CN110383601B - 阻抗匹配连接装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种连接装置(20)，包括：根据第一标准限定的插座主体(21)，所述插座主体是中空的并且旨在附接到机载设备的面板；外部连接器(22)，其牢固地容纳在插座主体中，外部连接器根据不同且低稳健性的第二标准来限定；内部连接器(23)，其被链接到外部连接器；柔性阻抗匹配过渡件(24,25,25')，其至少部分地容纳在插座主体中并且位于外部连接器和内部连接器之间，其被配置为在操作时匹配经过内部连接器和外部连接器之间的线路的阻抗。

Description

阻抗匹配连接装置
技术领域
本发明涉及一种连接装置，其用于将符合(航空或军用类型)要求的稳健性标准的设备的快速总线(USB3.0、Eth10Gb、DVI等)的辅助接口直接连接到便携式计算机或平板电脑类型的公共端子。
背景技术
机载设备通常包括用于快速总线(USB3.0、Eth10Gb、DVI、......)的电接口，以允许用户从安装有由商用标准插头端接的电缆的计算机或非硬式外围设备加载或卸载大量数据。
根据需要，机载设备必须经过航空或军用认证，并且其连接器插座必须稳健(机械稳健性和电磁稳健性)并且密封(湿度)。
已知军用和航空范围(例如MIL-DTL-38999)内的连接装置，其在保持信号的完整性和与机载设备的限制的兼容性的同时，在“四同轴(quadrax)”或同轴触点上传送高带宽信号。
然而，这需要基于“四同轴”或同轴的该连接装置和具有商用连接器(USB、eSATA、DVI、HDMI、以太网......)的单元之间的特定电缆。图1示出了这种装置连接件100，其具有连接到商用PC的以太网电缆200。
通过间隔墙驱逐商用标准插座的密封插座也是已知的，但在这种情况下，设备的内部链路包含不符合认证要求的插头和电缆。图2示出了具有内部电缆300(这里是USB电缆)的这种连接装置100'。
发明内容
本发明的目的是提供一种连接装置，其外部电接口与插入到根据航空、军用或同等标准进行认证的插座中的计算机硬件(USB、eSATA、DVI、HDMI、以太网......)的当前商用标准相匹配。本发明允许将该连接装置连接到电子电路的内部过渡件在高带宽上既稳健又阻抗匹配。
为此目的，本发明提出一种连接装置，包括：
根据第一标准限定的插座主体，该插座主体是中空的并且旨在被固定到机载设备的板上；
外部连接器，其被固定容纳在插座主体内，外部连接器根据不同且低稳健性的第二标准来限定；
内部连接器，其被连接到外部连接器；
柔性阻抗匹配的过渡件，其至少部分地容纳在插座主体中并且被布置在外部连接器和内部连接器之间，被配置为在操作时适配在内部连接器和外部连接器之间过渡的线路的阻抗。
本发明有利地通过单独或以其技术上可能的任何组合获得的以下特征来完成：
-适配的过渡件包括柔性电路，其将支撑外部连接器的第一印刷电路和支撑内部连接器的第二印刷电路连接；
-该装置包括支撑板，支撑外部连接器的第一印刷电路固定在该支撑板上；
-该装置包括包围外部连接器的圆柱体；
-内部连接器和/或外部连接器分别固定在第一印刷电路和/或第二印刷电路上；
-圆柱体由诸如树脂的固化材料构成；
-插座主体与标准MIL-DTL-38999、MIL-DTL-22992、MIL-DTL-26482兼容。
附图说明
本发明的其他特征、目的和优点将从以下描述中显现，该描述纯粹是说明性的而非限制性的，并且必须参考除了已经讨论的图1和图2之外的附图来考虑：
-图3示出了根据本发明的装置的使用；
-图4至图16示出了根据本发明的装置的视图；
-图17至图22示出了连接到机载设备的卡件(carte)的根据本发明的装置的视图。
在所有图中，类似的元件具有相同的附图标记。
具体实施方式
图3示出了商用便携式计算机类型的端子1(端子也可以是平板电脑、智能电话或适于连接到外围设备的任何其他端子)，其可以通过商用电缆3连接到机载类型的设备2。这种电缆3包括当前公共标准的插头(图1中是USB标准的插头)。
电缆3通过外部连接器连接到设备2，外部连接器可借助于图2至图16中所示的装置20通过设备2的面板的正面接入。
连接装置20包括根据第一标准限定的插座主体21。第一标准例如是标准MIL-DTL-38999、标准MIL-DTL-22992、标准MIL-DTL-26482或更一般地是针对严格环境(尤其是在航空、国防或航天中)限定的任何标准。
图22示出了根据第一标准限定的连接器，并且其通常包括容纳触点210'并形成被认为是完整的连接器的圆柱形插座主体21。
插座主体21是经特别限制的，这是因为它被配置为稳健且不能渗透的，以支持由其标准提供的严格环境。
包括根据第二商用标准限定的外部连接器22的组件210(其可能旨在家庭环境中的公共用途)被容纳在插座主体21内并由稍后描述的未由标准限定的机械接口固定。
然而，外部连接器22未经限定。换句话说，假设不具有其触点的(即，中空和空的)插座主体用于容纳商用连接器22(还包括插座主体和触点)。触点210'为包括外部连接器22的组件210留出空间。
内部连接器23被连接到外部连接器22。
如图所示，借助于非限制性示例，外部连接器22是USB类型的。
内部连接器23连接到设备2的卡件。
图17至21示出了连接到设备2的卡件29的内部连接器23。
而且，装置20包括在外部连接器22和内部连接器23之间的阻抗匹配过渡件24、25、25'，其被配置为在操作时适配在内部连接器23和外部连接器22之间过渡的线路的阻抗。适配的过渡件24、25、25'优选地至少部分地容纳在插座主体中。
借助于优势，适配的过渡件24、25、25'包括柔性电路24，其通过受控阻抗的线路将支撑外部连接器22的第一印刷电路25和支撑内部连接器23的第二印刷电路25'连接。正是这些元件(柔性电路、印刷电路)的串联连接通过考虑恰好沿着线路阻抗的轨迹的线路阻抗来确保连接装置中的信号传输的连续性。
印刷电路25-25'可以用接地层蚀刻，以确保屏蔽电磁兼容性。类似地，在这些电路上，可以蚀刻表现其连接器和柔性电路之间过渡的阻抗匹配和/或滤波功能的印刷电路。
内部连接器23被焊接到第二印刷电路25'上，这允许它被选择为尺寸上小于大众格式的外部连接器22。事实上，使用印刷电路允许两个相邻触点之间的分辨率非常低(约250μm)。
连接器23可以通过螺钉291稳健地连接到设备卡件29，螺钉291通过确保响应于机载限制的机械固定将连接器23固定到卡件上。
柔性电路例如是单个电子电路，其包括通过多层扁平电缆(例如：在端部采用环氧树脂层的聚酰胺薄膜层)连接的两个刚性端部(印刷电路25、25')。通过扁平电缆延长的印刷电路技术保证了在过渡中断最小的情况下的阻抗恒定。
从快速总线的控制器(例如USB 3.0驱动器)所在的机载卡件到外部连接器，连接器23考虑了宽通带中的阻抗匹配。
第一印刷电路25被固定在支撑板26上。支撑板26的形式和尺寸使得后者借助于螺钉28(这里是四个)固定在插座主体21上，特别是固定在其固定板211上。这些螺钉28还将连接装置固定在设备2的正面上。
插座主体21由该固定板211构成，管212从该固定板延伸。它位于容纳外部连接器22的管212内，由印刷电路25和支撑板26构成的固体组件保持。支撑板26和印刷电路25组件的特定形式将外部连接器22的端部定位在管211的中心和开口的水平处，以这种方式构成两个不同标准之间的机械匹配，其不是由两个标准中的任一标准限定的。
圆柱体27还可以包围外部连接器22以将其牢固地保持并保护它以使组件非常稳健。后者优选地由绝缘材料制成。
在第一实施例中，该圆柱体27由两个部分271、272制成，以便当这两个部分271、272借助于螺钉273接合在一起时牢固地保持外部连接器22。在第二实施例中，为了提高连接器的稳健性和密封，外部连接器22被嵌入在诸如绝缘和抗性树脂的冷固化材料中，该材料构成了单块的圆柱体27，其涂覆外部连接器22。
为了将柔性电路24保持在适当位置，后者例如借助于固定脚29被固定到支撑板26上，保持脚29借助于螺钉291(这里是两个螺钉291)螺固到支撑板26上。
为了保护连接装置，后者包括浮动螺母(未示出)，其被螺固到插座主体21的管212外部的部分上，为此目的，该部分是带螺纹的。形成插座主体21响应的第一稳健标准的一部分的阻挡器在不使用时保护外部连接器22。一旦用户想要将单元连接到外部连接器22，就可以取出这种阻挡器，然后外部连接器22是可接入的。

Claims (6)

1.一种连接装置(20)，包括：
根据第一标准限定的支持严格环境的插座主体(21)，所述插座主体(21)是中空的并且旨在被固定到机载设备(2)的面板上，所述插座主体(21)包括固定板(211)；
外部连接器(22)，其被固定容纳在所述插座主体(21)中，所述外部连接器(22)根据不同于所述第一标准的第二标准来限定，所述外部连接器没有根据所述第一标准来限定；
内部连接器(23)，其被连接到所述外部连接器(22)，所述内部连接器被配置为被连接到机载设备(2)的卡件(29)；
柔性阻抗匹配过渡件(24,25,25')，其被至少部分地容纳在所述插座主体(21)中并且被布置在所述外部连接器(22)和所述内部连接器(23)之间，被配置为在操作时适配在所述内部连接器(23)和所述外部连接器(22)之间过渡的线路的阻抗，所述柔性阻抗匹配过渡件包括柔性电路(24)，其借助于受控阻抗的线路将支撑所述外部连接器的第一印刷电路(25)和支撑所述内部连接器的第二印刷电路(25')连接；
支撑板(26)，其支撑所述第一印刷电路(25)，所述支撑板(26)被固定到所述插座主体(21)的所述固定板(211)，所述柔性电路(24)从所述支撑板(26)延伸到所述内部连接器(23)。
2.根据权利要求1所述的连接装置，包括包围所述外部连接器(22)的圆柱体(27)。
3.根据权利要求2所述的连接装置，其中，所述内部连接器被固定在所述第二印刷电路(25')上，并且所述外部连接器被固定在所述第一印刷电路(25)上。
4.根据权利要求2所述的连接装置，其中，所述圆柱体(27)由固化材料构成。
5.根据权利要求4所述的连接装置，其中，所述固化材料为树脂。
6.根据权利要求1所述的连接装置，其中，所述插座主体与标准MIL-DTL-38999、MIL-DTL-22992、MIL-DTL-26482兼容。
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