Устройство соединения схемы или радиочастотного компонента, напечатанных на мягкой подложке, с коаксиальным проводом

Изобретение относится к устройству соединения схемы или радиочастотного компонента, напечатанных на мягкой подложке, с коаксиальным проводом. Технический результат – создание устройства, позволяющего соединить напечатанные на подложке схему или радиочастотный компонент с коаксиальным проводом, не повреждая мягкую подложку. Достигается тем, что устройство (4) соединения схемы (3) или радиочастотного компонента, напечатанных на мягкой подложке (2), с коаксиальным проводом содержит первую деталь (14), выполненную с возможностью расположения на первой стороне (5) подложки (2), на которой напечатана схема или компонент (3). При этом первая деталь (14) содержит полость (23), выполненную с возможностью размещения в ней соединителя (13) коаксиального провода, вторую деталь (15), выполненную с возможностью расположения на второй стороне (6) подложки (2), противоположной первой стороне. При этом первая деталь (14) и/или вторая деталь (15) содержат средства крепления для скрепления между собой первой детали (14) и второй детали (15), причем мягкую подложку (2) зажимают между первой деталью (14) и второй деталью (15) так, чтобы поддерживать электрический контакт между соединителем (13) и схемой или компонентом (3). 8 з.п. ф-лы, 10 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к устройству соединения схемы или радиочастотного компонента, напечатанных на мягкой подложке, с коаксиальным проводом.

Уровень техники

В настоящее время пехотинцы оснащены защитной одеждой, в которую включена электронная аппаратура радиосвязи. Как правило, эта электронная аппаратура радиосвязи содержит радиочастотные компоненты, в том числе, в частности, радиочастотную антенну типа «гибкой штыревой антенны». Однако эти антенны могут занимать много места.

Кроме того, для обеспечения нормальной работы эти антенны должны быть расположены вертикально. Таким образом, эти антенны теряют свою эффективность, как только пехотинец оказывается в лежачем положении.

Можно было бы заменить эти гибкие штыревые антенны антеннами, встроенными в защитную одежду, например, посредством печати антенны и схемы питания антенны непосредственно на части одежды, такой как деталь из ткани. В этом случае часть одежды могла бы выполнять функцию подложки для антенны и схемы питания.

Однако это решение потребовало бы разработки специального соединителя для электрического соединения электронной аппаратуры связи с антенной, напечатанной на подложке.

Разработка такого соединителя усложняется еще и тем, что подложка является мягкой подложкой, тогда как соединитель является жестким. Таким образом, крепление соединителя при помощи клея или посредством сварки непосредственно на мягкой подложке со временем может привести к разрыву мягкой подложки.

Раскрытие сущности изобретения

Изобретение призвано предложить устройство соединения, выполненное с возможностью соединения схемы или радиочастотного компонента, напечатанных на мягкой подложке, с коаксиальным проводом.

В рамках настоящего изобретения эта задача решается при помощи устройства соединения схемы или радиочастотного компонента, напечатанных на мягкой подложке, с коаксиальным проводом, содержащего:

- первую деталь, выполненную с возможностью расположения между первой стороной подложки, на которой напечатана схема или компонент, при этом первая деталь содержит полость, выполненную с возможностью размещения в ней соединителя коаксиального провода, первое отверстие, через которое может проходить контактный вывод соединителя для подсоединения коаксиального провода, и второе отверстие, через которое могут проходить контактные штырьки для вхождения в контакт с дорожками радиочастотной схемы,

- вторую деталь, выполненную с возможностью расположения на второй стороне подложки, противоположной первой стороне, и в котором первая деталь и/или вторая деталь содержат средства крепления для скрепления между собой первой детали и второй детали, при этом мягкую подложку вставляют между первой деталью и второй деталью таким образом, чтобы поддерживать электрический контакт между соединителем и печатной схемой или радиочастотным компонентом.

Поскольку детали крепят на мягкой подложке посредством сжатия, предложенное устройство позволяет соединить напечатанные схему или радиочастотный компонент с коаксиальным проводом, не повреждая мягкую подложку.

Кроме того, предложенное устройство позволяет использовать стандартный соединитель для предусмотренных вариантов применения.

Кроме того, устройство может иметь следующие отличительные признаки:

- первая деталь имеет первую плоскую сторону, входящую в контакт с первой стороной подложки, когда первую деталь располагают на первой стороне подложки,

- вторая деталь имеет вторую плоскую сторону, входящую в контакт со второй стороной подложки, когда вторую деталь располагают на второй стороне подложки,

- средства крепления содержат крепежные отверстия, выполненные в одной из деталей, и крепежные шпеньки, выполненные в другой из деталей с возможностью захождения в крепежные отверстия для скрепления между собой первой детали и второй детали,

- шпеньки проходят через мягкую подложку во время скрепления первой детали и второй детали, при этом мягкая подложка оказывается зажатой между первой деталью и второй деталью,

- устройство содержит соединитель коаксиального провода, выполненный с возможностью установки в полости первой детали,

- соединитель провода содержит контактный вывод для подсоединения коаксиального провода в направлении подсоединения, по существу параллельном первой стороне подложки,

- соединитель провода содержит резьбовую поверхность для завинчивания коаксиального провода на соединителе,

- соединитель содержит контактные штырьки, расположенные в направлении, по существу перпендикулярном к первой стороне подложки, и выполненные с возможностью вхождения в контакт с дорожками печатной схемы или радиочастотного компонента,

- первая деталь содержит по существу плоскую часть, выполненную с возможностью вхождения в контакт с первой стороной подложки, и выпуклую часть, окружающую полость и выступающую относительно плоской части, при этом выпуклая часть имеет криволинейную наружную поверхность.

Краткое описание чертежей

Другие отличительные признаки и преимущества будут более очевидны из нижеследующего описания, представленного исключительно в качестве неограничивающего примера со ссылками на прилагаемые чертежи.

На фиг. 1 схематично показан антенный блок, содержащий печатную схему и устройство соединения согласно варианту осуществления изобретения;

на фиг. 2 схематично показаны различные детали устройства соединения;

на фиг. 3 схематично показан соединитель коаксиального провода устройства соединения;

на фиг. 4A-4D схематично показана первая деталь устройства соединения в нескольких видах;

на фиг. 5А-5С схематично показана вторая деталь устройства соединения в нескольких видах.

Осуществление изобретения

Показанный на фиг. 1 антенный блок 1 содержит подложку 2, антенную схему 3, напечатанную на подложке 2, и устройство 4 соединения, позволяющее соединить электрически печатную схему 3 с коаксиальным проводом (не показан). Антенная схема 3 может включать в себя излучающую часть, образующую антенну, и питающую часть для питания антенны.

Подложка 2 имеет вид тонкого и плоского листа, выполненного из мягкого материала, такого как ткань или мягкий пластический материал (например, полиимид). Подложка 2 имеет первую сторону 5 и вторую сторону 6, противоположную первой стороне.

Схема 3 содержит одну или несколько проводящих дорожек, напечатанных на первой стороне 5 подложки. В примере, представленном на фиг. 1, схема 3 содержит две проводящие дорожки 7 и 8, напечатанные на подложке 2. Каждая проводящая дорожка 7, соответственно 8, содержит первый конец 9, соответственно 10, и второй конец 11, соответственно 12.

Устройство 4 соединения содержит соединитель 13 коаксиального провода, первую деталь 14 (или интерфейсную деталь) и вторую деталь 15 (или контрдеталь).

Когда устройство 4 устанавливают на подложку 2, первая деталь 14 входит в контакт с первой стороной 5 подложки 2 и вторая деталь 15 входит в контакт со второй стороной 6 подложки 2. Подложка 2 оказывается между двумя деталями 14 и 15. Подложка 2 проходит непрерывно между двумя деталями 14 и 15.

Первая деталь 14 и вторая деталь 15 могут быть выполнены из мягкого пластического материала, например, такого как резина. Каждая из деталей 14 и 15 выполнена в виде единой детали материала, например, посредством литья.

Как показано на фиг. 2 и 3, соединитель 13 коаксиального провода является соединителем изогнутой формы. Соединитель 13 содержит корпус 16, контактный вывод 17 для подсоединения коаксиального провода и контактные штырьки 18-21.

Контактный вывод 17 содержит трубчатую часть 22, выполненную с возможностью установки на ней конца коаксиального провода в направлении X подсоединения, параллельном плоскости подложки 2. Трубчатая часть 22 имеет резьбовую наружную поверхность, позволяющую завинтить конец провода на контактном выводе 17.

Контактные штырьки 18-21 выступают из корпуса 16 в направлении Y, по существу перпендикулярном к направлению X подсоединения коаксиального провода. В примере, представленном на фиг. 2, контактные штырьки 18-21 выполнены в количестве четырех.

Как показано на фиг. 4A-4D, первая деталь 14 (или интерфейсная деталь) выполнена с возможностью охватывания соединителя 13. Для этого первая деталь 14 содержит полость 23, выполненную с возможностью размещения в ней соединителя 13. Кроме того, первая деталь 14 содержит первое отверстие 24, через которое проходит контактный вывод 17 соединителя 13 для подсоединения коаксиального провода, и второе отверстие 25, через которое проходят контактные штырьки 18-21 для вхождения в контакт с дорожками антенны.

Первое отверстие 24 имеет круглую форму, обеспечивающую прохождение через него трубчатой части 22.

Кроме того, первая деталь 14 содержит по существу плоскую часть 26 (или первую пластину), имеющую первую плоскую сторону 27, предназначенную для вхождения в контакт с первой стороной 5 подложки 2, и выпуклую часть 28, выступающую относительно плоской части 26 и окружающую полость 23. Выпуклая часть 28 имеет изогнутую наружную поверхность 29.

Второе отверстие 25 выполнено в первой стороне 27. Второе отверстие 25 имеет по существу прямоугольную форму.

Второе отверстие 25 выполнено таким образом, чтобы во время монтажа устройства 4 соединения соединитель 13 мог пройти в полость 23 через второе отверстие 25.

Кроме того, первая деталь 14 содержит множество крепежных шпеньков 30-36, выступающих из первой стороны 27.

Как показано на фиг. 4А-4С, вторая деталь 15 (или контрдеталь) содержит плоскую часть 37 (или вторую пластину), имеющую по существу плоскую вторую сторону 38, предназначенную для вхождения в контакт со второй стороной 6 подложки 2. Плоская часть 37 второй детали 15 имеет размеры, по существу идентичные размерам плоской части 26 первой детали 14.

Кроме того, вторая деталь 15 содержит крепежные отверстия 40-46, выполненные в плоской части 37.

Каждый крепежный шпенек 30-36 первой детали 14 выполнен с возможностью захождения в соответствующее крепежное отверстие 40-46 второй детали 15 для скрепления между собой первой детали 14 и второй детали 15.

Устройство 4 соединения устанавливают на подложке 2 следующим образом.

Сначала соединитель 13 вводят в полость 23 первой детали 14 через второе отверстие 25. Для этого в полость 23 через второе отверстие вводят контактный вывод 17, затем его пропускают через первое отверстие 24 таким образом, чтобы он выступал за пределы первой детали 14.

После введения соединителя 13 в первую деталь 14 контактные штырьки 18-21 соединителя 13 выступают из первой детали 14 через второе отверстие 25 на первой стороне 27.

Затем первую деталь 14 располагают на первой стороне 5 подложки 2. В частности, первая сторона 27 первой детали 14 входит в контакт с первой стороной 5 подложки 2.

Первую деталь 14 располагают таким образом, чтобы каждый контактный штырек 18-21 вошел в контакт с концом 9-12 проводящей дорожки 7, 8. В частности, каждый контактный штырек 18, 19, 20 и 21 входит в контакт с концами 9, 10, 11 и 12 соответственно.

Точно так же, вторую деталь 15 располагают с вхождением в контакт со второй стороной 6 подложки 2. В частности, вторая сторона 38 второй детали 15 входит в контакт со второй стороной 6 подложки 2.

Таким образом, подложка 2 проходит непрерывно между двумя деталями 14 и 15 устройства, не будучи при этом деформированной.

Затем первую деталь 14 и вторую деталь 15 прижимают друг к другу таким образом, чтобы крепежные шпеньки 30-36 первой детали 14 прошли через подложку 2 и зашли в крепежные отверстия 40-46 второй детали 15.

Крепежные шпеньки 30-36 можно вставить с усилием в крепежные отверстия 40-46 таким образом, чтобы скрепить между собой первую деталь 14 и вторую деталь 15.

В альтернативном варианте крепежные шпеньки 30-36 можно заклепать в крепежных отверстиях 40-46 после введения крепежных шпеньков 30-36 в крепежные отверстия 40-46.

После скрепления деталей 14 и 15 подложка 2 оказывается зажатой между первой деталью 14 и второй деталью 15, что позволяет поддерживать электрический контакт между контактными штырьками 18-21 и проводящими дорожками 7 и 8.

Для подсоединения схемы 3 к электронному устройству связи к контактному выводу 17 можно подсоединить коаксиальный соединительный провод.

Поскольку подложка 2 зажата между плоскими сторонами 27 и 38 двух деталей 14 и 15, предложенное устройство 4 соединения позволяет ограничить риски разрыва подложки 2 в случае натяжения коаксиального провода.

Кроме того, учитывая криволинейную форму выпуклой части 28, первая деталь 14 ограничивает дискомфорт, создаваемый присутствием устройства соединения, выступающего над подложкой 2.

Наконец, первая деталь 14 защищает соединитель 13.

1. Устройство (4) соединения схемы или радиочастотного компонента (3), напечатанных на мягкой подложке (2), с коаксиальным проводом, содержащее:

- соединитель (13) коаксиального провода, содержащий корпус (16), контактный вывод (17) для подсоединения коаксиального провода, выполненный с возможностью установки на нем конца коаксиального провода в направлении (Х) подсоединения, и контактные штырьки (18-21), выполненные с возможностью вхождения в контакт с дорожками (7, 8) схемы или радиочастотного компонента (3), при этом контактные штырьки (18-21) выступают из корпуса (16) в направлении (Y), по существу перпендикулярном к направлению (Х) подсоединения коаксиального провода,

- первую деталь (14), выполненную с возможностью расположения на первой стороне (5) подложки (2), на которой напечатана схема или компонент (3), при этом первая деталь (14) содержит полость (23), в которой расположен соединитель (13) коаксиального провода, первое отверстие (24), через которое проходит контактный вывод (17) соединителя (13), и второе отверстие (25), через которое проходят контактные штырьки (18-21) соединителя (13),

- вторую деталь (15), выполненную с возможностью расположения на второй стороне (6) подложки (2), противоположной первой стороне, при этом

первая деталь (14) и/или вторая деталь (15) содержат средства (30-36, 40-46) крепления для скрепления между собой первой детали (14) и второй детали (15), причем мягкая подложка (2) зажата между первой деталью (14) и второй деталью (15) так, чтобы поддерживать электрический контакт между соединителем (13) и схемой или компонентом (3).

2. Устройство по п. 1, в котором первая деталь (14) имеет первую плоскую сторону (27), входящую в контакт с первой стороной (5) подложки (2), когда первая деталь (14) расположена на первой стороне (5) подложки (2).

3. Устройство по одному из пп. 1 или 2, в котором вторая деталь (15) имеет вторую плоскую сторону (38), входящую в контакт со второй стороной (6) подложки (2), когда вторая деталь (15) расположена на второй стороне (6) подложки (2).

4. Устройство по одному из пп. 1-3, в котором средства (30-36, 40-46) крепления содержат крепежные отверстия (40-46), выполненные в одной (15) из деталей, и крепежные шпеньки (30-36), выполненные в другой (14) из деталей с возможностью захождения в крепежные отверстия (40-46) для скрепления между собой первой детали (14) и второй детали (15).

5. Устройство по п. 4, в котором крепежные шпеньки (30-36) проходят через мягкую подложку (2) во время скрепления первой детали (14) и второй детали (15) между собой, при этом мягкая подложка (2) оказывается зажатой между первой деталью (14) и второй деталью (15).

6. Устройство по одному из пп. 1-5, в котором контактный вывод (17) для подсоединения коаксиального провода выполнен с возможностью подсоединения коаксиального провода в направлении (Х) подсоединения, по существу параллельном первой стороне (5) подложки (2).

7. Устройство по п. 6, в котором соединитель (13) провода содержит резьбовую поверхность для завинчивания коаксиального провода на соединителе (13).

8. Устройство по одному из пп. 1-7, в котором контактные штырьки (18-21) соединителя (13) расположены в направлении (Y), по существу перпендикулярном к первой стороне (5) подложки (2).

9. Устройство по одному из пп. 1-8, в котором первая деталь (14) содержит по существу плоскую часть (26), выполненную с возможностью вхождения в контакт с первой стороной (5) подложки (2), и выпуклую часть (28), окружающую полость (23) и выступающую относительно плоской части (26), при этом выпуклая часть (28) имеет криволинейную наружную поверхность (29).