專利名稱：插接單元的同心連接的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種接口，由此由幾個分立的同心電纜引向標(biāo)準(zhǔn)同心連接器的信號導(dǎo)入印刷線路板。本發(fā)明特別涉及到這類2Mbit/s信號向插接單元板的引導(dǎo)，板通過電纜引向插接單元。
遠(yuǎn)程通訊系統(tǒng)的實際部件的建造要特殊的子機(jī)柜，印刷電路板、連接器、插接單元，電源組件，風(fēng)扇等都安裝在它上面。定位可以在工廠中在最終安裝到位前進(jìn)行，完成的子構(gòu)架成為可檢測的完整的運(yùn)程通迅組件。子構(gòu)架前部的每一側(cè)都設(shè)有帶孔的和前部表面平行的凸緣。不帶有凸緣的子機(jī)柜寬度是標(biāo)準(zhǔn)化的，由于標(biāo)準(zhǔn)化的寬度和尺寸，不同廠家生產(chǎn)的裝置可以裝在同一個子構(gòu)架內(nèi)。
為子構(gòu)架構(gòu)造出特殊的支架使子構(gòu)架可以與其相連。簡單地講，該支架包括兩條垂直的安裝軌道，其上有彼此間隔標(biāo)準(zhǔn)的孔。事實上，架是設(shè)備柜的一部分，其中幾個子構(gòu)架可以重疊放置。
在

圖1所示的設(shè)備柜1中，序號2、3、4和5代表裝在安裝軌7和8上面的不同的子構(gòu)架，安裝軌置于設(shè)備柜的側(cè)面。子構(gòu)架可只由側(cè)凸緣支撐在柜中也可做一架子來放子構(gòu)架。特別重的組件如電瓶可以放在柜的底部。
插接板單元或BU(Board Units)如圖2所示裝在一個柜中。在為插接單元設(shè)置的子構(gòu)架里，有一個垂直的后板或電路板10裝在后部，其中電路板形成那些電路和內(nèi)部電路組，通過它板單元連到子構(gòu)架所屬的遠(yuǎn)程通風(fēng)設(shè)備上。在后板10中在每個板的位置有個后板連接器BPC，在此，板與其自己的后連接器BC相連。通過后連接器BC和后板連結(jié)器BPC板連在例如形成在子構(gòu)架后板上的多路母線單元的內(nèi)部總線上。板單元的前邊可以有個前板，在圖2中設(shè)有繪出，它可以和子構(gòu)架機(jī)械連結(jié)，連接器也可以連在上面。這個前板也用作板與環(huán)境間的EMC(電磁相容)保護(hù)器。
插接單元用在比如多路器里，其中一個傳送高速信號如2Mbit/s的電纜被引到板中。在板中的低速64kbit/s通路從信號中分出，并和其它單元的其它通路一起處理，32PCM通路又組成一2Mbit/s的信號繼續(xù)通過板向前傳送。
轉(zhuǎn)入和轉(zhuǎn)出的同心電纜有多種方式同插件單元相連。例如可以借助于一個裝在電路板前邊上的中間結(jié)構(gòu)。這種解決辦法見于美國專利3676746中。它用了一個〔形截面并彎成直角U型的金屬箍。箍的邊鉚入電路板中。多極連接器連到箍上并穿過U型箍的底部，在箍前面的連接器的端接收電纜，在后面連接器端的尖腳被焊在一絕緣板的孔上。焊在電路板上并和它成直角的絕緣板具有導(dǎo)線，導(dǎo)線的一端焊在板的孔里的連接器尖腳上，另一端焊在電路板9上。生成的結(jié)構(gòu)是剛性的，均勻的且不移動。
一種方法是在板的前邊固定一個FC(前連接器)，如一個標(biāo)準(zhǔn)的RF角連接器，一個根據(jù)DIN 41626/2標(biāo)準(zhǔn)的管座形RF連接器與其相連在同心電纜的末端。這些連接器一般稱為SMB連接器，而且這種連接提供了一個2Mbit/s的連接。如圖2所示，幾個角連接器可在板的前邊平行列成一排，一條同心電纜可與每一連接器相連。甚至有兩層角連接器裝在一電路板上，這樣就形成互置其上的兩個連接器排。這樣當(dāng)然可使能連到板上的電纜增多。如標(biāo)號21、22所示的其它的非同心電纜連接器也可用作前連接器。這些連接器可用于如連接光纜和低頻信號等。
第三種連接同心電纜和插接單元的方法是把后板做得高出子構(gòu)架，然后把RF連接器放在突出于子構(gòu)架的后板部分中。于是同心電纜在兩個子構(gòu)架間送到子構(gòu)架的后部，而電纜末端的SMB連接器被推入后板的的同心連接器中。
第四種方法是在子構(gòu)架一個側(cè)面留出一空間，其中不安放插接單元。然而，后板延伸到這個空間中而且所有必要的同心和其它連接器都安放在后板上這個區(qū)域。
這些已知的連接同心電纜和插接單元的方法有不少缺陷，它隨著插接單元排密度的增高變得更加明顯。在運(yùn)程通訊設(shè)備的性能不斷提高的同時它的體積卻變得更小。即然越來越多的信號要送入或從一個插接單元取出，怎樣在插接單元的板這樣小的區(qū)域里布置大量同心連接器便成為一個不可避免的問題。電路板上許多同心連接器侵占其它元件的空間，另外，控制很多連接器也屬不易。此外，隨著插插單元效率的提高以及需要更多連結(jié)隨之而來，可能會出現(xiàn)簡直沒有任何空間來安放所需數(shù)量的連接器的情形，這樣，因為連接器的問題，插接單元必須分成兩個。另一個缺點是互相干擾變大，因為當(dāng)連接器安得遠(yuǎn)離電路板邊緣時，同心線在信號被降至電路板水平之前必須要位于電路板上一段距離。
當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)的RF角連接器在插接單元的前邊被用作前連接器時，連接器數(shù)目不夠的情況會發(fā)生，即便是前邊整個的寬度上都是連接器，甚至有兩層也是如此。當(dāng)有幾十個分立的連接器時，每一個都要分別插上帶有一SMB連接器的電纜，替換一個損壞的插接單元很費(fèi)時間，因為每條電纜都得首先分別取下，板單元替換后又得把電纜一一連到角連接器上。
如果在插接單元里使用一塊前板，其中相鄰的插接單元的前板形成一個均勻的EMC保護(hù)器，前板上必須開孔以使電纜通過一直拉到電路板的SMB連接器處。當(dāng)然，不可能把SMB連接器和前板一起拆下，但要先把電纜從連接器上取下，然后才能拆下前板。
連接器安在后板上也有問題，因為每條電纜必須用于在子構(gòu)架間手動拉到后板然后再和后板上的一連接器相接。其工作空間很小。
本發(fā)明目的在于提供一種裝置，它沒有上述裝置的缺點。這種裝置應(yīng)該可以在一個插接單元中容納大量的連接器，而不會增加相互干擾或占據(jù)電路板表面區(qū)域。完全免除裝在電路板上的同心連接器是一個重要目的。
這個目的，通過一個如獨(dú)立權(quán)利要求限定的插接單元的同心連接而取得。
所述的同心接口基于如下思路，把占很多空間的同心連接器從插接單元板上取下，連接器位于板單元的前板上并當(dāng)前板取下時在連接器和板之間形成的連接可以容易地連上和容易地取下。這使用一個特別的安裝同心連接器的附加電路板可進(jìn)行。在電路板上有一條線路從每個連接器通往焊在電路板邊上具有向外突出的連接器尖腳的的連接器條。這個附加的電路板固定在插件單元的前板上。一塊絕緣板、同心連接器，連接器尖腳及線路組成了一個完整的單元，它可以平行電路板表面裝在電路板上并可從板上取下。
在插接單元電路板上焊有一個連接器條，具有附加板連接器的其對應(yīng)的連接器。在電路板這個連接器條的連接器與線路相連，線路將信號傳遞至在板上的集成電路。當(dāng)通過將前板平行于插接單元表面拔出而取下前板時，連在前板上的附加板及其同心連接器一起被拔下，連接器條的連接器尖腳將離開連在插接單元電路板上的對應(yīng)的連接器。相應(yīng)地，當(dāng)前板裝上時，連接器尖腳將平行于插接單元表面被推入其對應(yīng)連接器中，以完成電連接。
依照本發(fā)明的連接方式，大量同心連接器可以在附板上分幾排安裝，盡管如此，在插接單元的電路板上只占用極小的表面。此外，引起相互干擾的高頻信號不再需要在電路板上經(jīng)過，但信號是在板邊處導(dǎo)入和導(dǎo)出的。
為更詳細(xì)地描述本發(fā)明請看附圖，其中圖1示出裝有子構(gòu)架的設(shè)備柜。圖2示出一個插接單元。圖3是本發(fā)明連接的分解圖。圖4示出安裝好的連接結(jié)構(gòu)。圖5a是可取下實體的立體圖。圖5b是可取下實體體的側(cè)視圖。圖5c是可取下實體體的后視圖。圖6是本發(fā)明連接的另一個分解圖。
圖3是本發(fā)明接口的基本構(gòu)件的分解圖。其中包括一個可從插接單元的板組件BU上取下的實體31和一個或幾個連在此插接單元的板組件BU上的尖頭連接器32、322。
絕緣體312是可取下實體31的一個基本部件。在它的一面焊牢一套標(biāo)準(zhǔn)SMB同心連接器，為清楚起見其中只有一個用標(biāo)號311標(biāo)注。在電路板312的反面邊上，焊有一個或幾個連接器條317、318，連接器的尖腳和電路板面從此離開電路板表面垂直突起。為簡明起見，只有一個連接器尖腳用標(biāo)號313標(biāo)注。絕緣板上的線路(未示出)把每個同心連接器的信號柱和一個連接器條的連接器尖腳連在一起。這樣，每一同心連結(jié)器的信號端都和一個連接器尖腳相連，所以一個連接器尖腳對應(yīng)一個同心連接器。在連接器條上也有尖腳為接地而設(shè)。
最好采用電路板來當(dāng)做絕緣板，線路可以很容易地用條線制成。連接器條是常用的買得到的構(gòu)件。
在用表面安裝技術(shù)連接到插接單元的BU板上的尖頭連接器32，322中，有許多相鄰的孔位于面向板組件邊緣的側(cè)面上，孔的間距和可取下實體31板上連接器條的尖腳313的間距相同。在孔中放有觸針，它和位于尖頭連接器相對側(cè)面上的表面安裝的接觸腳電連接，其中之一用標(biāo)號314標(biāo)注。當(dāng)尖頭連接器焊到插接單元板的板組件BU上時，每個接觸腳314都要和板上該處的線路(未示出)相接觸。孔和其觸針對可取下實體31連接器尖腳313起對應(yīng)連接器的作用。尖頭連接器是常用的有售的零件，它既是像圖中所示連接器那樣的表面安裝型，也是尖腳型。
結(jié)構(gòu)的功能示于圖3?？扇∠聦嶓w31簡單地安在插接單元的板組件BU上，它的尖腳313推入板組件BU上的尖腳連接器的對應(yīng)連接器中。插接單元的前板33使整個結(jié)構(gòu)得以穩(wěn)固，其中在前板33上為每一個同心連接器開了一個孔316，當(dāng)前板裝在插接單元上時，每個連接器都壓入自己的孔中，并在側(cè)向支撐在孔的周邊上。使用帶有一可壓縮環(huán)319的同心連接器類型是有利的。這個環(huán)放在孔的周邊處被稍許壓縮，然后移到孔的另一側(cè)?？椎闹苓呥M(jìn)入到連接器的凹槽320中(圖5c)，這樣連接器就緊密入位不能沿縱向移動。金屬前板也起為同心連接器接地的作用。如果需要，在前板上可以形成一個槽315，孔316開在槽的底部。當(dāng)使用在芬蘭專利申請No.970291中描述的用于一同軸連接器的支撐時這個槽特別有利，該專利和本專利同時申請。這個支撐把頭上有連接器311的對應(yīng)連接器的同心電纜匯成一體以便操作。
當(dāng)可取下實體裝到前板時，就形一個完整的部件，可以從插接單元上取下或裝上。當(dāng)取下前板時，同心連接器自動跟隨前板。在實際中此結(jié)構(gòu)非常有利，因而術(shù)語“可取下實體”實際包括前板。
一個由此結(jié)構(gòu)帶來的重要的優(yōu)點在于，當(dāng)信號由絕緣板312傳向插接單元電路板時，連接高度小于一個毫米。這樣小的高度在現(xiàn)有方法中還未曾取得。從干擾的角度看這點非常主要。
圖4代表在一安裝狀態(tài)中的最終結(jié)果。前板33，絕緣板312和板組件BU結(jié)成剛性整體，但又易于拆開。
圖5a-5c示出較大尺寸的可取實體31。同心連接器在板組件312表面上的組合在圖5a中清楚可見。在此同心連接器分成兩排，但也可以通過加寬絕緣板而設(shè)成三排或更多。絕緣板的最大高度H幾乎可以和插接單元前板的高度相同，這樣在一個插接單元可以有大量的同心連接，而無需占用單元電路板的空間。所占的表面區(qū)域只是板前面的一個狹窄的條。
從圖5a，5b中可看出連接器條的尖腳313穿過絕緣板。可以很容易將連接器條焊上，但如若一種表面安裝型被用來固定連結(jié)器的話這并不是必需的。
圖5c是可取下實體的后視圖，顯示穿過絕緣板5c的同心連接器的芯線321。在焊接過程中，它們被連在絕緣板表面的條線上，又通過這些條線連在連接器條318的尖腳313上。
最后圖6是本發(fā)明的連結(jié)方案的一個分解圖。當(dāng)把可取下實體連在前板上時，結(jié)果形成一個完整的部件，它可以連到插接單元上也可以從此取下。這種結(jié)構(gòu)在實際上非常有用，為此，術(shù)語“可取下實體”也包括前板33。當(dāng)前板從插接單元取下時，連在前板上的電路板和其它同心連接器隨之一同取下，而連接器條的連接尖腳則脫離其對應(yīng)的裝在插接單元電路板上的連接器32，322。相應(yīng)地，當(dāng)裝上前板時，連接器的尖腳被推入對應(yīng)連接器中，實現(xiàn)電連通。
權(quán)利要求
1.一種在同心連接器和電路板間帶來可取下連接的接口裝置，此裝置包括一塊絕緣板，安裝在絕緣板一個表面使得其中軸和絕緣板表面成直角的同心連接器，以及在絕緣板上的安放方式使每條線都是電路板和一個同心連接器間電連接的一部分的引線，其特征在于連接器尖腳(313)安裝在絕緣板的相對面，以便在靠近絕緣板邊處形成平行于所述邊的一列，其中連接器尖腳和絕緣板表面垂直，每個連接器尖腳通過一條布在絕緣板上的線和一個同心連接器相連，絕緣板(312)、同心電纜(311)、連接器尖腳(313)和引線形成一個完整的實體，它可以裝在電路板上或從它上面取下，連接器尖腳的對應(yīng)連接器(32、322)在板組件(BU)上安成一排，和它們的連接是通過一個平行于板單元表面的運(yùn)動實現(xiàn)的，連接器尖腳(313)由一個平行于板組件(BU)表面的推動作用推動絕緣板來實現(xiàn)的，這樣在同心連接器和對應(yīng)連接器間形成導(dǎo)電連接，當(dāng)絕緣板被沿板單元表面方向拉動時，連接器尖腳將脫離它們對應(yīng)的連接器。
2.如權(quán)利要求1所述的接口裝置，其特征在于所述絕緣板(312)是個電路板而且連線直接形成在電路板上。
3.如權(quán)利要求1所述的接口裝置，其特征在于所述連接器尖腳(313)屬于一個已知的且裝在絕緣板上的條連接器。
4.如權(quán)利要求1所述的接口裝置，其特征在于所述連接器尖腳的對應(yīng)連接器屬于一個已知的且裝在電路板上的尖頭連接器。
5.如權(quán)利要求1所述的接口裝置，其特征在于所述電路板是插接單元(BU)的電路板。
6.如權(quán)利要求1所述的接口裝置，其特征在于它還包括一個插接單元前板(33)，孔(316)開于其中，當(dāng)前板連在子構(gòu)架上時，每個同心連接器都置于自己的孔中并以此得到支撐。
7.如權(quán)利要求6所述的接口裝置，其特征在于所述的同心連接器被鎖在它們的孔中，這樣前板和可取下實體形成一個整體，它可以裝在插接單元上也可以從它上面取下。
全文摘要
在同心連接器(316)與板單元(BU)之間進(jìn)行連接的接口裝置基于占據(jù)很大空間的同心連接器從插接單元板上移開和要建立這樣一個連接,它能方便地把連接器和板連起,在前板取下時又能方便地脫離。利用一塊特別的安放同心連接器的附加電路板(312)可得到前述效果。電路板上每個同心連接器都引出一線路到連接器條,它被焊在電路板邊上而且連接器尖腳(313)從板邊向外伸出。在插接單元的板單元(BU)上焊有一個連接器條(32,322),它包含附加電路板上連接的對應(yīng)連接器。此連接器條的連接器和板單元(BU)上的線路相連,線路把信號傳給安在電路板上的集成電路。當(dāng)通過沿插接單元表面方向拉出前板而從插接單元取下前板時,連在前板上的附加電路板與其同心連接器一同取下,而且連接器條的連接器尖腳(313)將脫離安在插接單元的板單元(BU)上的對應(yīng)連接器。相應(yīng)地,當(dāng)前板安上時,連接器尖腳將被推入其對應(yīng)連接器中而形成電連接。
文檔編號H01R13/646GK1244302SQ98802026
公開日2000年2月9日 申請日期1998年1月21日 優(yōu)先權(quán)日1997年1月24日
發(fā)明者蒂莫·克圖內(nèi), 朱哈·維塔內(nèi), 托米·曼納約基, 亨利·維斯特, 基默·尼松恩, 克里斯特·維斯特豪姆 申請人:諾基亞電信公司