CN1244302A - 插接单元的同心连接 - Google Patents

Abstract

在同心连接器(316)与板单元(BU)之间进行连接的接口装置基于占据很大空间的同心连接器从插接单元板上移开和要建立这样一个连接,它能方便地把连接器和板连起,在前板取下时又能方便地脱离。利用一块特别的安放同心连接器的附加电路板(312)可得到前述效果。电路板上每个同心连接器都引出一线路到连接器条,它被焊在电路板边上而且连接器尖脚(313)从板边向外伸出。在插接单元的板单元(BU)上焊有一个连接器条(32,322),它包含附加电路板上连接的对应连接器。此连接器条的连接器和板单元(BU)上的线路相连,线路把信号传给安在电路板上的集成电路。当通过沿插接单元表面方向拉出前板而从插接单元取下前板时,连在前板上的附加电路板与其同心连接器一同取下,而且连接器条的连接器尖脚(313)将脱离安在插接单元的板单元(BU)上的对应连接器。相应地,当前板安上时,连接器尖脚将被推入其对应连接器中而形成电连接。

Description

插接单元的同心接口

本发明涉及一种接口，由此由几个分立的同心电缆引向标准同心连接器的信号导入印刷线路板。本发明特别涉及到这类2Mbit/s信号向插接单元板的引导，板通过电缆引向插接单元。

远程通讯系统的实际部件的建造要特殊的子机柜，印刷电路板、连接器、插接单元，电源组件，风扇等都安装在它上面。定位可以在工厂中在最终安装到位前进行，完成的子构架成为可检测的完整的运程通迅组件。子构架前部的每一侧都设有带孔的和前部表面平行的凸缘。不带有凸缘的子机柜宽度是标准化的，由于标准化的宽度和尺寸，不同厂家生产的装置可以装在同一个子构架内。

为子构架构造出特殊的支架使子构架可以与其相连。简单地讲，该支架包括两条垂直的安装轨道，其上有彼此间隔标准的孔。事实上，架是设备柜的一部分，其中几个子构架可以重叠放置。

在图1所示的设备柜1中，序号2、3、4和5代表装在安装轨7和8上面的不同的子构架，安装轨置于设备柜的侧面。子构架可只由侧凸缘支撑在柜中也可做一架子来放子构架。特别重的组件如电瓶可以放在柜的底部。

插接板单元或BU(Board Units)如图2所示装在一个柜中。在为插接单元设置的子构架里，有一个垂直的后板或电路板10装在后部，其中电路板形成那些电路和内部电路组，通过它板单元连到子构架所属的远程通风设备上。在后板10中在每个板的位置有个后板连接器BPC，在此，板与其自己的后连接器BC相连。通过后连接器BC和后板连结器BPC板连在例如形成在子构架后板上的多路母线单元的内部总线上。板单元的前边可以有个前板，在图2中设有绘出，它可以和子构架机械连结，连接器也可以连在上面。这个前板也用作板与环境间的EMC(电磁相容)保护器。

插接单元用在比如多路器里，其中一个传送高速信号如2Mbit/s的电缆被引到板中。在板中的低速64kbit/s通路从信号中分出，并和其它单元的其它通路一起处理，32PCM通路又组成一2Mbit/s的信号继续通过板向前传送。

转入和转出的同心电缆有多种方式同插件单元相连。例如可以借助于一个装在电路板前边上的中间结构。这种解决办法见于美国专利3676746中。它用了一个〔形截面并弯成直角U型的金属箍。箍的边铆入电路板中。多极连接器连到箍上并穿过U型箍的底部，在箍前面的连接器的端接收电缆，在后面连接器端的尖脚被焊在一绝缘板的孔上。焊在电路板上并和它成直角的绝缘板具有导线，导线的一端焊在板的孔里的连接器尖脚上，另一端焊在电路板9上。生成的结构是刚性的，均匀的且不移动。

一种方法是在板的前边固定一个FC(前连接器)，如一个标准的RF角连接器，一个根据DIN 41626/2标准的管座形RF连接器与其相连在同心电缆的末端。这些连接器一般称为SMB连接器，而且这种连接提供了一个2Mbit/s的连接。如图2所示，几个角连接器可在板的前边平行列成一排，一条同心电缆可与每一连接器相连。甚至有两层角连接器装在一电路板上，这样就形成互置其上的两个连接器排。这样当然可使能连到板上的电缆增多。如标号21、22所示的其它的非同心电缆连接器也可用作前连接器。这些连接器可用于如连接光缆和低频信号等。

第三种连接同心电缆和插接单元的方法是把后板做得高出子构架，然后把RF连接器放在突出于子构架的后板部分中。于是同心电缆在两个子构架间送到子构架的后部，而电缆末端的SMB连接器被推入后板的的同心连接器中。

第四种方法是在子构架一个侧面留出一空间，其中不安放插接单元。然而，后板延伸到这个空间中而且所有必要的同心和其它连接器都安放在后板上这个区域。

这些已知的连接同心电缆和插接单元的方法有不少缺陷，它随着插接单元排密度的增高变得更加明显。在运程通讯设备的性能不断提高的同时它的体积却变得更小。即然越来越多的信号要送入或从一个插接单元取出，怎样在插接单元的板这样小的区域里布置大量同心连接器便成为一个不可避免的问题。电路板上许多同心连接器侵占其它元件的空间，另外，控制很多连接器也属不易。此外，随着插插单元效率的提高以及需要更多连结随之而来，可能会出现简直没有任何空间来安放所需数量的连接器的情形，这样，因为连接器的问题，插接单元必须分成两个。另一个缺点是互相干扰变大，因为当连接器安得远离电路板边缘时，同心线在信号被降至电路板水平之前必须要位于电路板上一段距离。

当标准的RF角连接器在插接单元的前边被用作前连接器时，连接器数目不够的情况会发生，即便是前边整个的宽度上都是连接器，甚至有两层也是如此。当有几十个分立的连接器时，每一个都要分别插上带有一SMB连接器的电缆，替换一个损坏的插接单元很费时间，因为每条电缆都得首先分别取下，板单元替换后又得把电缆一一连到角连接器上。

如果在插接单元里使用一块前板，其中相邻的插接单元的前板形成一个均匀的EMC保护器，前板上必须开孔以使电缆通过一直拉到电路板的SMB连接器处。当然，不可能把SMB连接器和前板一起拆下，但要先把电缆从连接器上取下，然后才能拆下前板。

连接器安在后板上也有问题，因为每条电缆必须用于在子构架间手动拉到后板然后再和后板上的一连接器相接。其工作空间很小。

本发明目的在于提供一种装置，它没有上述装置的缺点。这种装置应该可以在一个插接单元中容纳大量的连接器，而不会增加相互干扰或占据电路板表面区域。完全免除装在电路板上的同心连接器是一个重要目的。

这个目的，通过一个如独立权利要求限定的插接单元的同心连接而取得。

所述的同心接口基于如下思路，把占很多空间的同心连接器从插接单元板上取下，连接器位于板单元的前板上并当前板取下时在连接器和板之间形成的连接可以容易地连上和容易地取下。这使用一个特别的安装同心连接器的附加电路板可进行。在电路板上有一条线路从每个连接器通往焊在电路板边上具有向外突出的连接器尖脚的的连接器条。这个附加的电路板固定在插件单元的前板上。一块绝缘板、同心连接器，连接器尖脚及线路组成了一个完整的单元，它可以平行电路板表面装在电路板上并可从板上取下。

在插接单元电路板上焊有一个连接器条，具有附加板连接器的其对应的连接器。在电路板这个连接器条的连接器与线路相连，线路将信号传递至在板上的集成电路。当通过将前板平行于插接单元表面拔出而取下前板时，连在前板上的附加板及其同心连接器一起被拔下，连接器条的连接器尖脚将离开连在插接单元电路板上的对应的连接器。相应地，当前板装上时，连接器尖脚将平行于插接单元表面被推入其对应连接器中，以完成电连接。

依照本发明的连接方式，大量同心连接器可以在附板上分几排安装，尽管如此，在插接单元的电路板上只占用极小的表面。此外，引起相互干扰的高频信号不再需要在电路板上经过，但信号是在板边处导入和导出的。

为更详细地描述本发明请看附图，其中：

图1示出装有子构架的设备柜。图2示出一个插接单元。图3是本发明连接的分解图。图4示出安装好的连接结构。图5a是可取下实体的立体图。图5b是可取下实体体的侧视图。图5c是可取下实体体的后视图。图6是本发明连接的另一个分解图。

图3是本发明接口的基本构件的分解图。其中包括一个可从插接单元的板组件BU上取下的实体31和一个或几个连在此插接单元的板组件BU上的尖头连接器32、322。

绝缘体312是可取下实体31的一个基本部件。在它的一面焊牢一套标准SMB同心连接器，为清楚起见其中只有一个用标号311标注。在电路板312的反面边上，焊有一个或几个连接器条317、318，连接器的尖脚和电路板面从此离开电路板表面垂直突起。为简明起见，只有一个连接器尖脚用标号313标注。绝缘板上的线路(未示出)把每个同心连接器的信号柱和一个连接器条的连接器尖脚连在一起。这样，每一同心连结器的信号端都和一个连接器尖脚相连，所以一个连接器尖脚对应一个同心连接器。在连接器条上也有尖脚为接地而设。

最好采用电路板来当做绝缘板，线路可以很容易地用条线制成。连接器条是常用的买得到的构件。

在用表面安装技术连接到插接单元的BU板上的尖头连接器32，322中，有许多相邻的孔位于面向板组件边缘的侧面上，孔的间距和可取下实体31板上连接器条的尖脚313的间距相同。在孔中放有触针，它和位于尖头连接器相对侧面上的表面安装的接触脚电连接，其中之一用标号314标注。当尖头连接器焊到插接单元板的板组件BU上时，每个接触脚314都要和板上该处的线路(未示出)相接触。孔和其触针对可取下实体31连接器尖脚313起对应连接器的作用。尖头连接器是常用的有售的零件，它既是像图中所示连接器那样的表面安装型，也是尖脚型。

结构的功能示于图3。可取下实体31简单地安在插接单元的板组件BU上，它的尖脚313推入板组件BU上的尖脚连接器的对应连接器中。插接单元的前板33使整个结构得以稳固，其中在前板33上为每一个同心连接器开了一个孔316，当前板装在插接单元上时，每个连接器都压入自己的孔中，并在侧向支撑在孔的周边上。使用带有一可压缩环319的同心连接器类型是有利的。这个环放在孔的周边处被稍许压缩，然后移到孔的另一侧。孔的周边进入到连接器的凹槽320中(图5c)，这样连接器就紧密入位不能沿纵向移动。金属前板也起为同心连接器接地的作用。如果需要，在前板上可以形成一个槽315，孔316开在槽的底部。当使用在芬兰专利申请No.970291中描述的用于一同轴连接器的支撑时这个槽特别有利，该专利和本专利同时申请。这个支撑把头上有连接器311的对应连接器的同心电缆汇成一体以便操作。

当可取下实体装到前板时，就形一个完整的部件，可以从插接单元上取下或装上。当取下前板时，同心连接器自动跟随前板。在实际中此结构非常有利，因而术语“可取下实体”实际包括前板。

一个由此结构带来的重要的优点在于，当信号由绝缘板312传向插接单元电路板时，连接高度小于一个毫米。这样小的高度在现有方法中还未曾取得。从干扰的角度看这点非常主要。

图4代表在一安装状态中的最终结果。前板33，绝缘板312和板组件BU结成刚性整体，但又易于拆开。

图5a-5c示出较大尺寸的可取实体31。同心连接器在板组件312表面上的组合在图5a中清楚可见。在此同心连接器分成两排，但也可以通过加宽绝缘板而设成三排或更多。绝缘板的最大高度H几乎可以和插接单元前板的高度相同，这样在一个插接单元可以有大量的同心连接，而无需占用单元电路板的空间。所占的表面区域只是板前面的一个狭窄的条。

从图5a，5b中可看出连接器条的尖脚313穿过绝缘板。可以很容易将连接器条焊上，但如若一种表面安装型被用来固定连结器的话这并不是必需的。

图5c是可取下实体的后视图，显示穿过绝缘板5c的同心连接器的芯线321。在焊接过程中，它们被连在绝缘板表面的条线上，又通过这些条线连在连接器条318的尖脚313上。

最后图6是本发明的连结方案的一个分解图。当把可取下实体连在前板上时，结果形成一个完整的部件，它可以连到插接单元上也可以从此取下。这种结构在实际上非常有用，为此，术语“可取下实体”也包括前板33。当前板从插接单元取下时，连在前板上的电路板和其它同心连接器随之一同取下，而连接器条的连接尖脚则脱离其对应的装在插接单元电路板上的连接器32，322。相应地，当装上前板时，连接器的尖脚被推入对应连接器中，实现电连通。

Claims (7)

1.一种在同心连接器和电路板间带来可取下连接的接口装置，此装置包括一块绝缘板，安装在绝缘板一个表面使得其中轴和绝缘板表面成直角的同心连接器，以及在绝缘板上的安放方式使每条线都是电路板和一个同心连接器间电连接的一部分的引线，其特征在于：

连接器尖脚(313)安装在绝缘板的相对面，以便在靠近绝缘板边处形成平行于所述边的一列，其中连接器尖脚和绝缘板表面垂直，每个连接器尖脚通过一条布在绝缘板上的线和一个同心连接器相连，绝缘板(312)、同心电缆(311)、连接器尖脚(313)和引线形成一个完整的实体，它可以装在电路板上或从它上面取下，连接器尖脚的对应连接器(32、322)在板组件(BU)上安成一排，和它们的连接是通过一个平行于板单元表面的运动实现的，连接器尖脚(313)由一个平行于板组件(BU)表面的推动作用推动绝缘板来实现的，这样在同心连接器和对应连接器间形成导电连接，当绝缘板被沿板单元表面方向拉动时，连接器尖脚将脱离它们对应的连接器。

2.如权利要求1所述的接口装置，其特征在于：所述绝缘板(312)是个电路板而且连线直接形成在电路板上。

3.如权利要求1所述的接口装置，其特征在于：所述连接器尖脚(313)属于一个已知的且装在绝缘板上的条连接器。

4.如权利要求1所述的接口装置，其特征在于：所述连接器尖脚的对应连接器属于一个已知的且装在电路板上的尖头连接器。

5.如权利要求1所述的接口装置，其特征在于：所述电路板是插接单元(BU)的电路板。

6.如权利要求1所述的接口装置，其特征在于：它还包括一个插接单元前板(33)，孔(316)开于其中，当前板连在子构架上时，每个同心连接器都置于自己的孔中并以此得到支撑。

7.如权利要求6所述的接口装置，其特征在于：所述的同心连接器被锁在它们的孔中，这样前板和可取下实体形成一个整体，它可以装在插接单元上也可以从它上面取下。

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