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SCHWERPUNKT Elektromechanik für Embedded-Systeme
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Komplexe Aufbausysteme in Telecom-Anwendungen
Steckverbinder sichern
Signalintegrität
Moderne Kommunikationsprodukte in Netzwerken beziehungsweise
Mobilfunksystemen müssen immer größere Übertragungskapazitäten
auf möglichst kleinem Raum bei bester Dienstequalität und hoher
Verfügbarkeit bereitstellen. Für die Entwickler der entsprechenden
Netzwerkkomponenten bedeutet dies wiederum: höchste Ansprüche
an die Schaltungs- und Prüftechnik, aber auch an das Leiterplatten-
Layout, die Backplanes und an die eingesetzten elektromechanischen
Komponenten. Die entsprechenden Steckverbinder auf Backplanes
und Steckkarten müssen dabei insbesondere Kriterien wie gutes HF-
Verhalten und hohe Kontaktdichte erfüllen - denn die Datenraten
werden immer höher und es können gar nicht genug Signalkontakte
pro Board-Fläche zur Verfügung stehen.
Moderne Telecom-Systeme stellen
besonders hohe Anforderungen
an das entsprechende elektromechanische
Rückgrat. Nicht selten findet man
hier komplexe Aufbausysteme mit
mehr als zwanziglagigen Backplanes
und über 100 – oftmals verschiedene –
Steckverbinder. Dabei werden höchste
Ansprüche an das HF-Verhalten der
Steckverbinder, an die sichere und
schnelle Bestückung sowie an die zuverlässige
Prüfung der Kontakte gestellt.
Das nachfolgende Beispiel beschreibt
den Aufbau einer modernen
Backplane, einschließlich der verwendeten
Steckverbinderkomponenten
und den Test des kompletten 19-Zoll-
Baugruppenträgers.
Bild 1. Rack einer Richtfunk-Basisstation (DMS von
Marconi)
Das hier beispielhaft beschriebene
Zugriffsnetzwerk von Marconi Communications
unterstützt alle physikalischen
Medien wie Fibre, Kupfer oder
Funk in einem System. Auf Basis der
umfangreichen Erfahrung im Bereich
Richtfunktechnik hat man mit dem
DMS (Digital-Multipoint-System)
auch eine breitbandige Funkverbindung
als integralen Bestandteil des
Netzwerkes entwickelt. Das Point-to-
Multipoint-System ist modular aufgebaut
und unterstützt verschiedene Frequenzbänder
von 3,5 bis zu 26 GHz.
Das DMS besteht im Wesentlichen
aus drei funktionalen Einheiten: Die
Transceiver mit integrierten Antennen
für den Außeneinsatz, modulare Inhouse-Einheiten
für die Modulation,
Demodulation und
Computersteuerung
sowie die
Basisstation (Zugangskonzentrator)
mit Antenne für die
Anbindung an das
Übertragungsnetzwerk
und/oder
Switch. Praktisch
jede beliebige
Kombination von
Diensten kann bis
zur Knotenkapazität
von 622
MBit/s zur Verfü-
Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt
gung gestellt werden. Sowohl für die
Basisstation als auch für die Terminals
ist die Implementierung von redundanten
Optionen in verschiedenen Konfigurationen
möglich. Die Basisstationen
sind aus modularen, skalierbaren
und frequenzunabhängigen Indoor-
RNUs (»Remote Network Units«) und
frequenzabhängigen Outdoor-RNUs
plus Antenne aufgebaut.
Die modular aufgebaute Basisstation
ist in einem Rack mit mehreren 19-
Zoll-Aufbausystemen (6 HE) untergebracht.
Bei der Realisierung der Modems
und HF-Funkteile wurde modernste
GaAs- und Hybrid-Schaltungstechnik
eingesetzt. Generell hat sich
Marconi bei der Entwicklung des DMS
auf die seine Kernkompetenzen wie
Mikrowellentechnik (HF-Teile, Antennen),
Signalverarbeitung (Modem),
Software und Systemtechnik (Ausbreitung,
Design-Merkmale, Zuverlässigkeit)
konzentriert. Das erforderliche
elektromechanische Aufbausystem
wurde dagegen in enger Kooperation
mit dem Unternehmen Erni realisiert.
Hier nutzt man die hohe Fertigungstiefe
des Steckverbinderlieferanten, der
komplette Baugruppenträger mit vollständig
bestückten und getesten Backplanes
liefert.
Bei der Entwicklung des DMS-Systems
wurde Erni schon frühzeitig eingebunden
und mit der Bereitstellung
des Baugruppenträgers auf Basis der
entsprechend spezifizierten Backplane
beauftragt. Die Backplane wird dabei
komplett bestückt – unter Ausnutzung
der Einpresstechnik – und auch getestet.
In diesem Fall kommen unter anderem
96polige DIN-Steckverbinder
(Bauform C), speziell modifizierte
hochpolige DIN-Version (Ercom
E160), DIN H15-Steckverbinder aber
auch LPV- und Koax-Steckverbinder
zum Einsatz. Darüber hinaus befinden
sich mehr als 170 IC-Sockel auf der
Backplane. Bei der Ausführung und
Montage des Baugruppenträgers wurde
besonderer Wert auf die EMV gelegt.
Zur Sicherung der HF-Dichtigkeit
werden zum Beispiel Filter für die Versorgungsspannung
eingesetzt. Ein vorkonfektioniertes
Kabel wird vom Filter
zur Backplane-Rückwand geführt.
Ebenfalls zur Gewährleistung der HF-
Dichtigkeit zwischen den D-Sub-
Steckern und der Rückwand werden
U-förmige Bleche zwischen Rückwand
und oberen bzw. unterem Blech
des Racks eingesetzt. Darüber hinaus
wurden Federbleche auf das obere und
Systeme 9/2000