CZ282975B6

CZ282975B6 - Elektrický konektor

Info

Publication number: CZ282975B6
Application number: CZ94816A
Authority: CZ
Inventors: Henry Robert Foglia
Original assignee: International Business Machines Corporation; Ibm Deutschland Gmbh
Priority date: 1991-10-16
Filing date: 1992-09-11
Publication date: 1997-11-12
Also published as: KR950006024B1; PL169732B1; EP0608251B1; KR930009168A; ATE125084T1; SK40994A3; EP0608251A1; ES2080516T3; HU9401055D0; RU94019980A; JPH0689757A; CZ81694A3; DE69203458T2; JPH0711971B2; US5293298A; RU2140706C1; DE69203458D1; WO1993008650A1; HU216362B; TW200610B

Abstract

Elektrický konektor obsahující port pro více medií pro připojení ke komunikační síti s více medii, širokopásmový port pro připojení k širokopásmovému přístroji, port základního pásma pro připojení k přístroji základního pásma a obvodový prostředek uspořádaný pro propojení každého portu, kterýžto obvodový prostředek vytváří první přenosovou cestu elektrických signálů více medií. Elektrický konektor obsahuje druhou přenosovou cestu, která přenáší signály základního pásma, port základního pásma svazující první přenosovou cestu obsahující první transformátor (78) se širokopásmovým portem. Dále obsahuje první obvod (82) svazující zvolené vinutí (78A) prvního transformátoru (78) s prvním referenčním napětím pro terminály širokopásmových signálů a ochranu přístrojů připojených k portu základního pásma proti vysokonapěťovým rázům a druhý obvod (80) propojující zvolené vinutí (78B) prvního transformátoru (78) k prvnímu referenčnímu napětí pro terminál širokopásmových signálŕ

Description

Elektrický konektorový modul

Oblast techniky

Vynález se týká elektrického konektoru obsahujícího port pro více médií pro připojení ke komunikační síti svíce médii, širokopásmový port pro připojení k širokopásmovému přístroji, port základního pásma pro připojení ke přístroji základního pásma a obvodový prostředek uspořádaný pro propojení každého portu, kde obvodový prostředek vytváří první přenosovou 10 cestu elektrických signálů více médií.

Odkaz na příbuzné patenty

Patentový spis Spojených států amerických číslo 4,885,747 o názvu Broadband and Baseband LAN z 5. 12. 1989 náležící přihlašovateli předloženého vynálezu popisuje komunikační sít pro více médií. Přístroj zvaný F-spínač kombinuje a odděluje signály širokého pásma a signály základního pásma. Předložený vynález popisuje zlepšený F-spínač.

Dosavadní stav techniky

Použití elektrických spínačů a konektorů v komunikačních sítích je v dosavadním stavu techniky dobře známé. V širokém smyslu mohou být elektrické spínače podle dosavadního stavu techniky 25 používány jako elektrické rozdělovače nebo kombinéry. Při použití jako rozdělovače elektrický spínač odděluje elektrický signál, takže tento probíhá mnoha cestami. Při použití jako kombinéru spínač kombinuje elektrické signály, takže probíhají menším počtem cest. Elektrický' konektor připojuje zařízení datového terminálu (DTE) ke komunikační síti. Jako výsledek DTE zavádí elektrické signály do sítě a nebo přijímá elektrické signály ze sítě.

Patentový spis Spojených států amerických číslo 4,472,691 (Kumar a spol.) popisuje spínací přístroj, který vytváří více výstupů z jediného RF zdroje.

Patentový spis Spojených států amerických číslo 4,419,636 (Hong Yu) popisuje spínač 35 nízkofrekvenčního širokopásmového signálu, který- provádí dvousměmé vysílání signálu mezi řídicím přístrojem a terminálem. Spínač může být použit jako rozdělovač signálu nebo připojovací přístroj signálu.

Patentový spis Spojených států amerických číslo 3,925,737 (Headley) popisuje spínací zařízen 40 signálů, které přepíná signály radiových kmitočtů z primární přenosové cesty do dvou nebo více sekundárních přenosových cest.

Patentový spis Spojených států amerických číslo 3,566,275 popisuje obvod pro rozdělení signálů, který vy dává signál radiového kmitočtu společně se stejnosměrným napětím do množství 45 terminálů.

Patentový spis Spojených států amerických číslo Re 32.760 (Chandler) a číslo 5,030.114 (Carey a spol.) popisují konektory s univerzálními propojovacími členy. Každý univerzální propojovací člen má propojovací stranu s rozmístěnými pružnými jazýčky, které jsou ve sty ku s podobnými 50 pružnými jazýčky jiného členu když je konektor ve propojeném stavu, azkratovací kontaktní členy v každém propojovacím členu když jsou členy od sebe odděleny.

Výše popsané přístroje dosavadního stavu techniky, spínače a konektory, pracují velmi dobře v komunikační síti, ve které se vysílá jediný typ informace. Obvykle je jediný typ informace

- 1 CZ 28297S B6 omezen na použití jediného oddílu kmitočtového spektra. Tak například většina výše zmíněných spínačů rozděluje nebo kombinuje radiové signály, které jsou omezeny na kmitočtové spektrum používané pro vysílání radiových signálů. Nicméně nově se objevivší technologie více médií, která vysílá více typů informací jako hlas, video, data atd. používá rozličné oddíly kmitočtového 5 spektra a v tomto ohledu přístroje známého stavu techniky nejsou vhodné pro prostředí mnoha médií.

Úkolem předloženého vynálezu tudíž je vytvořit propojovací přístroj, který bude dále označován jako F-spínač, v komunikační síti s více médii, a který je snadno vyrobitelný a levný.

Podstata vynálezu

Vynález řeší úkol tím, že vytváří elektrický konektorový modul obsahující port pro více médií připojený ke komunikační síti svíce médii, širokopásmový port připojený k širokopásmovému přístroji, port základního pásma připojený ke přístroji základního pásma a obvodovou kartu umístěnou s propojeným každým portem, kde obvodová karta obsahuje první přenosovou cestu, jehož podstata spočívá v tom, že je vytvořena druhá přenosová cesta, spojená portem základního pásma, s první přenosovou cestou obsahující první vazební transformátor mezi portem základního pásma a širokopásmovým portem, první obvod svazující zvolené vinutí prvního transformátoru s terminály širokopásmových přístrojů připojených k portu základního pásma a druhy obvod propojující zvolené vinutí prvního transformátoru k prvnímu referenčnímu napětí pro terminál širokopásmových signálů ve zvoleném rozsahu a pro ochranu přístrojů připojených k širokopásmovému portu proti vysokonapěťovým rázům a přenosová média propojující první obvod sportem více médií, a druhou přenosovou cestu obsahující druhý transformátor propojující port základního pásma s portem více médií.

Podle výhodného provedení předloženého vynálezu port více médií obsahuje alespoň čtyři drátové válcové konektory.

Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu port základního pásma obsahuje alespoň čtyři svorky mající drátové válcové konektory a pružné kontaktové části.

Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu širokopásmový port obsahuje 35 koaxiální kabel.

Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu každý transformátor obsahuje pár válcových feritových jader spojených na jejich obvodu podél příslušných válcových povrchů, takže jejich společná čára je rovnoběžná s podélnou osou každého feritového jádra majícího 40 alespoň šest otvorů po délce jádra rovnoběžných s podélnou osou a alespoň tři dráty provléknuté otvory v jádrech.

Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu první obvod obsahuje společný uzel, první obvodové uspořádání sériově zapojeného kondenzátoru a rezistoru připojené k uzlu, druhé 45 obvodové uspořádání sériově zapojeného kondenzátoru a rezistoru připojené k uzlu a paralelně k prvnímu obvodovému uspořádání sériově zapojeného kondenzátoru a rezistoru (R2) a indukčnost spojující společný uzel s potenciálem referenčního napětí.

Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu druhý obvod obsahuje kondenzátor 50 a rezistor a indukčnost zapojené v sérii.

Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu elektrický konektorový modul obsahuje izolační pouzdro mající dvě souvislé komory pro součásti, izolační nosný blok koncovky uložený v jedné z komor, alespoň čtyři vodivé koncovky uložené v nosném bloku.

-2 CZ 282975 B6 z nichž každá má koncový blok a pružnou kontaktní část, modul má obvodové uspořádání pro zajištění funkcí rozdělení signálů, funkcí kombinace signálů nebo ochranu proti blesku uložené v jedné zobou souvislých komor, a alespoň čtyři vodiče propojující modul s drátovou připojovací částí alespoň čtyř koncových bloků.

Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu elektrický konektorový modul obsahuje kovové horní vodivé stínění a spodní vodivé stínění uložené uvnitř izolačního pouzdra a obklopující vnitřní součásti elektrického konektoru.

Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu elektrický konektorový modul obsahuje kartu, alespoň dvě vybrané elektrické součástky umístěné na kartě, alespoň čtyři koncovky pro zavedení drátů uložené na kartě, první transformátor mající první sadu vinuti s jedním koncem připojeným k první sadě vybraných elektrických součástek na kartě a druhý konec první sady vinutí vystupující z karty, první elektricky vodivý prostředek propojující 15 vybrané koncovky obsahující dráty s první sadou elektrických součástek, druhou sadu vinutí propojenou s druhým obvodem na kartě a elektricky vodivý prostředek propojující druhý obvod se vstupním a výstupním širokopásmovým portem.

Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu elektrický konektorový modul 20 obsahuje druhý transformátor mající třetí sadu vinutí spojenou s třetí sadou elektrických součástek karty, jeden konec čtvrté sady vinutí spojený se zvolenými koncovkami obsahujícími dráty a druhý konec čtvrté sady vinutí vystupující z karty.

Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu první transformátor a druhý 25 transformátor jsou vytvořeny z páru propojených, množstvím otvorů opatřených válcový ch feritových jader a množství vodivých drátů provlečených otvory v každém jádru.

Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu alespoň jeden pár navinutých, propojených a množstvím otvorů opatřených válcových feritových jader je pokryt kovovým 30 listem spojeným s kartou.

Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu elektrický konektor obsahuje kovové stínící pouzdro připojené ke kartě pro pokrytí všech součástek karty.

Přehled obrázků na vvkřesech

Vynález je znázorněn na výkresech, kde obr. 1 znázorňuje perspektivní pohled na elektrický konektor podle vynálezu v rozloženém stavu jednotlivých součástí, obr. 2A znázorňuje 40 perspektivní pohled na modul elektrického konektoru podle vynálezu v rozloženém stavu jednotlivých součástí, obr. 2B znázorňuje perspektivní pohled na stínící kryt a v něm uložené součásti elektrického konektoru podle vynálezu, obr. 2C znázorňuje perspektivní pohled na stínící kryt a v něm uložené součásti ve složeném stavu, obr. 2D znázorňuje perspektivně vinutí transformátorů a jejich připojeni k obvodům na desce obvodů, obr. 3A znázorňuje schematicky 45 transformátor s feritovými jádry opatřenými otvory pro vinutí, obr. 3B znázorňuje schéma vinutí transformátoru, obr. 4 znázorňuje elektrické schéma elektrického konektoru podle vynálezu, obr.

znázorňuje perspektivní pohled na sestavený elektrický konektor podle vynálezu s kabelovým výstupním portem, koaxiálním výstupním portem a univerzálním výstupním portem a obr. 6 znázorňuje perspektivně alternativní provedení elektrického konektoru podle předloženého 50 vynálezu.

- a CZ 282975 B6

Příklady provedení vynálezu

Obr. 1 znázorňuje perspektivní pohled na elektrický konektor podle předloženého vynálezu v rozloženém stavu součástí. Elektrický konektor podle vynálezu může být použit v komunikační 5 síti s více médii popsané například ve výše zmíněném patentovém spisu Spojených států amerických číslo 4.885,747. Zmíněný patentový spis může být využit k získání podrobnějších informací k doplnění popisu předloženého vynálezu. Elektrický konektor podle vynálezu obsahuje společné pouzdro tvořené spodním krytem 10 a horním krytem V2. Spodní kryt 10 a horní kryt 12 jsou odlity z nevodivého materiálu, například z termosetu. Spodní kryt 10 je io opatřen dvěma vyčnívajícími kolíky 14 a 16, které jsou uspořádány ke spolupůsobení s protilehlými otvory v jiných součástech elektrického konektoru podle vynálezu. Na jedné straně spodního krytu 10 je vytvořen pár západek 18, z nichž je v obr. 1 patrna pouze jedna, a které jsou uzpůsobeny k součinnosti s podlouhlými otvory 20 vytvořenými v bočních stěnách horního krytu 12 pro spojení spodního krytu 10 s horním krytem 12. Spojovací mechanismus sestávající z T-kusu 22 a z výřezu 24 spolupůsobí se stejným spojovacím mechanismem vytvořeným na jiném elektrickém konektoru pro držení pružných jazýčků, jejichž podrobnosti budou vysvětleny dále, když je elektrický konektor podle vynálezu propojen sjiným univerzálním konektorem.

Podle obr. 1 elektrický konektor podle vynálezu dále obsahuje spodní stínící kryt 26. Spodní stínící kryt 26 je vy roben z kovu a má zadní část s vystupujícími bočními stěnami a v nich otvor pro uložení objímky 20], kterou je upevněn datový kabel, který bude podrobně popsán dále. Velikost otvoru je taková, že když je objímka 20 vložena v uspořádání znázorněném v obr. 1, je lehce upevněna v otvoru. Ve přední části spodního stínícího krytu 26 je umístěn pár otvorů. Tyto otvory spolupůsobí se středícími kolíky 14 a 16 pro zajištění polohy spodního stínícího krytu 26 ve spodním krytu 10. Těleso 28 má v nosném bloku 30 koncovky pár neznázoměných otvorů, které spolupůsobí se středícími kolíky 14, 16 k zajištění takové polohy tělesa 28, při které pružný kontaktní jazýček je schopen spolupůsobení s podobnými kontaktními jazýčky na protilehlém připojeném konektoru. Víko 132 je opatřeno prodlouženým členem, který spolupůsobí se drážkami v nosném bloku 30 koncovky pro puzení vodičů 32, 34, 36 a 38 do koncovkových bloků 32', 34', 36', 38'. Je třeba uvést, že koncovkové bloky 32', 34', 36’. 38' jsou opatřeny neznázoměnými drážkami, které se zařezávají do plastikového povlaku vodičů pro vytvoření dotyku se dráty vodičů. Je třeba uvést, že když spodní stínící kryt 26, těleso 28, horní stínící kryl 40 a horní kryt 12 jsou vyrovnány v sestaveném stavu, přední část 42 elektrického konektoru podle vynálezu, viz také obr. 5, tvoří univerzální vstupní a výstupní port elektrického konektoru podle vynálezu. Tento univerzální vstupní a výstupní port je podobný portu popsanému v konektorové sadě ve spisech Re. 32,760 a v patentovém spisu US 5,030,114. Oba tyto spisy mohou být využity k získání podrobnějších informací.

Podle obr. 1 zadní část 44 elektrického konektoru podle vynálezu obsahuje izolátor 46. F-modul 48 a víko 50. F-modul 48 obsahuje elektrický obvod, který rozděluje nebo kombinuje širokopásmový signál a signál základního pásma. Izolátor 46 izoluje F-modul 48 od spodního stínícího krytu 26. Podrobný popis F-modulu 48 bude proveden dále. Nyní postačí uvést, že Fmodul 48 obsahuje kartu 52 elektrických obvodů pro uloženi elektrických součástek, které budou dále popsány. Ke kartě 52 je připevněno množství válcových konektorů 54, 56. 58 a 60. Jak bude wsvětleno dále, vodiče, které jsou neseny v kabelu, viz obr. 5, jsou upevněny do víka 50. které pudí vodiče do válcových konektorů 54. 56, 58, 60. Koaxiální kabel 62 pro vedení širokopásmových signálů, jako jsou videosignály apod., je elektricky spojen se součástkami na kartě 52. Podobně je množství vodičů 32, 34, 36 a 38 spojeno s vybranými součástkami. Jak bylo uvedeno výše, vodiče 32. 34. 36. 38 jsou puzeny víkem 132 do koncovkových bloků 32’, 34', 36'. 38'. Vodiče 32. 34, 36. 38 tvoří vinutí transformátorů 78, 84, které budou popsány dále. Je tedy zřejmé, že elektrický konektor podle vynálezu má tři vstupní a výstupní terminály tvořené koaxiálním kabelem 62. pružnými kontakty 11, 1 Γ. 11 a vstupním a výstupním bode tvořeným válcovými svorkami 54, 56, 58 a 60. Horní stínící kryt 40 má dolů vyčnívající boční členy

-4 CZ 282975 B6 s otvory, které spolupůsobí s neznázoměným upevňovacím mechanismem v nahoru vyčnívajících bočních stěnách spodního stínícího krytu 26 k vytvoření uzavřeného stínění EMI.

V obr. 5 je znázorněn sestavený elektrický konektor podle vynálezu. Za účelem znázornění vnitřku sestaveného elektrického konektoru podle vynálezu není horní stínící kryt 40 ani horní kryt 12 (obr. 1) znázorněn. Také poloha elektrického konektoru znázorněného v obr. 5 je obrácená ve srovnání s polohou rozloženého elektrického konektoru v obr. 1. V obr. I přední část 42 rozloženého elektrického konektoru směřuje k levé straně obr. 1, zatímco v obr. 5 přední část 42 směřuje ke pravé straně obrázku a zadní část 44 směřuje k levé straně obrázku. Pro úplné io sestavení elektrického konektoru znázorněného v obr. 5 je k válcovým svorkám 54, 56, 58, 60 připojena kabelová sestava 64. Tyto válcové svorky 54, 56, 58, 60 jsou stejné jako v obr. 1 a jsou spojeny s obvody karty 52. Kabelová sestava 64 je spojena s neznázoměnou komunikační sítí, ke které je elektrický konektor podle vynálezu připojen.

Podle obr. 5 ve přednostním provedení předloženého vynálezu kabelová sestava 64 je IBM^R Data Cable Assembly. Tato datová kabelová sestava obsahuje čtyři barevně kódované vodiče 54’, 56', 58', 60'. Každý pár barevně kódovaných vodičů 54'. 56', 58', 60' je použit pro obousměrný přenos signálů. Jeden pár barevně kódovaných vodičů 54'. 56' přenáší signály do elektrického konektoru a druhý pár 58', 60' přenáší signály z elektrického konektoru. Barevně kódované vodiče 54', 56'.

58', 60' jsou zabaleny do vodivého obalu 66. který je zabalen do plastového krytu 68. Každý barevně kódovaný vodič 54', 56'. 58', 60' je také obalen plastovým pláštěm. V konečné sestavě znázorněné v obr. 5 je část vnějšího plastového krytu 68 z kabelu odstraněna a přes vodivé pouzdro 66 je navlečena objímka 20' (obr. 1). Pouzdro 66 je sloupnuto dozadu aby leželo na objímce 20' a vodiče pokryté plastem jsou vloženy do víka 50. Víko 50 je potom silou přesunuto přes válcové konektory 54, 56, 58, 60, jak je znázorněno přerušovanou čarou a břity ve válcových konektorech 54, 56, 58, 60 prorazí plastový kryt 68 na každém vodiči 54', 56', 58', 60' k vytvoření dotyku mezi vodiči 54', 56 '.58', 60' a válcovými konektory 54, 56, 58, 60. Obal 66, který je nyní ve styku s objímkou 20’, je puzen do otvoru objímky 20' ve spodním stínícím krytu 26 (obr. 1) k vytvoření spojité vodivé roviny mezi obalem 66 a objímkou 20' a stínící sestavou elektrického konektoru. Když je kabelová sestava 64 správně umístěna, nejprve se horní stínící kryt 40 zasune do spodního stínícího krytu 26. potom se uloží horní kryt 12 a sestava se upevní kolem elektrického konektoru. Jak bylo uvedeno výše, otvory v horním stínícím krytu 40 spolupůsobí s vyčnívajícími členy na nahoru vyčnívající straně spodního stínícího krytu 26 k vytvoření uzavřené komory EMI. Také podlouhlý otvor 20 v horním krytu 12 spolupůsobí se 35 západkou 18 na spodním krytu 10 k vytvoření pouzdra obklopujícího součásti elektrického konektoru podle vynálezu.

Podle obr. 1 a obr. 5 při sestavování elektrického konektoru podle vynálezu se izolátor 46 umístí v zadní části 44 spodního stínícího krytu 26. F-modul 48 se umístí na horní stranu izolátoru 46. 40 Uspořádání F-modulu 48 ve spodním stínícím krytu 26 je takové, že válcové svorky 54, 56, 58, 60 jsou na pravé straně obrázku, zatímco kódované vodiče 32, 34, 36 a 38 jsou na levé straně obrázku. Spodní stínící kryt 26 se potom uloží do spodního krytu 10 tak, že otvory ve přední části spodního stínícího krytu 26 jsou nasunuty na středící kolíky 14 a 16. Těleso 28 se nyní umístí do přední části 42 spodního krytu 10. Jak bylo uvedeno výše, v nosném bloku 28’ 45 koncovky jsou vytvořeny srovnávací otvory, které nejsou znázorněny, a spolupůsobí se středícími koliky 14. 16 pro ustavení polohy tělesa 28. aby pružné jazýčky H, J. K, L byly uvedeny do vyrovnané polohy s podobnými pružnými jazýčky připojeného druhého konektoru, jak je znázorněno v patentových spisech U. S. 5.030.114 a Re. 32.760. Kódované vodiče 32. 34. 36 a 38 jsou upevněny do víka 132, které je tlačeno do nosného bloku 28' koncovky. Následkem 50 toho jsou vodiče 32, 34. 36, 38 tlačeny do styku s válcovými svorkami 54. 56, 58. 60.

Obr. 6 znázorňuje v perspektivním pohledu alternativní provedení elektrického konektoru podle předloženého vynálezu. Toto alternativní provedení má širokopásmový vstupní a výstupní port, ke kterému je připojena sestava 62' koaxiálního kabelu, která může být použita pro připojení

- 5 CZ 282975 B6 širokopásmových přístrojů. Alternativní provedení dále obsahuje univerzální vstupní a výstupní porty 11' a 11, z nichž jeden může být spojen s přístroji základního pásma přes propojitelný konektor a druhý může být připojen propojitelným konektorem ke komunikační síti přenášející elektrické signály více médií. Univerzální vstupní a výstupní porty 11’ a 11 jsou shodné s těmi, 5 které byly výše popsány. Podrobnosti nebudou tudíž opakovány. Navíc, funkční charakteristiky vnitrních součástí alternativního provedení elektrického konektoru podle vynálezu jsou v podstatě podobné výše popsané první alternativě. Sestava 62' koaxiálního kabelu může být zásuvkový válcový konektor montovaný na F-modulu 48.

io Obr. 2A znázorňuje v perspektivním pohledu rozložený F-modul 48 z obr. 1. Shodné konstrukční součásti mají shodné vztahové značky s obr. 1. F-modul 48 obsahuje kartu 52 na které jsou uloženy válcové konektory 54, 56, 58, 60. Jak bylo uvedeno výše, každý válcový konektor 54, 56. 58, 60 má drážku s ostrými okraji, které proříznou izolaci vodiče, který je zatlačen do válcového konektoru 54, 56, 58. 60. Karta 52 má množství otvorů, kterými jsou provlečeny vodiče k vytvoření vodivého spojení s neznázoměnými vodiči uloženými na kartě 52. Barevně kódované vodiče 32, 34, 36 a 38 jsou provlečeny sadou otvorů na kartě 52 a vodivě spojeny s plošnými spoji na spodní straně karty 52. Na horním povrchu karty 52 je uloženo množství elektrických součástek, které budou podrobně popsány dále. V obr. 2A jsou tyto součástky znázorněny jako bloky tvaru obdélníka. Pletený a nevodivý povlak koaxiálního kabelu 62 je sloupnut, jak je znázorněno na obr. 2A, a ke pletenému obalu je přitaven půlprsten 69 připevňující koaxiální kabel 62 ke kartě 52. Půlprsten 69 držící koaxiální kabel 62 je přes pletený povlak ve styku s nevodivou částí koaxiálního kabelu 62 izolující vnitřní vodič 70. Vnitřní vodič 70 je protlačen otvorem v kartě k vytvoření dotyku se vzorem plošných spojů na spodní straně karty 52. Ve vhodné oblasti karty 52 je upevněno stínící pouzdro 71 transformátoru. Kódované dráty vyvedené z transformátoru a označené písmeny A až G jsou provlečeny vhodnými otvory v kartě 52 a vodivě spojeny s vybranými místy plošných spojů na spodní straně karty 52. Když je sestava úplná, všechny součástky včetně transformátorů, které budou popsány dále, jsou zcela zakryty stínícím pouzdrem 71 transformátorů a viditelné jsou pouze koaxiální kabel 62 a válcové konektory 54, 56, 58, 60, viz obr. 1.

Obr. 2B znázorňuje stínící pouzdro 71 a součástky, které jsou v něm uloženy. Stínící pouzdro 71 je vy robeno z pevného vodivého materiálu, jako je poniklovaná mosaz. Ve stínícím pouzdru jsou uloženy dva transformátory 5*1 a+2. Podrobnosti transformátor; +1 a ^2 budou popsány dále. Zde stačí uvést, že každý transformátor obsahuje pár válcových členů, ze kterých vystupují dráty.

Kolem jednoho páru transformátoru je umístěn kovový- list 77, který je v pájecích bodech 74 a 76 připájen ke dnu a k boční stěně stínícího pouzdra 71. Je patrno, že když transformátory ?*1 a 5*2 a kovový list 77 jsou složeny ve stínícím pouzdru 71 a toto je obráceno tak, jak je znázorněno v obr. 2A, potom A až F označují dráty vystupující z transformátoru.

Obr. 2C znázorňuje uložení transformátoru ve stínícím pouzdru 71. Jeden z transformátorů je pokryt kovovým listem 77, druhý není. Kovový list 77 tvoří první úroveň stínění pro signál procházející pokrytým transformátorem. Druhá a třetí úroveň stínění jsou vytvořeny stínícím pouzdrem 71, spodním stínícím krytem 26 a horním stínícím krytem 40. Oba transformátory jsou připevněny ke spodnímu povrchu stínícího pouzdra 71. Ačkoliv může být k upevnění transformátorů ke stínícímu pouzdru 71 použito mnoho technik a/nebo lepidel ve výhodném provedení předloženého vynálezu, bylo použito lepidlo značky Loctite 495 nebo GE RTV 162. Transformátory jsou umístěny tak. že dráty jsou uspořádány podle obr. 2C. Písmeno na každém drátu označuje jeho barevný kód. Toto barevné označení umožňuje osobám s malým školením spojovat rozličné dráty s vybranými uzly elektrického konektoru podle předloženého vynálezu.

V tomto obrázku značí G barvu zelenou. Y žlutou aR červenou. Mohou být zvolena i jiná barevná schémata aniž by se vybočilo z rámce vynálezu.

-6CZ 282975 B6

V obr. 2D je znázorněna poloha transformátorů vzhledem ke kartě 52. Z důvodů jasnosti vyobrazení jsou elektrické součástky na kartě 52 vynechány. Je patrno, že dráty vystupující z transformátoru jsou provlečeny otvory v kartě 52. Otvory umožňují přístup ke plošným vodičům umístěným na spodní straně karty 52.

Obr. 3A znázorňuje schematicky jeden transformátor a uspořádání jeho vinutí. Oba transformátory jsou identické, takže postačí popsat pouze jeden. Transformátory mají dvě feritová jádra *1 a rf, která mají tvar válce a jsou navzájem spojena podél válcových povrchů. Ačkoliv pro spojení jader mohou být použity rozličné způsoby a lepidla, ve výhodném provedení io předloženého vynálezu bylo použito lepidlo Loctite 495. Ačkoliv feritová jádra mohou mít rozličné rozměry a/nebo charakteristiky, ve výhodném provedení předloženého vynálezu bylo použito feritové jádro P/N 2664666611 vyráběné společností Fair-Rite Products Corp. s dobrými výsledky.

Každé jádro je tuhé a je vněm vyvrtáno množství podélných otvorů. Otvory jsou navzájem rovnoběžné a rovnoběžné s osou jádra. V jednom výhodném provedení předloženého vynálezu bylo v jádru vytvořeno šest otvorů o průměru 10 mm. Otvory jsou rozmístěny podle obr. 3A. Každý otvor probíhá od konce jádra označeného START ke konci označenému END. Také každý otvor je označen stejnou číslicí na startovní straně jádra a na koncové straně jádra. Otvor 20 označený 1 v jádru 1 začíná na startovní straně a končí na koncové straně jádra. Podobné vztahy platí pro otvory 2, 3 atd. Pro správnou činnost tohoto transformátoru je důležité sledovat zvláštní kroky při navíjeni jader dráty. Pro navíjení jádra jsou použity dráty tří barev. Dráty jsou zelené, červené a žluté. Barvy jsou použity tak, že je poměrně snadné provést odpovídající propojení v elektrickém konektoru podle předloženého vynálezu. Nicméně barvy nikterak neovlivňují funkci transformátoru. Při vinutí transformátoru je výhodné, když vinutí začne v jádru 1 u konce označeného jako startovní konec.

Kroky a otvor, kterým musí být tři dráty provléknuty, jsou také v obrázku označeny. Postup vinutí je tento:

Krok 1): všechny dráty se vloží do startovní strany otvoru ?tl. Dráty se protáhnou a ponechá se asi 5 cm volných konců drátů na startovní straně. Dráty se ohnou zpět do otvoru rf na protějším povrchu, to je na koncové straně jádra.

Krok 2): dráty se provléknou otvorem rf, zpět otvorem rf.

Krok 3): dráty se provléknou otvorem rf, zpět otvorem rf.

Krok 4): odřízne se zelený drát podle jádra když vystupuje z otvoru +4 k zamezení zkrácení ke stínícímu pouzdru 72.

Krok 5): dráty se vytáhnou přes horní konce jader v mezeře mezi dvěma jádry, takže vinutí jádra rf začíná na koncové straně.

Krok 6): všechny tři dráty se provléknou otvorem rf a zpět otvorem +6. Zelený drát se odřízne podle jádra rf když vstupuje do otvoru rf.

Krok 7): dráty se provléknou otvorem rf a zpět otvorem rf.

Krok 8): Dráty se provléknou otvorem rf a zpět otvorem rf.

Krok 9): Dráty by měly vystupovat otvorem rf na koncové straně. Na koncové straně jádra rf se ponechají konce asi 50 mm dlouhé vystupující z otvoru.

Obecně by mělo platit, že dráty vstupují do otvoru ¢=1 jádra rf na startovní straně a vystupují z transformátoru otvorem rf jádra rf.

Obr. 3B znázorňuje schematicky vinutí transformátorů. Je zřejmé, že žluté a červené dráty procházejí spojitě jádrem rf a jádrem rf, zatímco zelený drát je nespojitý. Tato nespojitost drátů je nutná pro vytvoření širokopásmové vazby radiových kmitočtů pro elektrický konektor podle

-7CZ 282975 B6 předloženého vynálezu se sousedními páry drátů a pro uskutečnění širokopásmové vazby.

Obr. 4 znázorňuje schéma obvodů elektrického konektoru podle předloženého vynálezu. Elektrický konektor může být uvažován jako by měl vnitřní elektrickou strukturu 74 a vnější 5 porty zvané strana terminálu a strana kabelu. Strana terminálu elektrického konektoru je strana, ke které se připojuje terminálové zařízení jako je osobní počítač, procesor řeči atd. Přídavně má terminálová strana A-terminál, kterým data z kabelového portu elektrického konektoru procházejí k terminálu. Šipka ukazuje směr postupu signálu a B-port, ke kterému data signálu základního pásma prochází z terminálu do elektrického konektoru podle předloženého vynálezu.

Podle obr. 5 dráty u A-portu a B-portu strany terminálu v obr. 4 jsou připojeny k válcovým konektorům v tělesu 28. Při tomto uspořádání když pružné jazýčkové kontakty spolupůsobí s podobnými jazýčkovými kontakty může být výstup z protilehlé poloviny konektoru připojen k datovému terminálovému zařízení. Je třeba uvést, že toto je pouze jedno uspořádání elektrického konektoru podle předloženého vynálezu a může byl užito i jinak uvnitř komunikační sítě. Podle obr. 4 zelený, červený, oranžový a černý drát na straně kabelu konektoru mohou být dráty, které jsou obsaženy v kabelu v obr. 5.

Podle obr. 4 jsou cesty signálu ve vnitřní elektrické struktuře 74 souměrné. Symbol 74A značí jednu cestu signálu a symbol 74B značí druhou cestu signálu. Cesta 74A signálu nese 20 širokopásmový signál i signál základního pásma. Oba signály jsou současně na oranžovém vodiči a na černém vodiči. Širokopásmový signál je odváděn nebo přiváděn u terminálu 79, zatímco signál základního pásma je přiváděn u portu B. Je třeba uvést, že terminál 79 by mohl být připojen ke koaxiálnímu kabelu 62, viz obr. I a obr. 5. Širokopásmový transformátor 78. 84 by mohl být jeden z transformátorů znázorněných a popsaných jako transformátor *1, *2 znázorněný na předešlých obrázcích. Protože širokopásmový signál i signál základního pásma jsou zpracovávány transformátorem 78, kovový list 77, viz obr. 2B, by mohl transformátor stínit. Je třeba uvést, že transformátor má více úrovní stínění a jako následek je jakékoli EMI záření obsaženo.

Podle obr. 4 má širokopásmový' transformátor 78 tři vinutí. Vinutí 78A propouští signály základního pásma a zadržuje širokopásmové signály. Podobně vinutí 78B odvádí nebo přivádí širokopásmové signály. Jak bylo uvedeno výše, odříznutím vinutí 78B a připojením rezistorem R2 k referenčnímu potenciálu se zvětší vysokofrekvenční vazba pro elektrický konektor podle předloženého vynálezu. Širokopásmový terminál 79 je připojen obvodem 80 k referenčnímu potenciálu. Obvod 80 obsahuje kondenzátor Cl zapojený sériově s rezistorem Rl, který je zapojen sériově s indukčností LI. Obvod 80 vytváří širokopásmovou propust pro signály v pásmu od 50 do 100 MHz a potlačuje signály o kmitočtech vyšších než 100 MHz. Kromě toho ještě obvod 80 zajišťuje ochranu proti blesku přístroje připojeného k portu 79. Jak bylo uvedeno výše, tento přístroj může být přístroj využívající širokopásmové signály, jako televizní videopřístroj atd. Časová konstanta RC-obvodu 80 zajišťuje ochranu proti blesku. Podobně obvod 82 zajišťuje koncovku kabelu pro odstranění odrazů při izolaci přenosové cesty dat. Signály základního pásma mohou tak projít vinutím 78A bez rušení ze širokopásmového signálu. Obvod 82 obsahuje rezistor R3 sériově spojený s kondenzátorem C2 a tato kombinace je zapojená paralelně se sériově spojeným rezistorem R4 a kondenzátorem C3. Paralelní kombinace je spojena indukčností L2 s referenčním potenciálem, který- by mohl být uzemén. Kromě filtrace a/nebo zakončení zajišťuje ještě obvod 82 ochranu proti blesku přístrojů základního pásma připojených ke straně terminálu.

Podle obr. 4 přenosová cesta 74B obsahuje širokopásmový transformátor 84. který umožňuje 50 přenos jednoho ty pu signálu, například signálu základního pásma na stranu terminálu. Rezistory R5 a R6 spojují třetí vinutí širokopásmového transformátoru 84 s referenčním potenciálem. Je třeba uvést, že charakteristika signálů procházejících elektrickým konektorem podle předloženého vy nálezu je taková, že signály základního pásma a širokopásmové signály mohou

-8CZ 282975 B6 existovat současně na jednom drátu ve stejném transformátoru. Vinutí tlumivky společného modu zajišťuje filtraci nízkých, středních a vysokých kmitočtů od KHz do GHz. Činnost a teorie tohoto typu přenosu je popsána ve výše uvedeném patentovém spisu Spojených států amerických číslo 4,885,747 a může být použita pro všechny účely.

Tabulka 1 udává hodnoty součástek obvodů použitých v elektrickém konektoru podle předloženého vynálezu. Mohou být použity i jiné hodnoty v rámci myšlenky vynálezu.

Tabulka 1

Součástka

Hodnota

RI

R2

R3

R4

R5

R6

Ohmů

200 Ohmů

Ohmů

Cl

C2

C3

LI pF pF pF

220 nH

L2 nH

Zlepšený elektrický konektor podle předloženého vynálezu má několik výhod. Feritové jádro s množstvím otvorů a uspořádání vinutí zajišťuje výbornou izolaci vinutí, řízení stálosti rozměrů, řízení vyvážení a dobrou vazbu širokopásmového signálu s výbornými výrobními podmínkami. Vinutí tlumivky společného modu zajišťuje filtraci nízkých, středních a vysokých kmitočtů od kHz do GHz, vše s tímto jediným uspořádáním jádra. Výroba a balení elektrického konektoru podle předloženého vynálezu jsou jednoduché následkem užití strukturovaných stavebních dílců. Stínící uspořádání, které zajišťuje tři úrovně ochrany EMI činí tento elektrický konektor podle předloženého vynálezu vhodným pro použití vjakémkoli prostředí. Úrovně stíněni jsou provedeny měděnou fólií na jádrech transformátorů, stínícím plechem a stínícím pouzdrem. Konečně uspořádáním elektrického konektoru podle předloženého vynálezu se dosahuje provozu při krajně vysokých kmitočtech, 100 megabitů a 800 MHz při splnění všech požadavků EMC.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Elektrický konektorový' modul (48), obsahující port (64) pro více médií, připojený ke komunikační síti svíce médii, širokopásmový port (79) připojený k širokopásmovému přístroji, port (B) základního pásma připojený ke přístroji základního pásma a obvodovou kartu (52) umístěnou s propojeným každým portem, kde obvodová karta (52) obsahuje první přenosovou cestu (74A), vyznačující se tím, že je vytvořena druhá přenosová cesta (74B). spojená portem (B) základního pásma, s první přenosovou cestou (74A) obsahující první vazební transformátor (78) mezi portem (B) základního pásma a širokopásmovým portem (79), první obvod (82) svazující zvolené vinutí (78A) prvního transformátoru (78) s terminály širokopásmových přístrojů připojených k portu (B) základního pásma a druhý obvod (80) propojující zvolené vinutí (78B) prvního transformátoru (78) k prvnímu referenčnímu napětí pro

-9CZ 282975 B6 terminál širokopásmových signálů ve zvoleném rozsahu a pro ochranu přístrojů připojených k širokopásmovému portu proti vysokonapěťovým rázům a přenosová média propojující první obvod (82) sportem více médií, a druhou přenosovou cestu (74B) obsahující druhý transformátor (84) propojující port (B) základního pásma s portem více médií.
2. Elektrický konektorový'modul (48) podle nároku 1, vyznačující se tím, že port více médií obsahuje alespoň čtyři drátové válcové konektory (54, 56, 58, 60).
3. Elektrický konektorový modul podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že

10 port (B) základního pásma obsahuje alespoň čtyři svorky mající drátové válcové konektory (54, 56, 58, 60) a pružné kontaktové části (H, J, K, L).
4. Elektrický konektorový modul podle kteréhokoli z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že širokopásmový port obsahuje koaxiální kabel (62).
5. Elektrický konektorový modul podle kteréhokoli z nároků laž4, vyznačující se tím, že každý transformátor (78, 84) obsahuje pár válcových feritových jader (*1, *2) spojených na jejich obvodu podél příslušných válcových povrchů, takže jejich společná čáraje rovnoběžná s podélnou osou každého feritového jádra (^1, *2) majícího alespoň šest otvorů po

20 délce jádra rovnoběžných s podélnou osou a alespoň tři dráty provléknuté otvory v jádrech (*1, +2).
6. Elektrický konektorový modul podle kteréhokoli z nároků laž5, vyznačující se tím, že první obvod (82) obsahuje společný uzel (BLK), první obvodové uspořádání sériově

25 zapojeného kondenzátoru (C2) a rezistoru (R3) připojené k uzlu, druhé obvodové uspořádání sériově zapojeného kondenzátoru (C3) a rezistoru (R4) připojené k uzlu a paralelně k prvnímu obvodovému uspořádání sériově zapojeného kondenzátoru (C2) a rezistoru (R2) a indukčnost (L2) spojující společný uzel s potenciálem referenčního napětí.

30
7. Elektrický konektorový modul podle kteréhokoli z nároků laž6, vyznačující se tím, že druhý obvod (80) obsahuje kondenzátor (Cl) a rezistor (Rl) a indukčnost (LI) zapojené v sérii.
8. Elektrický konektorový modul podle kteréhokoli z nároků Iaž7, vyznačující se

35 t í m , že obsahuje izolační pouzdro (10, 12) mající dvě souvislé komory pro součásti, izolační nosný blok (30) koncovky uložený v jedné z komor, alespoň čtyři vodivé koncovky uložené v nosném bloku (30), z nichž každá má koncový blok (32', 34', 36', 38') a pružnou kontaktní část (H, J, K, L), modul (48) má obvodové uspořádání pro zajištění funkcí rozdělení signálů, funkcí kombinace signálů nebo ochranu proti blesku uložené v jedné zobou souvislých komor,

40 a alespoň čtyři vodiče (32, 34, 36, 38) propojující modul (48) s drátovou připojovací částí alespoň čtyř koncových bloků (32', 34', 36', 38').
9. Elektrický konektorový modul podle nároku 8, vyznačující se tím, že obsahuje kovové horní vodivé stínění (40) a spodní vodivé stínění (26) uložené uvnitř izolačního

45 pouzdra (10, 12) a obklopující vnitřní součásti elektrického konektoru.
10. Elektrický konektorový modul podle nároku 8 nebo 9, vyznačující se tím, že modul (48) obsahuje kartu (52), alespoň dvě vybrané elektrické součástky umístěné na kartě (52), alespoň čtyři koncovky (54, 56, 58, 60) pro zavedení drátů uložené na kartě (52), první

50 transformátor (78) mající první sadu vinutí (78A) s jedním koncem připojeným k první sadě vybraných elektrických součástek (82) na kartě (52) a druhý konec první sady vinutí vystupující z karty' (52), první elektricky vodivý prostředek propojující vybrané koncovky obsahující dráty s první sadou elektrických součástek, druhou sadu vinutí (78B) propojenou s druhým obvodem

- 10CZ 282975 B6 (80) na kartě (52) a elektricky vodivý prostředek propojující druhý obvod se vstupním a výstupním širokopásmovým portem (42).
11. Elektrický konektorový modul podle nároku 10, vyznačující se tím, že obsahuje druhý transformátor (84) mající třetí sadu vinutí spojenou s třetí sadou elektrických součástek karty (52), jeden konec čtvrté sady vinutí spojený se zvolenými koncovkami obsahujícími dráty a druhý konec čtvrté sady vinutí vystupující z karty (52).
12. Elektrický konektorový modul podle nároku 11, vyznačující se tím, že první transformátor (78) a druhý transformátor (84) jsou vytvořeny z páru propojených, množstvím otvorů opatřených válcových feritových jader a množství vodivých drátů provlečených otvory v každém jádru.
13. Elektrický konektorový modul podle nároku 12, vyznačující se tím, že alespoň jeden pár navinutých, propojených a množstvím otvorů opatřených válcových feritových jader je pokryt kovovým listem (77) spojeným s kartou (52).
14. Elektrický konektorový modul podle kteréhokoli z nároků 10 až 13, vyznačující se tím, že obsahuje kovové stínící pouzdro (71) připojené ke kartě (52) pro pokrytí všech součástek karty (52).