CN113346262A - 一种用于脉冲振幅调变的线缆转接装置及转接方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于脉冲振幅调变的线缆转接装置及转接方法，所述装置包括：用于连接同轴线缆的板卡和用于增强所述同轴线缆共地特性的屏蔽罩；板卡表面沿长度方向上平行分布有若干第一铜片、第二铜片和第三铜片；第二铜片沿长度方向上设有第一区域和第二区域；第一区域、第二区域和第三铜片分别设有若干垂直贯穿于所述板卡的压接过孔、接地线共地端子和外披线共地端子；屏蔽罩设有压接式端子，屏蔽罩通过压接式端子覆盖至第二铜片的第一区域和第二区域上屏蔽罩用于增强同轴线缆的共地特性，本发明能够，解决线缆转接卡焊接部位的串扰问题，并且满足下代的脉冲振幅调变的传输需求，在提升效能同时又能兼顾实作实用性与风险点。

Description

一种用于脉冲振幅调变的线缆转接装置及转接方法
技术领域
本发明涉及数据传输技术领域，特别是涉及一种用于脉冲振幅调变的线缆转接装置及转接方法。
背景技术
随着云计算与边缘计算的需求提升，针对于快速计算的协议由不归零编码方式更换为脉冲振幅调变编码方式，使用脉冲振幅调变可以在传输位元数量相同的情况下，让操作频率减半，降低通道对材料损耗的要求，而在实际应用中，因为脉冲振幅调变的判断区间为不归零码的三分之一，所以脉冲振幅调变对于要比不归零编码的串扰敏感度更高。
线缆转接卡是将服务器主板与终端窗口通过同轴缆线直接互通串联的器件，因同轴线缆相比于板上走线的损耗低，所以线缆转接卡采用同轴线缆的方式提升损耗余量。
线缆转接卡一般都会对损耗余量进行优化，但是并未解决引起串扰问题，然而串扰对于脉冲振幅调变又有着显著的影响，所以如何解决串扰，是一个亟待解决的问题。
现有技术中的线缆转接卡，一般是使用线缆载卡与同轴线缆对接，该线缆转接卡的架构为，系统主卡连接同轴线缆，同轴线缆连接线缆转接卡，然而该架构的缺点在于线缆载卡与同轴线缆接合出需要将同轴线缆外披与芯线分离，但是在同轴线缆外披与芯线分离的情况下，芯线的传输线与线间部位的串扰相当严重，所以该架构的缺点影响脉冲振幅调变的传输。
发明内容
本发明主要解决的是同轴线缆外披与芯线分离的情况下，芯线的传输线与线间位置串扰严重，影响脉冲振幅调变编码方式传输的问题。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种用于脉冲振幅调变的线缆转接装置，包括：用于连接同轴线缆的板卡和用于增强所述同轴线缆共地特性的屏蔽罩；
所述板卡表面沿长度方向上平行分布有若干第一铜片、第二铜片和第三铜片；
所述第二铜片沿长度方向上设有第一区域和第二区域；
所述第一区域设有若干垂直贯穿于所述板卡的压接过孔；
所述第二区域设有垂直贯穿于所述板卡的接地线共地端子；
所述第三铜片设置有垂直贯穿于所述板卡的外披线共地端子；
所述屏蔽罩设有压接式端子，所述屏蔽罩通过所述压接式端子覆盖至所述第二铜片的所述第一区域和所述第二区域上。
进一步，所述第三铜片表面设置有绝缘材料层，所述绝缘材料层的一面接触所述同轴线缆；所述外披线共地端子用于增强所述同轴线缆的共地特性，所述外披线共地端子的一端连接所述同轴线缆的线缆外披，所述外披线共地端子另一端接地。
进一步，所述第三铜片与所述第一铜片水平对齐；所述第一铜片用于转发所述同轴线缆传输的信号，所述第一铜片连接所述同轴线缆的芯线。
进一步，每两个相邻的所述第一铜片构成第一铜片组，相邻的所述第一铜片组之间设有所述第二铜片。
进一步，所述接地线共地端子用于降低所述同轴线缆传输的信号之间的串扰，所述接地线共地端子一端连接所述同轴线缆的接地线，另一端接地。
进一步，所述屏蔽罩内部设有若干遮罩槽，所述遮罩槽宽度与所述第一铜片组对应，所述遮罩槽宽度方向上两侧设有若干所述压接式端子，相邻的所述遮罩槽之间设有所述压接式端子。
进一步，所述屏蔽罩与所述同轴线缆之间设有第三区域，所述遮罩槽的高度减去所述压接式端子裸露在所述板卡表面的高度的差值为屏蔽罩间距，所述第三区域的长度与所述屏蔽罩间距相同。
进一步，所述第一区域的长度大于所述第二区域的长度，所述第二区域的长度大于所述第三区域的长度；
所述遮罩槽宽度与相邻的所述第二铜片之间的间距相匹配。
进一步，所述压接式端子的直径与所述压接过孔的孔径相匹配。
本发明提供任一项所述的一种用于脉冲振幅调变的线缆转接装置的转接方法，包括以下步骤：
将同轴线缆执行镭射切割操作；
将板卡的第一铜片上锡，将所述同轴线缆的线芯通过上锡工艺与所述第一铜片连接；
将所述同轴线缆的一端放置在第三铜片的绝缘体表面；
将所述同轴线缆的线缆外披连接至所述第三铜片的外披线共地端子；
将所述同轴线缆的接地线连接至第二铜片的第二区域的接地线共地端子；将屏蔽罩通过压接式端子连接至所述板卡的压接过孔
本发明的有益效果是：
1、本发明所述的用于脉冲振幅调变的线缆转接装置，可以实现解决线缆转接卡焊接部位的串扰问题，提出屏蔽罩并在屏蔽罩接合方面采用压接端子来降地金属结构与信号端子短路的风险，综合而言，搭配本发明的装置可使线缆转接卡达到更优的品质，并且满足下代的脉冲振幅调变的传输需求，在提升效能同时又能兼顾实作实用性与风险点。
2、本发明所述的用于脉冲振幅调变的线缆转接装置的转接方法，可以实现将同轴线缆安装至板卡，并在通过锡焊接完成后，将屏蔽罩压接至板卡。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例1所述的用于脉冲振幅调变的线缆转接装置的主视图；
图2是本发明实施例1所述的用于脉冲振幅调变的线缆转接装置的爆炸图；
图3是本发明实施例1所述的用于脉冲振幅调变的线缆转接装置的板卡主视图；
图4是本发明实施例1所述的用于脉冲振幅调变的线缆转接装置的金属遮罩爆炸图；
图5是本发明实施例1所述的用于脉冲振幅调变的线缆转接装置的金属遮罩的侧视图；
图6是本发明实施例1所述的用于脉冲振幅调变的线缆转接装置的金属遮罩的侧视图；
图7是本发明实施例1所述的用于脉冲振幅调变的线缆转接装置的板卡的侧视图；
图8是本发明实施例1所述的用于脉冲振幅调变的线缆转接装置的现有技术的板卡主视图；
图9是本发明实施例1所述的用于脉冲振幅调变的线缆转接装置的仿真验证示意图；
图10是本发明实施例1所述的用于脉冲振幅调变的线缆转接装置的眼高示意图；
图11是本发明实施例1所述的用于脉冲振幅调变的线缆转接装置的眼宽示意图。
图12是本发明实施例2所述的用于脉冲振幅调变的线缆转接装置的转接方式示意图；
如下图所示：1、板卡；2、金属遮罩；3、同轴线缆；4、线缆外披；5、同轴线缆介质；6、芯线；7、接地线；8、差分传输铜片；9、压接过孔；10、外披线共地铜片；11、外披线共地端子；12、接地线共地端子；13、共地铜片；14、压接式端子；15、遮罩槽。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，术语“第一”、“第二”和“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
需要说明的是，在本发明的描述中，
PCB(Printed Circuit Board)是印刷电路板。
需要说明的是本发明中，
第一铜板为差分传输铜片；
第二铜板为共地铜片；
第三铜板为外披线共地铜片；
屏蔽罩为金属遮罩；
绝缘材料层为绝缘体。
实施例1
本发明实施例提供一种用于脉冲振幅调变的线缆转接装置，请参阅图1-图11，包括：板卡1和金属遮罩2；
在板卡1表面上利用PCB工艺在沿长度方向上设有若干差分传输铜片8、共地铜片13和外披线共地铜片10，该PCB的介电常数为3.02。
本实施例中该板卡1为印刷电路板，在该板卡1沿长度方向的最右端设有若干外披线共地铜片10，本实施例中板卡1上设有8个外披线共地铜片10，需要说明的是，外披线共地铜片的数量并不限制本发明所要保护的范围，每一个外披线共地铜片上都有贯穿于板卡1的外披线共地端子，为了加强外披线共地铜片10对于同轴线缆3的共地特性，每一个外披线共地铜片10上都涂覆有绝缘体，绝缘体的厚度小于外披线共地铜片10绝缘体的作用是用于放置同轴线缆3，同轴线缆3的一端与绝缘体的一端对齐，外披线共地铜片10的宽度为0.35mm，因为同轴线缆3为双线芯，所以每两个外披线共地铜片10为一组，那么在一组的外披线共地铜片10之间，两个外披线共地铜片10之间的距离为0.22mm。
在外披线共地铜片左端为差分传输铜片8，每一个外披线共地铜片10的水平方向上对齐一个差分传输铜片8，差分传输铜片8与外披线共地铜片10之间的区域为第三区域，该第三区域的长度为0.4mm，因为差分传输铜片8作用为转发同轴线缆3的发送的信号，且外披线共地铜片10与差分传输铜片8对应，则相邻的每两个差分传输铜片为一组，则差分传输铜片组中的两个差分传输铜片8之间的距离为0.22mm，且差分传输铜片8的宽度为0.35mm。
在相邻的差分传输铜片组8之间和板卡1的宽度方向上设有共地铜片13，共地铜片13上设有两个区域，分别为第一区域和第二区域，第二区域分别与第一区域和第三区域相连，第一区域上设有若干压接过孔，第二区域上设有接地线共地端子12，压接过孔9垂直贯穿于板卡1，本实施例中每一片共地铜片13上设有两个压接过孔9，接地线共地端子12垂直贯穿于板卡1，本实施例中每一片共地铜片13上设有一个压接过孔9，如图7，v为第一区域、n为第二区域和m为第三区域，第一区域的长度为3.6mm，第二区域的长度为0.7mm。
金属遮罩2的下表面设有若干压接式端子14，压接式端子14的直径与压接过孔的孔径配合，金属遮罩2通过该压接式端子14与板卡1连接，金属遮罩2设有若干遮罩槽15，遮罩槽15的突出位置表面设有压接式端子14，而且金属遮罩2的沿宽度方向上的两侧液设有压接式端子14，每一个压接式端子14与压接过孔9对应连接。
该金属遮罩2的材质为铜，可以为黄铜、磷青铜或者红铜等，遮罩槽15的槽高为0.5mm，遮罩槽15的槽宽为1.45mm，如图5和图6，A为遮罩槽高，H为遮罩槽高，h为间距，金属遮罩2的长度为第一区域与第二区域的长度之和，即4.3mm，金属遮罩2与同轴线的一端的距离为第三区域的长度，即0.4mm，遮罩槽15的槽高减去压接式端子裸露在板卡1表面的高度的差值为金属遮罩2间距，即与第三区域的长度相同，也为0.4mm。
本实施例中的同轴线缆3的材质Teflon，该同轴线缆3的介电常数为2.08，其中该同轴线缆3的芯线6的直径为0.127mm，介质直径为0.4mm，同轴线缆3的阻抗为85欧姆。
为了验证本发明所设计的装置可以减少串扰，我们采用HFSS进行有效性验证，图8为现有的线缆转接装置的板卡1的布线图，该现有的线缆转接装置的板卡1上未设有金属遮罩2，且接地线共地端子12与本发明相比明显少了很多，且并未将线缆外披4的接地端子与差分传输铜片8进行隔离，所以对比现有的线缆转接装置，将所有的设计尺寸带入至软件的边界条件中，得到图9，α为现有线缆转接装置，β为本发明线缆转接装置，可以看出在14GHz的工作频率下，本发明的串扰值明显少于现有的线缆转接装置，而在眼图中，请参阅图10和图11，也可以明显看出本发明所相比于现有线缆转接装置的眼图优于现有的线缆转接装置。
所以采用本发明的设计可以显著提升抗串扰能力，在应用于Gen6设备时具有很强的优势。
实施例2
本发明实施例还提供一种用于脉冲振幅调变的线缆转接装置的转接方法，请参阅图12，包括以下步骤：
S100、同轴线缆3执行镭射切割操作；
将同轴线缆3的端头放到镭射切割机上面，进行环切，将同轴线缆3的接地线、芯线6及线缆外披4由同轴线缆3的轴线缆介质5分离，本实施例中，该技术手段不限制发明所要保护的范围，凡是可以将接地线7、芯线6及线缆外披4由轴线缆介质5中分离的手段都可以用来实施本发明。
S200、板卡1上锡操作；
步骤S200具体包括：
将板卡1的差分传输铜片上锡，同样将共地铜片13和外披线共地铜片10也进行上锡操作，因为共地铜片13上面有接地线共地端子12，所以将接地线共地端子12进行上锡操作，将外披线共地铜片10的外披线共地端子11进行上锡操作，而最为重要的是差分传输铜片8的上锡步骤，该上锡工艺的优劣直接影响到差分传输铜片8传输同轴线缆3的芯线6的传输信号的质量，将所述同轴线缆3的线芯通过上锡工艺与所述差分传输铜片8连接，本实施中，上锡的方法为回流焊。
S300、同轴线缆3与板卡1执行连接操作；
步骤S300具体包括：
将所述同轴线缆3的一端放置在外披线共地铜片10的绝缘体表面；
因为外披线共地铜片10的绝缘体的绝缘特性，可以增强同轴线缆3的共地特性。
将同轴线缆3的线缆外披4连接至外披线共地铜片10的外披线共地端子，通过上锡工艺，线缆外披4与外披线共地端子11牢牢连接；
将同轴线缆3的接地线7连接至共地铜片13的第二区域的接地线共地端子12，通过上锡工艺，线缆外披4与外披线共地端子11牢牢连接；
S400、金属遮罩2与板卡1执行安装操作；
步骤S400具体包括：
在完成回流焊后，为了进一步增强同轴线缆3的抗串扰能力，将金属遮罩2压至差分传输铜片8上面。
将金属遮罩2通过压接式端子14连接至所述板卡1的压接过孔9，实现了金属屏蔽增加抗串扰的能力。
上述本发明实施例公开实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于脉冲振幅调变的线缆转接装置，其特征在于，包括：板卡和屏蔽罩；
所述板卡表面沿长度方向上平行分布有若干第一铜片、第二铜片和第三铜片；
所述第二铜片沿长度方向上设有第一区域和第二区域；
所述第一区域设有若干垂直贯穿于所述板卡的压接过孔；
所述第二区域设有垂直贯穿于所述板卡的接地线共地端子；
所述第三铜片设置有垂直贯穿于所述板卡的外披线共地端子；
所述屏蔽罩设有压接式端子，所述屏蔽罩通过所述压接式端子覆盖至所述第二铜片的所述第一区域和所述第二区域上。
2.根据权利要求1所述的用于脉冲振幅调变的线缆转接装置，其特征在于：
所述第三铜片表面设置有绝缘材料层，所述绝缘材料层的一面接触同轴线缆；
所述外披线共地端子的一端连接所述同轴线缆的线缆外披，所述外披线共地端子另一端接地。
3.根据权利要求1所述的用于脉冲振幅调变的线缆转接装置，其特征在于：
所述第三铜片与所述第一铜片水平对齐；
所述第一铜片连接所述同轴线缆的芯线。
4.根据权利要求3所述的用于脉冲振幅调变的线缆转接装置，其特征在于：每两个相邻的所述第一铜片构成第一铜片组，相邻的所述第一铜片组之间设有所述第二铜片。
5.根据权利要求4所述的用于脉冲振幅调变的线缆转接装置，其特征在于：
所述接地线共地端子一端连接所述同轴线缆的接地线，另一端接地。
6.根据权利要求5所述的用于脉冲振幅调变的线缆转接装置，其特征在于：所述屏蔽罩内部设有若干遮罩槽，所述遮罩槽宽度与所述第一铜片组对应，所述遮罩槽宽度方向上两侧设有若干所述压接式端子，相邻的所述遮罩槽之间设有所述压接式端子。
7.根据权利要求5所述的用于脉冲振幅调变的线缆转接装置，其特征在于：所述屏蔽罩与所述同轴线缆之间设有第三区域，所述屏蔽罩的高度减去所述压接式端子裸露在所述板卡表面的高度的差值为屏蔽罩间距，所述第三区域的长度与所述屏蔽罩间距相同。
8.根据权利要求7所述的用于脉冲振幅调变的线缆转接装置，其特征在于：所述第一区域的长度大于所述第二区域的长度，所述第二区域的长度大于所述第三区域的长度；
所述遮罩槽宽度与相邻的所述第二铜片之间的间距相匹配。
9.根据权利要求5所述的用于脉冲振幅调变的线缆转接装置，其特征在于：所述压接式端子的直径与所述压接过孔的孔径相匹配。
10.根据权利要求1-9任一项所述的一种用于脉冲振幅调变的线缆转接装置的转接方法，其特征在于，包括以下步骤：
将同轴线缆执行镭射切割操作；
将板卡的第一铜片上锡，将所述同轴线缆的线芯通过上锡工艺与所述第一铜片连接；
将所述同轴线缆的一端放置在第三铜片的绝缘体表面；
将所述同轴线缆的线缆外披连接至所述第三铜片的外披线共地端子；
将所述同轴线缆的接地线连接至第二铜片的第二区域的接地线共地端子；
将屏蔽罩通过压接式端子连接至所述板卡的压接过孔。
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