PL169732B1

PL169732B1 - M odul zlacza elektrycznego dla kabli sygnalów multimedialnych, szerokopasmowych i pasma podstawowego PL PL PL

Info

Publication number: PL169732B1
Application number: PL92303105A
Authority: PL
Inventors: Henry R Foglia
Original assignee: Ibm
Priority date: 1991-10-16
Filing date: 1992-09-11
Publication date: 1996-08-30
Also published as: HK23996A; KR930009168A; RU94019980A; DE69203458D1; EP0608251A1; RU2140706C1; EP0608251B1; CZ81694A3; ES2080516T3; CZ282975B6; ATE125084T1; WO1993008650A1; HU216362B; SK40994A3; TW200610B; HUT68040A; US5293298A; KR950006024B1; JPH0689757A; DE69203458T2

Abstract

1. Modul zlacza elektrycznego dla kabli sygnal ów mulimedialnych, szerokopasmowych i pasma podstawowego, zawierajacy zlacza multimedialne, zlacze szerokopasmowe zlacze pasma podstawowego oraz uklad elektryczny na plytce montazowej, laczacy wzajemnie sygnaly ze zlacz multimedialnych, szero- kopasmowych i pasma podstawowego, i zawierajacy pierwszy tor transmisyjny sygnalów, znamienny tym, ze uklad elektryczny (74) zawiera takze drugi tor transmisyjny (74B) sygnalów, przy czym pierwszy tor transmisyjny (74A) sygnalów zawiera pierwszy trans- formator (78), który jest wlaczony miedzy zlacze pas- ma podstawowego i zlacze szerokopasmowe (79), pierwszy obwód (82) dopasowania impedacyjnego sygnalów, który jest wlaczony miedzy pierwsze uzwo- jenia (78A) pierwszego transformatora (78) i zlacze pasma podstawowego a potencjal odniesienia, oraz jest dolaczony do zlacza multimedialnego, i drugi obwód (80) dopasowania impedacyjnego sygnalów, który jest wlaczony miedzy drugie uzwojenia (78B) pierwszego transformatora (78) i zlacze szerokopas- mowe (79) a potencjal odniesienia, zas drugi tor trans- misyjny (74B) sygnalów zawiera drugi transformator (84), który jest wlaczony miedzy zlacza pasma pod- stawowego i multimedialne. FIG 1 ( 1 2 ) OPIS PATENTOWY ( 1 9 ) PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest moduł złącza elektrycznego dla kabli sygnałów multimedialnych, szerokopasmowych i pasma podstawowego w multimedialnych komputerowych sieciach komunikacyjnych.

Stosowanie złączy elektrycznych jako elektrycznych elementów rozdzielających lub łączących sygnały elektryczne w komputerowych sieciach komunikacyjnych jest znane w stanie techniki. Zastosowane jako element rozdzielający złącze elektryczne rozdziela sygnał elektryczny tak, że rozchodzi się on różnymi torami. Przy zastosowaniu w charakterze elementu łączącego złącze elektryczne łączy sygnały elektryczne tak, że przechodzą one przez mniejszą liczbę torów.

Złącze elektryczne pozwala na przyłączenie końcowych urządzeń informatycznych do sieci komunikacyjnej. Dzięki temu końcowe urządzenia informatyczne są w stanie wysyłać i odbierać sygnały elektryczne z sieci komunikacyjnej.

Zwykle jeden rodzaj przesyłanej informacji jest ograniczony do jednego pasma częstotliwości, czyli wykorzystuje pojedynczy zakres widma częstotliwościowego. Znane złącza elektryczne rozdzielają lub łączą sygnały elektryczne ograniczone do widma częstotliwościowego wykorzystywanego do nadawania sygnałów radiowych. Jednakże dla techniki multimedialnej, za pomocą której nadawanych jest wiele rodzajów informacji (dźwięk, wizja, dane itp.) na jednym nośniku transmisyjnym (przewodzie, włóknie optycznym itp.) z wykorzystaniem różnych zakresów widma częstotliwościowego, znane rozwiązania nie nadają się.

Z opisu patentowego Stanów Zjedn. Ameryki nr 4 885 747 znany jest sprzęgacz typu F, wykorzystywany do rozdzielania i łączenia sygnałów elektrycznych szerokopasmowych i pasma podstawowego, zawierający tylko jeden transformator. Znany sprzęgacz typu F jest przeznaczony do pracy w lokalnej sieci szerokopasmowej oraz pracującej w paśmie podstawowym.

Istotą modułu złącza elektrycznego dla kabli sygnałów multimedialnych, szerokopasmowych i pasma podstawowego, według wynalazku, zawierającego złącza multimedialne, złącze szerokopasmowe, złącze pasma podstawowego oraz układ elektryczny na płytce montażowej łączący wzajemnie sygnały ze złącz multimedialnych, szerokopasmowych i pasma podstawowego, i zawierający pierwszy tor transmisyjny sygnałów, jest to że układ elektryczny zawiera także drugi tor transmisyjny sygnałów. Pierwszy tor transmisyjny sygnałów zawiera pierwszy transformator włączony między złącze pasma podstawowego i złącze szerokopasmowe, pierwszy obwód dopasowania impedancyjnego sygnałów włączony między pierwsze uzwojenie pierwszego transformatora i złącze pasma podstawowego a potencjał odniesienia, oraz dołączony do złącza multimedialnego. Drugi obwód dopasowania impedancyjnego sygnałów jest włączony między drugie uzwojenia pierwszego transformatora i złącze szerokopasmowe a

169 732 potencjał odniesienia. Drugi tor transmisyjny sygnałów zawiera drugi transformator, który jest włączony między złącza pasma podstawowego i multimedialne.

Złącze multimedialne zawiera końcówki cylindryczne, złącze pasma podstawowego zawiera końcówki z zaciskami stykowymi oraz sprężyste styki, zaś złącze szerokopasmowe jest dołączone do przewodu koncentrycznego. Każdy z transformatorów jest zbudowany z pary cylindrycznych rdzeni ferrytowych, z których każdy posiada otwory przechodzące przez rdzeń równolegle do jego wzdłużnej osi, oraz z przewodów przewleczonych przez otwory w rdzeniach ferrytowych.

Korzystne jest, gdy zgodnie z wynalazkiem pierwszy obwód dopasowania impedancyjnego sygnałów zawiera pierwszą gałąź z szeregowo połączonymi drugim kondensatorem i trzecim rezystorem, oraz drugą gałąź z szeregowo połączonymi trzecim kondensatorem i czwartym rezystorem, które są włączone między pierwsze uzwojenia pierwszego transformatora a, poprzez trzecią gałąź z drugą cewką indukcyjną, potencjał odniesienia. Drugi obwód dopasowania impedancyjnego sygnałów zawiera połączone szeregowo pierwszy kondensator, pierwszy rezystor i pierwszą cewkę indukcyjną.

Następnie, zgodnie z wynalazkiem, moduł zawiera obudowę, z materiału izolacyjnego, posiadającą dwie pokrywy dolną i górną, izolacyjny blok wsporczy osadzony wewnątrz jednej z dwóch pokryw i zespół przewodzących końcówek osadzonych w bloku wsporczym, każda z końcówek zawiera zacisk stykowy oraz sprężysty styk.

Moduł zawiera górny i dolny metalowe zespoły ekranujące umieszczone wewnątrz pokrywy górnej i dolnej obudowy.

Ponadto, zgodnie z wynalazkiem, w pokrywach jest umieszczony sprzęgacz z płytką montażową, na której są osadzone końcówki cylindryczne i pierwszy transformator, którego pierwsze uzwojenia są połączone z jednej strony z pierwszym obwodem dopasowania impedancyjnego na płytce montażowej i z końcówkami z zaciskami stykowymi, zaś drugie uzwojenia są połączone z drugim obwodem dopasowania impedancyjnego na płytce montażowej i ze złączem szerokopasmowym. Na płytce montażowej jest osadzony także drugi transformator, którego pierwsze uzwojenia są połączone z rezystorem piątym i szóstym na płytce montażowej, zaś drugie uzwojenia są połączone z jednej strony z końcówkami z zaciskami stykowymi. Każdy z transformatorów, osadzonych na płytce montażowej, jest zbudowany z pary cylindrycznych wielootworowych rdzeni ferrytowych oraz z przewodów przewleczonych przez otwory w rdzeniach ferrytowych. Przynajmniej jeden z transformatorów jest osłonięty taśmą metalową połączoną z płytką montażową.

Moduł zawiera także, połączone z płytką montażową, pudełko ekranujące osłaniające elementy osadzone na płytce montażowej.

Zaletą rozwiązania, według wynalazku, jest umieszczenie w pojedynczej obudowie sekcji złącza i sekcji sprzęgacza. Sekcje złączowe pozwalają na przyłączanie informatycznych urządzeń końcowych do multmedialnych komputerowych sieci komunikacyjnych. Sekcja sprzęgacza spełnia funkcje rozdziału i łączenia sygnału elektrycznego oraz pełni funkcje zabezpieczające.

Przedmiot wynalazku przedstawiono w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia w rozrzuconym widoku perspektywicznym moduł złącza elektrycznego według wynalazku, fig. 2A - w rozrzuconym widoku perspektywicznym sprzęgacz, fig. 2B - w rozrzuconym widoku perspektywicznym ekranujące pudełko metalowe i elementy przeznaczone do zamontowania w nim, fig. 2C - w rozrzuconym widoku perspektywicznym ekranujące pudełko metalowe i zamontowane w nim elementy, fig. 2D - sposób podłączenia transformatora na płytce montażowej, fig. 3A przedstawia schematycznie transformator z wielootworowymi rdzeniami ferrytowymi, fig. 3B - schemat uzwojeń transformatora, fig. 4 - schemat elektryczny modułu złącza, fig. 5 - widok perspektywiczny modułu ze złączami wejściowo-wyjściowymi, zaś fig. 6 przedstawia widok perpektywiczny odmiany wykonania modułu złącza według wynalazku.

Na figurze 1 przedstawiono w rozrzuconym widoku perspektywicznym moduł złącza elektrycznego według niniejszego wynalazku. Moduł zawiera obudowę utworzoną z pokrywy dolnej 10 i pokrywy górnej 12. Pokrywy ukształtowane są z materiału izolacyjnego, na przykład

169 732 twardego tworzywa sztucznego. Pokrywa dolna 10 zawiera parę wystających ku górze słupków 14 i 16, które współpracują z otworami naprowadzającymi 14’ i 16’ w dolnym zespole ekranującym 26. Para elementów zatrzaskowych, z których tylko jeden jest przedstawiony i oznaczony jako element 18 po jednej stronie pokrywy dolnej 10, współdziała z parą otworów znajdujących się na przeciwległej ścianie pokrywy górnej 12, z których jeden jest oznaczony odnośnikem 20, w celu zatrzaskowego połączenia pokrywy dolnej 10 z pokrywą górną 12. Mechanizm zatrzaskowy utworzony przez elementy zatrzaskowe 22 w pokrywie 10 i 24 w pokrywie 12 współdziała z podobnym mechanizmem innego modułu złącza wejściowo-wyjściowego, kiedy oba moduły są połączone.

Przedstawiony na fig. 1 moduł zawiera poza tym dolny zespół ekranujący 26. Dolny zespół ekranujący 26 wykonany jest z metalu i ma tylną część z wystającymi ku górze ścianami oraz ma otwór w ścianach bocznych na obejmę 20’, przez którą przepuszczony jest kabel. Wielkość otworu jest tak dobrana, że obejma 20’ jest ciasno osadzona wewnątrz tego otworu. W przedniej części dolnego zespołu ekranującego 26 znajduje się para naprowadzających otworów 14’ i 16’: Otwory te współdziałają z wystającymi ku górze słupkami montażowymi 14 i 16, pozycjonując dolny zespół ekranujący 26 względem pokrywy dolnej 10. Zespół 28 osłony wkładkowej zawiera parę nie pokazanych otworów w izolacyjnym bloku wsporczym 30, które współpracują ze słupkami montażowymi 14 i 16 pokrywy dolnej 10, pozycjonując zespół 28 osłony wkładkowej tak, że sprężyste styki H, J, K, L są w stanie współpracować z podobnymi stykami współpracującymi modułu. Pierwsza osłona elastyczna 31 zawiera wystający element współpracujący z rowkami w bloku wsporczym 30, umożliwiając wsunięcie przewodów 32, 34, 36 i 38 do zacisków 32’, 34’, 36’ i 38’. Te zaciski mają rowki, które wcinają się w izolację plastykową przewodów dla zapewnienia styku z drutami przewodzącymi. Kiedy dolny zespół ekranujący 26, zespół 28 osłony wkładkowej, górny zespół ekranujący 40 i pokrywa górna 12 są zestawione, to przednia część modułu, oznaczona numerem 42, tworzy złącze wejściowo-wyjściowe.

Na fig. 1 przedstawiono również tylną część modułu oznaczoną numerem 44, w skład której wchodzi izolator 46, sprzęgacz 48 i druga osłona elastyczna 50. Sprzęgacz 48 zawiera obwód elektryczny, który rozdziela lub łączy sygnały elektryczne. Izolator 46 izoluje sprzęgacz 48 od dolnego zespołu 26 ekranującego. Sprzęgacz 48 zawiera płytkę montażową 52 służącą do montażu elementów elektrycznych. Na płytce montażowej 52 jest osadzonych kilka cylindrycznych końcówek 54, 56, 58 i 60. Jak to w dalszym ciągu będzie objaśnione, przewody kabla wprowadzane są do wnętrza drugiej elastycznej osłony 50, która przytrzymuje przewody wewnątrz końcówek cylindrycznych 54, 56, 58 i 60. Do płytki montażowej 52 dołączony jest przewód koncentryczny 62 służący do przenoszenia sygnałów szerokopasmowych, na przykład sygnału wizji.

W podobny sposób do płytki 52 dołączone są przewody 32, 34, 36 i 38, które podtrzymywane są przez pierwszą osłonę elastyczną 31 w zaciskach stykowych 32’, 34’, 36’ i 38’.

Moduł złącza elektrycznego zawiera trzy rodzaje złączy wejściowo/wyjściowych, które stanowią: przewód koncentryczny 62, zespół sprężystych styków 11 i zespół cylindrycznych końcówek 54, 56, 58 i 60. Górny zespół ekranujący 40 zawiera wystające ku dołowi elementy boczne z otworami, które współdziałają z nie pokazanym mechanizmem blokującym w pionowych ścianach bocznych dolnego zespołu ekranującego 26, tworząc zamknięty ekran przeciwzakłóceniowy.

Na figurze 5 przedstawiono zmontowany moduł złącza elektrycznego. W celu przedstawienia elementów wewnętrznych zmontowanego modułu nie zamieszczono górnego zespołu ekranującego 40 i górnej pokrywy 12, jak nafig. 1. Również ustawienie modułu przedstawionego na fig. 5 jest odwrotne w stosunku do jego ustawienia przedstawionego na fig. 1. Na fig. 1 przednia część 42 zdemontowanego modułu skierowana jest w lewą stronę rysunku, podczas gdy na fig. 5 przednia część 42 skierowana jest w prawo, a tylna część 44 zwrócona jest w lewo. Przy ostatecznym składaniu modułu przedstawionego na fig. 5, kabel 64 łączony jest z cylindrycznymi końcówkami 54, 56, 58 i 60. Kabel 64 połączony jest z komputerową siecią komunikacyjną, do której dołączony jest moduł. Kabel 64 zawiera cztery przewody 56’, 56’, 58’ i 60’, z których każdy jest oznaczony innym kolorem. Każda para z tych przewodów jest wykorzystywana do dwukierunkowego przenoszenia sygnałów. Inaczej mówiąc, jedna para

169 732 przewodów przenosi sygnały do modułu, a druga para przenosi sygnały od modułu. Przewody 54’, 56’, 58’ i 60’ owinięte są przewodzącą osłoną 66, która z kolei znajduje się w osłonie zewnętrznej 68 z tworzywa sztucznego. Każdy z tych przewodów znajduje się również w osłonie z tworzywa sztucznego. W kablu 64 przedstawionym na fig. 5 część zewnętrznej osłony 68 z tworzywa sztucznego jest usunięta z kabla, a na przewodzącą osłonę 66 nasunięta jest obejma 20’ (fig. 1). Dla umożliwienia nasunięcia obejmy 20’ osłona zewnętrzna 68 jest zdjęta, a izolowane tworzywem sztucznym przewody wstawione są w drugą elastyczną osłonę 50. Ta osłona następnie dociskana jest do cylindrycznych końcówek 54, 56, 58, 60, jak to pokazano linią przerywaną, a szczeliny w tych końcówkach przebijają izolację z tworzywa sztucznego każdego z przewodów, tworząc elektryczny kontakt między przewodem i odpowiednią końcówką cylindryczną. Osłona zewnętrzna 68 kabla, która styka się teraz z obejmą 20’, wciskana jest w otwór dla obejmy 20’ w dolnym zespole ekranującym 26 (na fig. 1) tworząc powierzchnię przewodzącą między osłoną zewnętrzną 68 i elementami ekranującymi modułu. Po umieszczeniu kabla 64 dokładnie w wyznaczonym miejscu, w dolny zespół ekranujący 26 wsuwa się najpierw górny zespół ekranujący 40 i następnie pokrywę górną 12. Otwory górnego zespołu ekranującego 40 współpracują z elementami wystającymi pionowych boków dolnego zespołu ekranującego 26, tworząc zamkniętą komorę przeciwzakłóceniową. Również otwór 20 w górnej pokrywie 12 współdziała z wystającym elementem 18 pokrywy dolnej 10, tworząc obudowę otaczającą elementy modułu złącza elektrycznego.

Jak pokazano na fig. 1 i 5, podczas montażu modułu izolator 46 umieszcza się w tylnej części dolnego zespołu ekranującego 26. Sprzęgacz 48 umieszcza się na izolatorze 46. Ustawienie sprzęgacza 48 w dolnym zespole ekranującym 26 jest takie, że cylindryczne końcówki 54, 56, 58 i 60 zwrócone są na rysunku na prawo, natomiast przewody 32, 34, 36 i 38 zwrócone są w lewo. Dolny zespół ekranujący 26 umieszcza się następnie w pokrywie dolnej 10 tak, że otwory 14’ i 16’ w przedniej części dolnego zespołu ekranującego 26 nasadzane są na słupki 14 i 16 pokrywy dolnej 10. Zespół 28 osłony wkładkowej jest następnie umieszczany w przedniej części 42 pokrywy dolnej 10. Jak wspomniano uprzednio, otwory naprowadzające, nie pokazane na rysunku, znajdują się wewnątrz izolacyjnego bloku wsporczego 30 modułu. Otwory współdziałają ze słupkami 14 i 16 naprowadzając zespół 28 osłony wkładkowej tak, że sprężyste styki H, J, K, L współdziałają z podobnymi elementami we współpracującym złączu, jak to opisano powyżej. Przewody 32,34,36 i 38 wstawiane są w pierwszą osłonę elastyczną 31, która wciskana jest w izolacyjny blok wsporczy 30. W wyniku tego przewody 32, 34, 36, 38 dociskane są do uzyskania elektrycznego kontaktu z cylindrycznymi końcówkami 54, 56, 58, 60.

Figura 6 przedstawia widok perspektywiczny odmiany wykonania modułu złącza elektrycznego. Taodmiana wykonania zawiera szerokopasmowe złącze wejścio-wyjściowe, do którego dołączony jest kabel koncentryczny 62, który może być wykorzystany do przyłączenia urządzeń pracujących w szerokim paśmie. Ta odmiana wykonania poza tym zawiera złącza wejściowowyjściowe 11’ i 11”, stanowiące sprężyste złącza stykowe. Jeden z nich może być przyłączony do urządzeń pasma podstawowego za pośrednictwem współpracującego złącza, a drugi może być połączony za pośrednictwem złącza z komputerową siecią komunikacyjną przekazują multimedialne sygnały elektryczne. Parametry funkcjonalne elementów wewnętrznych odmiany wykonania są w zasadzie takie jak parametry wykonania przedstawionego na innych figurach rysunku. Przewód koncentryczny 62 może być żeńskim stykiem cylindrycznym modułu złącza zainstalowanym na płytce montażowej 52.

Figura 2A przedstawia szczegóły budowy sprzęgacza 48 z fig. 1. Elementy, które są identyczne z elementami na innych figurach rysunku, oznaczono tymi samymi odnośnikami. Sprzęgacz 48 zawiera płytkę montażową 52, na której osadzone są cylindryczne końcówki 54, 56, 58 i 60. Jak wspomniano uprzednio, każda z cylindrycznych końcówek zawiera szczelinę z ostrymi krawędziami, które przebijają izolację przewodu dociskanego do tej końcówki. Płytka montażowa 52 zawiera szereg otworów przelotowych, przez które przeprowadzone są przewody 32, 34, 36 i 38 w celu zapewnienia styku ze ścieżkami lub polami kontaktowymi znajdującymi się na płytce montażowej 52. Przewody 32, 34, 36 i 38 przewleczone są przez otwory na płytce montażowej 52 i zapewniają kontakt elektryczny z siecią ścieżek na spodniej stronie tej płytki.

169 732

Na górnej powierzchni płytki montażowej 52 zamontowany jest szereg elementów elektrycznych, przy czym na fig. 2A te elementy przedstawione są w postaci prostokątnych bloków. Oplot i osłona izolacyjna kabla koncentrycznego 62 są usunięte, jak to pokazano na fig. 2A i do oplotu przylutowany jest półpierścień oporowy 69 kabla, mocujący kabel koncentryczny 62 do płytki montażowej 52. Półpierścień oporowy 69 kabla ma połączenie za pośrednictwem oplotu z płytką montażową 52 i nieprzewodzącą częścią kabla koncentrycznego 62, która osłania przewód wewnętrzny 70. Przewód wewnętrzny 70 wsunięty jest w otwór płytki montażowej 52 celem zapewnienia kontaktu elektrycznego z odpowiednimi polami kontaktowymi na dolnej stronie płytki montażowej 52. Pudełko ekranujące 71, które osłania transformator jest także osadzone na płytce montażowej 52. Odchodzące od transformatora przewody, oznaczone literami A, B, C, D, E, F, G są przeprowadzone przez odpowiednie otwory w płytce montażowej 52 w celu uzyskania kontaktu elektrycznego z wybranymi polami kontaktowymi po dolnej stronie płytki montażowej 52. Należy zaznaczyć, że kiedy sprzęgacz 48 jest zmontowany całkowicie, wszystkie elementy, łącznie z transformatorami są umieszczone w pudełku ekranującym 71 i widoczne są tylko przewody 32, 34, 36, 38, oznaczone kolorami, kabel koncentryczny 62 i cylindryczne końcówki 54, 56, 58 i 60.

Figura 2B przedstawia pudełko ekranujące 71 i elementy przeznaczone do zamontowania wewnątrz niego. Pudełko ekranujące 71 wykonane jest z materiału przewodzącego, na przykład z niklowanego mosiądzu. W pudełku ekranującym 71 umieszczone są dwa transformatory. Szczegóły budowy transformatorów będą opisane poniżej, przy czym należy zaznaczyć, że każdy z transformatorów składa się z dwóch cylindrycznych wielootworowych rdzeni z przewodami wystającymi z każdego z nich. Wokół pary jednego transformatora owinięta jest taśma metalowa 77, która jest przylutowana swoimi krawędziami 75 i 76 do dna i boku pudełka ekranującego 71. Jest oczywiste, że kiedy transformatory z taśmą metalową 77 umieszczone są w pudełku ekranującym 71 i pudełko to obrócone jest, jak to pokazano na fig. 2A, oznaczenia A, B, C, D, E, F i G reprezentują przewody odchodzące od transformatora.

Na figurze 2C jest przedstawiony sposób umieszczenia dwu transformatorów w pudełku ekranującym 71. Jeden z transformatorów owinięty jest taśmą metalową 77, a drugi - nie. Taśma metalowa 77 zapewnia ekranowanie dla sygnałów przechodzących przez zamknięty transformator. Ekranowanie zapewnia także pudełko ekranujące 71 i zespoły ekranujące dolny 26 i górny 40. Obydwa transformatory umieszczone są na dolnej powierzchni pudełka ekranującego 71. Do zamocowania transformatora w pudełku ekranującym 71 można stosować różne techniki i/lub kleje. Odpowiednie litery na fig. 2C przy poszczególnych przewodach oznaczają jego kolor. Takie wyróżnianie kolorami ułatwia osobom nie bardzo doświadczonym w montażu łączenie poszczególnych przewodów z wyznaczonymi punktami modułu. Na fig. 2C litera G oznacza kolor zielony, Y - żółty, a R - czerwony. Możliwe jest stosowanie innych oznaczeń kolorowych.

Na figurze 2D przedstawiono ustawienie transformatorów względem płytki montażowej 52. W przedstawionym wykonaniu niektóre elementy na płytce montażowej 52, dla przejrzystości zobrazowania, zostały usunięte. Jak widać, odpowiednie przewody z transformatora przewleczone są przez otwory w płytce montażowej 52. Otwory umożliwiają dostęp do ścieżek obwodu drukowanego znajdujących się na spodniej części płytki montażowej 52.

Figura 3 A przedstawia konstrukcję jednego z transformatorów i sposób jego nawinięcia. Obydwa transformatory są identyczne, tak że objaśnienia mają zastosowanie do każdego z tych transformatorów. Każdy z transformatorów wykonany jest z dwóch cylindrycznych wielootworowych rdzeni ferrytowych, pierwszego rdzenia RD1 i drugiego rdzenia RD2. Do łączenia rdzeni można stosować różne metody i różne kleje.

Każdy rdzeń ferrytowy jest jednolity i ma kilka wzdłużnych otworów. Otwory są równoległe do wzdłużnych osi każdego z rdzeni. W przykładzie w każdym z rdzeni jest sześć dziesięciomilimetrowych otworów. Każdy otwór oznaczony jest tym samym numerem z każdej jego strony. Są one oznaczone kolejno 1, 2, 3, 4, 5 i 6. Dla prawidłowej pracy transformatora ważne jest przestrzeganie pewnych specyficznych etapów uzwajania rdzenia. Do uzwajania rdzenia stosuje się przewody w trzech kolorach. Występują kolory zielony, czerwony i żółty.

169 732

Przy nawijaniu transformatora korzystne jest, aby uzwajanie zaczynało się w pierwszym otworze 1 pierwszego rdzenia RD1. Etapy i otwory, przez które muszą być przewleczone wspomniane trzy przewody są również przedstawione na fig. 3A. Kolejność nawijania jest następująca:

Etap 1) włożenie wszystkich przewodów na początku uzwajania w otwór 1 pierwszego rdzenia RD1. Przewleczenie przewodów z pozostawieniem pięciocentymetrowego nadmiaru poza rdzeniem. Zawinięcie przewodów i przewleczenie z powrotem przez otwór 6.

Etap 2) przewleczenie przewodów przez otwór 2 i na powrót przez otwór 5.

Etap 3) przewleczenie przewodów przez otwór 3 i na powrót przez otwór 4.

Etap 4) obcięcie przewodu zielonego w płaszczyźnie rdzenia RD1, przy samym wyjściu otworu 4 w celu zapobieżenia zwarciu do pudełka ekranującego 71.

Etap 5) przeciągnięcie przewodów czerwonego i żółtego w szczelinie między dwoma rdzeniami RD1, RD2 tak, aby uzwajanie drugiego rdzenia RD2 zaczynało się po jego przeciwnej stronie w porównaniu z pierwszym rdzeniem RD1.

Etap 6) przewleczenie wszystkich trzech przewodów przez otwór 1 drugiego rdzenia RD2 i na powrót przez otwór 6. Obcięcie przewodu zielonego w płaszczyźnie drugiego rdzenia RD2 bezpośrednio przy otworze wejściowym 1.

Etap 7) przewleczenie przewodów przez otwór 2 i na powrót przez otwór 5.

Etap 8) przewleczenie przewodów przez otwór 3 i na powrót przez otwór 4.

Etap 9) przewody powinny wychodzić na końcu uzwajania z otworu 4 drugiego rdzenia

RD2. Należy przyciąć końcówki przewodów na długość pięciu centymetrów od wyjścia z otworu 4 drugiego rdzenia RD2.

Należy zauważyć, że w transformatorze przewody wchodzą w otwór 1 pierwszego rdzenia RD1 a wychodzą otworem 4 drugiego rdzenia RD2.

Figura 3B przedstawia schemat uzwojeń transformatora. Jak widać ze schematu, przewody żółty i czerwony przechodzą jako ciągłe przez rdzenie RD1 i RD2, podczas gdy przewód zielony jest nieciągły. Ta nieciągłość jednego uzwojenia transformatora, w tym przypadku przewodu zielonego jest potrzebna dla zapewnienia szerokopasmowego sprzężenia wielkiej częstotliwości w module złącza elektrycznego z sąsiednią parą przewodów i zapewnienia sprzężenia szerokopasmowego.

Figura 4 przedstawia schemat elektryczny sprzęgacza 48 modułu złącza elektrycznego według wynalazku, który zawiera wewnętrzny układ elektryczny 74 i złącza wejściowo-wyjściowe, tak od strony urządzenia końcowego jak i od strony kabla. Strona urządzenia odbiorczego jest tą stroną, do której dołączany jest końcowy sprzęt informatyczny, na przykład komputer osobisty, procesor tekstów lub podobne urządzenie. Poza tym strona urządzenia końcowego zaopatrzona jest w zaciski ZA, przez które dane z modułu przechodzą do urządzenia końcowego. Strzałki wskazują kierunek przesyłu sygnału, a ZB oznacza zaciski, poprzez które dane z urządzenia końcowego przechodzą do modułu. Na fig. 5 przewody, odchodzące od zacisków ZA i ZB strony urządzenia końcowego na fig. 4, połączone są z cylindrycznymi końcówkami 54, 56, 58 i 60 zespołu 28 osłony wkładkowej. Przedstawione na fig. 4 przewody zielony, czerwony, pomarańczowy i czarny po stronie kabla są przewodami 54', 56’, 58’ i 60’ znajdującymi się w kablu 64 z fig. 5.

Przedstawione na fig. 4 tory sygnałów wewnątrz układu elektrycznego 74 sprzęgacza 48 są symetryczne. Z tego względu numer 74A oznacza pierwszy tor transmisyjny sygnału, a numer 74B oznacza drugi tor transmisyjny sygnału. Pierwszy tor transmisyjny 74A przenosi zarówno sygnały szerokopasmowe, jak i sygnał pasma podstawowego. Obydwa sygnały występują na przewodach oznaczonych kolorami pomarańczowym i czarnym. Sygnał szerokopasmowy jest wydzielony lub wprowadzany za pomocą złącza szerokopasmowego 79, natomiast sygnał pasma podstawowego wprowadzany jest do zacisków ZB. Złącze szerokopasmowe 79 może być połączone z przewodem koncentrycznym 62 (fig. 1, fig. 5). Transformator szerokopasmowy 78 lub 84 może być jednym z transformatorów przedstawionych i opisanych na figurach 2A-2D. Ponieważ przez pierwszy transformator 78 przenoszone są zarówno sygnały szerokopasmowe, jak i sygnały pasma podstawowego, to, jak to pokazano na fig. 2B, dla ekranowania tego transformatora stosuje się taśmę metalową 77.

169 732

Przedstawiony na fig. 4 pierwszy transformator 78 ma trzy uzwojenia. Uzwojenia oznaczone odnośnikami 78A przenoszą sygnały pasma podstawowego a zatrzymują sygnały szerokopasmowe. Podobnie, uzwojenie oznaczone 78B wydziela lub wprowadza sygnały szerokopasmowe. Jak wspomniano uprzednio, zapewnia się to przez przecięcie drugiego uzwojenia 78B i połączenie go z potencjałem odniesienia za pośrednictwem drugiego rezystora R2, zapewniając sprzężenie dla wielkiej częstotliwości. Złącze szerokopasmowe 79 połączone jest, za pośrednictwem drugiego obwodu 80 dopasowania impedancyjnego z potencjałem odniesienia. W skład tego obwodu 80 wchodzi pierwszy kondensator Cl połączony szeregowo z pierwszym rezystorem R1, który połączony jest szeregowo z pierwszą cewką indukcyjną L1. Drugi obwód 80 umożliwia odbiór sygnałów szerokopasmowych w zakresie od 50 do 100 MHz i zapewnia ich separację od sygnałów powyżej 100 MHz. Poza funkcjami odbiorczymi i separującymi drugi obwód 80 zapewnia zabezpieczenie urządzenia dołączonego do złącza szerokopasmowego 79 przed przepięciami. Stała czasu RC elementów w drugim obwodzie 80 zapewnia zabezpieczenie od wyładowań. Podobnie, pierwszy obwód dopasowania impedancyjnego zapewnia dopasowanie sygnałów z kabla i wydziela drogę przechodzenia sygnałów pasma podstawowego. Tak więc sygnały pasma podstawowego mogą przechodzić przez pierwsze uzwojenia 78A bez przeszkód ze strony sygnału szerokopasmowego. Ten pierwszy obwód 82 zawiera trzeci rezystor R3 połączony szeregowo z drugim kondensatorem C2 i równolegle połączony układ złożony z szeregowo połączonych czwartego rezystora R4 i trzeciego kondensatora C3. Zespół tych gałęzi równoległych dołączony jest, przez drugą cewkę idukcyjną L2, do potencjału odniesienia. Poza funkcjami filtracji i/lub dopasowania, które pełni pierwszy obwód 82 dopasowania impedancyjnego, zapewnia on również zabezpieczenie przed wyładowaniami dla urządzeń pasma podstawowego dołączonych po stronie urządzenia końcowego.

Jak to przedstawiono na fig. 4, drugi tor transmisyjny 74B obejmuje drugi transformator 84, umożliwiający przechodzenie sygnałów jednego typu, na przykład pasma podstawowego, na stronę urządzenia końcowego. Rezystory piąty R5 i szósty R6 łączą trzecie uzwojenie drugiego transformatora 84 z potencjałem odniesienia.

Parametry sygnałów przechodzących przez sprzęgacz 48 są takie, że obydwa rodzaje sygnałów, sygnały pasma podstawowego i sygnały szerokopasmowe, mogą współistnieć na tym samym przewodzie tego samego transformatora. Wspólne uzwojenia dławikowe umożliwiają filtrację częstotliwości małych, średnich i wielkich, w paśmie od kiloherców do gigaherców.

Zamieszczona poniżej tabela 1 podaje wartości elementów układu elektrycznego 74 stosowanego w rozwiązaniu, według wynalazku. Można stosować inne wartości bez odchodzenia od idei i zakresu wynalazku.

Tabela 1

Elementy	Wartości
R1	75 Ω
R2	51 Ω
R3	200 Ω
R4	200 Ω
R5	51 Ω
R6	51 Ω
C1	50 pF
C2	10 pF
C3	10 pF
L1	220 nH
L2	27 nH

Zastosowanie wielootworowego rdzenia ferrytowego i konstrukcja uzwojenia zapewniają doskonałą separację uzwojeń, stabilność wymiarową, zrównoważenie i dobre szerokopasmowe sprzężenie dla sygnałów, z bardzo dobrymi tolerancjami technologicznymi. Poza tym, wspólne uzwojenia dławikowe zapewniają filtrację małych, średnich i wielkich częstotliwości w paśmie

169 772 od kiloherców do gigaherców. Wytwarzanie i montaż modułu złącza elektrycznego odbywa się w prosty sposób dzięki zastosowaniu elementów modułowych. Ekranowanie powoduje, że moduł nadaje się do użytku w różnych środowiskach. W przykładzie wykonania modułu, według wynalazku, osiągnięto bardzo szeroki zakres częstotliwości (100 megabitów i 800 megaherców), w którym pracuje on prawidłowo przy spełnieniu wszystkich wymagań dotyczących zakłóceń elektromagnetycznych.

169 732

199 722

'ZIELONY

ŻÓŁTY

CZERWONY

ŻÓŁTY fig. 2D

-CZERWONY k_ DRUGI

G TRANSFORMATOR

7f?

- PIERWSZY Γ TRANSFORMATOR

ZIELONY

169 732

U ζ m

co

CN

o

CJ w

z o

CZERWONY

169 732

169 732 fig. 5

FIG. 6

169 732 fig 1

i 2

Departament Wydawnictw UP RP Nakład 90 egz.

Cena 4,00 zł

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Moduł złącza elektrycznego dla kabli sygnałów mulimedialnych, szerokopasmowych i pasma podstawowego, zawierający złącza multimedialne, złącze szerokopasmowe, złącze pasma podstawowego oraz układ elektryczny na płytce montażowej, łączący wzajemnie sygnały ze złącz multimedialnych, szerokopasmowych i pasma podstawowego, i zawierający pierwszy tor transmisyjny sygnałów, znamienny tym, że układ elektryczny (74) zawiera także drugi tor transmisyjny (74B) sygnałów, przy czym pierwszy tor transmisyjny (74A) sygnałów zawiera pierwszy transformator (78), który jest włączony między złącze pasma podstawowego i złącze szerokopasmowe (79), pierwszy obwód (82) dopasowania impedacyjnego sygnałów, który jest włączony między pierwsze uzwojenia (78A) pierwszego transformatora (78) i złącze pasma podstawowego a potencjał odniesienia, oraz jest dołączony do złącza multimedialnego, i drugi obwód (80) dopasowania impedacyjnego sygnałów, który jest włączony między drugie uzwojenia (78b) pierwszego transformatora (78) i złącze szerokopasmowe (79) a potencjał odniesienia, zaś drugi tor transmisyjny (74B) sygnałów zawiera drugi transformator (84), który jest włączony między złącza pasma podstawowego i multimedialne.
2. Moduł według zastrz. 1, znamienny tym, że złącze multimedialne zawiera szereg końcówek (54,56,58, 60) cylindrycznych.
3. Moduł według zastrz. 1, znamienny tym, że złącze pasma podstawowego zawiera końcówki z zaciskami (32% 34’, 36% 38’) stykowymi oraz sprężyste styki (H, J, K, L).
4. Moduł według zastrz. 1, znamienny tym, że złącze szerokopasmowe (79) jest dołączone do przewodu koncentrycznego (62).
5. Moduł według zastrz. 1, znamienny tym, że każdy z transformatorów pierwszy (78) i drugi (84) jest zbudowany z pary cylindrycznych rdzeni ferrytowych, z których każdy posiada otwory przechodzące przez rdzeń równolegle do jego wzdłużnej osi oraz z przewodów przewleczonych przez otwory w rdzeniach ferrytowych.
6. Moduł według zastrz. 1, znamienny tym, że pierwszy obwód (82) dopasowania impedancyjnego sygnałów zawiera pierwszą gałąź z szeregowo połączonymi drugim kondensatorem (C2) i trzecim rezystorem (R3), oraz drugą gałąź z szeregowo połączonymi trzecim kondensatorem (C3) i czwartym rezystorem (R4), które są włączone między pierwsze uzwojenia (78A) pierwszego transformatora (78) a, poprzez trzecią gałąź z drugą cewką indukcyjną (L2), potencjał odniesienia.
7. Moduł według zastrz. 1, znamienny tym, że drugi obwód (80) dopasowania impedancyjnego sygnałów zawiera połączone szeregowo pierwszy kondensator (C1), pierwszy rezystor (R1) i pierwszą cewkę indukcyjną (L1).
8. Moduł według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera obudowę z materiału izolacyjnego, posiadającą dwie pokrywy dolną (10) i górną (12), izolacyjny blok wsporczy (30) osadzony wewnątrz jednej z dwóch pokryw i zespół przewodzących końcówek osadzonych w bloku wsporczym (30), przy czym każda z końcówek zawiera zacisk (32’, 34’, 36’, 38’) stykowy oraz sprężysty styk (H, J, K, L).
9. Moduł według zastrz. 8, znamienny tym, że zawiera górny (40) i dolny (26) metalowe zespoły ekranujące umieszczone wewnątrz pokrywy górnej (12) i dolnej (10) obudowy.
10. Moduł według zastrz. 8, znamienny tym, że w pokrywach (10,12) jest umieszczony sprzęgacz (48) z płytką montażową (52), na której są osadzone końcówki cylindryczne (54,56, 58, 60) i pierwszy transformator (78), którego pierwsze uzwojenia (78A) są połączone z jednej strony z pierwszym obwodem (82) dopasowania impedacyjnego na płytce montażowej (52) i z końcówkami z zaciskami (32% 34% 36%38’) stykowymi zaś drugie uzwojenia (78B) sąpołączone

169 732 z drugim obwodem (80) dopasowania impedacyjnego na płytce montażowej (52) i ze złączem szerokopasmowym (79).
11. Moduł według zastrz. 10, znamienny tym, że na płytce montażowej (52) jest osadzony także drugi transformator (84), którego pierwsze uzwojenia są połączone z rezystorami piątym (R5) i szóstym (R6) na płytce montażowej (52) zaś drugie uzwojenia są połączone z jednej strony z końcówkami z zaciskami (32’, 34’, 36’, 38’) stykowymi.
12. Moduł według zastrz. 11, znamienny tym, że każdy z transformatorów (78, 84), osadzonych na płytce montażowej (52), jest zbudowany z pary cylindrycznych wielootworowych rdzeni ferrytowych oraz z przewodów przewleczonych przez otwory w rdzeniach ferrytowych.
13. Moduł według zastrz. 12, znamienny tym, że przynajmniej jeden z transformatorów pierwszy (78) albo drugi (84) jest osłonięty, taśmą metalową (77) połączoną z płytką montażową (52).
14. Moduł według zastrz. 10 albo 11 albo 12 albo 13, znamienny tym, że zawiera, połączone z płytką montażową (52), pudełko ekranujące (71) osłaniające elementy osadzone na płytce montażowej (52).