CN101535860A - 用于光收发机模块中的可插入式电磁干扰屏蔽夹 - Google Patents

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Abstract

本发明公开的实施例涉及一种用于控制光收发机模块中的电磁干扰的可插入式屏蔽夹。光收发机模块可以包括容纳第一和第二光组件的外壳以及与外壳相配合来限定光收发机模块的覆盖物的外罩。屏蔽夹可以包括由传导材料构成的主体。该主体可以包括第一和第二垂直侧面构件。该主体还可以包括第一和第二屏蔽构件，每个屏蔽构件均被配置为接纳第一和第二光组件之一的相应管口。主体还可以包括与第一和第二垂直侧面构件以及第一和第二屏蔽构件互连的底部构件。

Description

用于光收发机模块中的可插入式电磁干扰屏蔽夹
技术领域
本发明总地涉及诸如光收发机模块的通信模块。具体地，本发明的实施例涉及用于光收发机模块中以减小来自其特别是收发机的外壳和外罩彼此接合的区域中的电磁干扰辐射的可插入式屏蔽装置。
背景技术
计算和联网技术已改变了我们的世界。随着网络上传递的信息量的增加，高速传输变得更加关键。许多高速数据传输网络依赖于光收发机和类似的设备，以便于在光纤上发送和接收以光信号的形式体现的数字数据。因此，为从普通的局域网(“LAN”)到定义大部分互联网(Internet)基础结构的骨干网范围内的各种高速应用提供光网络。
一般地，通过诸如激光器或发光二极管(“LED”)的光发射机(也称作“光电转换器”)来实现此类网络中的数据发送。光电转换器当电流流过时发光，所发光的强度是电流量的函数。一般通过光接收机(也称作光电转换器)来实现数据接收，该光接收机的一个实例是光电二极管。光电转换器接收光并产生电流，所产生的电流量是接收到的光的强度的函数。
光收发机还采用各种其它部件来帮助控制光发送和接收组件以及处理各种数据和其它信号。例如，光发射机一般容纳在光发射组件(“TOSA”)中，而光接收机容纳在单独的光接收组件(“ROSA”)中。典型地，光收发机还包括驱动器(例如，当用于驱动激光信号时被称作“激光驱动器”)，被配置为响应于各种控制输入来控制光发射机的运行；以及放大器(例如，常被称作“后置放大器”)，被配置为在对经信道衰减的接收信号进行进一步处理之前对其进行放大。控制器电路(下文中被称作“控制器”)控制激光驱动器和后置放大器的运行。
随着收发机和其它通信模块提供的光传输速度的提高，传统上不重要的运行障碍变得越发明显。随着传输速度的加快而越来越多地遇到的一种障碍涉及电磁干扰或“EMI”。EMI是由收发机模块的部件产生的电噪声，其以由收发机发射的电磁波的形式表现。
光收发机封装尤其是以高传输速度工作的光收发机封装特别容易辐射EMI。该现象是不希望的，这是由于EMI能够干扰其它电气部件的正常运行。特别地，存在收发机模块的物理配置在抑制EMI方面做得较差-尤其在模块的生成速度增大时。光收发机模块的一些区域比其它区域更容易辐射不期望EMI。这种区域的实例包括外罩和收发机外壳的露出部分之间的接合处。
因此，在工业中需要被配置以使EMI的辐射最小化的诸如光电收发机模块的可插模块。优选地，模块配置可被用于具有高频数据信号传输的环境中。而且，模块配置应该包括通过其使传统上容易辐射EMI的特定区域被充分屏蔽以防止这种辐射的装置。
发明内容
这里公开的实施例涉及一种用于控制光收发机模块中的电磁干扰的可插入式屏蔽夹。光收发机模块可以包括容纳第一和第二光组件的外壳以及与所述外壳相配合来限定光收发机模块的覆盖物的外罩。
屏蔽夹可以包括由传导材料构成的主体。主体可以包括第一和第二垂直侧面构件。侧面构件包括被配置为压缩地接合在外壳和外罩之间的第一组多个弹簧爪。
主体也可以包括第一和第二屏蔽构件，每个屏蔽构件被配置为接纳第一和第二光组件之一的相应管口(nosepiece)。第一和第二屏蔽构件被定位在紧邻相应管口的法兰处，以截获由光收发机模块产生的电磁干扰。
主体还可包括底部构件，其包括被配置为压缩地接合在外壳和外罩之间的第二组多个弹簧爪。底部构件与第一和第二垂直侧面构件以及第一和第二屏蔽构件互相连接。
本发明内容被提供以用简化形式引入选取的概念，这些概念将在下面具体实施方式中进一步描述。本发明内容既不用于确定要求保护的主题的关键特征或主要特征，也不将用来帮助确定要求保护的主题的范围。
附加特征和优点将在随后的描述中阐明，该特征和优点的一部分可根据描述变得清楚，或者可通过实施这里的教导而被了解。可通过在所附权利要求中具体指出的工具和组合来实现并获得这里教导的特征和优点。这些和其它特征将根据随后的描述和所附权利要求而变得更加清楚，或可通过如下文中阐述的本发明的实施来了解。
附图说明
为了进一步阐述本发明的以上和其它优点和特征，将参照在附图中示出的其特定实施例来给出本发明的更具体描述。应当理解，这些图仅示出本发明的典型实施例，因此不应认为构成对其范围的限制。通过使用附图利用附加的特性和细节来描述和解释本发明，在附图中：
图1是光收发机模块的透视图，该光收发机模块作为可实现本发明实施例的一个实例环境；
图2是图1的收发机模块在外罩被移除的情况下的透视图，其示出了根据一个实施例配置的EMI屏蔽夹；
图3是根据一个实施例的EMI屏蔽夹的透视图；
图4是图3的EMI屏蔽夹的端视图；
图5是图1的光收发机模块的各种内部部件的透视图；
图6是在未安装图3的EMI屏蔽夹的情况下图1的光收发机模块的各个内部部件的透视图；
图7是图6中示出的内部部件的透视图，其示出了安装的EMI屏蔽夹；
图8是根据另一示例实施例的EMI屏蔽夹的端视图；以及
图9是根据又一示例实施例的EMI屏蔽夹的透视图。
具体实施方式
这里公开的实施例涉及用于控制光收发机模块中的电磁干扰的可插入式屏蔽夹。光收发机模块可包括容纳第一和第二光组件的外壳以及与外壳相结合来限定光收发机模块的覆盖物的外罩。
屏蔽夹可以包括由传导材料组成的主体。主体可以包括第一和第二垂直侧面构件。侧面构件包括被配置为压缩地接合在外壳和外罩之间的第一组多个弹簧爪。
主体还可以包括第一和第二屏蔽构件，每个屏蔽构件均被配置为接纳第一和第二光组件之一的相应管口。第一和第二屏蔽构件被定位在紧邻相应管口的法兰处，以截获光收发机模块产生的电磁干扰。
主体还可以包括底部构件，该底部构件包括被配置为压缩地接合在外壳和外罩之间的第二组多个弹簧爪。底部构件与第一和第二垂直侧面构件以及第一和第二屏蔽构件互相连接。
现在将参照附图，其中相似的结构提供有相似的参考标号。应当理解附图是本发明示例性实施例的图示和示意性表示，而不是对本发明的限定，其不必按比例绘制。
图1至图8示出了本发明实施例的各种特征，其一般针对包含于如光收发机模块的通信模块中的设备，该设备被配置为减少或消除来自模块特定部分的EMI辐射。特别地，该设备被配置作为EMI屏蔽夹以防止来自光收发机模块的侧部和前部的EMI辐射，从而改善总的EMI性能。
首先，参照图1和2，描述可实施本发明实施例的EMI屏蔽夹的实例环境。详细地，图1示出了光收发机模块(“收发机”)的透视图，该模块总地被标记为100，其用于与在一个实施例中可操作地连接到通信网络(未被示出)的外部主机相连接来发送和接收光信号。如所描述的，图1和图2的收发机包括各种部件，这些部件包括光发射组件(“TOSA”)10、光接收组件(“ROSA”)20(图6中示出)、柔性电路30以及印刷电路板50。详细地，收发机100中包括两个柔性电路30(在图6中仅示出其中之一)，该两个柔性电路中的每一个均用来将TOSA 10和ROSA 20电连接到位于PCB 50上的多个传导衬垫(conductive pad)。边缘连接器60(图2和图5)位于PCB 50的端部，以使收发机100能够与主机装置(未示出)电连接。如此PCB 50便于TOSA 10/ROSA 20与主机之间的电通信。
收发机100的上述部件部分地容纳在外壳70内，外壳70包括伸长的主体部分70A和前端部70B。外壳前端部70B中包括一对端口80，其被配置用于在将连接器化的光纤线缆(未示出)容纳于其中，以允许通过收发机100接收和发送光信号。还包括锁机构90，用于可拆装地将收发机100紧固在主机装置的槽中。
包括用于与收发机外壳70可滑动地接合的外罩96，以与外壳一起形成内部收发机部件的覆盖物。在外壳70的前端部70B附近的外罩96的端部包括多个弹簧爪98，该多个弹簧爪98被配置为与将收发机容纳于其中的主机装置槽的相应部分电连接，由此，使外壳70和外罩96相对于主机装置电共同接地。
如所提到的，本发明的实施例针对用于减少或防止来自通信模块的选取区域的EMI辐射的装置。图1和图2中所示的收发机100是这种通信模块的一个实例。应注意，虽然这里详细描述了收发机100，但仅以示例的方式而不是通过限制本发明范围的方式描述了光收发机100。例如，在一个实施例中光收发机100可适于以各种每秒数据率进行光信号的发送和接收，该每秒数据率包括但不限于：1G比特、2G比特、4G比特、8G比特、10G比特或更高带宽的光纤链路。另外，本发明的原理可在任何形状规格(form factor)(如XFP、SFP以及SFF)的光收发机中实现，而不受限制。此外，其它类型和构造的通信模块或具有与这里示出和描述的组件在某些方面不同的组件的通信模块也可从这里公开的原理中受益。
在工作期间，收发机100可从主机接收承载数据的电信号，以将其作为承载数据的光信号发送到光纤(未示出)上，主机可以是能够与光收发机100通信的任何计算系统。例如，电差分数据信号被提供到光源(例如位于TOSA 10中的激光器)，该光源将电信号转换成承载数据的光信号，以发射到光纤上并经由光通信网络传输。激光器(未示出)可以是边发射激光二极管、垂直腔表面发射激光器(“VCSEL”)、分布反馈(“DFB”)激光器、或其它合适的光源。因此，TOSA 10作为电光转换器。
此外，收发机100被配置为经由ROSA 20从光纤接收承载数据的光信号。ROSA 20通过经由包含在ROSA中的光电探测器或其它适当装置将接收到的光信号转换成电信号而作为光电转换器。然后，将得到的电信号提供给接纳收发机100的主机装置。
如图2所示，收发机100还包括可用于减小来自收发机100的选取部分的电磁干扰(“EMI”)辐射的设备。特别地，示出的EMI屏蔽夹被定位在紧邻收发机外壳70的相应部分处，该EMI屏蔽夹总地被标记为120。由于这种定位，所以屏蔽夹120对改善收发机100的EMI抑制方面是有用的，如后面所述。
现在参照图3和图4描述关于屏蔽夹120的一个实施例的各种细节。如所示出的，屏蔽夹120包括包含两个垂直侧面构件124的主体122，这两个垂直侧面构件124经由底部构件128互相连接。还包括作为屏蔽主体122的一部分的两个屏蔽构件130。屏蔽构件130中的每一个都附连到底部构件128并经由连接部分148彼此互相连接。下面给出关于这些构件中的每一个的其它细节。在本实施例中屏蔽夹主体122由传导材料(例如金属物质)构成，以允许其吸收EMI。
更详细地，假设如图4所示的定向，每个侧面构件124的附连端连接到底部构件128，以相对于水平底部构件垂直延伸。每个侧面构件124包括多个弹簧爪134，该多个弹簧爪134中的每一个都远离屏蔽构件130向外弯曲。在本实施例中，在每个侧面构件124上包括三个弹簧爪。附加地，在每个侧面构件124的顶端附近包括向内延伸的侧面突出物(side tab)140。侧面突出物140在其上可以包括小的“翻转(rollover)”特征(未示出)以便于其与收发机100的外壳70或其它组件相匹配并提高屏蔽夹120在该区域中的机械强度。
与垂直侧面构件124相似，底部构件128包括多个向外弯曲的弹簧爪136。在示出的实施例中，底部构件128上包括五个弹簧爪136。底部构件128上还包括两个向上延伸的伸长底部突出物142。最后，底部延伸146包括在两个底部突出物142之间并连接到连接部分148。如下面描述的，刚刚描述的各种组件对于屏蔽夹120用来防止或减小来自收发机100的EMI辐射的目的是有用的。应注意描述性术语“向内”、“向外”、“垂直”“水平”等仅用来方便对屏蔽夹进行完整的描述，不意味着以任何方式来限制本发明。
现在参照图5，来描述屏蔽夹与收发机100的TOSA 10和ROSA 20接合的方式。如图所示，TOSA 10和ROSA 20都包括从法兰156延伸的管口152。屏蔽夹的屏蔽构件130中的每一个定义了U形凹口，U形凹口被确定尺寸、被间隔开并被配置以在其中接纳相应的管口152的一部分，使得管口设置在凹口的底部曲线处。屏蔽夹120被横向定位使得每个屏蔽夹构件位于相应的法兰156附近。由于被如此定位并与其它将描述的收发机/主机组件电接地，所以每个屏蔽构件130可截获向收发机的前部发射以穿过在外壳前端部70B中限定的端口80(图2)和在该端口80周围泄漏的EMI辐射。EMI没有泄漏，相反，EMI被屏蔽构件130很好地吸收，从而防止其辐射。
现在参照图6和图7描述除了已结合图5论述的内容以外的、关于屏蔽夹120在收发机100中的放置的各种细节。如图6所示，在外壳70的前端部70B中限定用于接纳TOSA 10和ROSA 20的空间。如进一步示出的，如图6所示，外壳前端部70B限定用于接纳TOSA和ROSA管口152的法兰156的法兰槽160。附加地，通过外壳前端部70B在法兰槽160附近限定多个间隔开的隆起164。
在图7中，示出屏蔽夹120插入外壳前端部70B中，使得屏蔽构件130以也在图5中示出的方式接纳管口152。由于被这样定位，所以屏蔽夹120被设置在相应的一个TOSA/ROSA法兰156附近，而每个U形屏蔽构件130的末端130A被设置在相应的隆起164附近，如图7所示。该配置将屏蔽夹120部分地紧固在外壳内。
此外，还通过外壳70与外罩96之间的“夹持”接合将屏蔽夹120紧固就位。如图2所示，屏蔽夹120位于收发机100中，使得屏蔽夹的侧面构件124与外壳70B的外部接合。然后进行外罩96到外壳70的滑动接合，使得弹簧爪134和136(在图2中以未压缩状态示出)被压缩在外壳70和外罩96之间，如图1所示。由于这种定位，所以外罩96将屏蔽夹120夹持在外壳70的一部分和外罩自身之间，从而将屏蔽夹紧固就位。
外壳70、外罩96和屏蔽夹120之间的这种接合进一步保证了在其间实现足够的电互连性。特别地，外壳70和外罩96通过已知机构和方法电接地到主机或某个其它接地源，这种机构和方法这里将不再明确描述。屏蔽夹120与外壳70和外罩96二者的接合允许也与屏蔽夹建立共地连接。这使得屏蔽夹120能够在入射其上的EMI辐射到收发机100外部之前截获该EMI。
除了上面已结合屏蔽构件130进行的描述之外，屏蔽夹120在收发机100中的放置(最好参见图2)防止了来自收发机的EMI的辐射。详细地，屏蔽夹120的侧面构件124位于外壳70和外罩96之间紧邻外壳和外罩彼此重叠的点处，这总地以图1中的166表示。由于传统上这是不期望发生EMI辐射的区域，屏蔽夹的使用表示在阻止EMI辐射方面的进步。重要的是，通过实施本发明的实施例，以相对较高的频率工作从而产生相对较高级别EMI的现有收发机能够保持由工业准则设定的EMI辐射安全等级。
现在参照图8示出本发明另一实施例的细节，其中示出屏蔽夹220。与前述实施例相比，屏蔽夹220包括除了其中限定的孔232之外基本平坦而实心的屏蔽构件230。孔232以接纳TOSA 10和ROSA 20的管口152的尺寸制造。可与上述屏蔽夹120相似地安装和使用屏蔽夹220。然而，屏蔽构件230的相对较大的尺寸可导致更多的EMI中断，由此改善收发机100的EMI特性。
现在参照图9示出本发明又一实施例的细节，其中示出屏蔽夹320。与图3所示的实施例相比，屏蔽夹320包括与底部延伸346整体形成的底台342。此外，底部延伸346从底部构件328垂直地延伸出。该配置有利地截获EMI，以在EMI从收发机辐射之前将其抑制。
在不背离本发明的精神和主要特征的情况下可以其它特定形式实施本发明。在各个方面所描述的实施例应被认为仅是示例性的，而不构成限制。因此，本发明的范围通过所附权利要求而不是由前面的描述来指定。落入权利要求的等效替换的意义和范围内的所有变化都包含在其范围内。

Claims (20)

1.一种用于控制光收发机模块中的电磁干扰的可插入式屏蔽夹，所述光收发机模块包括容纳第一和第二光组件的外壳以及与所述外壳相配合来限定所述光收发机模块的覆盖物的外罩，所述屏蔽夹包括：
由传导材料构成的主体，并且所述主体包括：
第一和第二垂直侧面构件，每个侧面构件均包括被配置为压缩地接合在所述外壳和外罩之间的第一组多个弹簧爪；
第一和第二屏蔽构件，每个屏蔽构件均被配置为接纳所述第一和第二光组件之一的相应管口，所述第一和第二屏蔽构件被定位在紧邻所述相应管口的法兰处以截获由所述光收发机模块产生的电磁干扰；以及
底部构件，包括被配置为压缩地接合在所述外壳和所述外罩之间的第二组多个弹簧爪，所述底部构件与所述第一和第二垂直侧面构件以及所述第一和第二屏蔽构件互连。
2.根据权利要求1所述的可插入式屏蔽夹，其中，当所述外罩与所述外壳相匹配时所述屏蔽夹被紧固就位在所述外罩和所述外壳之间。
3.根据权利要求1所述的可插入式屏蔽夹，其中，所述第一组多个弹簧爪从所述第一和第二垂直侧面构件向外弯曲，以及其中，所述第二组多个弹簧爪从所述底部构件向外弯曲。
4.根据权利要求1所述的可插入式屏蔽夹，其中，所述第一和第二垂直侧面构件还包括位于所述第一和第二垂直侧面构件顶部附近的向内延伸的侧面突出物构件，其中，所述侧面突出物构件被配置以便于屏蔽夹与所述外壳相匹配并提高所述屏蔽夹的机械强度。
5.根据权利要求1所述的可插入式屏蔽夹，其中，所述底部构件还包括两个向上延伸的伸长底部突出物构件。
6.根据权利要求5所述的可插入式屏蔽夹，其中，所述底部构件还包括从所述底部构件水平延伸并位于所述两个向上延伸的伸长底部突出物之间的延伸构件。
7.根据权利要求5所述的可插入式屏蔽夹，其中，所述底部构件还包括从所述底部构件垂直延伸并与所述两个向上延伸的伸长底部突出物整体形成的延伸构件。
8.根据权利要求1所述的可插入式屏蔽夹，其中，所述第一和第二屏蔽构件限定被配置为接纳所述第一和第二光组件的所述管口的U形凹口。
9.根据权利要求1所述的可插入式屏蔽夹，其中，所述第一和第二屏蔽构件限定被配置为接纳所述第一和第二光组件的所述管口的一个或更多孔。
10.根据权利要求1所述的可插入式屏蔽夹，其中，所述第一和第二垂直侧面构件位于所述外壳和所述外罩之间紧邻所述外壳和所述外罩彼此重叠的点处。
11.一种光收发机模块，包括：
光发送组件(“TOSA”)；
光接收组件(“ROSA”)；
外壳，被配置为容纳所述TOSA和所述ROSA；
外罩，被配置为与所述外壳相配合来限定所述光收发机模块的覆盖物；以及
屏蔽夹，被配置为控制所述光收发机模块中的电磁干扰，所述屏蔽夹包括：
由传导材料构成的主体，并且所述主体包括：
第一和第二垂直侧面构件，每个侧面构件均包括被配置为压缩地接合在所述外壳和外罩之间的第一组多个弹簧爪；
第一和第二屏蔽构件，每个屏蔽构件均被配置为接纳所述第一和第二光组件之一的相应管口，所述第一和第二屏蔽构件被定位在紧邻所述相应管口的法兰处以截获由所述光收发机模块产生的电磁干扰；以及
底部构件，包括被配置为压缩地接合在所述外壳和所述外罩之间的第二组多个弹簧爪，所述底部构件与所述第一和第二垂直侧面构件以及所述第一和第二屏蔽构件互连。
12.根据权利要求11所述的光收发机模块，其中，当所述外罩与所述外壳相匹配时所述屏蔽夹被紧固就位在所述外罩和所述外壳之间。
13.根据权利要求11所述的光收发机模块，所述第一组多个弹簧爪从所述第一和第二垂直侧面构件向外弯曲，以及其中，所述第二组多个弹簧爪从所述底部构件向外弯曲。
14.根据权利要求11所述的光收发机模块，其中，所述第一和第二垂直侧面构件还包括位于所述第一和第二垂直侧面构件顶部附近的向内延伸的侧面突出物构件，其中，所述侧面突出物构件被配置以便于屏蔽夹与所述外壳相匹配并提高所述屏蔽夹的机械强度。
15.根据权利要求11所述的光收发机模块，其中，所述底部构件还包括两个向上延伸的伸长底部突出物构件。
16.根据权利要求15所述的光收发机模块，其中，所述底部构件还包括从所述底部构件水平延伸并位于所述两个向上延伸的伸长底部突出物之间的延伸构件。
17.根据权利要求15所述的光收发机模块，其中，所述底部构件还包括从所述底部构件垂直延伸并与所述两个向上延伸的伸长的底部突出物整体形成的延伸构件。
18.根据权利要求11所述的光收发机模块，其中，所述第一和第二屏蔽构件限定被配置为接纳所述第一和第二光组件的所述管口的U形凹口。
19.根据权利要求11所述的光收发机模块，其中，所述第一和第二屏蔽构件限定被配置为接纳所述第一和第二光组件的所述管口的一个或更多个孔。
20.根据权利要求11所述的光收发机模块，其中，所述第一和第二垂直侧面构件位于所述外壳和所述外罩之间紧邻所述外壳和所述外罩彼此重叠的点处。
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