CN1075904C - 插件板的连接方法及其结构 - Google Patents
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Abstract
电子和/或通信系统中连接主控插板与功能接口插板的方法及其结构。在背板的一面设置插接功能板的第一插座，而在母板另一面设置插接主控板的并与第一插座正交的第二插座，合理布置这两类插板的走线和相对位置并将高频信号线集中于正交插座中，便能实现高频信号线的最短距离连接和设置更多的接地屏蔽点。由此避免了信号间的串扰，回波损耗等问题，大大提高了高频电子通信系统的稳定、可靠性，本发明尤其适用于ATM交换机等高频电子设备。
Description
本发明涉及电子通信领域中插件板的连接方法及其结构，更具体地涉及电子通信系统中主控资源部件与多块功能或接口插件板相连的连接方法及其结构。
目前，在一些大型电子设备或通信系统中，多块功能板或接口板与主控资源板相连接的传统插件结构，例如如图1所示：插件板1、2、……37从同一方向分别插入各自的背板50、51、52，安装在不同的机框60、61、62里；机框之间用双绞线、扁平电缆、光缆等加以连结。(如该图虚线所示)。62为主控资源框，其中插件板33、34……37分别与各功能板或接口板1、2、3、……32，都有密切联系，它们之间的连线通过集中到驱动板3、19、35的一束双绞线和/或电缆、光缆来连接，在每框内由驱动板分散到相应的功能板或接口板上。
这样当系统容量增大，机框数随之增多时，相互之间的连线加长，接地电阻也加大。尤其当工作频率升高时，不可避免地会引起信号间的串扰、回波损耗、电磁干扰等问题，使系统误码增大，严重影响到系统的可靠性和稳定性。
本发明的目的即为克服现有技术的上述问题，提供一种能确保电子通信设备在高频下仍能稳定可靠工作，尽量缩短高频线路连线长度的插件板的连接方法及其结构。
为达此目的，本发明的构思包括：尽可能地缩短插件板间连线长度，以便可靠地传输高速信号同时增大背板的有效利用面积。尽可能多地增加印制板的接地点数目，以降低地回路阻抗，减少信号的反射，提供有效的电磁屏蔽。
为此按本发明上述构思，在电子通信系统中的一块背板上将主控制资源部件、及其备份连接到含若干功能和/或接口组件的第一类插板的连接方法，包括以下步骤：
在所述背板的一面平行设置用于接插所述第一类插板的第一类插头/座；在所述背板的另一面设置与所述第一类插头/座基本垂直并包含交叉部分和非交叉部分的第二类插头。用于接插所述第二类插板并将高频信号连线设置在第二类插头/座的交叉部分，其他信号连接和冗余接地点设置在第二类插头/座的非交叉部分。
在印制第一类和第二类插板前还要根据各所述第一类插板与第二类插板的连接要求，确定其中布线位置及其的相对位置，以使两者连线特别是高频信号连线尽可能短，以便当插上所述第一类插板与所述第二类插板后即能通过所述第一和第二类插头以及背板实现最短距离的连接。
此外还在所述背板上印制了可供扩容时作为多块所述第二类插板之间的互连线和所述第一类插板和第二类插板的公共地的连线，以取代现有技术中的所有外接的硬连接线。
为实现本发明上述方法在电子或通信系统中将主控资源部件及其备份与含若干功能和/或接口组件的第一类插板通过一块或多块背板加以连接的连接结构包括：在所述背板的一面并行安装有若干第一类插头，用于接插所述第一类插板，其特征在于该结构还包括：在所述背板的另一面设置有与所述第一类插头基本正交的第二类插头，用于接插含所述主控资源部件的第二类插板，以连接高频信号线，和设置在所述第一类插头之间的非交叉连接插头，用于连接非高频信号线和接地点，而且所述第一类插板与所述第二类插板以最短距离予以连接。
由此可见，本发明的印制板连接方法及其结构的优点在于：
由于电信号走线短，背板连线在多层板中分布参数固定，并设置了较多接地点，降低了地回路阻抗，提供了有效的电磁屏蔽，增强了抗干扰和抗高频串扰能力，从而大大提高了高频电子通信系统的稳定性和可靠性。此外，该交叉复连背板结构在机械强度和加工工艺允许的范围可任意扩展，设计简单，易于实施。该交叉复连背板用途广泛，适用于宽带通信系统和其他高频电子设备中。
下面结合附图说明本发明交叉复连背板结构的实施例。
图1为一种传统的多个插件板的连接方法及结构示意图；
图2a和2b分别为本发明交叉复连的插件连接方法与结构的一个实施例的平面和立体示意图；
图2c为图2b中部分插头的放大前视图；
图2d和2e分别为图2a所示插头交叉部分A的侧视和顶视图；
各附图中相同标号表示相同部件。
参见图2a，该图示出了将本发明交叉复连方法和背板结构运用于ATM交换机中的一个实施例。如图所示本发明连接结构的基本构架包括一块背板250，例如尺寸为600mm(L)×550mm(W)；多块第一类板201，包括用户板、中继板、业务适配板等，例如尺寸为250mm(L)×200mm(W)；一块或多块第二类板240(241)，包括交换网络板和中央控制板及其备份板等，其尺寸例如为500mm(L)×180mm(W)。大背板250设有四排插第一类板201的交叉连接插头，并在第一类插头之间设有非交叉连接插头，供第二类板240接插背板用，大背板设有第二类插头(254)10排，供10块第二类插板接插。每排有16个第一类插头，即有16个槽位，可插16块第一类板。第16块第一类板共享一块第二类板240和一块第二类备用板241。四排第一类板共占用8块第二类板，另加一块第二类板的中央控制板和一块中央控制备份板。第一类板201相互间的连线印制在背板上。第一类板的二次电源板供电到背板，第一类和第二类各排板供电从背板通过插针引到板上。第一类板的面板201上设计有输入输出线插头(座)、指示灯、控制开关等。第一类板中的用户板、中继板，业务适配板可以根据实际需要来配置，第二类240,241板中的交换网络板及其备份板也可根据交换容量来配置，一块交换网络板可以完成64×64的交换容量，二块则可完成128×128的交换容量，四块则可完成256×256的交换容量。本实例的以交叉复连背板结构为整体结构的ATM交换机可以实现从16×16到256×256的平滑扩展。
现结合图2b至2e说明运用本发明方法的要点，这些图中除与图2a相同标号以外的标号或符号表示：205-第一类插板插座；251-第一类插板直排插头；252-第二类插板插座，253-调整垫；254-第二类插头，270-印刷在背板上的连线，●表示插头接地点，O表示连接高频信号线的插头点；A-交叉连接插头的前部；C-非交叉连接插入头的前部；B-非交叉连接插头的后部(用虚线表示)。附带说一下，图2b所示第一类插头251，第二类插头254，也可为插座，此时第一类和第二类插板的插座205、252则相应改为插头。
例如，要将用户板201a上的高频信号(W)与网板240a上的信号(X)相连时，首先必须在确定用户与网板相对位置时，使这两信号能以最短连线引到插头251(254)的交叉连接部分A，再通过交叉连接的插针互连(在此插针上W与X合为一点)；再如图2c所示在该信号插针周围布置尽可能多的接地点，从而确保了高频信号的可靠性。其他低频信号线则可布置在用户板和网板的任意位置，并通过插头的非交叉部分B,C与背板250的印制线相连而实现连接。
以上虽已结合实施例，对本发明方法和结构作了详细说明，但本领域技术人员易于根据本发明构思作出对上述实施例的各种显而易见的变动或改型，例如：作为交叉复连背板结构应用的一个特例，可以将第二类板作成许多块小板，或者几块大小不一的板的组合，以实现特殊的电路要求，还可以通过交叉连接部分接出测试点，与测试设备以同轴电缆，双绞线或者光纤相连等等。又如本实施例中，所述的背板可以为一块大背板，也可以分为尺寸不同的若干小背板，以及诸如此类的显而易见的变化。
故本发明保护范围并非局限于上述实施例而是应由包罗其所有等同物的权利要求书来确定。
Claims (15)
1、在电子或通信系统中，在背板上将主控资源部件及其备份连接到含有若干功能和/或接口组件的第一类插板的连接方法，该方法包括：
在所述背板的一面平行设置用于接插所述第一类插板的第一类插头/座；
在所述背板的另一面设置与所述第一类插头/座基本垂直并包含交叉部分和非交叉部分的第二类插头/座，用于插接所述第二类插板；
根据各所述第一类插板与所述主控资源部件的连接要求，确定所述主控资源部件与所述第一类插板的信号连接距离最短时所述第一和第二类插板的布线图，及其相对位置；
将所述布线图分别印制在多块第一类插板和一块或多块第二类插板上，以便当所述第一类插板和第二类插板按所述相对位置分别接插到所述第一和第二类插头/座时，便能实现两者的最短距离的连接。
2、如权利要求1的所述连接方法，其特征在于该方法还包括：将所述第一类插板中的所有高频信号线与所述第二类插板的连线设置在与所述第二类插头/座交叉部分的相应位置上，并在这些位置周围设置尽可能多的接地点；而其他信号线可设置在第一类插板和第二类插板的其他任意位置，使其通过所述第二类插头/座的非交叉部分实现连接。
3、如权利要求2的所述连接方法，其特征在于还包括：
在所述背板上印制所述第一类插板的其他信号线与所述第二类插板的相应连线，以及所述第一类插板之间的互连线。
4、如权利要求3所述的连接方法，其特征在于还包括：在所述背板上印制可供扩容时作为多块所述第二类插板之间的互连线。
5、如权利要求4的所述连接方法，其特征在于：该方法还包括在所述背板上印制所述第一类插板和第二类插板的公共地的连线。
6、1～5任一权利要求的所述连接方法，其特征在于：所述背板为一块大背板。
7、1～5任一权利要求的所述连接方法，其特征在于：所述背板为尺寸不同的若干小背板。
8、在电子或通信系统中将主控资源部件及其备份与若干含功能或接口组件的第一类插板通过不少于一块背板加以连接的连接结构，该结构包括在所述背板的一面并行安装有若干第一类插头/座，用于接插所述第一类插板，其特征在于该结构还包括：在所述背板的另一面设置有与所述第一类插头/座正交的第二类插头/座，用于接插含所述主控资源部件的第二类插板，以实现所述第一类与第二类插板的高频信号线的最短距离连接，和在所述第一类插头/座之间设置有非交叉连接插头/座，用于连接一般信号线和设置冗余插针以增加所述第一类插板和第二类插板的接地点。
9、如权利要求8的连接结构，其特征在于：所述背板上印制有所述第一类插板的一般信号线与所述第二类插板的相应连线，以及所述第一类插板之间的互连线。
10、如权利要求9的连接结构，其特征在于：所述背板上印制有可供扩容时作为多块所述第二类插板之间的互连线。
11、如权利要求10的连接结构，其特征在于：所述背板上印制有所述第一类插板和第二类插板的公共地的连线。
12、如8-11任一权利要求的连接结构，其特征在于，所述通信系统为ATM交换机，所述第一类插板包括用户板、中继板、业务适配板，所述第二类插板包括交换网络板和中央控制板及其备份。
13、如权利要求12的连接结构，其特征在于：每16块所述第一类插板共享一块所述第二类插板和一块第二类备用板。
14、如权利要求13的连接结构，其特征在于：所述第二类插座包括有10排，供10块第二插板接插。
15、如权利要示求12的连接结构，其特征在于所述ATM交换机容量可从16×16平滑扩展到256×256。
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