messverfahren für geschirmte Steckverbinder beschrieben, das auf der gleichen Triaxialgefäß-Messung wie die MIL STD 39 012 aufbaut. Bild 8.10 zeigt die Messanordnung. Bild 8.10: Messung der HF-Schirmdämpfung eines Steckverbinders nach VG-Norm und Ersatzschaltbild [7] Diese Messanordnung kann auch so modifiziert werden, dass z. B. flache mehrpolige NF-Stecker als Prüfling eingefügt werden können (Bild 8.11). 8 Aspekte zur Elektromagnetischen Verträglichkeit von Steckverbindern (EMV und EMI) <?page no="241"?> 222 Bild 8.11: Schnittdarstellung einer triaxialen Messvorrichtung für geschirmte NF-Steckverbinder [8] Messung der Schirmdämpfung von Steckverbindern (und Kabeln) durch Bestrahlung von außen Eine aufwendige, aber praxisbezogene Messung wird in Bild 8.12 dargestellt. Prüfling Sendeantenne Bild 8.12: Messung der Schirmdämpfung eines Kabels und Steckverbinders mit Hilfe einer Messkabine. Diese Messung setzt natürlich einen sehr gut geschirmten Messraum voraus. Man kann den Messaufbau sehr gut kalibrieren, indem man eine erste Messung mit einem Verbindungskabel (ohne Prüfling) vornimmt, dessen Schirmdämpfung bekannt ist. Solche Kabel gibt es z. B. bei HP mit garantierter Schirmdämpfung a s > 120 dB. Wird dann ein anderes Kabel oder ein Steckverbinder (anmontiert in ein hochdichtes Kabel) in die Messung eingefügt, erkennt man evtl. Schwächen der Schirmdämpfung durch direkten Vergleich. Sehr gut geschirmter Mess-Raum Leistungsstarker Mess-Sender Hochempfindlicher Messempfänger 50 - Abschluss Steckverbinder <?page no="242"?> 223 Den Schirmdämpfungsverlauf eines EMV-geschützten Daten-Steckverbinders in Abhängigkeit von der Frequenz zeigt Bild 8.13. Während der Messung wurde eine Stecker-Buchse-Verbindung quasi wie der Innenleiter einer Koaxialanordnung mit dem Signal beschickt. Bild 8.13: Schirmdämpfungswerte eines D-SUB-Steckers von 30 MHz - 1000 MHz [9] Messung der Kopplungsimpedanz mit dem Speisedraht-Verfahren (wire injection method) Wie schon in Abschnitt 8.3.1 erläutert, beschreibt die Kopplungsimpedanz bzw. der Kopplungswiderstand ebenfalls die Schirmdämpfungseigenschaften eines Steckverbinders oder eines geschirmten Kabels. In der EN DIN IEC 61196-1 (1997) ist das Speisedraht-Verfahren zur Messung des Kopplungswiderstandes sehr ausführlich beschrieben. Es wird dort im Frequenzbereich von wenigen kHz bis 3 GHz gegebenenfalls bis 10 GHz empfohlen. Bild 8.14 zeigt den schematischen Aufbau für die Kopplungswiderstandsmessung eines Koaxialkabels. Bei Kabeln wird der Messwert in Ohm/ Meter angegeben. Bild 8.14: Schematischer Aufbau eines EMV-Messplatzes nach der Line-Injection- Methode [10] 8 Aspekte zur Elektromagnetischen Verträglichkeit von Steckverbindern (EMV und EMI) <?page no="243"?> 224 Bild 8.15 zeigt die Modifikation des Speisedraht-Verfahrens zur Messung der Kopplungsimpedanz eines Koaxialsteckerpaares. Bild 8.15: Wire-Injection-Methode zur Ermittlung des Kopplungswiderstandes eines Koaxialsteckerpaares [11] Eine einfache Methode zur Abschätzung des Kopplungswiderstandes zeigt Bild 8.16. Verwendet man für die U-förmige Leitung ein Semi-Rigid-Kabel (mit a S > 120 dB und fügt einen Steckverbinder als Messobjekt ein (mit a S < 110 dB), so wird man im Ergebnis den Kopplungswiderstand bzw. die Schirmdämpfung des Steckverbinders erhalten. Bild 8.16: Messaufbau für eine einfache Schätzung der Kopplungsimpedanz [12] Bild 8.17 zeigt den Zusammenhang zwischen Kopplungsimpedanz und Schirmdämpfung anhand einiger Werte für Koaxialkabel. Man sieht beispielsweise, dass bei ei- Steckverbinder <?page no="244"?> 225 nem Kabelstück ein Kopplungswiderstand von 1 m / m einer Schirmdämpfung von 100 dB entspricht. Fazit: Sehr kleine Kopplungswiderstände bedeuten sehr hohe Schirmdämpfung. Grob angenähert kann man a s aus R koppl. errechnen: . log 20 36 koppl S R dB a (8) Wobei die 36 dB teils geschätzt sind, teils auf Erfahrungswerten beruhen. Bild 8. 17: Schirmdämpfung und Kopplungsimpedanz einiger hochdämpfender Koaxialkabel [13] 8.4 Modingeffekte bei Steckverbindern Die moderne Kommunikations- und HF-Technik weitet ihre Trägerfrequenzen immer mehr in den GHz-Bereich aus. Beispielsweise alte SHF-Kabel mit N-Steckern waren noch für 8 GHz bis 10 GHz konstruiert, danach sind schrittweise Kabel mit N- Steckersystemen für 12 und 18 GHz auf den Markt gekommen. Der SMA-Stecker, ursprünglich für Anwendungen bis 18 GHz vorgesehen, wird jetzt sogar bis 25 GHz bzw. 26,5 GHz eingesetzt. Ein V-Stecker kann bis 75 GHz, ein W- Stecker bis 110 GHz eingesetzt werden. Sie alle erfüllen ihre Aufgabe in Anlagen für Erzeugung und Verarbeitung großer Nachrichtenmengen auf hohen Trägerfrequenzen, in Ortungssystemen mit höchster Auflösung und in allen mikrowellenmesstechnischen Aufbauten, die breitbandig in Koaxialtechnik erstellt werden müssen. Der Anwender von HF-Leitungen weiß, dass auf einer Koaxialleitung die elektrischen und magnetischen Feldlinien nur in rein transversaler Form als TEM-Welle (transverse electric magnetic type) vorliegen dür- 8 Aspekte zur Elektromagnetischen Verträglichkeit von Steckverbindern (EMV und EMI) <?page no="245"?> 226 fen, um alle Vorzüge der breitbandigen Signalübertragung zu gewährleisten. Steigert man jedoch bei vorgegebenem Kabel- oder Steckerdurchmesser die Frequenz, so können ab einem bestimmten Wert höhere Wellentypen mit magnetischen oder elektrischen Längskomponenten (Bild 8.18) entstehen. Bild 8.18: Feldverteilung bei einer TEM-Welle (links) und einer H 11 -Welle [14] Zuerst erscheint mit longitudinalen H-Feldstärken der H 11 -Typ oberhalb der Frequenz 2 · c 0 f 11 ————— , (9) ··· (D + d) später mit longitudinalen E-Feldstärken der E 01 -Typ ab der Frequenz c 0 f 01 ———— (10) (D d) Bild 8.19 zeigt die Durchmesserverhältnisse und die Frequenzen, bei denen das H 11 - Moding entstehen kann sowie die empfohlenen tatsächlichen Einsatzbereiche verschiedener Koaxial-Stecker. Innendurchmesser des Koaxial-Außenleiters Theoret. Frequenzgrenze für den Beginn des H11 - Modes Max. Einsatzfrequenz des Koaxialsystems Entsprechende Koaxial-Steckertypen 21,00 mm 6,5 GHz 5,0 GHz Dezifix B 16,00 mm 8,5 GHz 6,0 GHz DIN 7/ 16 15,00 mm 9,0 GHz 8,0 GHz GR 874 14,29 mm * 9,5 GHz 8,5 GHz GR 900 7,00 mm * 19,4 GHz 18,0 GHz APC 7, N- , Prezifix A 4,88 mm 28,0 GHz 18,0 GHz TNC, BNC (4 GHz) 4,40 mm 30,0 GHz 18,0 GHz DIN 1,4/ 4,4 (Siemens) 3,50 mm * 38,8 GHz 33,0 GHz APC3,5 ,OSM, SMA 2,92 mm * 46,5 GHz 40,0 GHz K, KMC-SL, PkZ 2,40 mm * 56,5 GHz 50,0 GHz OS 50, 2,4mm-Stecker 1,85 mm * 73,3 GHz 65,0 GHz V-Stecker 1,00 mm * 135,7 GHz 110,0 GHz W-Stecker Bild 8.19: Übersicht über Koaxialstecker und ihre Moding-Frequenzgrenzen; IEEE-Std 287, Part I u. II v. 1989 Steckverbinder <?page no="246"?> 227 Das Moding stört das eindeutige Übertragungsverhalten der Koaxialleitung. Es ist messtechnisch bei seinem Auftreten nicht mit jedem der nach MIL oder DIN vorgeschlagenen Messverfahren zu erfassen. Neben dem allgemeinen Wunsch nach Bauteilminiaturisierung ist deshalb aus Gleichung (9) ein ganz konkreter hochfrequenztechnischer Grund erkennbar: Wegen des Moding-Problems muß der Durchmesser von Koaxialbauelementen bei Anwendung im hohen GHz-Bereich auf ein Maximalmaß begrenzt werden. Das führt im Prinzip zu kleinen Kabel- und Steckerabmessungen, wenn sehr hohe Frequenzen transportiert werden sollen (Bild 8.19). Ausnahmsweise können auch sogenannte Modenfilter eingefügt werden. Zahlreiche andere Gründe sprechen bei der Kabeloptimierung für die Wahl eines größeren Durchmessers: - Geringere Dämpfung bei der Übertragung über große Reichweiten, da D / 1 - Bessere Spannungsfestigkeit bei starken Leistungen von Groß-Sendern und hohen Pulsamplituden bei Radar oder für ECM und ECCM-Aufgaben, da d D E / max - In hochdynamischen Messaufbauten (z. B. HF-Dichtigkeitsmessungen, bei der schon in der Messanordnung mit hoher Generatorleistung eingespeist werden muss, da d D P / max Diese Aufzählung lässt erkennen, dass vor jeder Steckerkonstruktion und Kabelauswahl Optimierungsgrundlagen ermittelt und mit geeigneten Messverfahren nachgeprüft werden müssen. Das gilt gegebenenfalls auch für nichtkoaxiale Steckverbinder mit großem Gehäusevolumen! 8.5 Intermodulationseffekte, hervorgerufen durch Steckverbinder 8.5.1 Einführung und Definitionen Das derzeit aktuellste Problem bei der Intermodulationsfestigkeit von Stecker- und Kabelverbindungen taucht im Mobilfunkbetrieb bei den Basisstationen des D-Netzes auf. Von Intermodulation spricht man, wenn durch zwei (legal) vorhandene Signale, die in einem Nachrichtensystem über Baugruppen mit nichtlinearer Übertragungseigenschaft laufen, durch den unten beschriebenen Mechanismus ganz neue Frequenzen entstehen, die im eigenen System oder in anderen Nachrichtensystemen z.T. erheblich stören können. Bislang traten derartige Intermodulationseffekte in nichtlinearen Halbleiterschaltungen oder an anderen elektronischen Baugruppen auf. Seit Einführung der Mobilfunktechnik, bei der mit mehreren Sendekanälen (á 10W - 20W) auf verschiedenen Frequenzen die Teilnehmer über eine Antenne der Basisstation versorgt werden, hat man festgestellt, dass Intermodulationserscheinungen in 8 Aspekte zur Elektromagnetischen Verträglichkeit von Steckverbindern (EMV und EMI) <?page no="247"?> 228 den sonst harmlos erscheinenden in der Antennenzuleitung verwendeten Steckverbindern entstanden sind. Nach Analyse des Problems fand man den Grund für diese Erscheinung. Ursprünglich besaßen die hochwertigen in den Basisstationen verwendeten Koaxialsteckverbinder des Typs DIN 7/ 16 im Außenleiter Teile aus Edelstahl oder aus Legierungen mit μ r > 1. Durch die bei 20 W HF-Leistung transportierten Wandströme in dem Koaxialsystem wurden (im Metall des Steckeraußenleiters) Magnetfelder induziert, die aufgrund ihrer Stärke den magnetischen Fluss in die Sättigung brachten (Hystereseschleife). Somit war hier der nichtlineare Effekt entstanden, den man bei schwächeren HF-Leistungen und bei Übertragung von nur einem Kanal nie als Störung empfand. Zunächst werden Teile der vorbeitransportierten Sendefrequenzen in ihrer Frequenz verdoppelt, teilweise sogar verdreifacht. Dann entstehen zusammen mit den originalen Frequenzen alle möglichen Summen und Differenzfrequenzen, die man Intermodulationsprodukte nennt und nach einem gewissen Schema nummeriert. An folgendem Zahlenbeispiel für eine D-Netz-Station soll die durch Intermodulation in einem Steckverbinder entstandene Störung erläutert werden: Wenn im Sende-Frequenzbereich einer Basisstation (die Down-Link-Frequenzen liegen zwischen 935 MHz und 960 MHz) auf zwei Kanälen mit den Frequenzen f 1 und f 2 gleichzeitig gesendet wird, können die dann entstehenden Intermodulationsprodukte 3.Ordnung in den D-Netz-Empfangs-Frequenzbereich (Up-Link-Frequenzen liegen zwischen 890 MHz und 915 MHz) fallen und dort den Empfang bestimmter einzelner Kanäle stören. Es werden zunächst, bedingt durch die Nichtlinearität, f 1 und f 2 verdoppelt zu 2·f 1 und 2·f 2 , gegebenenfalls sogar auch verdreifacht zu 3f 1 und 3·f 2 . Dann entstehen an der Nichtlinearität nachfolgenden Gleichungen die nachfolgend aufgeführten Mischprodukte: 2·f 1 + f 2 und 2·f 2 + f 1 , sowie gegebenenfalls 3·f 1 + 2·f 2 und 3·f 2 + 2·f 1 . Während die Summen nicht in den Infarkte kommenden Empfangsfrequenzbereich zwischen 890 MHz und 915 MHz fallen und die Resultate mit der Frequenzverdreifachung meist nicht mehr nachweisbar sind, fallen die Intermodulationsprodukte 3. Ordnung ins Gewicht. Meist werden sie zur Bewertung der Intermodulation herangezogen. Für Messungen wird ihr Pegelabstand in Bezug auf die Senderpegel (carrier) der beiden Mutterfrequenzen als sogenannter dBc-Wert ermittelt. Zahlenbeispiel: Wählt man als Mutterfrequenzen: f 1 = 935 MHz und f 2 = 960 MHz, so entstehen: 2·f 1 = 1870 MHz und 2·f 2 = 1920 MHz. Steckverbinder <?page no="248"?> 229 Die IM-Produkte 3.Ordnung liegen bei: 2·f 1 f 2 = 1870 - 960 MHz = 910 MHz und bei 2·f 2 f 1 = 1920 - 935 MHz = 985 MHz. Wie man sieht, fällt das Intermodulationsprodukt IM 3 = 910 MHz genau noch in den D-Netz Empfangsfrequenzbereich und kann dort, wenn es einen vom D-Netz- Systembetreiber zu spezifizierenden Pegel übersteigt, für einen auf dieser Frequenz gerade eingehenden Anruf eines mobilen Teilnehmers starke Störungen hervorrufen. Deshalb verlangt der Systembetreiber für 7/ 16 DIN-Koaxialstecker seiner Basisstations-Antennenanlagen Intermodulationsabstände von z. B. > 150 dBc. Das heißt, dass die entstandenen Intermodulationsprodukte mehr als 150 dB unter den üblichen Sendepegeln von z. B. 10W (= +40 dBm) liegen müssen. Sie müssen also schwächer als -110 dBm sein. Um diese Intermodulationsstörungen zu vermeiden, müssen also intermodulationsarme Steckverbinder verwendet werden. Sie enthalten in keinem Fall mehr eisenhaltige oder andere magnetisch wirksame Werkstoffe. Die gleichen Vorgänge und Probleme treten auch im E- und beim UMTS-Netz auf und sind auch dort zu vermeiden. Inwieweit sie bei anderen Funkdiensten oder Steckverbinderanwendungen zu beachten sind, hängt von der jeweiligen Situation ab. Um einen Eindruck zu vermitteln, welch großen messtechnischen Aufwand ein Steckverbinderhersteller bei der Kontrolle der Produktqualität zu treiben hat, soll abschließend noch im folgenden Abschnitt Messgeräte und Messanordnung das Messverfahren zur Bestimmung des Intermodulationsabstandes von Koaxialsteckverbindern erläutert werden. 8.5.2 Messgeräte und Messanordnung Für die Durchführung dieser im Englischen auch Two Tone Measurement genannten Intermodulations-Messmethode benötigt man folgende Messausstattung: 2 Signalquellen (z. B.: Synthesizer der Fa. WORK, Typ SSG 3M von 10 kHz - 2,6 GHz) 2 Verstärker (z. B.: A-Klasse-Verstärker der Fa. Densitron, Typ DMS 7026 mit P out bis 50W) 1 Leistungskombiner zur Zusammenschaltung der beiden Signalleistungen 1 Bandfilter für die Sendefrequenzen 1 Sende-Empfangs-Weiche (Diplexer) 1 Bandfilter für das entstandene Intermodulationsprodukt 1 Spektrumanalysator mit sehr hoher Dynamik, z. B. Typ FSEA, Rohde & Schwarz, 10 Hz - 3,5 GHz, IM-Messdynamik bis ca. 165 dBc) 1 Cable-Load, d. h. der Stecker als Prüfling soll auf seiner Ausgangsseite nicht mit einem kurzen Stück Kabel + weiterem Stecker + Abschlusswiderstand abgeschlossen werden, die auch intermodulieren könnten, sondern mit einem unendlich langen Koaxialkabel, in dem sich die Mess-Signale totlaufen. In der Praxis wählt man dieses Kabel so lang, daß auf dem Hin- und Herweg über 40 dB Dämpfung auftreten. 8 Aspekte zur Elektromagnetischen Verträglichkeit von Steckverbindern (EMV und EMI) <?page no="249"?> 230 Cable-Load Messobjekt Synthesizer Verstärker Komf 1 = 935MHz 5 / 20 Watt biner 935/ 960 Bandpass u. MHz Diplexer Synthesizer Verstärker f 2 = 960 MHz 5 / 20 Watt Bandpass Drucker Spektrum-Analysator Bild 8.20: Messaufbau für Intermodulationsmessung [15] Die Leistung der Mess-Signale wird bei den Messungen auf je 20 Watt, bei vielen Messungen aber auf wirklichkeitsnähere 2 x 5 Watt eingestellt. 8.6 Zusammenfassung In diesem Abschnitt konnte sicher nur ein sehr kleiner Teil jener Probleme behandelt werden, die einen Entwickler und später den Anwender von Steckverbindern möglicherweise tangieren. Für viele Spezifikationen und Qualifikationen von Steckverbindern gibt es zahlreiche Normen und Vorschriften, die bei der Konstruktion und Inbetriebnahme zu beachten sind. Folgende Einrichtungen bzw. Quellen DIN Deutsches Institut für Normung e.V.) IEC International Electrotechnical Commission CECC Cenelec Electronic Components Commitee, wobei Cenelec abgeleitet ist von „Comité Européen de Normalisation Electrotechnique“ MIL Military Specification, herausgegeben vom U.S. Government,Department of Defense nennen nur einen Teil der zahlreichen nationalen und internationalen Institute, Kommissionen oder Dienststellen, die mit ihren Forderungen und Vorschriften bei der Qualifikation von elektrotechnischen Bauteilen zu berücksichtigen sind. Dennoch repräsentieren sie für den europäischen Hersteller und Anwender von Steckverbindern, Hochfrequenz-Koaxialsteckern und Kabeln die bedeutendsten Quellen, nach deren Vorschriften Messungen und Spezifikationen durchzuführen sind: DIN 47 275 HF-Steckverbindungen IEC 169-1 Radio-frequency connectors EN DIN IEC 61196-1 Radio-frequency cables, Part 1 Generic specification, test methods Steckverbinder <?page no="250"?> 231 CECC 22000 Fachgrundspezifikationen: HF-Koaxial-Steckverbinder, MIL-C-39012 General specification for coaxial RF-connectors MIL-C-17F General specification for flexible and semirigid RF-cables VG 95214-11 Messverfahren KS 11 B, Kopplungswiderstand Diese Quellen enthalten die wichtigsten Anforderungen und Prüfungen, die im Rahmen einer Steckverbinderqualifikation beachtet werden müssen. Wenn auch viele Hinweise und Messaufbauten in den o.a. Vorschriften vorgegeben sind, tauchen für den Konstrukteur und Messingenieur immer dann zusätzliche Probleme auf, wenn er vor Situationen steht, die in den o.a. Vorschriften nicht vorgesehen sind. Zu diesen Problemen sollte dieser Vortrag einige Hinweise geben, mit denen man derartige Probleme besser erkennen, analysieren und vielleicht auch lösen kann. 8.7 Literaturangaben [1] Firmenunterlagen Amphenol, IMS Connector Systems, Rosenberger, Spinner, Spectrum Control GmbH, Cannon Electric GmbH [2] Pauli, P., Moldan, D.: Schirmung elektromagnetischer Wellen im persönlichen Umfeld Bayer. Landesamt für Umweltschutz, München / Augsburg 2004 [3] Firmenunterlagen Gore & Associates GmbH [4] Firmenunterlagen Magnetic Shield Corp. [5] Pauli, P.: Schirmungsprobleme, EMV-Seminar an der TAE, Esslingen / Ostfildern, 2003 [6] Firmenunterlagen Hewlett & Packard/ Agilent + MIL STD 39 012 [7] Goedbloed, J.: EMV - Analyse und Behebung von Störproblemen, Pflaum-Verlag, München, 1997 [8] Fritsche, H.-A.: Siemens Components 23, Heft 6, München, 1985 [9] Firmenunterlagen Siemens Components 31, München, 1994 [10] Firmenunterlagen Gore & Associates GmbH, Pleinfeld, 1991 [11] Entsfellner, Chr.: Elektronik-Praxis, Nr. 19, 1994 [12] Firmenunterlagen Suhner [13] siehe [7] [14] Pauli, P.: Probleme der Mikrowellenmesstechnik, Seminar an der TAE HF- und Mikrowellentechnik, Teil A, Ostfildern 2004 [15] Pauli, P.: MIL-, EN- und DIN/ VDE-Qualifikation von Koaxialsteckern, Seminar an der TAE über Hochfrequenz- und Mikrowellenmeßtechnik, Teil B, Ostfildern, 2003 [16] Keiser, B.: Principles of Electromagnetic Compatibility, Artech House, Norwood, MA, 1987 8 Aspekte zur Elektromagnetischen Verträglichkeit von Steckverbindern (EMV und EMI) <?page no="251"?> Kontaktzuverlässigkeit <?page no="252"?> der DIN-Steckverbindern 9 Qualifizierung von Steckverbindern <?page no="253"?> environmental key tests Steckverbinder <?page no="254"?> „Indoor“ „Outdoor“ Siemens AG major changes 9 Qualifizierung von Steckverbindern <?page no="255"?> Kontaktzuverlässigkeit Durchgangswiderstandes Fritten Steckverbinder <?page no="256"?> 9 Qualifizierung von Steckverbindern <?page no="257"?> Steckverbinder <?page no="258"?> 9 Qualifizierung von Steckverbindern <?page no="259"?> Steckverbinder <?page no="260"?> 9 Qualifizierung von Steckverbindern <?page no="261"?> Steckverbinder <?page no="262"?> Siemens (Bild 9.10) 9 Qualifizierung von Steckverbindern <?page no="263"?> Thermo- Vibro) Steckverbinder <?page no="264"?> 9 Qualifizierung von Steckverbindern <?page no="265"?> Aussetzer Steckverbinder <?page no="266"?> Trockene Wärme Klimafolge Feuchte Wärme, konstant 9 Qualifizierung von Steckverbindern <?page no="267"?> Übertemperatur Übertemperatur Steckverbinder <?page no="268"?> 9 Qualifizierung von Steckverbindern <?page no="269"?> Steckverbinder <?page no="271"?> Standardprodukte: Design-In-Produkte: Steckverbinder <?page no="272"?> Kundenspezifische Steckverbinder: 10 Kundenspezifische Steckverbinder - eine besondere Herausforderung <?page no="273"?> Anforderungen in der Medizintechnik Steckverbinder <?page no="274"?> Anforderungen in der Mess- und Prüftechnik Anforderungen in der Militär- und Sicherheitstechnik : 10 Kundenspezifische Steckverbinder - eine besondere Herausforderung <?page no="275"?> : Anforderungen in der Energietechnik Steckverbinder <?page no="276"?> Anforderungen im Bereich Automotive: Anforderungen in der Bahn- und Verkehrstechnik Anforderungen von Spezialanwendungen: Öl- und Gasindustrie (Pipeline-Inspektionsanlagen / Molch) 10 Kundenspezifische Steckverbinder - eine besondere Herausforderung <?page no="277"?> b. Haushaltsgeräte: Steckverbinder <?page no="278"?> 10 Kundenspezifische Steckverbinder - eine besondere Herausforderung <?page no="279"?> Entwicklungsprozess bis zum Design-Freeze am Beispiel von Kunststoffspritzteilen für Steckverbinder Steckverbinder <?page no="280"?> 10 Kundenspezifische Steckverbinder - eine besondere Herausforderung <?page no="281"?> : Steckverbinder <?page no="282"?> 10 Kundenspezifische Steckverbinder - eine besondere Herausforderung <?page no="283"?> Steckverbinder <?page no="284"?> Einige Beispiele für die Aufgaben der Entwicklungsabteilung sind: Materialeinsatz: Kontakt- und Anschlusstechnologie: Vergüsse, Umspritzungen und Kunststoffe 10 Kundenspezifische Steckverbinder - eine besondere Herausforderung <?page no="285"?> Leistungs- und Datenübertragung, Signalintegrität und EMV: Steckverbinder <?page no="286"?> : 10 Kundenspezifische Steckverbinder - eine besondere Herausforderung <?page no="287"?> Mechanische Tests und Oberflächenprüfung Steckverbinder <?page no="288"?> Elektrische Prüfungen 10 Kundenspezifische Steckverbinder - eine besondere Herausforderung <?page no="289"?> Steckverbinder <?page no="290"?> Material 10 Kundenspezifische Steckverbinder - eine besondere Herausforderung <?page no="291"?> Steckverbinder <?page no="292"?> Fazit zum Entwicklungsprozess 10 Kundenspezifische Steckverbinder - eine besondere Herausforderung <?page no="293"?> Steckverbinder <?page no="294"?> Wellenleiter Wellenlänge L C c f c m s <?page no="295"?> Feldwellenwiderstand Skineffekt Dielektrizitätskonstante Z f r Steckverbinder <?page no="296"?> Hohlleiter Doppelleitung oder Lecherleitung 11 Theorie und Kenngrößen koaxialer Verbindungen <?page no="297"?> Widerstandsbelag R’ Induktivitätsbelag L’ Leitwertsbelag G’ Kapazitätsbelag C’ Steckverbinder <?page no="298"?> Wellenwiderstand 1. Widerstandsverluste in den Leitern (Skineffekt ! ) 2. Ableitungsverluste im Dielektrikum (Verlustfaktor des Isolierstoffes) 3. Hystereseverluste (Materialeigenschaften) 4. Reflexionsverluste 5. Verluste durch Abstrahlung Z R j L G j C L Z Z D d L o r Z D d L r R j L G j C j R Z G Z L L 11 Theorie und Kenngrößen koaxialer Verbindungen <?page no="299"?> Hohlleiter mit kreisringförmigem Querschnitt - Die Koaxialleitung Spezialfall Koaxialleitung: L C L D d o C D d o r c d D c D d f c D d G r Steckverbinder <?page no="300"?> 11 Theorie und Kenngrößen koaxialer Verbindungen <?page no="301"?> r Z Z Z Z Steckverbinder <?page no="302"?> a r r s r r m r r r 11 Theorie und Kenngrößen koaxialer Verbindungen <?page no="303"?> Wellenwiderstand Kapazität Dämpfung Längsdämpfung Z D d r C D d pF m r l r cm D D d D d dB km f r Steckverbinder <?page no="304"?> Querdämpfung Laufzeit Verkürzungsfaktor q v cm dB km v r r ns m V r Z L opt r 11 Theorie und Kenngrößen koaxialer Verbindungen <?page no="305"?> Flexible Koaxialkabel Semi-Rigid-Kabel Z L opt r Z L opt r Steckverbinder <?page no="306"?> 11 Theorie und Kenngrößen koaxialer Verbindungen <?page no="307"?> Kabelbefestigung in Schraub-Klemm-Technik Kabelbefestigung in Voll-Crimp-Technik Kabelbefestigung in Löt-Crimp-Technik Kabelbefestigung in Löt-Technik (Semi-Rigid-Kabel). a) Schraub-Klemm-Befestigung b) Voll-Crimp-Befestigung Steckverbinder <?page no="308"?> c) Löt-Crimp-Befestigung d) Löt-Befestigung 11 Theorie und Kenngrößen koaxialer Verbindungen <?page no="309"?> in Klemmtechnik: in Löttechnik: Steckverbinder <?page no="310"?> Erste Kennziffer (0 bis 6) Zweite Kennziffer (0 bis 8) Dritte Kennziffer (0 bis 9) 11 Theorie und Kenngrößen koaxialer Verbindungen <?page no="311"?> Steckverbinder <?page no="313"?> Steckverbinder <?page no="314"?> 12 Zukünftige Anforderungen an die Eigenschaften und Verfügbarkeit von Steckverbindern <?page no="315"?> Steckverbinder <?page no="316"?> 12 Zukünftige Anforderungen an die Eigenschaften und Verfügbarkeit von Steckverbindern <?page no="317"?> Steckverbinder <?page no="318"?> Signalintegrität: 12 Zukünftige Anforderungen an die Eigenschaften und Verfügbarkeit von Steckverbindern <?page no="319"?> Steckverbinder <?page no="320"?> Übersprechen: Schaltgeräusch: Resonanzen: Ein- und Abstrahlung: 12 Zukünftige Anforderungen an die Eigenschaften und Verfügbarkeit von Steckverbindern <?page no="321"?> Stromzuführung: Steckverbinder <?page no="322"?> 12 Zukünftige Anforderungen an die Eigenschaften und Verfügbarkeit von Steckverbindern <?page no="323"?> Steckverbinder und Leiterplatte Steckverbinder <?page no="324"?> 12 Zukünftige Anforderungen an die Eigenschaften und Verfügbarkeit von Steckverbindern <?page no="325"?> Steckverbinder <?page no="326"?> 12 Zukünftige Anforderungen an die Eigenschaften und Verfügbarkeit von Steckverbindern <?page no="327"?> Steckverbinder <?page no="328"?> 12 Zukünftige Anforderungen an die Eigenschaften und Verfügbarkeit von Steckverbindern <?page no="329"?> anwendungsspezifischen Elektrische Schnittstellen: Integrierte Schaltkreis: Steckverbinder <?page no="330"?> Teilsysteme: 12 Zukünftige Anforderungen an die Eigenschaften und Verfügbarkeit von Steckverbindern <?page no="331"?> Steckverbinder <?page no="332"?> bleiarme 12 Zukünftige Anforderungen an die Eigenschaften und Verfügbarkeit von Steckverbindern <?page no="333"?> Steckverbinder <?page no="334"?> 12 Zukünftige Anforderungen an die Eigenschaften und Verfügbarkeit von Steckverbindern <?page no="335"?> Chip-Technologie: Gehäuse: HF-Schaltungen auf der Leiterplatte: Steckverbinder: Leiterplatte: Für eine erfolgreiche Realisierung von modernen elektronischen Systemen ist eine frühzeitige, enge Zusammenarbeit zwischen dem Systemintegrator und den Lieferanten unabdingbar! Steckverbinder <?page no="336"?> 12 Zukünftige Anforderungen an die Eigenschaften und Verfügbarkeit von Steckverbindern <?page no="337"?> Steckverbinder <?page no="338"?> ungeeignete Kontakt- und Kontaktträgerwerkstoffe <?page no="339"?> Steckverbinder <?page no="340"?> Zinn als Kontaktwerkstoff. 13 Elektrische Kontakte in der Praxis <?page no="341"?> Steckverbinder <?page no="342"?> : 13 Elektrische Kontakte in der Praxis <?page no="343"?> Reibkorrosion Spannungsrisskorrosion Temperaturbeständigkeit des Federwerkstoffs ungeeignete Kontaktschmiermittel Steckverbinder <?page no="344"?> ungeeignete Kunststoffe : mangelnde Lötdichtigkeit 13 Elektrische Kontakte in der Praxis <?page no="345"?> Steckverbinder <?page no="346"?> 13 Elektrische Kontakte in der Praxis <?page no="347"?> Steckverbinder <?page no="348"?> a. Temperaturwechsel b. Mechanische Schwingungen 13 Elektrische Kontakte in der Praxis <?page no="349"?> Steckverbinder <?page no="350"?> 13 Elektrische Kontakte in der Praxis <?page no="351"?> Steckverbinder <?page no="352"?> 13 Elektrische Kontakte in der Praxis <?page no="353"?> : Steckverbinder <?page no="354"?> 13 Elektrische Kontakte in der Praxis <?page no="355"?> : Steckverbinder <?page no="356"?> : 13 Elektrische Kontakte in der Praxis <?page no="357"?> Steckverbinder <?page no="358"?> 13 Elektrische Kontakte in der Praxis <?page no="359"?> Steckverbinder <?page no="360"?> 13 Elektrische Kontakte in der Praxis <?page no="361"?> Steckverbinder <?page no="362"?> 13 Elektrische Kontakte in der Praxis <?page no="363"?> Steckverbinder <?page no="364"?> 13 Elektrische Kontakte in der Praxis <?page no="365"?> Steckverbinder <?page no="366"?> Fazit: AQL-Vereinbarungen sind bei „Just-in-time“-Fertigungen nicht praktikabel! Gewinnoptimierung Qualitätsverbesserung <?page no="367"?> Steckverbinder <?page no="368"?> „permanenten Qualitätsverbesserung“ 14 Qualifizierung von Steckverbindern - aus Anwendersicht <?page no="369"?> Steckverbinder <?page no="370"?> vor 14 Qualifizierung von Steckverbindern - aus Anwendersicht <?page no="371"?> Steckverbinder <?page no="372"?> 14 Qualifizierung von Steckverbindern - aus Anwendersicht <?page no="373"?> Steckverbinder <?page no="374"?> 14 Qualifizierung von Steckverbindern - aus Anwendersicht <?page no="375"?> Steckverbinder <?page no="376"?> 14 Qualifizierung von Steckverbindern - aus Anwendersicht <?page no="377"?> Steckverbinder <?page no="378"?> 14 Qualifizierung von Steckverbindern - aus Anwendersicht <?page no="379"?> Steckverbinder <?page no="380"?> 14 Qualifizierung von Steckverbindern - aus Anwendersicht <?page no="381"?> Steckverbinder <?page no="382"?> 14 Qualifizierung von Steckverbindern - aus Anwendersicht <?page no="383"?> Steckverbinder <?page no="384"?> 14 Qualifizierung von Steckverbindern - aus Anwendersicht <?page no="385"?> Steckverbinder <?page no="386"?> 14 Qualifizierung von Steckverbindern - aus Anwendersicht <?page no="387"?> Steckverbinder <?page no="388"?> 14 Qualifizierung von Steckverbindern - aus Anwendersicht <?page no="389"?> Steckverbinder <?page no="390"?> 14 Qualifizierung von Steckverbindern - aus Anwendersicht <?page no="391"?> Steckverbinder <?page no="392"?> Wareneingangsprüfung Qualitätsvereinbarungen Lieferantenbeurteilung Pflege der Prüfpläne Auswertung der Ausfälle im Fertigungsablauf ppm-Vereinbarungen Produkt-Audit 14 Qualifizierung von Steckverbindern - aus Anwendersicht <?page no="393"?> LIGA Steckverbinder <?page no="394"?> 14 Qualifizierung von Steckverbindern - aus Anwendersicht <?page no="395"?> Steckverbinder <?page no="396"?> Chemische und/ oder elektrochemische Oberflächenveredelung fester Stoffe zum Korrosionsschutz und/ oder zur dekorativen bzw. funktionellen Anwendung. <?page no="397"?> Steckverbinder <?page no="398"?> Gesetzmäßigkeiten 15 Oberflächenbearbeitung von Kontaktwerkstoffen <?page no="399"?> : Einflüsse Grenzen galvanischer Prozesse Steckverbinder <?page no="400"?> (Festigkeit, Federeigenschaft, Formtreue) (Temperatur, Feuchte, Schadgas) 15 Oberflächenbearbeitung von Kontaktwerkstoffen <?page no="401"?> Oberflächenbeschaffenheit Geometrie Befestigungsu. Kontaktierungsmöglichkeit bei Einzelteilen Transportmöglichkeit beim Band Spülbarkeit / Elektrolytaustausch Steckverbinder <?page no="402"?> Empfindlichkeit gegenüber mechanischer Beschädigung Schichtverteilung auf den zu beschichtenden Flächen 15 Oberflächenbearbeitung von Kontaktwerkstoffen <?page no="403"?> Maßnahmen die Nachteile bei ungünstiger Geometrie verbessern Weitere Anforderungen Grundwerkstoffe Steckverbinder <?page no="404"?> 15 Oberflächenbearbeitung von Kontaktwerkstoffen <?page no="405"?> Steckverbinder <?page no="406"?> 15 Oberflächenbearbeitung von Kontaktwerkstoffen <?page no="407"?> DIN 50960 Teil 1: Teil 2: Steckverbinder <?page no="408"?> 15 Oberflächenbearbeitung von Kontaktwerkstoffen <?page no="409"?> Steckverbinder <?page no="410"?> 15 Oberflächenbearbeitung von Kontaktwerkstoffen <?page no="411"?> Steckverbinder <?page no="412"?> 15 Oberflächenbearbeitung von Kontaktwerkstoffen <?page no="413"?> Steckverbinder <?page no="414"?> 15 Oberflächenbearbeitung von Kontaktwerkstoffen <?page no="415"?> Steckverbinder <?page no="416"?> 15 Oberflächenbearbeitung von Kontaktwerkstoffen <?page no="417"?> Steckverbinder <?page no="418"?> 15 Oberflächenbearbeitung von Kontaktwerkstoffen <?page no="419"?> Steckverbinder <?page no="420"?> 15 Oberflächenbearbeitung von Kontaktwerkstoffen <?page no="421"?> Steckverbinder <?page no="422"?> 15 Oberflächenbearbeitung von Kontaktwerkstoffen <?page no="423"?> Steckverbinder <?page no="424"?> 15 Oberflächenbearbeitung von Kontaktwerkstoffen <?page no="425"?> Der beste Weg die Zukunft voraus zusagen ist, sie selber zu erfinden <?page no="426"?> “Es gibt zwei Gruppen von Entwicklern für Hochgeschwindigkeitsnetzwerke und den dazugehörigen Komponenten: Die einen mit Problemen in der Signal Integrity, die andern, die diese Probleme bekommen werden! “ 16 Technologische Herausforderungen bei Applikationen von Koaxialsteckverbindern <?page no="427"?> Steckverbinder <?page no="428"?> : 16 Technologische Herausforderungen bei Applikationen von Koaxialsteckverbindern <?page no="429"?> Adaptive Computing for Green Data Centers Steckverbinder <?page no="430"?> 16 Technologische Herausforderungen bei Applikationen von Koaxialsteckverbindern <?page no="431"?> Steckverbinder <?page no="432"?> 16 Technologische Herausforderungen bei Applikationen von Koaxialsteckverbindern <?page no="433"?> Steckverbinder <?page no="434"?> 16 Technologische Herausforderungen bei Applikationen von Koaxialsteckverbindern <?page no="436"?> 17 Lichtwellenleiter-Steckverbinder - Funktionsprinzipien und Verarbeitung optischer Steckverbinder <?page no="437"?> Steckverbinder <?page no="438"?> 17 Lichtwellenleiter-Steckverbinder - Funktionsprinzipien und Verarbeitung optischer Steckverbinder <?page no="439"?> Steckverbinder <?page no="440"?> 17 Lichtwellenleiter-Steckverbinder - Funktionsprinzipien und Verarbeitung optischer Steckverbinder <?page no="441"?> Steckverbinder <?page no="442"?> 17 Lichtwellenleiter-Steckverbinder - Funktionsprinzipien und Verarbeitung optischer Steckverbinder <?page no="443"?> Steckverbinder <?page no="444"?> 17 Lichtwellenleiter-Steckverbinder - Funktionsprinzipien und Verarbeitung optischer Steckverbinder <?page no="445"?> Axialer Faserversatz Kippwinkel Stirnflächenabstand Steckverbinder <?page no="446"?> 17 Lichtwellenleiter-Steckverbinder - Funktionsprinzipien und Verarbeitung optischer Steckverbinder <?page no="447"?> Steckverbinder <?page no="448"?> 17 Lichtwellenleiter-Steckverbinder - Funktionsprinzipien und Verarbeitung optischer Steckverbinder <?page no="449"?> Steckverbinder <?page no="450"?> 17 Lichtwellenleiter-Steckverbinder - Funktionsprinzipien und Verarbeitung optischer Steckverbinder <?page no="451"?> Steckverbinder <?page no="452"?> 17 Lichtwellenleiter-Steckverbinder - Funktionsprinzipien und Verarbeitung optischer Steckverbinder <?page no="453"?> Steckverbinder <?page no="454"?> 17 Lichtwellenleiter-Steckverbinder - Funktionsprinzipien und Verarbeitung optischer Steckverbinder <?page no="455"?> Steckverbinder <?page no="456"?> 17 Lichtwellenleiter-Steckverbinder - Funktionsprinzipien und Verarbeitung optischer Steckverbinder <?page no="457"?> Steckverbinder <?page no="458"?> 17 Lichtwellenleiter-Steckverbinder - Funktionsprinzipien und Verarbeitung optischer Steckverbinder <?page no="459"?> großem pfiffige Null einfach aussehenden Stecker Steckverbinder <?page no="460"?> 17 Lichtwellenleiter-Steckverbinder - Funktionsprinzipien und Verarbeitung optischer Steckverbinder <?page no="461"?> Steckverbinder <?page no="462"?> 17 Lichtwellenleiter-Steckverbinder - Funktionsprinzipien und Verarbeitung optischer Steckverbinder <?page no="463"?> Steckverbinder <?page no="464"?> 17 Lichtwellenleiter-Steckverbinder - Funktionsprinzipien und Verarbeitung optischer Steckverbinder <?page no="465"?> LSH-Steckverbinder (Zeichnung Unterlagen Fa. Diamond) Steckverbinder <?page no="466"?> 17 Lichtwellenleiter-Steckverbinder - Funktionsprinzipien und Verarbeitung optischer Steckverbinder <?page no="467"?> Steckverbinder <?page no="468"?> 17 Lichtwellenleiter-Steckverbinder - Funktionsprinzipien und Verarbeitung optischer Steckverbinder <?page no="469"?> Steckverbinder <?page no="470"?> geregelt harten 17 Lichtwellenleiter-Steckverbinder - Funktionsprinzipien und Verarbeitung optischer Steckverbinder <?page no="471"?> Steckverbinder <?page no="472"?> 17 Lichtwellenleiter-Steckverbinder - Funktionsprinzipien und Verarbeitung optischer Steckverbinder <?page no="473"?> Steckverbinder <?page no="474"?> 17 Lichtwellenleiter-Steckverbinder - Funktionsprinzipien und Verarbeitung optischer Steckverbinder <?page no="475"?> Steckverbinder <?page no="476"?> 17 Lichtwellenleiter-Steckverbinder - Funktionsprinzipien und Verarbeitung optischer Steckverbinder <?page no="477"?> Steckverbinder <?page no="478"?> 17 Lichtwellenleiter-Steckverbinder - Funktionsprinzipien und Verarbeitung optischer Steckverbinder <?page no="480"?> Stichwortverzeichnis <?page no="481"?> Stichwortverzeichnis <?page no="482"?> Stichwortverzeichnis <?page no="483"?> Stichwortverzeichnis <?page no="484"?> Stichwortverzeichnis <?page no="485"?> Stichwortverzeichnis <?page no="486"?> I <?page no="487"?> KNOBLAUCH Steckverbinder Steckverbinder Theorie der Kontakte, neue Technologien, Produkte und Management-Konzepte 5., durchgesehene Auflage GÜNTER KNOBLAUCH UND 15-MITAUTOREN ISBN 978-3-8169-8484-9 Neben theoretischen Grundlagen zur Kontakttheorie, dem Entwurf von Kontakten und der Qualifizierung von Steckverbindern gibt dieser Band auch einen Ausblick auf die technischen Anforderungen an die Steckverbinder für künftige Elektroniksysteme. Bei der Zusammenstellung der Themen wurde besonderer Wert auf Ausgewogenheit zwischen Grundlagenwissen, Theorie, Produktinformation und Management-Methodik gelegt. Der Inhalt Theorie der elektrischen Kontakte - Entwicklung und Vermarktung von Steckverbindern - elektrische und optische Steckverbinder für die Ethernet-Verkabelung - Steckverbinder und Kabelbaum-Applikationen für motornahe Automobilanwendungen - koaxiale Steckverbinder im Mobilfunkbereich - THR-Technologie und Steckverbinder für SMD- Fertigungsprozesse - Industrie-Steckverbinder - elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) von Steckverbindern - Qualifizierung von Steckverbindern - kundenspezifische Steckverbinder - Theorie und Kenngrößen koaxialer Verbindungen - zukünftige Anforderungen - elektrische Kontakte in der Praxis - Qualifizierung von Steckverbindern aus Anwendersicht - Oberflächenbearbeitung von Kontaktwerkstoffen - Funktionsprinzipien und Verarbeitung optischer Steckverbinder Die Zielgruppe Entwicklungsingenieure und Konstrukteure sowie Führungskräfte im Management Der Autor Günter Knoblauch war viele Jahre in Führungspositionen bei Siemens tätig - u. a. auf dem Gebiet der Steckverbinder und Lichtwellenleiter- Komponenten. Seine Mitautoren haben ebenfalls viele Jahre Berufserfahrung als Entwicklungsleiter und Manager.