SE524822C2 - Tätpackat höghastighets-hopkopplingssystem för differentiella och assymmetriska överföringstillämpningar - Google Patents

Description

30 35 524 822 - . 1 | « v n . ~ o; Uppfinningens bakgrund Bakplanssystem bestàr av ett komplext kretskort, vilket benämns bakplanet eller moderkortet, och ett flertal mindre kretskort, vilka benämns dotterkort, som ansluts till bakplanet. Vart och ett av dotterkorten innefattar en krets, vilken benämns drivkrets/mottagare.

Drivkretsen/mottagaren skickar och mottar signaler fràn drivkretsar/mottagare pà andra dotterkort. En signalväg skapas mellan drivkretsen/mottagaren pà ett första dotterkort och en drivkrets/mottagare pà ett andra dotterkort. kopplingsdon som kopplar det första dotterkortet till Signalvägen innefattar ett elektriskt bakplanet, ett andra elektriskt kopplingsdon som kopplar det andra dotterkortet till bakplanet, varvid bakplanet, det andra dotterkortet har en drivkrets/mottagare som mottar den förmedlade signalen. De olika drivkretsar/ mottagare som används idag kan överföra signaler vid datahastigheter mellan 5-10 Gb/s och högre. Begränsnings- faktorn (dataöverföringshastigheten) hos signalvägen är de elektriska kopplingsdon som kopplar varje dotterkort till bakplanet. Således föreligger det inom teknikomràdet ett behov av ett elektriskt kopplingsdon av höghastig- hetstyp som är kapabelt att hantera den erforderliga höghastighetsöverföringen av data.

Vidare är mottagarna kapabla att motta signaler som har endast 5% av den ursprungliga signalstyrkan som sänts av drivkretsen. Denna minskning av signalstyrka ökar betydelsen av minimering av överhörning mellan signal- vägar för att undvika signalförsämring eller att fel införes i digitala dataströmmar. Med tätpackade elekt- riska kopplingsdon av höghastighetstyp är det ännu viktigare att eliminera eller minska överhörningen.

Således föreligger det inom teknikomràdet ett behov av ett elektriskt kopplingsdon av höghastighetstyp som är kapabelt att hantera höghastighetssignaler och som minskar överhörningen mellan signalvägar. 10 15 20 25 30 35 | o u » ao 524 822 . | - @ n u. en. 3 Det finns olika typer av elektriska kopplingsdon. En typ är ett kopplingsdon med genomgående hål som antingen kan vara en eftergivande tapp eller en genomgående håls- lod. Bakplanssystem har typiskt använt kopplingsdon som består av multipla kontakter som har tappar, vilka införs i det genomgående hålet som innefattas i de kretskort som skall kopplas. Tapparna kan vara eftergivet passformade eller så kan de vara lödda på plats. Dessa kräver ett hål med en relativt stor diameter i kretskortet för mot- tagande av tapparna hos kopplingsdonet. Ju större hålet år, desto större är sannolikheten för defekter från pläteringen och desto större är kapacitansen, vilken minskar signalhastigheten som kan anpassas med dessa kopplingsdon. Exempelvis kan pläterade genomgående hål vara icke ordentligt pläterade och således kan tappar som förs in från det elektriska kopplingsdonet skapa öppna kortslutningar, etc. Det pläterade genomgående hålet skapar en kapacitiv verkan, vilken minskar datahastig- heten som kan överföras genom tappen och hålet. Vidare är många kopplingsdon av kontakttyp gjorda av pressade delar som har varierande geometri, vilket ökar signalreflek- tionen och minskar signalhastigheten. Således är det fördelaktigt att minska diametern hos pläterade genom- gående hålstorlekar som använder ett kopplingsdon av kompressionsmonteringstyp, som är beroende av att en fjäder får kontakt med en kontaktplatta på ett kretskort.

Många av dessa problem kan lösas genom att använda ett elektriskt kopplingsdon av kompressionsmonteringstyp.

Denna typ av kopplingsdon övervinner många av bristerna hos den genomgående hålkontakttypen, men kopplingsdon av kompressionsmonteringstyp behöver skrymmande och dyr hårdvara för att kunna fästa kopplingsdonet av kompres- sionsmonteringstyp vid kretskortet. Nära kontakt måste upprätthållas mellan kontakterna av kompressionsmonte- ringstyp och kretskortsytan utan att ytterligare fäst- element såsom skruvdomkrafter används. 10 15 20 25 30 35 a o u | eo n 524 822 4 Oberoende av typen av elektriskt kopplingsdon måste det elektriska kopplingsdonet vidare vara kapabelt att kopplas in och ur åtminstone 250 gånger och kanske mer än 1000 gånger. Om kontakterna slits kommer kontaktresi- stansen att öka. Kontaktslitning kan ske genom kontakt metall mot metall antingen genom en punkt eller en linje.

Exempelvis kan ett visst område upprepade gånger gnidas när kopplingsdonet kopplas in/ur, och kontakten tenderar att slitas genom metallgnidningsrörelsen, vilken även kan skapa förslitningar. Vissa kopplingsdon av kompressions- monteringstyp använder även dendritkontakter på flexibla kretsar. En svårighet med dendritkontakter är att dessa kontakter tenderar att slitas och endast är bra under ett halvt dussin kopplingscykler, och dendriterna börjar plattas ut och flertalet kontaktpunkter förloras, vilket därmed minskar pålitligheten. Således föreligger ett behov av ett kopplingsdon av kompressionsmonteringstyp som eliminerar eller minskar kontaktslitningar.

Ett annat problem med kända elektriska kopplingsdon är att impedansförändringar längs signalvägen minskar den potentiella signalhastigheten. Ett behov föreligger av ett elektrisk kopplingsdon, i vilket impedansen kan kontrolleras till ett speciellt värde och i vilket det speciella värdet förblir relativt konstant längs hela signalvägen.

Sammanfattningsvis drabbas elektriska kopplingsdon som används för att elektriskt koppla kretskort, såsom däribland dålig skärmning som resulterar i elektriska störningar, bakpaneler, till dotterkort av flera brister, förändringar i impedans och oförmåga att koppla in och ur många gånger utan att skada det elektriska kopplings- donet. Dessa brister begränsar datahastigheten som kan överföras genom kopplingsdonet. Således föreligger ett behov av ett tätpackat elektriskt kopplingsdon som i stor utsträckning övervinner de ovannämnda problemen. u uuo .u- ~ .vu 10 15 20 25 30 h) Uï ø o a . nu 524 822 ; u . . | | ~ o ' I I 'l , , . u u u n o u ~ . ~ | I o ' 5 Sammanfattning av uppfinningen Ett ändamål med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett elektrisk hopkopplingssystem som är kapabelt att förmedla signaler vid datahastigheter mellan 5-10 Gb/s eller mer.

Ett annat ändamål med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett kopplingsdon av kompressionsmonteringstyp som har en enkel och elegant monteringsmekanism för att hålla det elektriska kopplingsdonet i kontakt med varje kretskort.

Ytterligare ett ändamål med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett elektriskt kopplingsdon som har ett differentellt par, vilket har konstant impedans längs signalvägen och vilket är kapabelt att förmedla signaler vid 5-10 Gb/s eller mer.

Ytterligare ett ändamål med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett kopplingsdon av koaxialkabeltyp som har konstant impedans längs signalvägen och som är kapabelt att förmedla signaler vid datahastigheter mellan 5-10 Gb/s eller mer.

Ytterligare ett ändamål med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett elektriskt kopplingsdon i vilket överhörning mellan signalvägarna hos närliggande twinax- kablar eller närliggande koaxialkablar inom det elekt- riska kopplingsdonet minskas och/eller elimineras.

Ett ytterligare ändamål med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett elektriskt kopplingsdon av kompres- sionstyp som använder fuzzknappar eller någon annan ledande fjäderutformning.

Ytterligare ett ändamål med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett organ för skydd av fuåzknapparna, när det elektriska kopplingsdonet inte är inkopplat.

Föreliggande uppfinning hänför sig till ett tät- packat elektriskt kopplingsdon som kan åstadkomma 80 eller fler twinaxkopplingar per linjär tum i en 20 mm kortspringa. I ett typiskt elektroniskt systempaket är avståndet från centrumlinjen till centrumlinjen hos 10 15 20 25 30 b) (fl | o u . nu 524 822 6 närliggande parallella dotterkort 20 mm. En twinaxkabel är en koaxialkabel som innefattar två inre ledande trådar i stället för en. De två inre ledande trådar åstadkommer två fysiska kanaler. Koaxialkabel kallas ”koaxial” eftersom den innefattar en fysisk kanal som förmedlar signalen, vilken kanal är omgiven (efter ett lager med isolering) av en annan koncentrisk fysisk kanal, vilka båda sträcker sig längs samma axel. Den yttre kanalen tjänar som jord.

I en första utföringsform använder det elektriska kopplingsdonet enligt föreliggande uppfinning fuzzknappar som är placerade elektriskt i dotterkortets förmedlare och en bakpanelsförmedlare för kopplande av de två inre signalförmedlande, ledande trådarna till ledande kontakt- plattor på ett kretskort. Avskärmningsorgan hos fuzz- knapparna används för att omge avskalade (oskyddade) sektioner hos twinaxkabel, för att elektriskt koppla den yttre kabelmanteln till jordplanen hos dotterkortet och bakpanelen och för att åstadkomma avskärmning mellan de närliggande ledarna. Företrädesvis tillåter föreliggande uppfinning att impedansen hos kopplingsdonet styrs genom att förändra den dielektriska tjockleken och konstan- terna.

Dessa och andra ändamål med föreliggande uppfinning uppnàs genom ett hopkopplingssystem som innefattar ett första förmedlingshölje, vilket innefattar ett första flertal avskärmningsorgan som åstadkommer avskärmning för tjockleken hos den första förmedlaren. Ett andra förmed- lingshölje innefattar ett andra flertal avskärmningsorgan som åstadkommer avskärmning för tjockleken hos den andra förmedlaren. Åtminstone en kabel har en central ledare, en ledande, yttre kabelmantel och ett dielektrikum som separerar den centrala ledaren och den ledande, yttre kabelmanteln. Den yttre kabelmanteln är i elektrisk kontakt med åtminstone några av nämnda flertal avskärm- ningsorgan i det första förmedlingshöljet och det andra förmedlingshöljet. Ett kabelhölje är kopplat till den 10 l5 20 25 30 35 o o n . ua 524 8^2 ÉïÜfi5{%Ü::m Ü Å r-rnz: ::.":: ."' u n n o o a a v | a. 7 första förmedlaren och till förmedlaren för kvarhållande av nämnda åtminstone en kabel. Nämnda åtminstone en kabel har frilagda partier som sträcker sig utanför kabelhöljet in i den första förmedlaren respektive andra förmedlaren. Åtminstone ett ledande element är i kontakt med en central ledare hos nämnda åtminstone en kabel.

Det föregående och andra ändamål med föreliggande uppfinning åstadkommes genom ett elektriskt kopplingsdon som innefattar en central kabel som är omgiven av ett dielektriskt lager och en elektriskt ledande kabelmantel.

Den centrala kabeln har frilagda motstående ändar. Ett första flertal avskärmningsorgan är i elektrisk kontakt med en ände hos den elektriskt ledande kabelmanteln. Ett .andra flertal avskärmningsorgan är i elektrisk kontakt med en motstående sida hos den elektriskt ledande kabel- manteln. Ett första ledande element är i kontakt med en av de frilagda motstående ändarna hos den centrala kabeln. Ett andra ledande element är i kontakt med en motstående frilagd ände hos den centrala kabeln.

Föregående och andra ändamål med föreliggande uppfinning åstadkommes genom ett elektriskt kopplingsdon av twinaxtyp, vilket innefattar en twinaxkabel, som har två elektriska ledare placerade på ett avstånd från varandra och som har ett dielektrikum, vilket omger de två elektriska ledarna, och ett elektriskt ledande lager som omger dielektrikat. De två elektriska ledarna har var och en frilagda motståendefändar. Ett första flertal avskärmningsorgan är i elektrisk kontakt med en ände hos den elektriskt ledande kabelmanteln. Ett andra flertal avskärmningsorgan är i elektrisk kontakt med en mot- stående ände hos den elektriskt ledande kabelmanteln. En första uppsättning ledande element är var och en i kontakt med en motsvarande frilagd ände hos de två elektriska ledarna. En andra uppsättning ledande element är var och en i kontakt med en motsvarande andra frilagd" ände hos de två elektriska ledarna. 10 15 20 25 30 35 524 822 = ---- -- n n ø u s c ; . n a: 8 Föregående och andra ändamål med föreliggande upp- finning àstadkommes genom en metod för överföring av en differentiell signal genom att använda en elektriskt avskärmad twinaxkabel, vilken metod innefattar förmedling av en första signal och en andra signal på separata ledare hos twinaxkabeln och avskärmning av de separata ledarna från närliggande ledare, utan att de separata ledarna avskärmas från varandra, och mätning av skill- naden, vid en mottagare, mellan den första och andra signalen för att komma fram till en faktisk signalpuls.

Föregående och andra ändamål med föreliggande uppfinning àstadkommes genom en anpassningsmekanism för ett kopplingsdon av kompressionsmonteringstyp. Kopplings- donet av kompressionsmonteringstyp är monteringsbart på ett kretskort. En styrtapp monteras på kretskortet.

Styrtappen har en fördjupning där i närheten. Ett styr- segment har en förspänd anslutningsanordning för in- gripande i fördjupningen, när styrtappens fördjupning bringas i kontakt därmed. Det elektriska kopplingsdonet har kontakter som utövar en kraft i en riktning bort från det elektriska kopplingsdonet, då detta är i ett till- stånd av inkoppling med kontakter på kretskortet, och anslutningsmekanismen är kapabel att motstå kraften, så att kontakterna i det elektriska kopplingsdonet förblir i kontakt med kontakterna på kretskortet.

Föregående och andra ändamål med föreliggande upp- finning àstadkommes genom ett elektriskt kopplingsdon som har ett flertal twinaxkablar som är anordnade i en verti- kal och horisontell gruppering. En första uppsättning twinaxkablar anordnas i en vertikal gruppering och placeras på ett avstånd från varandra. Varje twinaxkabel har ett par ledare, ett dielektriskt lager och en elekt- riskt ledande kabelmantel. kablar anordnas i en vertikal gruppering och placeras på En andra uppsättning twinax- ett avstånd från varandra och placeras horisontellt på ett avstånd från den första uppsättningen twinaxkablar.

Ett första flertal ledande element är vart och ett oo .- 10 15 20 25 30 35 524 822 ~ u - | . - . » u v. 9 placerade mot en motsvarande ledare. Ett andra flertal ledande element är vart och ett placerade mot en mot- svarande ledare. Ett kabelhölje häller kvar den första uppsättningen och den andra uppsättningen twinaxkablar.

En första förmedlare finns pà en sida av kabelhöljet för mottagande av en ände hos den första uppsättningen och den andra uppsättningen twinaxkablar. En andra förmedlare finns pà en annan sida av kabelhöljet för mottagande av en motstàende ände hos den första uppsättningen och den andra uppsättningen twinaxkablar. En första kvarhàllande platta håller kvar signalfjäderkontakterna i kontakt med varje par ledare pà den enda änden hos den första upp- sättningen twinaxkablar och den andra uppsättningen twinaxkablar. En andra kvarhàllande platta håller kvar signalfjäderkontakterna i kontakt med varje par ledare pá den motstàende änden hos den första uppsättningen twinax- kablar och den andra uppsättningen twinaxkablar. En första förmedlingsslid förspänns i en riktning bort från den första förmedlaren och mottar en motstàende ände hos signalledarna, och har en tillbakadragen position och en normal, utsträckt position. En andra förmedlingsslid förspänns i en riktning bort från den andra förmedlaren och mottar en motstàende ände hos signalledarna, och har en tillbakadragen position och en utsträckt position. De ledande elementen hålls kvar av den första kvarhàllande plattan respektive den andra kvarhàllande plattan, och skyddas av den första förmedlingssliden respektive den andra förmedlingssliden, när de var och en är i den tillbakadragna positionen. Det första flertalet ledande element och det andra flertalet ledande element sträcker sig förbi den första förmedlingssliden respektive den andra förmedlingssliden, när de var och en är i den normala utsträckta positionen.

Föregående och andra ändamål med föreliggande uppfinning ástadkommes med ett elektriskt hopkopplings- system, vilket innefattar åtminstone en kabel, som har åtminstone en central ledare och en ledande kabelmantel 10 15 20 25 30 35 5 2 4 8 Ö 2 5.2 ÉHIÉÉ :": :": Éff' :": 3 -5 4- :":-'.°.: ::.":: :-:° '- - ' ' U 1 u. n. nu ' ' - Q « ~ u lO med en isolator däremellan. En uppsättning kabelhöljen häller kvar àtminstone en kabel. Ett första förmedlings- kabelhölje har ett första flertal genomgående häl som motsvarar nämnda àtminstone en central ledare, och ett andra flertal häl som är delvis överlappade i radiell riktning av en av de respektive ledande yttre kabel- mantlarna. Ett andra förmedlingskabelhölje har ett tredje flertal genomgående hàl som motsvarar nämnda àtminstone en central ledare, och ett fjärde flertal häl som delvis överlappas i radiell riktning av en av de respektive ledande yttre kabelmantlarna. Ett första flertal elekt- riskt ledande element förs in det första flertalet genomgående häl i den första förmedlaren. Ett andra flertal elektriskt ledande element förs in i det andra flertalet hål i den första förmedlaren. En första för- medlingsslid innefattar ett första förmedlingskabelhölje som har ett första flertal genomgående hàl som motsvarar nämnda àtminstone en central ledare. Ett andra flertal häl är delvis överlappade i radiell riktning av en respektive av de ledande yttre kabelmantlarna. Ett första kvarhàllningsorgan som är placerat mellan det första förmedlingskabelhöljet och den första förmedlingssliden håller kvar det första flertalet elektriskt ledande element och det andra flertalet elektriskt ledande element. Ett andra förmedlingskabelhölje har ett tredje flertal genomgående hàl som motsvarar nämnda àtminstone en central ledare. Ett fjärde flertal häl är delvis överlappade i radiell riktning av en av de respektive ledande yttre kabelmantlarna. Ett tredje flertal elekt- riskt ledande element förs in i det tredje flertalet genomgående häl i den andra förmedlaren. Ett fjärde flertal elektriskt ledande element förs in i det fjärde flertalet häl i den andra förmedlaren. En andra för- medlingsslid innefattar ett tredje förmedlingskabelhölje som har ett tredje flertal genomgående häl som motsvarar' nämnda àtminstone en central ledare. Ett fjärde flertal 10 15 20 25 30 35 524 822 n» u: ll hål är delvis överlappade i radiell riktning av en av de respektive ledande yttre kabelmantlarna.

Föregående och andra ändamål med föreliggande uppfinning åstadkommes genom en monteringsmekanism för ett kopplingsdon av kompressionsmonteringstyp, vilken innefattar en ringfjäder som hålls kvar i kopplingsdonet av kompressionsmonteringstyp. En styrtapp sträcker sig från ett kretskort och har en ringformig, inåt sig sträckande fördjupning för mottagande av en inre diameter hos ringfjädern.

Föregående och andra ändamål med föreliggande upp- finning åstadkommes med ett elektriskt kopplingsdon av kompressionsmonteringstyp för montering till ett krets- kort som har en styrtapp och som innefattar ett hölje med ett flertal signalvägar. En anslutningsmekanism inne- fattar en anslutningsanordning i höljet för montering på styrtappen.

Föregående och andra ändamål med föreliggande upp- finning åstadkommes genom ett elektriskt kopplingsdon av twinaxtyp som innefattar en anslutningsanordning. En twinaxkabel har två elektriska ledare som är placerade på ett avstånd från varandra, och har ett dielektrikum som omger de två elektriska ledarna och ett elektriskt ledande lager som omger dielektrikat. De två elektriska ledarna har frilagda motstående ändar. Ett första flertal avskärmningsorgan är i elektrisk kontakt med en ände hos den elektriskt ledande kabelmanteln. Ett andra flertal avskärmningsorgan är i elektrisk kontakt med en mot- stående ände hos den elektriskt ledande kabelmanteln. En första uppsättning ledande element är i kontakt med en motsvarande första frilagd ände hos de två elektriska ledarna. En andra uppsättning ledande element är i kontakt med en motsvarande första frilagd ände hos de tvà elektriska ledarna. En andra uppsättning ledande element är i kontakt med en motsvarande andra frilagd ände hos de ~ två elektriska ledarna. En anslutningsmekanism innefattar 10 15 20 25 30 35 ø n e « »n 524 822 I n 1 ~ ~ n : u o u n . n un nu 12 en anslutningsanordning i höljet för montering på styr- tappen.

Föregående och andra ändamål med föreliggande upp- finning àstadkommes genom ett elektriskt kopplingsdon som har ett flertal twinaxkablar som är anordnade i en verti- kal och en horisontal gruppering, och som har en anslut- ningsmekanism. En första uppsättning twinaxkablar anord- nas i en vertikal gruppering och placeras på ett avstånd fràn varandra. Varje twinaxkabel har ett par ledare, ett dielektriskt lager och en elektriskt ledande kabelmantel.

En andra uppsättning av twinaxkablar anordnas i en vertikal gruppering och placeras på ett avstånd från varandra och placeras horisontellt på ett avstånd från den första uppsättningen twinaxkablar. Ett första flertal ledande element är vart och ett placerade mot en mot- svarande ledare. Ett andra flertal ledande element är vart och ett placerade mot en motsvarande ledare. Ett kabelhölje är kvarhállet i den första uppsättningen twinaxkablar och den andra uppsättningen twinaxkablar. En första förmedlare på en sida av kabelhöljet finns för mottagande av en ände hos den första uppsättningen twinaxkablar och den andra uppsättningen twinaxkablar. En andra förmedlare på en annan sida av kabelhöljet finns för mottagande av en motstående ände hos den första uppsättningen twinaxkablar och den andra uppsättningen twinaxkablar. En första kvarhàllningsplatta finns för kvarhållande av signalfjäderkontakter i kontakt med varje par ledare pà den ena änden hos den första uppsättningen twinaxkablar och den andra uppsättningen twinaxkablar. En andra kvarhàllningsplatta finns för kvarhållande av signalfjäderkontakter i kontakt med varje par ledare på den motstående änden hos den första uppsättningen twinaxkablar och den andra uppsättningen twinaxkablar. En första förmedlingsslid förspänns i en riktning bort från den första förmedlaren och mottar en motstående ände hos' signalledarna, och har en tillbakadragen position och en normal, utsträckt position. En andra förmedlingsslid 10 15 20 25 30 35 ø n ø u ao 524 822 ø Q ø . . n ~ . Q »v 13 förspänns i en riktning bort fràn den andra förmedlaren och mottar en motstàende ände hos signalledarna, och har en tillbakadragen position och en utsträckt position. De ledande elementen hålls kvar av den första kvarhàll- ningsplattan och den andra kvarhàllningsplattan, och skyddas av den första förmedlingssliden respektive den andra förmedlingssliden, när de var och en är i sin tillbakadragna position. Det första flertalet ledande element och det andra flertalet ledande element sträcker sig förbi den första förmedlingssliden respektive den andra förmedlingssliden, när var och en av slidarna är i sin normala, utsträckta position. En anslutningsmekanism innefattar en anslutningsanordning i höljet för montering pà styrpinnen.

Företrädesvis använder föreliggande uppfinning kretskortsutrymme mer effektivt än traditionella presspassade kopplingsdon, och åstadkommer förbättrad avskärmning för de signalförmedlande centralledarna.

Föreliggande uppfinning hänför sig även till ett förpackningssystem för kvarhàllning av fuzzknappar vilka används som antingen jordkontakter eller signalkontakter i det tätpackade elektriska kopplingsdonet.

Föreliggande uppfinning hänför sig också till ett organ för att skydda fuzzknappar, när de inte är i kontakt med ett ledande spår pä ett kretskort och/eller när det elektriska kopplingsdonet inte är kopplat till ett kretskort. ' Föreliggande uppfinning kan även användas för att skydda fuzzknappar. Det skall inses att fuzzknapparna eller de vadderade ledningscylindrarna lätt skadas, om de friläggs. För att skydda fuzzknapparna, har socklar använts pà motstàende ändar av fuzzknapparna och/eller precist borrade häl för att hälla kvar fuzzknapparna.

Socklarna skyddar motstàende ändar av fuzzknapparna som är monterade i genomgående borrhál. Fuzzknapparna placeras i de genomgående borrhàlen och de rörliga socklarna eller höghattarna placeras pà motstàende ände 10 15 20 25 30 35 ø o | u nu 524 822 ; a - - | | | . u u. 14 av de genomgående borrhålen och fjåderbelastas av fuzzknapparna för att sträcka sig förbi de genomgående borrhàlen. Således år fuzzknapparna helt omgivna och skyddade.

Exempelvis har cylindriska knappkontakter av vadderade, fina ledningstràdar blivit införda axiellt i vanligtvis likaformade cylindriska hål, vilka formades i substratet, såsom genom syretsning av keramiskt glas- substrat eller genom borrning av laminerad eller skikt- plastad insulatorskiva. Knappvadden fyller de respektive hålen och hålls på plats i motsvarande hål genom hop- tryckande, radiellt friktionsingrepp med sidoväggarna hos vart och ett av hålen. På grund av detta förhållande har införandet av knappvadden i respektive hål varit ett svårt förfarande.

Ytterligare andra fördelar med föreliggande upp- finning kommer att lätt bli uppenbara för fackmannen pà området utifrån den följande detaljerade beskrivningen, i vilken föredragna utföringsformer av föreliggande upp- finning visas och beskrivs, helt enkelt med hjälp av en illustration av det bästa, uttänkta sättet att praktisera uppfinningen. Såsom kommer att inses kan uppfinningen tillämpas i andra och olika utföringsformer, och dess många detaljer kan modifieras i olika uppenbara hån- seenden, allt detta utan att man gör avsteg från upp- finningen. Sålunda skall ritningarna och beskrivningen av uppfinningen anses vara avfillustrativ natur men inte av begränsande.

Kort beskrivning av ritningarna Föreliggande uppfinning visas på exemplifierande men ej begränsande vis i figurerna på de bifogade ritning- arna, på vilka element med samma hänvisningssiffror genomgående representerar likartade element och på vilka: Fig 1A år en perspektivvy av ett elektriskt kopp- lingsdon enligt föreliggande uppfinning, vilket år 10 15 20 25 30 35 524 822 u. fv- 15 monterat pà ett dotterkort och ett bakplan med en över- kàpa utelämnad för tydlighet; Fig lB är samma vy som i fig 1A med överkàpan visad; Fig 2 är en perspektivvy av det elektriska kopp- lingsdonet enligt föreliggande uppfinning, med en halv- fast twinax kopplad till endast bakpanelsförmedlaren och med bakpanelen och överkàpan utelämnade för tydlighet; Fig 3 är en bottenperspektivvy av fig 2; Fig 4 är samma vy som i fig 2 med bakpanelsförmed- laren utelämnad för tydlighet; _ Fig 5 är samma vy som i fig 4 med några av fuzz- knapparna utelämnade för tydlighet; Fig 6 är samma vy som i fig 5 med ytterligare fuzzknappar utelämnade för tydlighet; Fig 7 är en bottenperspektivvy med fuzzknapparna utelämnade för tydlighet; Fig 8 är en perspektivvy av dotterkortet och bakpanelen som innefattar kretskortsmönster; Fig 9 visar en bakpanel, mellanpanel och dotterkort i en faktisk tillämpning; Fig 10 är en explosionsvy av en andra utföringsform av ett elektriskt kopplingsdon enligt principerna hos föreliggande uppfinning; Fig ll är en förstorad explosionsvy av kabelhöljes- förmedlarna enligt föreliggande uppfinning; Fig 12 är en förstorad vy av en framsida hos för- medlingskabelhöljet som visas i fig 10 enligt före- liggande uppfinning; ' Fig 13A är en perspektivvy av det elektriska kopplingsdonet enligt föreliggande uppfinning, vilket är monterat på ett dotterkort med dotterkortsförmedlings- sliden i en tillbakadragen position och bakpanelsförmed- lingssliden i en utsträckt position; Fig l3B är en tvärsnittsvy av fuzzknapparna som hålls kvar av mylarskiktet, varvid figuren illustrerar en - ände hos fuzzknapparna inuti förmedlingssliden, när förmedlingssliden är i en utsträckt position; 10 15 20 25 30 35 u . | n av 16 Fig 13C är en tvärsnittsvy, liknande den i fig l3B, som visar den ena änden av fuzzknapparna som sträcker sig förbi förmedlingssliden, när förmedlingssliden är i en tillbakadragen position; Fig 14 är en vy av förmedlingsslidens kopplingssida; Fig 15 är en explosionsvy av en anslutningsstyrmodul enligt föreliggande uppfinning; Fig 16 visar det elektriska kopplingsdonet monterat pà ett dotterkort med dotterkortsförmedlingssliden i en tillbakadragen, ingripen position och en bakpanelsförmed- lingsslid i en utsträckt, oingripen position; Fig 17 visar det elektriska kopplingsdonet monterat pà ett dotterkort och kopplat till en bakpanel; Fig 18 visar styrmodulen i ett fullt inkopplat till- stànd, med halva höljet utelämnat för friläggande av de arbetande komponenterna i aggregatet.

Fig 19 visar styrmodulen, i ett urkopplat tillstànd, med halva höljet borttaget och styrsockeln utelämnad för friläggande av de arbetande komponenterna i aggregatet; Fig 20 visar styrmodulen, i ett delvis inkopplat tillstànd, med halva höljet borttaget och styrsockeln utelämnad för friläggande av de arbetande komponenterna i aggregatet. Detta visar rörelsen hos fjädrarna och anslutningsanordningarna under inkopplingsprocessen; Fig 21 visar styrmodulen fràn baksidan, med styr- tappen i den helt installerade positionen; Fig 22 visar styrmodulen fràn baksidan, utan att styrtappen installerats och med styrsockeln borttagen med anslutningsanordningen i den ”stängda” positionen; Fig 23 är samma som fig 22 med styrsockeln pà plats och med anslutningsanordningen i den ”stängda” posi- tionen; Fig 24 är en vy från samma riktning som i fig 21-23.

Den visar anslutningsanordningarna i den helt ”öppna” positionen under inkopplingscykeln; Fig 25 är en perspektivvy med styrtappen ingripen med en anslutningsanordning, och kabelhöljet, nàgra 10 15 20 25 30 35 - ; u ø oo 524 822 o | « v f ø Q . | u 17 anslutningsanordningar och fjädrar utelämnade för tydlighet; och Fig 26 visar en andra utföringsform av en anslut- ningsmekanism enligt principerna hos föreliggande upp- finning.

Detaljerad beskrivning av uppfinningen Hopkopplingsanordningen enligt föreliggande upp- finning àstadkommer en unik dubbelaxiell (twinaxiell), avskärmad koax-struktur som har konstant impedans fràn dotterkortets gränssnitt till bakplanets gränssnitt. Den koaxiella strukturen åstadkommer konstant impedans pà 65 ohms asymmetrisk impedans, 50 ohms odd mode-impedans och 100 ohms differentiell impedans. Företrädesvis åstad- kommer föreliggande uppfinning ett kontrollerat impedans- kopplingsdon av möjligheten att ändra den karaktäristiska impedansen hos det elektriska kopplingsdonet genom att ändra den dielektriska tjockleken och den dielektriska konstanten. Detta tillåter att vanliga kopplingsdon görs vid olika impedansvärden i intervallet fràn 35 ohm till 150 ohm eller högre.

En asymmetrisk hopkopplingsväg använder en ledare för överföring av data. En differentiell hopkopplingsväg använder tvà ledare för att överföra samma data. Fördelen med en differentiell hopkopplingsväg relativt en asymmetrisk hopkopplingsväg är att överföringshastigheten ökar och att bekymmer med störningsimmunitet och elektromagnetisk interferens minskar.

Genom att använda twinax-utformningen enligt före- liggande uppfinning åstadkommer hopkopplingsutformningen, som beskrivs häri, den bästa, kända realiseringen för överföring av differentiella data genom användning av kopparledare. Detta är även sant för den asymmetriska versionen. Den asymmetriska utformningen använder en koaxialledare för överföring av data. Detta gör det möjligt att överföra analoga (RF) eller digitala data med 10 15 20 25 30 35 ø ø ø o vc u 524 822 n. nu 18 signalförsämring som är jämförbar med den hos en koaxial- kabel.

I fig lA och 1B, till vilka först hänvisas, visas ett hopkopplingssystem för en tätpackad höghastighets- hopkopplingsväg. Fig 1A visar det elektriska kopplings- donet med överkàpan utelämnad för att underlätta för- klaring. Kopplingsdonet 18 används för att elektriskt koppla ett dotterkort 20 till en bakpanel 22. Kopplings- donet 18 innefattar, vilket visas i fig lB, en dotter- kortsförmedlare 30, en bakpanelsförmedlare 32, en över- kåpa 34, kablar. Överkàpan 34 är företrädesvis formsprutad, som överbygger halvfasta twinax- eller koax- exempelvis av PBT (polybutylentereftalat). Endast tvà twinax-kablar 40, 42 visas för att underlätta illustra- tionen, vilket visas i fig 1A och 1B, men det bör inses att 80 par twinax eller fler skulle användas i det elektriska kopplingsdonet enligt föreliggande uppfinning.

Den nuvarande föredragna utföringsformen använder twinax- kablar som är böjda till en önskad form. Föreliggande uppfinning överväger även användning av en mer fast konstruktion, som är gjuten i ett enda stycke. För kablarna 40, 42 är centerledaren i koppar, det dielekt- riska materialet är företrädesvis TeflonTM och den yttre kabelmanteln är en fläta. Företrädesvis är den differen- tiella impedansen mellan centerledarna ungefär 100 ohm.

Vid användning av standardformler kan impedansen lätt justeras t ex genom att variera avståndet mellan center- ledarna och den dielektriska konstanten. I fig 1A utelämnas överkàpan 34 för tydlighet. I.fig 1A och lB visas fuzzknappsanordningar 50, 52, 60, 62, när de är placerade inuti förmedlarna 30 respektive 32 och omger ändarna hos twinax-kablarna 40, 42 för att skydda twinax- kablarna och kontrollera impedansen hos kopplingsdonet.

Fuzzknapparna och användningen därav förklaras i US- patentet med nr 4 998 306, beviljat den 29 januari 1991,' med titeln ”LOW-LOSS ELECTRICAL INTERCONNECTS”, US- patentet med nr 5 886 590, beviljat den 23 mars 1999, med 10 15 20 25 30 35 0 - n. u - n . 5 4 : :' ' ' ' ' °'-.' '.*:". oi-u |'.n 'n u: - u . . . . . . , h , § 2 2.2 :H-H -- -- .... 'H. L" ~: p u en s s g n n u. ' I ~ .nu ,, 1 ' l9 titeln ”MICROSTRIP TO COAX VERTICAL LAUNCHER USING FUZZ BOTTON AND SOLDERLESS INTERCONNECTS”, US-patentet med nr 6 039 580, beviljat den 21 mars 2000, med titeln ”RF CONNECTOR HAVING A COMPLIANT CONTACT", US-patentet med nr 4 924 918, beviljat den 15 maj 1990, med titeln ”MACHINE FOR MANUFACTURING BUTTON CONNECTOR AND METHOD THEREFOR”, och US-patentet med nr 5 007 843, beviljat den 16 april 1991, med titeln ”HIGH-DENSITY CONTACT AREA ELECTRICAL CONNECTORS”, vilka skall anses utgöra del av föreliggande ansökan. Även om föreliggande uppfinning som beskrivs häri beskrivs med hänsyn till fuzzknappar bör det inses att fuzzknappar är en illustrativ typ av ledande element eller kontakter, och att andra typer av elektriskt ledande element eller fjädrar kan användas med före- liggande uppfinning. Det ledande elementet àstadkommer hög tillförlitlighet, multipla kontaktpunkter och är slumpvist ihoptryckt till en form som åstadkommer multipla elektroniska kontaktpunkter till en kopplings- yta.

Det ledande elementet kan ha olika, lämpliga former.

Som ett exempel innefattar det ledande elementet en tapp av ”klockarmbandstyp” eller ”POGO-typ", vilken innefattar åtminstone en fjärderbelastad tapp som kan pressas ihop.

I ytterligare ett alternativ innefattar det ledande elementet en bälganordning, vilken innefattar ett flertal deformerbara fàllar som är hoptryckbara. Ett ytterligare lämpligt ledande element innefattar en fuzzknapp, som innefattar en ledare som är formad till ett pluggformat, hoptryckbart nät. Alternativt kan det ledande elementet innefatta belleville-fjädrar eller ett element som inne- fattar en elastomer som är försedd med ledande partiklar.- Företrädesvis är det ledande elementet pläterat med guld för att kunna försäkra làga, stabila RF-förluster i gynn- samma eller ogynnsamma miljöer. _ Det ledande elementet kan innefatta ett enkelt element av en av de ovan beskrivna typerna eller andra typer som är lämpliga för àstadkommande av åtminstone en 10 15 20 25 30 35 | Q o - . | n ø o .. 20 eftergivlig ände, eller kan alternativt innefatta mer än ett element, i vilket fall åtminstone ett av elementen har åtminstone en eftergivlig ände. Även om föreliggande uppfinning är illustrerad med hänvisning till ett rätvinklat kopplingsdon 18, bör det inses att föreliggande uppfinning är precis lika använd- bar i andra utformningar, som t ex raka utformningar mellan parallella kretskort. Även fastän användningen av föreliggande uppfinning diskuteras med hänvisning till dotterkort och bakpaneler görs detta endast av bekvämlig- hetsskäl, och det bör inses att det elektriska kopp- lingsdonet enligt föreliggande uppfinning är användbart för koppling av alla typer av kretskort, sàväl som andra höghastighetstillämpningar.

Såsom visas i fig 1A och 1B skulle kopplingsdonet 18 monteras genom hopkoppling av förmedlaren 30 och bak- panelsförmedlaren 32. Sàsom visas i fig 1B monteras kopp- lingsdonet 18 pà följande sätt. Först formas twinax- kablarna 40, 42. Alla fuzzknapparna installeras i för- medlarna 30, 32. Twinax-kablarna 40, 42 installeras sedan i förmedlarna 30, 32. Aggregatet formsprutas sedan för att skapa överkàpan 34, vilken gör hela det elektriska kopplingsdonet 18 stabilt. Överkàpan 34 är företrädesvis PBT. Det elektriska kopplingsdonet 18 kan sedan kopplas till dotterkortet 20 genom att använda fastsättningsorgan sàsom skruvar, nitar, kompressionsstöd och liknande.

Fuzzknapparna 50, 52;'60, 62 kan göras av en enkel guldpläterad, tunn träd som pressas till en väldigt liten form. Det resulterande objektet är en tràdmassa som har fjäderuppförande och som uppvisar överlägsen elektrisk signalledning fràn hög ström DC till mikrovàgsfrekvenser.

Den typiska storleken för en fuzzknapp är 0,01 tum i diameter per 0,060 i längd. De signalförmedlande fuzz- knapparna har företrädesvis samma yttre diameter som den signalförmedlande centerkabeln. Jordkontaktfuzzknapparna behöver inte ha samma diameter eller längd som de signal- förmedlande fuzzknapparna. Fuzzknapparna 50, 52, 60, 62 . -. 10 15 20 25 30 35 . . ... . . n . o u v u u... ,". a - | | av nu vu . a. - v . . , . U 'ß u .- 4 ~ - . 1- n. , , _ ' ""' * - . . .. . . .~ 'g - N.

. . ' ' II Ill! pg' n n g I I v v n o o 21 utnyttjas i de illustrativa utföringsformerna och är företrädesvis var och en formade fràn en sträng av metalltràd, där varje sträng vadderas tillsammans för att skapa en önskad cylindriskt formad ”knapp” av material som har en densitet mellan 20% och 30%. Varje vadderings- tràdskopplade fuzzknapp passar tätt i öppningar hos dotterkortsförmedlaren 30 och bakpanelsförmedlaren 32, som visas i fig 1A och lB. Fuzzknapparna 50, 52, 60, 62 av vadderingstràd erhåller elektrisk kontakt vid multipla punkter, när de trycks mot kontaktomràdet. Kopplingsdon av denna typ har signifikanta fördelar framför andra typer av kopplingsdon och åstadkommer kopplingar med hög integritet och pålitlighet. I kontrast till andra typer av kopplingar har detta mekaniska kopplingselement väldigt fà sammanhörande variabler som kan påverka kvaliteten hos kopplingen. De enda signifikanta variab- lerna är storleken pà kopplingslementet och hoptryck- ningskraften som används för att åstadkomma kopplingen, vilka båda kan styras korrekt genom att styra volymen i vilken fuzzknapparna placeras. Alternativt kan fuzz- knapparna, i högvibrationsmiljöer, epoxieras på plats genom att använda ett ledande epoxi.

Fuzzknapparna som visas i de illustrativa utförings- formerna kan göras genom användning av nickeltràdar eller trådar gjorda av legeringar sàsom beryllium och koppar, silver och koppar eller fosfor och brons. Hoptryckningen av de vadderade trådarna hos fuzzknapparna är väsentligen elastisk pä ett sàdant sätt att fuzzknapparna återgår till sin ursprungsform, när hoptryckningskraften hos twinax-kablarna tas bort. Träden är slumpmässigt ihop- tryckt till en cylindrisk form, och ledningen har någon fjäderkonstant associerad med densamma för àstadkommande av elasticitet, när tryck läggs pà. Företrädesvis tillåter detta att det elektriska kopplingsdonet 18 enligt föreliggande uppfinning kopplas in och ur sä många' gànger som det behövs. I de beskrivna utföringsformerna kan kopplingselementen 50, 52, 60, 62 av vadderingstràd a :en 10 15 20 25 30 35 ~ - u a nu 524 822 o» u. 22 tillverkas av Technical Wire Products, Inc. Of Piscataway, New Jersey, under varumärket Fuzz Buttonnfl I fig 2, till vilken nu hänvisas, förs twinax- kablarna 40, 42 in i bakpanelsförmedlaren 32. Fig 2 skiljer sig från fig 1 genom att tvà twinax-kablar 40, 42 visas i stället för en. Det är viktigt att notera att centralledarna 120, 122 inte är avskärmade från varandra.

Det är emellertid viktigt att skärma av twinax-par fràn varandra, vilket visas i fig 2.

Såsom visas i fig 2 har bakpanelsförmedlaren 32 tvà motstàende U-formade öppningar 100, 102, som var och en har en yttre U-formad periferisk vägg 110 respektive 112, en inre U-formad periferisk vägg 117, 118 och en rak vägg 114 respektive 116. Väggarna 114 och 116 är vända mot varandra, vilket visas i fig 2. Ett flertal fuzzknappar 200, 202, 204 respektive 206 är införda i de U-formade öppningarna, vilka var och en uppvisar en halv U-form, vilket visas i fig 2. Exempelvis har var och en av fuzzknapparna 200, 202 en halv U-form, och när de placeras tillsammans, bildas ett U som partiellt omger twinax-kabeln 40. Det bör inses att andra avskärmnings- metoder kan användas för ersättande av fuzzknapparna.

Twinax-kabeln 40 har tvà centrala ledare 120, 122 som omges av en mantling av Teflonm 124. Företrädesvis har de signalförmedlande fuzzknapparna 300-306 (se fig 3) samma yttre diametrar som de två centrala ledarna 120, 122. Mantlingen av TeflonW'l24 omges i sin tur av ett elektriskt ledande kopparlager som skapar ett fast, eller halvfast, yttre omhölje 128, vilket är gjort av koppar och aluminium eller är en tennfylld fläta. Omhöljet 128 kan appliceras genom att använda en pläteringsprocess.

Det fasta yttre omhöljet 128 tas bort, vilket visas i fig 2, till en viss längd E och frigör därmed mantlingen av Teflonm 124. Mantlingen av Teflonm 124 tas bort frán den centrala ledaren till en längd F. Denna borttagning är _ gjord symmetrisk på båda ändar av twinax-kablarna 40, 42.

Fuzzknapparna 200, 202, 204, 206 är i elektrisk kontakt .ø.~ .. 10 15 20 25 30 5 2 4 s 2 2 no e u | | - n - ~ - -. 23 med lagret 128 pà ett sådant sätt att en avskärmning skapas.

I fig 3, till vilken nu hänvisas, visas en bottenvy av fig 2. Fuzzknapparna som är monterade inuti förmed- laren 32 är staplade pà varandra i en halv U-konfigura- tion genom tjockleken av förmedlaren 32 för att omge och avskärma de centrala twinax-ledarna 120 respektive 122 hos twinax-kablarna 40, 42. Ett flertal vertikalt sig sträckande cylindriska fuzzknappar 210, 212, 214 visas också, vilka är placerade mellan väggarna 114, 116.

Fuzzknapparna 210, 214 sträcker sig genom tjockleken hos förmedlaren 32 och används för avskärmning av twinax- kablarna 40, 42 fràn varandra. Det bör inses att det finns en hel 360°-avskärmning för twinax-kablarna 40, 42 vid de avlägsnade partierna av koaxialkablarna 40, 42 som sträcker sig genom förmedlaren 32, vilket visas i fig 3.

Sàsom visas i fig 3 är fyra fuzzknappar 300, 302, 304, 306 i kontakt med de frilagda partierna av centralledarna 120, 122 hos twinax-kablarna 40, 42.

Fig 4 är en illustration liknande den i fig 2 och 3, i vilken dotterkortsförmedlaren 32 har utelämnats för tydlighet. Det finns fyra staplar med halv-U-formade fuzzknappar 200, 222, 224, 226, 228; 202, 232, 234, 236, 238; Och 204, 242, 244, 246, 248, 206, 252, 254, 256, 258 (inte visade), vilket är uppenbart i fig 4. Dessa fyra staplar bildar tillsammans med de vertikalt sig sträck- ande fuzzknapparna en hel 360°-avskärmning runt twinax- kablarna 40, 42. Det förutses att den översta och den understa fuzzknappen kommer användas i föreliggande uppfinning. Det är emellertid möjligt att använda strukturer andra än fuzzknappar för att elektriskt koppla de översta och understa fuzzknapparna. Exempelvis kan en pressad och formad metallkomponent (inte visad) användas för elektrisk koppling av den översta och den understa fuzzknappen.

Fig 5, till vilken nu hänvisas, är likartad fig 4 förutom att fuzzknapparna 200, 222, 224, 226 och 228 har 10 15 20 25 30 35 n - o Q av 524 822 - . | . e» n . , o u v . . » Q | a n. 24 utelämnats för att visa fuzzknapparna 306, 304 i kontakt med centralledarna 122 respektive 120.

Sàsom visas i fig 6 har fuzzknapparna 300, 302 och även 304, 306 (inte visade) kontakt med de frilagda 122. fuzzknappar 300-306 är de signalförmedlande fuzz- partierna hos centralsignalförmedlarna 120, Dessa knapparna. Det är viktigt att de signalförmedlande fuzzknapparna har väsentligen samma diameter som twinax- centralledarna 120, 122 för upprätthållande av konstant impedans. Det inses även att andra typer av fjäder- kontakter kan användas i föreliggande uppfinning. Exem- pelvis kan ledande textilier användas. Sammanpressnings- fjädrar kan också användas. De ledande textilierna kan insprutas i kopplingsdonet och ersätta fuzzknapparna.

I fig 7, bottenperspektivvy av det elektriska kopplingsdonet 18. till vilken nu hänvisas, visas en Såsom visas i fig 7 skapas ett centralt parti 701 mellan den raka väggen 114 och botten hos den yttre U-formade väggen 110. Det centrala partiet 701 innefattar genom- gående hàl 700 och 702, vilka mottar vertikalt sig sträckande fuzzknappar 300, 302. En vägg 704 skapas centralt i det U-formade området för skapande av en första halv-U-formad öppning 710 och en andra U-formad öppning 712, vilka mottar fuzzknapparna 206, 252, 254, 256, 258 respektive 204, 242, 244, 246, 248. att det kan vara en tvàdelad konstruktion och att Det inses centerstödstrukturen kan vara ett separat organ som är konstruerat av ett dielektrikum av Teflonm. Även metallpläterade plastkomponenter kan användas.

Ett flertal elektriskt icke-ledande mönster 402, 404 finns pà dotterkortet 20 respektive bakpanelen 22, vilket visas i fig 8. Mönstret 402 har ett elektriskt ledande omrâde 410 som har ungefär en 8-figurskonfiguration.

Mönsterna kan skapas genom att kända fotolitografiska tekniker används. Ett första, icke-ledande område 412 och ett andra, icke-ledande omrâde 414 är placerade på ett avstånd fràn varandra och är placerade inom en yttre 10 15 20 25 30 35 524 82 2 *IJ-ïfiï; . ~ - . . | ~ v » .. 25 periferi 420 hos mönstret 402. Det första icke-ledande 432, Det andra icke-ledande området 412 har två områden 430, vilka innefattar ledande kontaktplattor 440, 442. 436, vilka innefattar Öppningar 430, 432, 434, 122 hos twinax- området 414 har två områden 434, ledande kontaktplattor 444, 446. 436 mottar de centrala ledarna 120, kablarna 40, 42 som sträcker sig från förmedlaren 30, pà ett sådant sätt att fuzzknapparna 300, 302, 304, 306 bringas i kontakt med de ledande kontaktplattorna 440, 442, 444 respektive 446. I fig 4, hänvisas, kommer fuzzknapparna 228, 238, 248 och 258 vara till vilken nu åter i elektrisk kontakt med det elektriskt ledande området 410. På detta sätt àstadkommer fuzzknapparna en av- skärmningsväg till jord. Det elektriskt ledande området 410 kopplas till jordplanet pà dotterkortet och på bakplanet. Den inre ytan hos öppningarna 430, 432, 434, 436 är elektriskt ledande och kopplas till signalvägarna, så att fuzzknapparna 306, 304, 302, 300 är i elektrisk kontakt därmed, när förmedlaren 30 används för att koppla dotterkortet 20 och bakpanelen 22. Fuzzknapparna monteras i förmedlaren 32. Företrädesvis komprimeras fuzzknapparna 300, 302, 304, 306 när dotterkortet och bakpanelen är kopplade, vilket åstadkommer en normalkraft på signal- ledningen och på kabeln. Fuzzknapparna 300, 302, 304, 306 och 228, 238, 248, 258 kommer att komprimeras mot kortet 20 och upprätthåller normalkrafter med hänsyn till dotterkortsmönstret 402. Mönstret 404 på bakpanelen 22 är likadant som mönstret 402 och behöver inte beskrivas i mer detalj häri. Mönstret 404 innefattar ett elektriskt ledande parti 458 och ett första icke-ledande område 460 och ett andra icke-ledande område 462. Företrädesvis kan det elektriska kopplingsdonet 18 enligt föreliggande uppfinning kopplas och àterkopplas multipla gånger utan 302.

Det bör inses att föreliggande uppfinning är att försämra signalkontakterna 300, användbar inte bara i dotterkort och bakpanel eller mittplantillämpningar utan även i vertikala moderkort, 10 15 20 25 30 b) U'I n u v | wo n 524 822 o | | | n a. n 26 parallella kort och kabellänkkopplingar. Det skall även inses att föreliggande uppfinning kan också använda fiberoptiska kopplingsdon för àstadkommande av samtidiga optiska och elektriska signaler som skall överföras genom kopplingsdonet.

I fig 9, till vilken nu hänvisas, visas en bakpanel 700 som är kopplad till ett dotterkort 710. Föreliggande uppfinning är även användbar i mittplanskopplingsdon sàsom mittplankopplingsdonet 600, vilket visas i fig 9 och är kopplat till ett dotterkort 610.

I fig 10, utföringsform av ett elektriskt kopplingsdon 1000 enligt till vilken nu hänvisas, visas en andra principerna hos föreliggande uppfinning. Redan i början 1022, 1024 har samma elektriska egenskaper som de elektriska bör det noteras att de elektriska ledarna 1020, ledarna 40, 42, vilka visades med hänvisning till den första utföringsformen. Sàsom visas i fig 10 har den elektriska ledaren 1024 den kortaste vägen och den elektriska ledaren 1020 den längsta vägen. I exempelvis fig 11, har ledaren 1020 ett nedåt sig sträckande, rakt parti 1020', ett vinkelparti till vilken nu hänvisas, 1020" och ett horisontalt sig sträckande, rakt parti lO20"'. Och 1020" installationen av ändarna hos ledaren 1020 in i kabel- 1032, att underlätta förklaringen förklaras endast höljet för De raka partierna 1020' underlättar höljesförmedlarna 1030, vilket beskrivs nedan. För ledarna 1020, 1022, 1024 fastän andra uppsättningar av ledare som har samma hölje visas. Fig 11-14 illustrerar ytterligare detaljer hos den andra utföringsformen enligt föreliggande uppfinning.

Nu hänvisas àter till fig 10. Det elektriska kopp- lingsdonet 1000 innefattar motstàende styrsegment 1002, 1004 som är monterade på motstàende ändar av det elekt- riska kopplingsdonet 1000, vilket diskuteras i detalj 1004 och kabelhöljena 1006-1014 kan antingen skapas genom individuellt pressade nedan. Styrsegmenten 1002, delar, vilket visas, och sättas ihop, eller kan skapas 10 15 20 25 30 u ~ | u .- 524 822 s | . - n. 27 som ett överpressat aggregat, som tidigare beskrivits med hänvisning till fig 1B. Mellan styrsegmenten 1002, 1004 finns ett flertal uppsättningar elektriska ledare.

Ledarna 1020, 1022, vertikal uppsättning ledare. Såsom visas i fig 10 finns 1024 som används häri bildar en det fyra horisontella uppsättningar av tre vertikalt staplade, elektriska ledare, vilket skapar en vertikal och horisontell gruppering av twinax-kabelledare, även om det emellertid skall inses att vilket antal elektriska ledare som helst kan användas i föreliggande uppfinning.

Exempelvis kan det vara åtta uppsättningar av ledare i stället för fyra uppsättningar av ledare. Alternativt kan det vara staplar med två ledare eller fyra eller fem ledare beroende på tillämpningen i stället för en stapel med tre ledare. 1022, 1024 och de andra Var och en av de elektriska ledarna 1020, hålls kvar av kabelhöljena 1006, 1008, elektriska ledarna hålls kvar av de respektive kabel- höljena 1008-1014. Såsom visas i fig 10 är kabelhöljet 1006 speciellt anpassat att kopplas till styrsegmentet 1002 genom användning av horisontella tappar 1006', 1006" och 1006"', vilka sammankopplas med motsvarande häl 1oo2', 1002' “och 1oo2"' Höljena 1006, 1008 innefattar vart och ett fördjupningar 1007, 1009, 1011 respektive 1013, 1015, 1017. Varje kabelhölje innefattar en utbuktning och ett hål. Exem- pelvis finns det en utbuktning 1023 och ett hål 1025 i kabelhöljet 1008 för sammankoppling med kabelhöljet 1006. i styrsegmentet 1002.

Såsom visas i fig 10 är det elektriska kopplingsdonet 1000 ett 90 graders rätvinkligt, elektriskt kopplingsdon, även om andra utformningar, såsom ett rakt kopplingsdon, kan anordnas enligt föreliggande uppfinning.

Det elektriska kopplingsdonet 1000 innefattar ett centralt twinax- eller koax-parti 1001, vilket innefattar - alla koppartrådsledarna 1020, 1022, 1024 och alla samman- kopplade kabelhöljen 1006f1012 och styrsegmenten 1002, 10 15 20 25 30 35 524 822 a ø - . v: 28 1004. Såsom visas i fig 10 finns en främre rektangulär yta 1026 och en undre rektangulär yta 1028 till det monterade, centrala aggregatet 1001. Motstàende ändar hos ledarna 1020, 1022, 1026 respektive 1028 och exponerar den yttre kabelmanteln 1024. De 122 sträcker sig något förbi 1024 sträcker sig något förbi ytorna 128 hos var och en av twinax-ledarna 1020, centrala ledarna 120, dielektrikat 124 och den yttre kabelmanteln 128 hos 1024.

En rektangulär förmedlare 1030 har en främre yta 1030' och en bakre yta 1030". (ytan 1030') med den främre ytan 1026 hos aggregatet 1001. yta 1032' och en bakre yta 1032" 1032') med bottenytan 1028 hos aggregatet 1001. Koppar- tràdsledarna 120, 1032, twinax-ledarna 1020, Förmedlaren 1030 kopplas En andra rektangulär förmedlare 1032 har en främre som kopplas (ytan 122 griper in med förmedlaren 1030, vilket förklaras nedan.

Ett flertal fuzzknappar 1034, 1036 hälls kvar av Mylar-kvarhàllare 1038 respektive 1040. Mylar-kvar- hàllarna 1038, som innefattar värmekrympbar plast. Fuzzknapparna 1034, 1040 kan göras av något lämpligt material 1036 är strategiskt placerade och sträcker sig inom förmedlingskabelhöljet 1030, 1042 respektive 1044. Förmedlarens 1030 främre yta 1030' 1032 och förmedlingssliderna monteras fast pà den främre ytan 1026 genom antingen presspassat formband, ultraljudssvetsning eller epoxi. 1009' ytan 1026 och styrsegmenten 1002 respektive 1004 in i Ett par motstàende tappar 1009, sträcker sig från fördjupningshàl, vilka (inte visade) sträcker sig inàt fràn ytan 1030'. 1009' 1030 i linje med kabelhöljena 1006-1014. Tappar (inte visade) sträcker sig fràn ytan 1026 hos styrsegmenten 1002, 1004 för att hälla förmedlaren 1032 i linje med kabelhöljena 1006-1014. fattar jordkontaktfuzzknappar och signalförmedlings- Tapparna 1009, häller förmedlaren Fuzzknapparna 1034, 1036 inne- fuzzknappar, vilket förklaras nedan. Ett par styrtappar 1046, 1048 är anordnade på bakpanelen för montering av 10 15 20 25 30 35 u o ~ Q vu 524 822 nu - | ; n u; 0 I 29 det elektriska kopplingsdonet 1000. Styrtappar 1046, 1048 1035 respektive 1048, 1033 och kopplas med anslutningsmekanismen som beskrivs nedan. sträcker sig genom hålen 1050, Såsom visas i fig 10 sträcker sig en cylindrisk styr- sockelkropp 1003 från styrsegmentet 1002 för mottagande av styrtappen 1048. Styrsegmentet 1004 har en liknande styrsockelkropp (inte visad) för mottagande av styrtappen 1046. 1004 har vart och ett en gängad insats 1027 respektive 1029, vilka är placerade i en rät Styrsegmenten 1002, vinkel fràn styrsockelkroppen 1003, och är i linje med motsvarande hål 1061, 1063 i förmedlare 1030 och hålen ioso, 1082 i förmedlingssliden 1042. Gängade fästelement sträcker sig fràn dotterkortet för fästande av det elektriska kopplingsdonet 1000 medelst gängning i de l029.

Nu hänvisas till fig 11 där det tydligare ses att gängade insatserna 1027, mylarplattan 1038 innefattar ett flertal stansade häl. De stansade hälen uppvisar ett specifikt mönster för kvar- hållande och placering av fuzzknapparna i hàlen hos förmedlarna 1030, 1032 och hos förmedlingssliderna 1042, 1044. Hålen som används för att hålla kvar de signal- förmedlande fuzzknapparna måste ha hög tolerans för att hàlla fuzzknapparna säkrade, men ändå inte sä hårt så att man komprimerar fuzzknapparna allt för mycket och signi- fikant ändrar deras yttre diameter.

De stansade hälen 1070, 1072, 1074 och 1076 befinner sig i en vertikal linje för mottagande av kvarhàllande 1092, 1094, 1096 i förmedlaren 1030. 1404, 1406 och kvarhàllningspinnarna 1090-1096 upp- pinnar 1090, Hàlen rätthåller förmedlingssliden 1042 i linje med förmedlaren 1030. Kvarhàllningspinnarna 1090-1096 har en tillräcklig längd för att tillåta förmedlingssliden 1042 att för- spännas till den utsträckta positionen av fjädrar 1091, _1093, som är monterade i hålen 1095, 1097 i ytan 1030" hos förmedlaren 1030. Kvarhàllningspinnarna 1090-1096 är“ i jämnhöjd med eller under ytan 1092 i den tillbakadragna positionen. Fuzzknapparna 1034 upprätthåller linje- 10 15 20 25 30 35 | o | u vv 524 822 n I z ~ a n. nu ø r e ~ ~ o . . , ,, 30 inställningen av mylarplattan 1038 i förhållande till förmedlaren 1030 och förmedlingssliden 1042. Förmedlaren 1030 innefattar en övre uppsättning hål 1110 för mot- tagande av ledningarna hos ledaren 1020, mellanhàl 1112 för mottagande av centralledningarna hos ledaren 1022 och en nedre uppsättning häl 1114 för mottagande av led- ningarna hos ledaren 1024. Varje förmedlare har multipla jordningshàl, exempelvis fyra jordningshàl, i vilka fuzzknapparna placeras för att fä kontakt med det yttre ledande lagret 128 hos vart och ett av ledarna 1020, 1022, 1024. Exempelvis med hänvisning till ledaren 1020, som visas i fig 11, har förmedlaren 1030 hål 1120, 1122, 1124, 1126. Mylarplattan har motsvarande häl 1130, 1132, 1134, 1136. Varje förmedlare 1030, 1032 innefattar ett flertal fördjupningar som är formade att passa det yttre 1022, och 12 har de elektriska ledarna en rak centersektion och hos varje ledare 1020, 1024. Såsom visas i fig 11 rundade yttre sektioner. Fuzzknapparna som är placerade i hålen 1130, 1132, 1134, den yttre kabelmanteln 128 hos ledaren och kommer åstad- 1136 kommer vara i kontakt med komma en jordväg och en elektrisk avskärmning mellan V närliggande twinax-kablar. Fördjupningen 1150 sträcker sig inåt från den främre ytan 1032' hos förmedlaren 1032.

Exempelvis skapas fördjupningen 1150 av motstàende svängda väggar 1160, 1162 som är kopplade med varandra 1172. 1172 sträcker sig horisontellt, vilket visas. genom raka sektioner 1170, De raka sektionerna 1170, Fördjupningen 1150 är formad för mottagande av den yttre kabelmanteln 128 hos twinax-kabeln.

Hänvisning görs nu till fig 12, där förmedlaren 1032 visas i förstoring. Det bör inses att förmedlarna 1030, 1032 är identiska förutom för de motstàende hålen som används för styrtapparna 1046, 1048, vilka sträcker sig genom förmedlaren 1032 in i styrsegmenten 1002 respektive 1004. Hàlen 1048, gående centrumlinje hos förmedlingssliden 1044, vilket även hälen 1033, 1050 är förskjutna relativt en längs- 1035 är, vilka är i linje därmed. I 10 15 20 25 30 35 524 I ' ' I I P u | : n- 31 motsats till detta finns hålen 1066, 1068 i förmedlaren 1030 på centrumlinjen precis som hålen i förmedlings- sliden 1048.

Varje central ledare 120, 122 har tillhörande multipla fuzzknappar. Exempelvis, vilket visas i fig 12, finns två hål 1260, ledarna 120, 122. (inte visade) 1262 som är i linje med de centrala Det finns också två centrala fuzz- knappar som har kontakt med ledarnas 120, 122 centrala ledningar och som har en ände i hålen 1260, 1262. Den främre ytan hos isolatorn 124 kan nå botten i fördjupningen 1150. Med hänvisning till fördjupningen 1252, 1254, 1256 Hålen 1280-1284 är 1150 finns det fyra fuzzknappar 1250, som är installerade i hålen 1280-1284. förskjutna hàl och genomskär periferin hos fördjupningen 1150. En jordkontakt, installeras i hålen 1250-1256 och används som yttre kabel- företrädesvis en fuzzknapp (inte visad), jordkontakt med den elektriskt ledande, manteln 128 hos den centrala ledaren. Fyra jordkontakter åstadkommer utmärkt avskärmning. Ytterligare hàl eller fuzzknappar kan läggas till för förbättrande av över- hörningsminskningen.

Det bör noteras att hål 1250 placeras centralt mellan signalförmedlingsfuzzknapparna 1260, 1262. Hålet 1254 förskjuts närmare hålet 1260 i förhållande till centrum hos fördjupningen 1150, medan hålet 1270 förskjuts i motsatt riktning i den angränsande för- djupningen 1152. Det bör noteras att utmärkt elektrisk avskärmning àstadkommes utan att 360° täckning behöver anordnas för var och en av twinax-kablarna. Således har närliggande, vertikalt linjerade fördjupningar förskjutna hål för fuzzknapparna. Genom att hålen förskjuts blir en större del av omkretsen avskärmad.

Hänvisning görs nu till fig 13A, B och C samt till förmedlingssliden 1042, varvid det bör uppmärksammas att det finns fyra hål 1370, 1372, 1374, kalt i linje med varandra för mottagande av pinnarna 1090, 1092, 1094 respektive 1096. 1376 som är verti- Företrädesvis är o u u: . o ua 1 v . ,". _" u » « ; g. -ø w. , o n. n . , , I : I I. - .. ~ 1. l ~ I | | n .~ 1 o . .I '*'* I n u . Å- l I n e n y . , ' uno n; v u u . U u »1 v- v u-vø v 10 15 20 25 30 35 ø | ~ . oo 524 822 ÄïlzfífïflIvï 3 32 förmedlaren fjäderbelastad i en riktning bort fràn förmedlaren 1030. Detta skyddar fuzzknapparna fràn att skadas eller rubbas under transport och montering. Det bör inses att förklaringen endast tillhandahàlles för de uppsättningar av hàl som är längst till vänster och att hàlmönstret upprepar sig. Den översta ledaren 1020 har en uppsättning motsvarande hàl i förmedlaren 1042. Hàl 1330, för mottagning av en jordfuzzknapp, är i linje med hàl 1130 i mylarplattan och med hàl 1120 i förmedlaren 1030.

Hàl 1332 är i linje med hàl 1132 i mylarplattan och med hàl 1122 i förmedlaren. Hàl 1334 är i linje med häl 1134 i mylarplattan och med hål 1124 i förmedlaren 1030. Hál 1336 är i linje med häl 1136 i mylarplattan och med häl 1126 i förmedlaren 1030. Pà liknande sätt är hälen 1380 i linje med hälen 1080 i mylarplattan 1038 och med hålen 1110 i förmedlaren 1030. I fig 13A visas förmedlaren 1032 i_en utsträckt position, i vilken fuzzknapparna är under ytan 1042" eller som maximalt 0,020 över ytan 1042" och därigenom är skyddade under transport av den elektriska ledaren 1000. Såsom visas i fig 13A finns där en spalt mellan ytan 1032" hos förmedlaren 1032 och ytan 1042 hos förmedlingssliden. Fuzzknapparna som hàlls mellan förmedlaren 1030 och förmedlingssliden 1048 är i kontakt med dotterkortet 20. Däremot är förmedlaren 1032 och förmedlingssliden 1044 i kontakt med bakpanelen 22.

Bakpanelens kretskort med styrning har ett flertal ledande kontaktplattor 1390. Kontaktplattorna har tvà signalförmedlande ledare 1392, 1394 som skall bringas i kontakt med de signalförmedlande fuzzknapparna och med en. yttre jordsektion 1396 (se fig 14). Kontaktplattorna 1390 behöver företrädesvis inte vara genompläterade hàl.

Kontaktplattorna 1390 kan vara ytmonterade eller kan ha förskjutna genomföringshàl. Genom att undvika genom- pläterade häl minskas de kapacitiva effekterna som är förknippade med hålen, och hastigheten kan ökas.

Det är viktigt att àstadkomma avskärmning för den exponerade, centrala ledarens längd och för de signal- vv» uu 10 15 20 25 30 35 524 . . | v en 33 förmedlande fuzzknapparnas längd för förhindrande av överhörning mellan närliggande twinax-kablar. Före- liggande uppfinning uppnår företrädesvis denna av- skärmning genom att fyra fuzzknappar som är kopplade till jord används. Dessa fuzzknappar åstadkommer mindre än 360° avskärmning, men testning har avslöjat att av- skärmningsnivàn är tillräcklig för att åstadkomma datahastigheter upp till 10 Gb/s eller högre.

Vidare häller mylarplattan 1038 kvar de signal- förmedlande fuzzknapparna genom hoptryckning av fuzz- knappen runt omkretsen, utan att minska den yttre diametern signifikant. Således förändras inte diametern hos fuzzknappen signifikant när den trycks in i krets- kortet. Företrädesvis är kraften som utövas pà fuzz- knapparna i en riktning bort fràn PC-kortet relativt liten och tillåter därmed användning av anslutnings- mekanismen enligt föreliggande uppfinning. Genom att antalet och stabiliteten hos de ledande kontaktkraften och ändra formen, elementen kan kontaktresistansen, kompressibiliteten väljas inom ett brett intervall för att behoven hos den specifika tillämpningen tillmötesgàs.

Den totala samlade kontaktkraften hos fuzzknapparna 1039, 1036 mot kontaktytorna 1390 är làg på grund av den fjädrande konstruktionen och kompressibiliteten hos knapparna.

Eftersom den elektriska ledaren enligt föreliggande uppfinning är av en komprimeringsmonteringstyp används företrädesvis en unik anslutningsanordning med det elektriska kopplingsdonet, vilket visas i fig 10-14. För att säkerställa en god elektrisk koppling mellan fuzz- knapparna och kontaktplattorna pá kretskortet fàr inte dotterkorten kunna backa ur sin position i springan, förbi ett förbestämt avstånd. Detta förbestämda avstånd är uträknat för att försäkra att minsta mängden j normalkraft krävs för en acceptabel elektrisk koppling.

Anslutningsanordningen kan företrädesvis användas med alla kopplingsdon av kompressionsmonteringstyp och är I I QIO I I OO II I' Ü' l .

..... .... ... ......N 8r)Q ....¿: .. ¿ :.m_¿ ¿"_:., ' A I I t bl I O Ü . Å- 4- : : : °: ' ' ' °..*...' '.."..' . 10 15 20 25 30 35 n | o I ao 5 2 4 8 2 2 i* - i;;=- I-'I ø . u . :o 34 inte begränsad till kopplingsdonet av kompressionstyp som beskrivs häri. En styrningsmodul för ett kopplingsdon används som anordning för upprätthållande av en anslut- ningsposition för ett hopkopplingssystem. Anslutnings- anordningen upprätthåller tät kontakt mellan kompres- sionsmonteringskontakterna (fuzzknapparna) och krets- kortsytan utan att använda ytterligare fästelement.

Anslutningsanordningen fungerar väldigt likt en snabb frànkopplingshylsinpassning men behöver nödvändigtvis inte ha ett riktigt läs som behöver mer än just till- räcklig kraft för att frànkoppla anslutningsanordningen.

Formen hos fjäderorganen och styrtapparna är konstruerad för koppling med anslutningsanordningen med minsta möjliga kraft till en ansluten position. En fördjupning i styrtappen och i anslutningsanordningen är gjorda för att kräva mer kraft för separering än kraften som genereras av kompressionskontakterna mot kretskortet i en riktning för att tvinga anslutningen till en icke-ansluten position.

Andra anordningar för anslutningsmekanismen skulle kunna innefatta, men är inte begränsade till, utbyte av fjäderorganen som visas mot en annan typ av fjäder, sàsom en (ringfjäder-) utsträckningsspiral, vilket visas i fig 26. Anslutningsanordningarna som visas här har ett cylindriskt tvärsnitt men kan bytas ut mot sfärisk klotkomponent. ”Fördjupningen” i styrtappen visas här med en form som tätt matchar anslutningsanordningarnas form men kan bytas ut mot en enkel ”V”-fördjupning och/eller, för kvarhàllning, ”U”-fördjupning.

I fig 15, ningsstyrmodul 1500 till vilken nu hänvisas, visas en anslut- i en perspektivsprängskiss. Anslut- ningsstyrmodulen är speciellt användbar när den används i kombination med den andra utföringsformen som visas i fig 10-14. I fig 15 visas ett hölje eller ett styrsegment 1002 och ett kabelhöljesegment 1006. Höljet 1002 och höljet 1006 har vart och ett ett parti eller ett halvt, genomgående hål 1502 respektive 1504. En styrsockelkropp 10 15 20 25 30 35 a o v Q nu 524 35 1504 och hålls kvar däri, vilket diskuteras i detalj nedan.

Varje hölje 1502, 1504 har en springa 1512 och 1514 (inte visat). Skårorna 1512, förhållande till det genomgående hålet. Styrsockelkroppen har tre avskiljda periferiska, bågformiga skåror 1532 1534 och 1536, vilka är avskilda medelst 1510 monteras inuti hålet som bildas av 1502, 1514 är tvårgående i (inte visat), 1535 respektive 1537. Anslutningsanord- 1524, 1534 respektive 1536. Anslutningsanordningarna 1522-1526 har väggar 1533, ningarna 1522, 1526 passar i skårorna 1532, var och en en ringbågformig form med en inre yta 1522'- 1526' och en yttre yta l522"-1526". en yttre cylindrisk yta 1550 och en ringformig för- Styrtappen 1048 har djupning 1552. Fördjupningen 1552 har två motstående, 1574 och en rak sektion 1576 som 1574. ytorna 1522'-1526' är formade för att passa formen hos vinklade sektioner 1572, kopplar de vinklade sektionerna 1572, De inre den ringformiga fördjupningen 1552. Tre bågformiga bladfjäderorgan 1562, fördjupningarna 1512, 1564 och 1566 är monterade inuti 1514 och är i kontakt med anslut- 1524 respektive 1526. sockelkroppen 1510 hålls kvar i det genomgående hålet ningsanordningarna 1522, Styr- medelst en kombination av tre anslutningsanordningar 1522, 1524, 1526 och fjädrarna 1652, 1564, 1566 som förspänner anslutningsanordningarna inåt.

Var och en av twinax-kabelutföringsformerna är speciellt lämpade för differentiell signalering. En drivkrets på ett kort sänder ut två signaler, och skillnaden mellan de två signalerna mäts på det mot- tagande kortet, och den verkliga signalpulsen bestäms.

Eftersom de två ledarna är avskärmade från närliggande twinax-kablar medelst den ledande kabelmanteln, är twinax-kabeln speciellt användbar för differentiell signalering. Med ett differentiellt par överförs varje På den ena signal på två ledningar 140, 142 samtidigt. överförs signalen som en positiv (+) signal och på den andra som en negativ (-) signal. Vid signalvägens I l Ill I n II OI IQ IC I Û . nu .u - . .. u . u. .n n» v» . a. . . 1 - . . . -..» 1 - . ¿_ :u u.. a.. I e I. .z t :. .. . . - - f. ...- lO 15 20 25 30 35 524 822 . I : - | | | ø - en 36 mottagningsände fär mottagningsanordningen tvá signaler.

Bàda signalerna har emellertid ändrats pä grund av brus som har trängt igenom den yttre kabelmanteln 128 och igenom fuzzknappsavskärmningen längs signalvägen.

Förändringarna har formen av oönskad spänning som läggs pà den önskade signalen. Det är nu viktigt att notera att den oönskade spänningen lades på bàda ledningarna sam- tidigt och med samma mängd. Det väsentliga med det differentiella systemet är att mottagaren konstrueras så att skillnaden mellan de tvà signalerna på de tvà ledningarna tas. Genom att göra det elimineras signalernas störningsdel, som är samma pà båda ledningarna, och det som áterstàr är en klar signal. Det differentiella systemet fungerar bra om störningarna som adderats är lika stora pá båda ledningarna, dvs den positiva (+) och den negativa (-), vilket indikerats ovan. För att försäkra att störningarna träffar båda dessa ledningar identiskt mäste bàda teoretiskt uppta samma fysiska utrymme. Detta är sant i den föreliggande uppfinningen, i vilken de tvà fysiska ledningarna är inom twinax-kabelstrukturen.

I fig 16, elektriska kopplingsdonet 1000 när det är bringat i till vilken nu hänvisas, visas det ingrepp med dotterkortet 20. Förmedlingssliden 1042 visas i en tillbakadragen, inkopplad position. Förmedlings- sliden 1044 visas i en utsträckt, ej inkopplad position.

Mylarplattan 1038 är i kontakt med ytan 1030". förmedlingssliden 1044 griper in i den övre ytan hos När bakpanelen 22, kommer förmedlingssliden 1044 glida inàt till en tillbakadragen, inkopplad position. Anslut- ningsmekanismen kommer gripa in i fördjupningarna 1552 hos tapparna 1501, 1503, så att alla fuzzknapparna kommer vara i riktig kontakt med dotterkortet och bakpanels- kontaktplattorna. Detta visas i fig 17, där det elekt- riska kopplingsdonet 1000 är kopplat till dotterkortet 20 och till bakpanelen 22. lO 15 20 25 30 35 u . = . = n | | u n; 37 I fig 18, till vilken nu hänvisas, visas styrmodulen i ett helt kopplat tillstànd, med halva höljet borttaget för att bättre exponera anslutningsmekanismen. Fjädrarna 1564-1566 och anslutningsanordningarna 1564, 1566 visas i normal, ansluten, inkopplad position. Fjädrarna 1562-1566 förspänner anslutningsanordningarna in till fördjupningen 1552.

Fig 19 visar styrmodulen med anslutningsmekanismen i det normala okopplade tillståndet.

Fig 20 visar styrmodulen, i ett partiellt kopplat tillstånd, med halva höljet borttaget och styrsockeln 1510 utelämnad för friläggande av anslutningsmekanismen.

Detta visar hur fjädrarna och anslutningsanordningarna arbetar under kopplingsprocessen. I fig 20 förspänner fjäderorganen 1562-1566 anslutningsanordningarna 1522-1526 inåt. I det partiellt kopplade tillståndet är de inre ytorna 1522'-1526' ytan 1558 hos styrtappen 1550. När styrtappen 1510 griper i kontakt med den cylindriska in i anslutningsanordningarna 1522-1526, förspänns anslutningsanordningarna 1522-1526 radiellt inåt, vilket visas i fig 23, och anslutningsanordningarna 1522-1526 sträcker sig inåt förbi skårorna 1512-1516, så att de inre ytorna 1522'-1526' griper in i fördjupningen 1552.

Styrtappen 1501 har en konisk, övre sektion 1558 för underlättande av ingripandet med anslutningsanordningarna 1522-1526. ningen som utövas av fjäderorganen 1562-1566 på ett Införingskraften övervinner fjäderförspän- sådant sätt att anslutningsanordningarna 1522-1526 rör sig radiellt utåth tills anslutningsanordningarna är förspända intill i fördjupningarna 1552. Företrädesvis är kraften som utövas av fjädrarna 1562-1566 tillräcklig för upprätthållande av kraft på fuzzknapparna för att hålla fuzzknapparna ingripna med kontaktplattorna. Det finns emellertid ingen positiv låsning genom användning av denna anslutningsanordning utan endast en friktions- passning som är tillräcklig för att det elektriska kopplingsdonet hålls på plats mot dotterkortet. 10 15 20 25 30 35 ~ - c . nu Q ~ o ; y» n. n. 38 Fig 21 visar styrmodulen i en toppvy tillsammans med styrtappen 1501 i den helt installerade positionen. I fig 21 visas fördjupningarna 1512, 1514 i en toppvy. Skàror 1512, 1514 från en hexagonal form har tillsammans väggar 2102, 2104, 2106, 2108, 2110 och 2112. I fig 21 griper fjädrarna 1562, 1564, 1566 in i väggarna 2104, 2108 respektive 2112. I fig 15-25 visas tre anslutnings- anordningar och fjädrar, emellertid kan vilket antal som helst användas. Anslutningsanordningarna och fjädrarna är separerade med 120°, vilket visas i fig 15-25.

Fig 22 visar anslutningsanordningarna i den normala positionen.

Fig 23 är samma som fig 22, med styrsockeln pà plats och med anslutningsanordningarna i den ”stängda positionen”.

Fig 24 är en vy fràn samma riktning som i fig 21-23.

Den visar anslutningsanordningarna i den helt ”öppna” positionen under kopplingscykeln.

Fig 25 är en perspektivvy med styrtappen ingripen med en anslutningsanordning och med kabelhöljet och där några anslutningsanordningar och fjädrarna är utelämnade för tydlighet.

Fjäderorganen 1562-1566 och anslutningsanordningarna 1522-1526 och formen hos styrtappen är företrädesvis konstruerade för att koppla det elektriska kopplingsdonet till bakpanelen 22 med ett minimum av kraft. Fördjup- ningen 1552, styrtappen 1501 och fjädrarna 1562-1566 är konstruerade för att kräva mer kraft för separering av komponenterna än kraften som genereras av hoptrycknings- kontakterna mot kretskortet. Andra konstruktionsalter- nativ kan verkställas genom att fjäderorgan med andra typer av fjädrar används, sàsom ringfjädrar (utsträck- ningsspiral). Anslutningsanordningarna som visas och beskrivs har ett cylindriskt tvärsnitt, men det cylindriska tvärsnittet kan bytas ut mot en sfärisk klotkomponent. Fördjupningarna i styrtappen visas med en kliché som tätt passar den rakade anslutningsanordningen l0 15 20 25 30 35 o ~ a . na 524 82 u» nu 39 men kan bytas ut mot en enkel ”V”-fördjupning för kvar- hållning.

Såsom visas i fig 26 kan hela anslutningsanordningen bytas ut mot en enda ringfjäder 2602. Ringfjädern 2602 1514 hos segment 1502, 1504. Fjädern 2602 arbetar på liknande sätt som anslut- hålls kvar i fördjupningar 1512, ningsanordningen, vilken beskrivs med hänvisning till fig 15, men är betydligt lättare i termer av montering. Under drift blir ringfjädern 2602 kvar i fördjupningarna 1512, 1514. När det elektriska kopplingsdonet är helt ingripet med styrtappen 1048, kommer ringfjädern 2602 hållas kvar i den ringformiga fördjupningen 1552 och därmed upp- rätthålla det elektriska kopplingsdonet i en kopplad position med kretskortet.

Det bör inses att det elektriska kopplingsdonet enligt föreliggande uppfinning kan åstadkomma ungefär 80 twinax-ledningar per linjär tum i en 20 mm kortspringa.

För koaxialtillämpningar av radiofrekvenstyp kan detta kopplingsdon användas i den asymmetriska konfigurationen vid frekvenser upp till 10 Gb/s och högre. Medan dessa kopplingsdon har blivit beskrivna som förmånliga för användning i bakplanssystem, kan dessa kopplingsdon även hitta användningsmöjligheter i många andra tillämpningar, där kretskort krävs för att tätpackade elektriska hopkopplingar mellan närliggande kretskort ska erhållas.

Det är uppenbart för fackmannen på området, att föreliggande uppfinning uppfyller alla ovan angivna ändamål. Efter att ha läst den föregående beskrivningen kommer fackmannen på området att vara kapabel att utföra olika förändringar, ekvivalentutbyten och olika andra aspekter av uppfinningen, som i stora drag beskrivits här. Det avses därför, att det skydd som beviljats för detta endast skall vara begränsat till definitionen i de bifogade patentkraven samt ekvivalenter av denna.,

Claims (13)

10 15 20 25 30 b.) (Il 40 PATENTKRAV

1. l. Hopkopplingssystem, innefattande: ett första förmedlingshölje innefattande ett första flertal avskärmande organ, vilka åstadkommer avskärmning för tjockleken hos nämnda första förmedlingshölje; ett andra förmedlingshölje innefattande ett andra flertal avskärmningsorgan, vilka åstadkommer avskärmning för tjockleken hos nämnda andra förmedlingshölje; åtminstone en kabel som har en central ledare, en ledande, yttre kabelmantel och en dielektrikum som separerar nämnda centrala ledare och nämnda ledande yttre kabelmantel, vilken yttre kabelmantel är i elektrisk kontakt med åtminstone några av nämnda flertal av- skärmningsorgan i nämnda första förmedlingshölje och nämnda andra förmedlingshölje; ett kabelhölje som är kopplat till nämnda första förmedlingshölje och till nämnda andra förmedlingshölje för kvarhållande av nämnda åtminstone en kabel; varvid nämnda åtminstone en kabel har frilagda partier som sträcker sig förbi nämnda kabelhölje in i nämnda första förmedlingshölje respektive nämnda andra förmedlingshölje; åtminstone ett ledande element som är i kontakt med en central ledare hos nämnda åtminstone en kabel.

2. Elektriskt kopplingsdon innefattande: en central kabel som är omgiven av ett dielektriskt lager och en elektriskt ledande kabelmantel, vilken centrala kabel har frilagda motstående ändar; ett första flertal avskärmningsorgan som är i elektrisk kontakt med en ände hos nämnda elektriskt ledande kabelmantel; ett andra flertal avskärmningsorgan som är i elektrisk kontakt med en motstående ände hos nämnda elektriskt ledande kabelmantel; 10 15 20 25 30 35 524 822 41 ett första ledande element som är i kontakt med en av nämnda frilagda motstående ändar hos nämnda centrala kabel; ett andra ledande element som är i kontakt med en och motstående frilagd ände hos nämnda centrala kabel, varvid nämnda första och andra ledande element är fuzzknappar.

3. Elektriskt kopplingsdon enligt krav 2, varvid nämnda avskärmningsorgan är fuzzknappar.

4. Elektriskt kopplingsdon enligt krav 2, varvid en ledande fjäder och nämnda centrala kabel har ungefär samma diametrar.

5. Elektriskt kopplingsdon enligt krav 2, varvid nämnda andra flertal avskärmningsorgan åstadkommer 360°- avskärmning av nämnda centrala kabel.

6. Elektriskt kopplingsdon enligt krav 2, varvid nämnda andra flertal avskärmningsorgan åstadkommer mindre än 360°-avskärmning av nämnda centrala kabel.

7. Elektriskt kopplingsdon av twinaxtyp, inne- fattande: en twinax-kabel som har två elektriska ledare placerade på ett avstånd från varandra och som har ett dielektrikum som omger de nämnda två elektriska ledarna, och ett elektriskt ledande lager som omger nämnda dielektrikum, vilka två elektriska ledare var och en har frilagda motstående ändar; ett första flertal avskärmningsorgan som är i elektrisk kontakt med en ände av nämnda elektriskt ledande kabelmantel; ett andra flertal avskärmningsorgan i elektrisk kontakt med en motstående ände hos nämnda elektriskt ledande kabelmantel; en första uppsättning ledande element som vart och ett är i kontakt med en motsvarande första frilagd ände hos de nämnda två elektriska ledarna; och 10 15 20 25 30 52 4 822 fi: f- 42 en andra uppsättning ledande element som vart och ett är i kontakt med en motsvarande andra frilagd ände hos nämnda två elektriska ledare, ett första förmedlingshölje för mottagande av ett parti hos nämnda första flertal avskärmningsorgan; ett andra förmedlingshölje för mottagande av ett parti hos nämnda andra flertal avskärmningsorgan; en första kvarhållningsplatta för kvarhállning av nämnda första flertal avskärmningsorgan och nämnda första ledande element; en andra kvarhållningsplatta för kvarhållning av nämnda andra flertal avskärmningsorgan och nämnda andra ledande element; en första rörlig förmedlingsslid för mottagning av ett annat parti hos nämnda första flertal avskärmnings- organ; en andra rörlig förmedlingsslid för mottagning av ett annat parti hos nämnda andra flertal avskärmnings- organ.

8. Elektriskt kopplingsdon av twinaxtyp enligt krav 7, varvid nämnda ledande element är ledande fjädrar.

9. Elektriskt kopplingsdon av twinaxtyp enligt krav 7, varvid nämnda andra flertal avskärmningsorgan åstad- kommer mindre än 360°-avskärmning av nämnda centrala kabel.

10. Elektriskt kopplingsdon med ett flertal twinax- kablar anordnade i en vertikal och horisontell grup- pering, innefattande: en första uppsättning twinax-kablar anordnade i en vertikal gruppering och placerade pà ett avstånd från varandra, varvid varje twinax-kabel har ett par ledare, ett dielektriskt lager och en elektrisk ledande kabel- mantel; en andra uppsättning twinax-kablar som är anordnade i en vertikal gruppering och placerade på ett avstånd från varandra och placerade på ett horisontellt avstånd fran den första uppsättningen twinax-kablar; 10 15 20 25 30 524 822 43 ett första flertal ledande element som vart och ett är placerade mot en motsvarande ledare; ett andra flertal ledande element som vart och ett är placerade mot en motsvarande ledare; ett kabelhölje för kvarhållande av nämnda första uppsättning och nämnda andra uppsättning twinax-kablar; en första förmedlare på en sida av nämnda kabelhölje för mottagande av en ände av nämnda första uppsättning och nämnda andra uppsättning twinax-kablar; en andra förmedlare på en annan sida om nämnda kabelhölje för mottagande av en motstående ände hos nämnda första uppsättning och nämnda andra uppsättning twinax-kablar; en första kvarhållningsplatta för kvarhållande av signalfjäderkontakter i kontakt med varje par ledare på nämnda en ände hos nämnda första och andra uppsättning twinax-kablar; en andra kvarhållningsplatta för kvarhållande av signalfjäderkontakter i kontakt med varje par ledare på nämnda motstående ände hos nämnda första och andra uppsättning twinax-kablar; en första förmedlingsslid som är förspänd i en riktning bort från nämnda första förmedlare, vilken förmedlingsslid mottar en motstående ände av nämnda signalledare och vilken har en tillbakadragen position och en normal, utsträckt position; en andra förmedlingsslid förspänd i en riktning bort från nämnda andra förmedlare, vilken andra förmedlings- slid mottar en motstående ände av nämnda signalledare och vilken har en tillbakadragen position och en utsträckt position; varvid nämnda ledande element som hålls kvar av nämnda första kvarhållningsplatta och nämnda andra kvarhållningsplatta skyddas av nämnda första förmed- lingsslid respektive nämnda andra förmedlingsslid när var och en av dem är i nämnda tillbakadragna position, och varvid nämnda första flertal och nämnda andra flertal 10 15 20 25 30 524 822 44 ledande element sträcker sig förbi nämnda första förmedlingsslid respektive nämnda andra förmedlingsslid, när var och en av dem är i nämnda normala, utsträckta position; och det första flertalet och det andra flertalet ledande element är fuzzknappar.

11. ll. Elektriskt kopplingsdon enligt krav 10, varvid nämnda andra flertal avskärmningsorgan åstadkommer mindre än 360°-avskärmning av nämnda centrala kabel; varvid första flertalet och andra flertalet ledande element är fuzzknappar.

12. Elektriskt hopkopplingssystem innefattande: åtminstone en kabel som har åtminstone en central ledare och en ledande, yttre kabelmantel med en isolator däremellan; en uppsättning kabelhöljen som håller kvar nämnda åtminstone en kabel; ett första förmedlingskabelhölje som har ett första flertal genomgående hål som motsvarar nämnda åtminstone en central ledare och ett andra flertal hål som delvis överlappar i en radiell riktning med en respektive av nämnda ledande, yttre kabelmantlar; ett andra förmedlingskabelhölje som har ett tredje flertal genomgående hål som motsvarar nämnda åtminstone en central ledare och ett fjärde flertal hål som delvis överlappar i en radiell riktning med en respektive av nämnda ledande, yttre kabelmantlar; ett första flertal elektriskt ledande element för införande i nämnda första flertal genomgående hål i nämnda första förmedlare; ett andra flertal elektriskt ledande element för införande i nämnda andra flertal hål i nämnda första förmedlare; en första förmedlingsslid som innefattar ett första förmedlingskabelhölje, vilket har ett första flertal genomgående hål som motsvarar nämnda åtminstone en central ledare, och ett andra flertal hål som delvis 10 15 20 25 30 524 822 :flv::rnt=:r 45 överlappar i radiell riktning med en respektive av nämnda ledande, en första kvarhållare som är placerad mellan nämnda yttre kabelmantlar; första förmedlingskabelhölje och nämnda första förmed- lingsslid för kvarhållande av nämnda första flertal elektriskt ledande element och nämnda andra flertal elektriskt ledande element; ett andra förmedlingskabelhölje som har ett tredje flertal genomgående hål som motsvarar nämnda åtminstone en central ledare, och ett fjärde flertal hål som delvis överlappar i radiell riktning med en respektive av nämnda ledande, ett tredje flertal elektriskt ledande element för yttre kabelmantlar; införande i nämnda tredje flertal genomgående hål i nämnda andra förmedlare; ett fjärde flertal elektriskt ledande element för införande i nämnda fjärde flertal hål i nämnda andra förmedlare; en andra förmedlingsslid som innefattar ett tredje förmedlingskabelhölje, vilket har ett tredje flertal genomgående hål som motsvarar nämnda åtminstone en central ledare, och ett fjärde flertal hål som delvis överlappar i en radiell riktning med en respektive av nämnda ledande yttre kabelmantlar; en andra kvarhållare placerad mellan nämnda andra förmedlingskabelhölje och nämnda andra förmedlingsslid för kvarhållande av nämnda tredje flertal elektriskt ledande element och nämnda fjärde flertal elektriskt ledande element.

13. Elektriskt kopplingsdon enligt krav 12, varvid det första flertalet och det andra flertalet ledande element är fuzzknappar.