CN108427162B - 光背板互连系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种光背板互连系统，涉及通信设备技术领域，包括：子架，其上固定有至少一个电背板；光背板，其固定在子架上，并固定在电背板的一侧，光背板内设有光纤；光线卡，其固定在子架上，并位于电背板远离光背板的一侧，光线卡通过电背板与光背板对接；以及光交换卡，其固定在子架上，并位于电背板远离光背板的一侧，光交换卡通过电背板与光背板对接，且光交换卡、光线卡和光背板通过电背板形成光通路。本发明中的光背板互连系统成本低、低损耗且不易串扰。

Description

光背板互连系统
技术领域
本发明涉及通信设备技术领域，具体涉及一种光背板互连系统。
背景技术
高速背板作为通信传输系统的关键组件，实现形式包括电背板和光背板两种。
传统的电背板互连是铜互连的方式实现的。针对大容量、高速率的通信系统，传统的方案有以下两种：一是增加铜线数量，采用这种方案不但使得PCB板结构复杂，而且提高了成本；二是使用更高速的IO或采用差分技术来提高每根铜线的数据传输速度，但由于铜互连存在损耗及串扰等固有特性，使得高速铜互连信号的完整性也容易受到影响。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种成本低、低损耗且不易串扰的光背板互连系统。
为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：
一种光背板互连系统，包括：
子架，其上固定有至少一个电背板；
光背板，其固定在所述子架上，并固定在所述电背板的一侧，所述光背板内设有光纤；
光线卡，其固定在所述子架上，并位于所述电背板远离所述光背板的一侧，所述光线卡通过所述电背板与所述光背板对接；以及
光交换卡，其固定在所述子架上，并位于所述电背板远离所述光背板的一侧，所述光交换卡通过所述电背板与所述光背板对接，且所述光交换卡、光线卡和光背板通过所述电背板形成光通路。
在上述技术方案的基础上，所述电背板上设有光适配器，所述光适配器可在所述电背板上浮动，所述光背板上设有与所述光适配器相连的光纤插头，所述光纤插头与所述光纤相连，所述光线卡和光交换卡上均设有与所述光适配器相连的光连接器，且所述光线卡和光交换卡上的光连接器可分别对应在所述光线卡和光交换卡上浮动。
在上述技术方案的基础上，所述电背板包括电背板印制板，所述光适配器通过螺钉固定在所述电背板印制板上，所述电背板上还设有电背板导向机构，所述电背板导向机构固定在所述电背板印制板上，且所述电背板导向机构朝所述电背板印制板的一侧凸出。
在上述技术方案的基础上，所述光背板互连系统还包括连接件，所述连接件包括连接板以及设置在连接板两侧的两个连接部，两个所述连接部均呈L型，其中一个所述连接部与所述电背板相连，另一个所述连接部与所述光背板相连。
在上述技术方案的基础上，所述光线卡包括：
光线卡印制板，所述光线卡上的光连接器通过螺钉固定在所述光线卡印制板上；
光线卡导向机构，其固定在所述光线卡印制板的一端，所述光线卡导向机构用于与所述电背板导向机构凸出的部分相匹配；
光线卡锁紧件，其与所述光线卡导向机构相对设置并固定在所述光线卡印制板的另一端。
在上述技术方案的基础上，所述光线卡导向机构包括第一固定端和第一导向端，所述第一固定端和第一导向端形成一L型，所述第一固定端固定在所述光线卡印制板的一端，所述第一导向端上设有与所述电背板导向机构凸出的部分相匹配的第一导向孔。
在上述技术方案的基础上，所述光交换卡包括：
光交换卡印制板，所述光交换卡上的光连接器通过螺钉固定在所述光交换卡印制板上；
光交换卡导向机构，其固定在所述光交换卡印制板的一端，所述光交换卡导向机构用于与所述电背板导向机构凸出的部分相匹配；
光交换卡锁紧件，其与所述光交换卡导向机构相对设置并固定在所述光交换卡印制板的另一端。
在上述技术方案的基础上，所述光交换卡导向机构包括第二固定端和第二导向端，所述第二固定端和第二导向端形成一L型，所述第二固定端固定在所述光交换卡印制板的一端，所述第二导向端上设有与所述电背板导向机构凸出的部分相匹配的第二导向孔。
在上述技术方案的基础上，所述光背板互连系统包括两个所述光交换卡以及多个所述光线卡，每个所述光线卡均引入2N芯束光纤，且每个所述光线卡所引入的N芯束光纤与一个所述光交换卡相连，剩余的N芯束光纤与另一个所述光交换卡相连。
在上述技术方案的基础上，所述子架上固定有两个电背板，所述光背板固定在两个所述电背板之间。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明的光背板互连系统包括光交换卡、光线卡、光背板和电背板。由于光交换卡、光线卡和光背板通过电背板形成光通路。在光背板互连技术的支持下，由于光互连具有带宽高和损耗小的优点，信号的完整性基本不受影响，而且有极好的电磁兼容性能。其简化了传统的电背板信号传输通道，解决了大容量、高速率电背板的高成本、高损耗、易串扰等问题。
附图说明
图1为本发明实施例中光背板互连系统的结构示意图；
图2为本发明实施例中电背板的结构示意图；
图3为本发明实施例中光背板的结构示意图；
图4为本发明实施例中光线卡的结构示意图；
图5为本发明实施例中光交换卡的结构示意图；
图6为本发明实施例中连接件的结构示意图；
图7为本发明实施例中采用双面多层子架的光背板互连系统的结构示意图。
图中：1-子架，2-电背板，21-光适配器，22-电背板印制板，23-电背板导向机构，3-光背板，31-光纤插头，4-光线卡，41-光线卡印制板，42-光线卡导向机构，43-光线卡锁紧件，44-第一固定端，45-第一导向端，5-光交换卡，51-光交换卡印制板，52-光交换卡导向机构，53-光交换卡锁紧件，54-第二固定端，55-第二导向端，6-光连接器，7-连接件，71-连接板，72-连接部。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1：
参见图1至图5所示，本实施例提供一种光背板互连系统，其包括子架1、电背板2、光背板3、光线卡4和光交换卡5。
子架1上固定有至少一个电背板2。子架1主要用来为整个光背板互连系统提供支撑架构。
光背板3固定在子架1上，并固定在电背板2的一侧，光背板3内设有光纤。光背板3为整个光背板互连系统提供光纤路由。
光线卡4固定在子架1上，并位于电背板2远离光背板3的一侧，光线卡4通过电背板2与光背板3对接。
光交换卡5固定在子架1上，并位于电背板2远离光背板3的一侧，光交换卡5通过电背板2与光背板3对接，且光交换卡5、光线卡4和光背板3通过电背板2形成光通路。
光线卡4将输入业务拆分为多路信号，分别传送给个光交换卡5，或者将每个光交换卡5交换来的多路信号合成一个业务对外输出。光交换卡5根据输入线卡送来的信号目的端口，将信号交换到对应的光线卡4上。
本实施例中，由于光交换卡5、光线卡4和光背板3通过电背板2形成光通路。在光背板互连技术的支持下，由于光互连具有带宽高和损耗小的优点，信号的完整性基本不受影响，而且有极好的电磁兼容性能。其简化了传统的电背板信号传输通道，解决了大容量、高速率电背板的高成本、高损耗、易串扰等问题。
实施例2：
参见图1至图5所示，本实施例提供一种光背板互连系统，其包括子架1、电背板2、光背板3、光线卡4和光交换卡5。
子架1上固定有至少一个电背板2。
光背板3固定在子架1上，并固定在电背板2的一侧，光背板3内设有光纤。
光线卡4固定在子架1上，并位于电背板2远离光背板3的一侧，光线卡4通过电背板2与光背板3对接。
光交换卡5固定在子架1上，并位于电背板2远离光背板3的一侧，光交换卡5通过电背板2与光背板3对接，且光交换卡5、光线卡4和光背板3通过电背板2形成光通路。
进一步地，电背板2上设有光适配器21，光适配器21可在电背板2上浮动，光背板3上设有与光适配器21相连的光纤插头31，光纤插头31与光纤相连，光线卡4和光交换卡5上均设有与光适配器21相连的光连接器6，且光线卡4和光交换卡5上的光连接器6可分别对应在光线卡4和光交换卡5上浮动。
光背板3为一种矩形结构，由多层复合柔性基板压合而成。每层基板内布置若干束柔性光纤，可完成多块光线卡4和光交换卡5之间的光路由交叉管理。每束光纤前端固定有光纤插头31，用于与电背板2上的光适配器21进行对接。
进一步地，电背板2包括电背板印制板22，光适配器21通过螺钉固定在电背板印制板22上，电背板2上还设有电背板导向机构23，电背板导向机构23固定在电背板印制板22上，且电背板导向机构23朝电背板印制板22的一侧凸出。电背板导向机构23通过螺钉固定在电背板印制板22上，在光线卡4和光交换卡5的插拔过程中辅助导向。
本实施例中的光适配器21可在电背板2上浮动，是指以电背板2所在平面为XY平面建立空间直角坐标系XYZ，光适配器21在X、Y、Z方向上有一定的浮动区域。
同理，光线卡4和光交换卡5上的光连接器6可分别对应在光线卡4和光交换卡5上浮动。即是分别以光线卡4和光交换卡5所在平面为XY平面建立空间直角坐标系XYZ，光连接器6在X、Y、Z方向上有一定的浮动区域。
本实施例中，子架1为一种矩形箱体结构，光线卡4和光交换卡5从子架1正面插入子架1中。为了方便插拔，在光连接器6上还设有导向结构，通过导向结构使得光线卡4和光交换卡5在子架1中实现灵活插拔，从而实现光线卡4和光交换卡5上的光连接器6与电背板2上的光适配器21之间的插接和脱离。并且由于光连接器6和光适配器21可以在光线卡、光交换卡和电背板上浮动，同时光连接器6自带导向结构，使得这种插接是可以通过盲插实现的。
实施例3：
参见图1至图5所示，本实施例提供一种光背板互连系统，其包括子架1、电背板2、光背板3、光线卡4和光交换卡5。
子架1上固定有至少一个电背板2。
光背板3固定在子架1上，并固定在电背板2的一侧，光背板3内设有光纤。
光线卡4固定在子架1上，并位于电背板2远离光背板3的一侧，光线卡4通过电背板2与光背板3对接。
光交换卡5固定在子架1上，并位于电背板2远离光背板3的一侧，光交换卡5通过电背板2与光背板3对接，且光交换卡5、光线卡4和光背板3通过电背板2形成光通路。
进一步地，参见图6所示，光背板互连系统还包括连接件7，连接件7包括连接板71以及设置在连接板71两侧的两个连接部72，两个连接部72均呈L型，其中一个连接部72与电背板2相连，另一个连接部72与光背板3相连。
实施例4：
参见图1至图5所示，本实施例提供一种光背板互连系统，其包括子架1、电背板2、光背板3、光线卡4和光交换卡5。
子架1上固定有至少一个电背板2。
光背板3固定在子架1上，并固定在电背板2的一侧，光背板3内设有光纤。
光线卡4固定在子架1上，并位于电背板2远离光背板3的一侧，光线卡4通过电背板2与光背板3对接。
光交换卡5固定在子架1上，并位于电背板2远离光背板3的一侧，光交换卡5通过电背板2与光背板3对接，且光交换卡5、光线卡4和光背板3通过电背板2形成光通路。
进一步地，光线卡4包括：
光线卡印制板41，光线卡4上的光连接器6通过螺钉固定在光线卡印制板41上；
光线卡导向机构42，其固定在光线卡印制板41的一端，光线卡导向机构42用于与电背板导向机构23凸出的部分相匹配；
光线卡锁紧件43，其与光线卡导向机构42相对设置并固定在光线卡印制板41的另一端。
光线卡导向机构42通过螺钉固定在光线卡印制板41上，在光线卡4的插拔过程中辅助导向。光线卡锁紧件43安装在光线卡印制板41另一侧，用于将光线卡4插入子架1后进行锁紧。
进一步地，光线卡导向机构42包括第一固定端44和第一导向端45，第一固定端44和第一导向端45形成一L型，第一固定端44固定在光线卡印制板41的一端，第一导向端45上设有与电背板导向机构23凸出的部分相匹配的第一导向孔。
实施例5：
参见图1至图5所示，本实施例提供一种光背板互连系统，其包括子架1、电背板2、光背板3、光线卡4和光交换卡5。
子架1上固定有至少一个电背板2。
光背板3固定在子架1上，并固定在电背板2的一侧，光背板3内设有光纤。
光线卡4固定在子架1上，并位于电背板2远离光背板3的一侧，光线卡4通过电背板2与光背板3对接。
光交换卡5固定在子架1上，并位于电背板2远离光背板3的一侧，光交换卡5通过电背板2与光背板3对接，且光交换卡5、光线卡4和光背板3通过电背板2形成光通路。
进一步地，光交换卡5包括：
光交换卡印制板51，光交换卡5上的光连接器6通过螺钉固定在光交换卡印制板51上；
光交换卡导向机构52，其固定在光交换卡印制板51的一端，光交换卡导向机构52用于与电背板导向机构23凸出的部分相匹配；
光交换卡锁紧件53，其与光交换卡导向机构52相对设置并固定在光交换卡印制板51的另一端。
光交换卡导向机构52通过螺钉固定在光交换卡印制板51上，在光交换卡5的插拔过程中辅助导向。光交换卡锁紧件53安装在光交换卡印制板51另一侧，用于将光交换卡5插入子架1后进行锁紧。
进一步地，光交换卡导向机构52包括第二固定端54和第二导向端55，第二固定端54和第二导向端55形成一L型，第二固定端54固定在光交换卡印制板51的一端，第二导向端55上设有与电背板导向机构23凸出的部分相匹配的第二导向孔。
实施例6：
参见图1至图5所示，本实施例提供一种光背板互连系统，其包括子架1、电背板2、光背板3、光线卡4和光交换卡5。
子架1上固定有至少一个电背板2。
光背板3固定在子架1上，并固定在电背板2的一侧，光背板3内设有光纤。
光线卡4固定在子架1上，并位于电背板2远离光背板3的一侧，光线卡4通过电背板2与光背板3对接。
光交换卡5固定在子架1上，并位于电背板2远离光背板3的一侧，光交换卡5通过电背板2与光背板3对接，且光交换卡5、光线卡4和光背板3通过电背板2形成光通路。
进一步地，光背板互连系统包括两个光交换卡5以及多个光线卡4，每个光线卡4均引入2N芯束光纤，且每个光线卡4所引入的N芯束光纤与一个光交换卡5相连，剩余的N芯束光纤与另一个光交换卡5相连。采用这种连接方式后，可以实现光背板互连系统中的主备光交换卡的倒换。
实施例7：
参见图1至图5所示，本实施例提供一种光背板互连系统，其包括子架1、电背板2、光背板3、光线卡4和光交换卡5。
子架1上固定有至少一个电背板2。
光背板3固定在子架1上，并固定在电背板2的一侧，光背板3内设有光纤。
光线卡4固定在子架1上，并位于电背板2远离光背板3的一侧，光线卡4通过电背板2与光背板3对接。
光交换卡5固定在子架1上，并位于电背板2远离光背板3的一侧，光交换卡5通过电背板2与光背板3对接，且光交换卡5、光线卡4和光背板3通过电背板2形成光通路。
进一步地，子架1上固定有两个电背板2，光背板3固定在两个电背板2之间。
光背板互连系统不仅适用于图1所示的单面双层子架，同样适用于双面多层子架。参见图7所示，本实施例中的光背板互连系统包含2块电背板2。光背板3安装在2块电背板中间，光纤路由更为复杂，其上的光纤插头31部分与子架1正面的光线卡4和光交换卡5上的光连接器6插接，部分与子架1背面的光线卡4和光交换卡5上的光连接器6插接，实现子架双面线卡之间的光信号传输。
本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种光背板互连系统，其特征在于，包括：
子架(1)，其上固定有至少一个电背板(2)；
光背板(3)，其固定在所述子架(1)上，并固定在所述电背板(2)的一侧，所述光背板(3)内设有光纤；
光线卡(4)，其固定在所述子架(1)上，并位于所述电背板(2)远离所述光背板(3)的一侧，所述光线卡(4)通过所述电背板(2)与所述光背板(3)对接；以及
光交换卡(5)，其固定在所述子架(1)上，并位于所述电背板(2)远离所述光背板(3)的一侧，所述光交换卡(5)通过所述电背板(2)与所述光背板(3)对接，且所述光交换卡(5)、光线卡(4)和光背板(3)通过所述电背板(2)形成光通路。
2.如权利要求1所述的光背板互连系统，其特征在于：所述电背板(2)上设有光适配器(21)，所述光适配器(21)可在所述电背板(2)上浮动，所述光背板(3)上设有与所述光适配器(21)相连的光纤插头(31)，所述光纤插头(31)与所述光纤相连，所述光线卡(4)和光交换卡(5)上均设有与所述光适配器(21)相连的光连接器(6)，且所述光线卡(4)和光交换卡(5)上的光连接器(6)可分别对应在所述光线卡(4)和光交换卡(5)上浮动。
3.如权利要求2所述的光背板互连系统，其特征在于：所述电背板(2)包括电背板印制板(22)，所述光适配器(21)通过螺钉固定在所述电背板印制板(22)上，所述电背板(2)上还设有电背板导向机构(23)，所述电背板导向机构(23)固定在所述电背板印制板(22)上，且所述电背板导向机构(23)朝所述电背板印制板(22)的一侧凸出。
4.如权利要求1所述的光背板互连系统，其特征在于：所述光背板互连系统还包括连接件(7)，所述连接件(7)包括连接板(71)以及设置在连接板(71)两侧的两个连接部(72)，两个所述连接部(72)均呈L型，其中一个所述连接部(72)与所述电背板(2)相连，另一个所述连接部(72)与所述光背板(3)相连。
5.如权利要求1所述的光背板互连系统，其特征在于，所述光线卡(4)包括：
光线卡印制板(41)，所述光线卡(4)上的光连接器(6)通过螺钉固定在所述光线卡印制板(41)上；
光线卡导向机构(42)，其固定在所述光线卡印制板(41)的一端，所述光线卡导向机构(42)用于与所述电背板导向机构(23)凸出的部分相匹配；
光线卡锁紧件(43)，其与所述光线卡导向机构(42)相对设置并固定在所述光线卡印制板(41)的另一端。
6.如权利要求5所述的光背板互连系统，其特征在于：所述光线卡导向机构(42)包括第一固定端(44)和第一导向端(45)，所述第一固定端(44)和第一导向端(45)形成一L型，所述第一固定端(44)固定在所述光线卡印制板(41)的一端，所述第一导向端(45)上设有与所述电背板导向机构(23)凸出的部分相匹配的第一导向孔。
7.如权利要求1所述的光背板互连系统，其特征在于，所述光交换卡(5)包括：
光交换卡印制板(51)，所述光交换卡(5)上的光连接器(6)通过螺钉固定在所述光交换卡印制板(51)上；
光交换卡导向机构(52)，其固定在所述光交换卡印制板(51)的一端，所述光交换卡导向机构(52)用于与所述电背板导向机构(23)凸出的部分相匹配；
光交换卡锁紧件(53)，其与所述光交换卡导向机构(52)相对设置并固定在所述光交换卡印制板(51)的另一端。
8.如权利要求7所述的光背板互连系统，其特征在于：所述光交换卡导向机构(52)包括第二固定端(54)和第二导向端(55)，所述第二固定端(54)和第二导向端(55)形成一L型，所述第二固定端(54)固定在所述光交换卡印制板(51)的一端，所述第二导向端(55)上设有与所述电背板导向机构(23)凸出的部分相匹配的第二导向孔。
9.如权利要求1所述的光背板互连系统，其特征在于：所述光背板互连系统包括两个所述光交换卡(5)以及多个所述光线卡(4)，每个所述光线卡(4)均引入2N芯束光纤，且每个所述光线卡(4)所引入的N芯束光纤与一个所述光交换卡(5)相连，剩余的N芯束光纤与另一个所述光交换卡(5)相连。
10.如权利要求1所述的光背板互连系统，其特征在于：所述子架(1)上固定有两个电背板(2)，所述光背板(3)固定在两个所述电背板(2)之间。
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