CN112909643B - Qsfp-dd后壳 - Google Patents

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Abstract

本文提出的是四通道小型可插拔双密度（QSFP‑DD）插头的后壳，该后壳被配置为连接到QSFP‑DD铜缆的末端。后壳包括一个包覆成型的应力消除装置和16对26AWG铜导体。后壳定义的外部尺寸和形状符合QSFP后壳的行业标准。

Description

QSFP-DD后壳
技术领域
本发明来自用于电信和数据通信系统的铜电缆领域。具体地，本发明涉及四通道小型可插拔双密度(QSFP-DD)铜电缆设计。更具体地，本发明涉及连接到QSFP-DD铜电缆的端部的插头的后壳。
背景技术
四通道小型可插拔双密度(QSFP-DD)电缆包括16对双绞线电缆，以形成八个通道。理论上，QSFD-DD铜缆能够以400GBS的速率传输数据；然而，由于难以将较粗的电缆集成到设计中，因此目前只能在短距离上实现此数据传输速率。其原因是，为了与QSFP-DD标准和传统系统兼容，后壳的尺寸使得迄今为止仅能够使用包含最大直径为27AWG的铜导体的电缆。为了可靠地在更长的距离(例如，三米)上实现全带宽，必须使用更大直径的导线。
本发明的目的是提供一种QSFD-DD连接器后壳，该后壳经改进以允许使用26AWG铜导体和包覆成型的应力消除装置。
本发明的另一个目的是提供一种将至少两条散装电缆捆绑在一起的方法，所述散装电缆一共包括16对26AWG铜导体双绞线，以允许捆绑电缆配合到QSFD-DD连接器后壳中。
随着描述的进行，本发明的其他目的和优点将容易理解。
发明内容
在第一方面，本发明是一种四通道小型可插拔双密度(QSFP-DD)插头的后壳，所述后壳被配置为连接到QSFP-DD铜缆的末端。所述后壳的外部尺寸和形状符合QSFP后壳的行业标准。所述后壳包括：
a)锁定闩锁，其包括顶侧和侧部；
b)拉片，其包括两个部分，所述两个部分位于所述锁定闩锁的所述顶侧的相对侧上；
c)圆形电缆入口，其穿过所述后壳的端壁而定位；以及
d)圆形凹槽，其位于所述电缆入口中；
其中：
i)所述锁定闩锁的所述顶侧的边缘终止于与所述后壳的所述端壁间隔开的位置处，并且所述拉片的所述两个部分由两个连接件条带连接，所述连接件在所述锁定闩锁的所述顶侧下方穿过，在所述两个条带之间留有所述后壳的所述端壁的一部分；
ii)清除所述端壁的所述部分中的一小部，以扩大连接器后端的所述电缆入口的直径；并且
iii)位于所述电缆入口中的所述圆形凹槽和所述后壳的端壁被配置为允许包覆成型的应力消除装置上的法兰配合到所述凹槽中，并允许所述后壳的所述端壁配合到所述应力消除装置上的周向凹槽中，从而防止所述QSFP-DD铜缆与QSFP-DD连接器分离。
在适配于连接到QSFP-DD铜缆的后壳的实施方式中，所述电缆是通过将至少两条散装电缆捆绑在一起而形成的捆绑电缆，所述散装电缆一共包含16对铜导体双绞线。
在所述后壳的一些实施方式中，所述捆绑电缆中的所述铜导体的直径为26美国线规(AWG)。
在第二方面，本发明是一种后壳与电缆组装件，包括如第一方面所述的后壳和QSFP-DD铜缆，所述QSFP-DD铜缆是通过将至少两条散装电缆捆绑在一起而形成的捆绑电缆，所述散装电缆一共包含16对铜导体双绞线。
在所述组装件的一些实施方式中，所述铜导体的直径为26美国线规(AWG)。
在所述组装件的一些实施方式中，所述捆绑电缆由以下项之一形成：
a)两条各自包含八对铜导体双绞线的散装电缆；
b)四条各自包含四对铜导体双绞线的散装电缆；
c)八条各自包含两对铜导体双绞线的散装电缆；以及
d)十六条各自包含一对铜导体双绞线的散装电缆。
在所述组装件的一些实施方式中，所述散装电缆被捆绑在一起以形成捆绑电缆是根据以下步骤：
a)除去每根散装电缆的外套的一定长度以裸露出导体双绞线，并且将每根散装电缆的编织层向后拉并解开；
b)通过在来自所有散装电缆的导体对的裸露长度周围缠绕隔热且电绝缘的膜而将其捆绑在一起；
c)将电缆屏蔽编织层布置成最小化捆束的粗细；
d)将组合的线对用胶布缠绕，以模拟一条16对散装电缆；
e)将已在第一步中除去外套的线对的部分以及所述散装电缆上未除去的外套的一部分用热收缩物覆盖；
f)将应力消除装置包覆成型在所述捆绑的线对上，并且部分覆盖所述热收缩物；以及
g)在包覆成型的应力消除装置后，将铜箔带缠绕在导体对捆束的屏蔽编织层周围。
在所述组装件的一些实施方式中，所述捆绑电缆中的所述隔热且电绝缘的膜是由杜邦制造的
Figure BDA0002775123480000031
或类似品。
在所述组装件的一些实施方式中，所述捆绑电缆中的所述胶布是由3MTM制造的醋酸布胶带或类似品。
在所述组装件的一些实施方式中，在所述布的下方增加垫片以维持所述捆束的形状。
在所述组装件的一些实施方式中，所述捆绑电缆中的所述热收缩材料是由3MTM制造的热收缩薄壁套管。
在第三方面，本发明是一种用于制造后壳与电缆组装件的方法，所述组装件包括如第一方面所述的后壳和QSFP-DD铜缆，所述QSFP-DD铜缆是通过将至少两条散装电缆捆绑在一起而形成的捆绑电缆，所述散装电缆一共包含16对铜导体双绞线，所述方法包括以下步骤：
a)除去每根散装电缆的外套的一定长度以裸露出导体双绞线，并且将每根散装电缆的编织层向后拉并解开；
b)通过在来自所有散装电缆的导体对的裸露长度周围缠绕隔热且电绝缘的膜而将其捆绑在一起；
c)将电缆屏蔽编织层布置成最小化捆束的粗细；
d)将组合的线对用胶布缠绕，以模拟一条16对散装电缆；
e)将已在第一步中除去外套的线对的部分以及所述散装电缆上未除去的外套的一部分用热收缩物覆盖；
f)将应力消除装置包覆成型在所述捆绑的线对上，并且部分覆盖所述热收缩物；以及
g)在包覆成型的应力消除装置后，将铜箔带缠绕在导体对捆束的屏蔽编织层周围。
在所述方法的一些实施方式中，所述捆绑电缆中的所述隔热且电绝缘的膜是由杜邦制造的
Figure BDA0002775123480000041
或类似品。
在所述方法的一些实施方式中，所述捆绑电缆中的所述胶布是由3MTM制造的醋酸布胶带或类似品。
在所述方法的一些实施方式中，在所述布的下方增加垫片以维持所述捆束的形状。
在所述方法的一些实施方式中，所述捆绑电缆中的所述热收缩材料是由3MTM制造的热收缩薄壁套管或类似品。
通过参考附图对本发明实施方式的说明性和非限制性描述，将进一步理解本发明的所有上述和其他特征和优点。
附图说明
图1图示了本发明的QSFP-DD电缆连接器的连接器；
图2图示了图1的连接器的内部；
图3A和3B分别示出了图1的电缆连接器和现有技术电缆连接器的后壳中的电缆入口的直径之间的比较；
图4A至4F是摄影图像，显示了将来自至少两条散装电缆的16对导体捆绑以及将包覆成型应力消除装置附接到捆束的过程的各阶段；
图5图示了根据图4A至4F所示的过程制备的捆绑电缆的部分；
图6图示了图5的捆绑电缆在由热收缩物覆盖的部分起始处附近截取的截面；
图7图示了图5的捆绑电缆在由应力消除装置的前端处附近截取的截面；
图8A和8B图示了包覆成型到捆绑导体对上的应力消除装置如何附接到连接器的后壳；以及
图9图示了连接到图1的QSFP-DD电缆连接器的连接器的图5的捆绑电缆。
图10A图示了现有技术的QSFP连接器；
图10B图示了本发明的QSFP-DD连接器的实施方式；
图11A是图10A的现有技术连接器的端视图；以及
图11B是图10B的连接器的端视图。
具体实施方式
本发明解决的技术问题是如何提高QSFP-DD电缆的数据传输速率，特别是如何增加可以可靠地高速传输数据的距离。在一个特定实施方式中，本发明允许将标准的三米长的QSFP-DD电缆的数据传输速率从当前的可用值增加到400GBS的最大值。在这种情况下，本发明使得有可能用更大直径的26AWG导体代替电缆中目前使用的最大27AWG铜导体，这需要克服额外的技术问题，即如何将包括包覆成型应变消除装置和16对26AWG铜导体的散装电缆插入符合小尺寸行业标准的QSFP-DD后壳中。这里提供的问题的解决方案包括两个部分。解决方案的第一部分是在后壳内提供更多的空间，以容纳更大直径的电缆和应力消除装置，并允许有比现有技术更大直径的电缆入口。解决方案的第二部分是将电缆捆绑，使其总直径允许其穿过后壳的扩大电缆入口。
尽管在下面的描述中参考了本领域中的重要标准设置——26AWG导体，但本发明不限于任何特定的电缆，并且根据本公开，本领域的普通技术人员将理解，可以适应性地采用不同的壳体和后壳来有利地使用本发明。
图1图示了根据本发明的一个实施方式的QSFP-DD电缆连接器10，并且图2图示了连接器10的底部10B和内部，其中顶部10A被移除。连接器10的后壳部分大约是箭头12所示的连接器部分。电缆通过圆形电缆入口16进入后壳。在这些图中还可以看到锁定闩锁的顶侧36A和锁定闩锁的侧部36B；拉片14(由具有两个分部14A和14B的单个部分组成，两分部的连接是如下面将参照图10B和图11B所述的)；一些螺钉40，用于附接到连接器10的顶部并在插入电缆后闭合组装件；以及一个弹簧38，使得在已经从连接器10的端壁44拉回的拉片14被释放后将锁定闩锁返回到闭合位置(在图2中未示出连接器10的内部的相对侧上的弹簧)；以及周向凹槽18，用作应变消除装置的一部分，将在下文中描述。
图10A图示了现有技术的QSFP连接器10'。在连接器10'中，当锁定闩锁处于闭合位置时，锁定闩锁的顶侧36A'的边缘46'与连接器10'的端壁44'齐平。拉片14'由位于锁定闩锁的顶侧36A'的相对侧上的两个部分14A'和14B'组成。拉片14'的两个部分由连接件48'(见图11A)连接，连接件48'具有穿过锁定闩锁的顶侧36A'下方的连接器10'的整个宽度。
图11A是现有技术的连接器10'的端视图，其中拉片和电缆被移除。在该图中可以看到，拉片14'的连接件48'如何占据在锁定闩锁的顶侧36A'下方的具有连接器10'的整个宽度的空间。
图10B图示了根据本发明的一个实施方式的QSFP-DD连接器10。在连接器10中，当锁定闩锁处于闭合位置时，锁定闩锁的顶侧36A的边缘46在与连接器10的端壁44间隔开的位置处终止。拉片14被制造为包括两个部分14A和14B的单个件，这两部分位于锁定闩锁的顶侧36A的相对侧。拉片14的两个部分由连接件48的两个条带(见图11B)连接，该连接件在锁定闩锁的顶侧36A下方穿过并且在之间留有连接器10的端壁44的一部分。
图11B是连接器10的端视图，其中拉片和电缆被移除。在该图中可以看到，拉片14'的连接件48'如何在锁定闩锁的顶侧36A下方留下连接器10的后壁44的一部分。端壁的该部分的一部分被清除以扩大连接器10的后端的电缆入口的直径(如图11B中的较大直径的圆圈所图示)。
应当注意，现有技术的QSFP连接器和本发明的QSFP-DD连接器的端壁具有相同的高度和宽度尺寸。
如图3A和图3B所示，在后壳内部已被清除的空间使圆形电缆入口16的直径从10.2mm增加到11.4mm。
如本领域的普通技术人员根据本公开将理解的，本发明解决了在后壳中产生更多空间的问题。然而，本发明实现其目标的附加要求是使电缆束的直径最小。在使用铜导体时，包含16对导体双绞线的单根电缆对于实际使用而言会太硬；因此，在本发明的一个实施方式中，通过组合两条或更多条散装电缆，即两条八线对电缆，四条四线对电缆或八条二线对电缆，来使用本文所述的捆绑方法。
图4A至4F是摄影图像，示出了用于将来自至少两条散装电缆的16对导体捆扎在一起以及将包覆成型应力消除装置附接到捆扎的过程的各阶段。在第一步(未显示)中，将每根散装电缆的外套的一定长度去掉，以裸露出导体双绞线，然后将每根散装电缆的编织层拉回并解开。在第二步(图4A)中，通过在来自所有散装电缆的导体对的裸露长度周围缠绕诸如杜邦的
Figure BDA0002775123480000071
之类的隔热且电绝缘的膜而将其捆绑在一起。在第三步(图4B)中，将电缆屏蔽编织层布置成最小化捆束的粗细。在第四步(图4C)中，将组合的线对用胶布缠绕，例如3MTM醋酸布胶带，以模拟由两根或多根散装电缆的组合线对组成的一根16对散装电缆。在一些实施方式中，例如，当使用八根散装电缆时，在布30下方增加垫片42以维持捆束的形状，如图6所示。在第五步(图4D)中，将已在第一步中除去外套的线对的部分用热收缩物覆盖。适用于数据电缆的热收缩材料在本领域中是众所周知的，并且根据本公开，本领域的普通技术人员可以为此目的选择合适的材料，例如3MTM热收缩薄壁套管。热收缩物还覆盖散装电缆上未除去的护套的部分，以提供美观，整洁的外观并保持线束的形状。在第6步(图4E)中，将应力消除装置包覆成型在捆绑的线对上，并且部分覆盖热收缩物，以使捆束的外表面保持连续，并使导体对保持在适当的位置。在第7步(图4F)中，在包覆成型的应力消除装置后，将铜箔带缠绕在导体对捆束的屏蔽编织层周围，以提供与后壳的接触，以将后壳12电接地到散装电缆屏蔽层。
图5图示了由八条散装电缆20形成的捆绑电缆的一部分，每个散装电缆20包括两对26AWG铜导体双绞线。捆扎的电缆是根据关于图4A至4F描述的过程形成的。在该图中，热收缩物用参考符号22标记，而包覆成型的应变消除装置用参考符号24标记。在应变消除装置24的前端是周向凹槽28，之后是法兰26。通过应变消除装置24的内部看到的是缠绕在26AWG铜导体双绞线34的捆束的屏蔽编织层周围的布30和铜箔带32。
图6图示了图5的捆绑电缆在由布30覆盖的部分起始处附近截取的截面，其中去除了热收缩物22，并且布被示出为透明的以便观察垫片42。此时，八根散装电缆的外套没有被除去，并且它们被收集成正方形。如上所述，在第二行中已经添加了两个垫片42(在图6中仅看到其中一个)以保持正方形。在除去外套之后，16根双绞线的捆束的尺寸变小，并且捆束呈如图7所示的圆形，图7是捆束在应力消除装置24前端附近的截面。注意，热收缩物22仅部分地由应变消除装置24覆盖，并且布30部分地由热收缩物22的一部分以及整个应变消除装置24覆盖。
图8A和图8B图示了包覆成型到捆绑导体对上的应力消除装置24是如何附接到连接器的后壳12的。当将捆绑的电缆组装到连接器10时，应变消除装置24上的法兰26配合到后壳12的凹槽18中，而后壳体12的端壁44配合到应变消除装置24上的凹槽28中。因此，当连接器10的所有部分最终组装好时，捆绑的QSFP-DD铜缆无法与后壳12分开。
图9图示了连接到图1的QSFP-DD电缆连接器的连接器10的图5的捆绑电缆。
尽管已经通过说明的方式描述了本发明的实施方式，但是应该理解，在不超出权利要求的范围的情况下，可以以许多变型、修改和改编来实施本发明。

Claims (16)

1.一种四通道小型可插拔双密度QSFP-DD插头的后壳，所述后壳被配置为连接到QSFP-DD铜缆的末端，所述后壳的外部尺寸和形状符合QSFP后壳的行业标准，所述后壳包括：
a）锁定闩锁，所述锁定闩锁包括顶侧和侧部；
b）拉片，所述拉片包括两个部分，所述两个部分位于所述锁定闩锁的所述顶侧的相对侧上；
c）圆形电缆入口，所述圆形电缆入口穿过所述后壳的端壁而定位；以及
d）圆形凹槽，所述圆形凹槽位于所述电缆入口中；
其中：
i）所述锁定闩锁的所述顶侧的边缘终止于与所述后壳的所述端壁间隔开的位置处，并且所述拉片的所述两个部分由连接件的两个条带连接，所述连接件在所述锁定闩锁的所述顶侧下方穿过，在连接件的所述两个条带之间留有所述后壳的所述端壁的一部分；
ii）清除所述端壁的所述一部分中的一小部分，以扩大连接器后端的所述电缆入口的直径；并且
iii）位于所述电缆入口中的所述圆形凹槽和所述后壳的端壁被配置为允许包覆成型的应力消除装置上的法兰配合到所述凹槽中，并允许所述后壳的所述端壁配合到所述应力消除装置上的周向凹槽中，从而防止所述QSFP-DD铜缆与QSFP-DD连接器分离。
2.如权利要求1所述的后壳，被配置为连接到QSFP-DD铜缆，其中所述QSFP-DD铜缆是通过将至少两条散装电缆捆绑在一起而形成的捆绑电缆，所述散装电缆一共包含16对铜导体双绞线。
3.如权利要求2所述的后壳，其中所述铜导体的直径为26美国线规（AWG）。
4.一种后壳与电缆组装件，包括如权利要求1所述的后壳和QSFP-DD铜缆，所述QSFP-DD铜缆是通过将至少两条散装电缆捆绑在一起而形成的捆绑电缆，所述散装电缆一共包含16对铜导体双绞线。
5.如权利要求4所述的组装件，其中所述铜导体的直径为26美国线规（AWG）。
6.如权利要求4所述的组装件，其中所述捆绑电缆由以下项之一形成：
a）两条各自包含八对铜导体双绞线的散装电缆；
b）四条各自包含四对铜导体双绞线的散装电缆；
c）八条各自包含两对铜导体双绞线的散装电缆；以及
d）十六条各自包含一对铜导体双绞线的散装电缆。
7.如权利要求4所述的组装件，其中所述散装电缆被捆绑在一起以形成捆绑电缆是根据以下步骤：
a）除去每根散装电缆的外套的一定长度以裸露出导体双绞线，并且将每根散装电缆的编织层向后拉并解开；
b）通过在来自所有散装电缆的导体对的裸露长度周围缠绕隔热且电绝缘的膜而将其捆绑在一起；
c）将电缆屏蔽编织层布置成最小化捆束的粗细；
d）将组合的线对用胶布缠绕，以模拟一条16对散装电缆；
e）将已在第一步中除去外套的线对的部分以及所述散装电缆上未除去的外套的一部分用热收缩物覆盖；
f）将应力消除装置包覆成型在所述捆绑的线对上，并且部分覆盖所述热收缩物；以及
g）在包覆成型的应力消除装置后，将铜箔带缠绕在导体对捆束的屏蔽编织层周围。
8.如权利要求7所述的组装件，其中所述捆绑电缆中的所述隔热且电绝缘的膜是由杜邦制造的Kapton®。
9.如权利要求7所述的组装件，其中所述捆绑电缆中的所述胶布是由3M™制造的醋酸布胶带。
10.如权利要求7所述的组装件，其中在所述布的下方增加垫片以维持所述捆束的形状。
11.如权利要求7所述的组装件，其中所述捆绑电缆中的所述热收缩物是由3M™制造的热收缩薄壁套管。
12.一种用于制造后壳与电缆组装件的方法，所述组装件包括如权利要求1所述的后壳和QSFP-DD铜缆，所述QSFP-DD铜缆是通过将至少两条散装电缆捆绑在一起而形成的捆绑电缆，所述散装电缆一共包含16对铜导体双绞线，所述方法包括以下步骤：
a）除去每根散装电缆的外套的一定长度以裸露出导体双绞线，并且将每根散装电缆的编织层向后拉并解开；
b）通过在来自所有散装电缆的导体对的裸露长度周围缠绕隔热且电绝缘的膜而将其捆绑在一起；
c）将电缆屏蔽编织层布置成最小化捆束的粗细；
d）将组合的线对用胶布缠绕，以模拟一条16对散装电缆；
e）将已在第一步中除去外套的线对的部分以及所述散装电缆上未除去的外套的一部分用热收缩物覆盖；
f）将应力消除装置包覆成型在所述捆绑的线对上，并且部分覆盖所述热收缩物；以及
g）在包覆成型的应力消除装置后，将铜箔带缠绕在导体对捆束的屏蔽编织层周围。
13.如权利要求12所述的方法，其中所述捆绑电缆中的所述隔热且电绝缘的膜是由杜邦制造的Kapton®。
14.如权利要求12所述的方法，其中所述捆绑电缆中的所述胶布是由3M™制造的醋酸布胶带。
15.如权利要求12所述的方法，其中在所述布的下方增加垫片以维持所述捆束的形状。
16.如权利要求12所述的方法，其中所述捆绑电缆中的所述热收缩物是由3M™制造的热收缩薄壁套管。
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