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CN112736584B - 一种全链路屏蔽式高速线缆组件 - Google Patents

一种全链路屏蔽式高速线缆组件 Download PDF

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CN112736584B CN202011610696.1A CN202011610696A CN112736584B CN 112736584 B CN112736584 B CN 112736584B CN 202011610696 A CN202011610696 A CN 202011610696A CN 112736584 B CN112736584 B CN 112736584B
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Abstract

本发明公开了一种全链路屏蔽式高速线缆组件，包括插头线缆组件和插座线缆组件，所述插头线缆组件和插座线缆组件插合连接，整个回路中平行线芯线、插针合件、插孔作为信号通道，传输差分信号；外壳T与外壳Z的端面紧密接触，屏蔽块将外壳T、外壳Z和平行线屏蔽层连接在一起，在每对信号通道外围形成全封闭式的屏蔽通道，提供信号回路，并且减少传输信号之间的干扰。

Description

一种全链路屏蔽式高速线缆组件
技术领域
本发明涉及高速线缆组件技术领域，尤其涉及一种全链路屏蔽式高速线缆组件。
背景技术
高速线缆组件是用于设备间、模块间一定距离内的高速信号传输。随着我国航空航天、武器装备的快速发展，系统需要处理的数据量越来越大，所处的环境越来越恶劣，为此对整个数据传输链路的性能提出了更高的要求。
为满足高性能的要求，高速线缆组件需要进行特性阻抗匹配设计和电磁屏蔽设计。同轴接触件可以很好的保证特性阻抗匹配，并且整个通道电磁屏蔽，但是其内外导体结构使得其在传输差分信号时占据较大结构空间；双圆杆接触件能够满足高密度的排布要求，但是在接触件与线缆端接处以及接触件之间往往难以满足全屏蔽结构。
针对以上问题，本文提出了一款全链路屏蔽式高速线缆组件，可满足多芯数接触件的排布，并且解决线缆组件屏蔽问题。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出一种全链路屏蔽式高速线缆组件，每个差分对均被全封闭式的屏蔽通道包裹，可大大减小信号之间以及外部环境对信号的干扰。
一种全链路屏蔽式高速线缆组件，包括插头线缆组件和插座线缆组件，所述插头线缆组件和插座线缆组件均包括屏蔽块和平行线，所述平行线从内到外依次设有芯线、介质层、屏蔽层，所述屏蔽块的中间部设有若干贯通的屏蔽腔，所述屏蔽块的一端与所述平行线的屏蔽层固定连接；
所述插头线缆组件还包括外壳T、头基座、插针合件，所述外壳T的中间部设有若干贯通的头基座腔，所述头基座固定在所述头基座腔内，所述头基座上设有通孔，所述插针合件一端穿过所述屏蔽块的屏蔽腔与所述平行线的芯线固定连接、另一端延伸至所述头基座的通孔内；
所述插座线缆组件还包括外壳Z、座基座、插孔，所述外壳Z的中间部设有若干贯通的座基座腔，所述座基座固定在所述座基座腔内，所述座基座内设有通孔，所述插孔一端穿过所述屏蔽块的屏蔽腔与所述平行线的芯线固定连接、另一端延伸至所述座基座的通孔内；
所述插头线缆组件和插座线缆组件通过锁紧附件插合连接，所述外壳T与外壳Z的端面紧密接触，所述插针合件和插孔接触，形成电气连接。
优选地，所述头基座设有两个通孔，每根所述平行线内设有两根芯线可装配两根插针合件，用于传输一对差分信号并装配在一个头基座腔内部；所述座基座设有两个通孔，用于装配两根所述插孔。
优选地，当所述插头线缆组件和插座线缆组件插合连接时，所述平行线的芯线与所述插针合件、插孔形成的整体通道作为信号传输通道。
优选地，当所述插头线缆组件和插座线缆组件插合连接时，所述外壳T与外壳Z、屏蔽块、平行线的屏蔽层连接在一起作为金属屏蔽通道。
优选地，所述平行线的芯线穿过垫片焊接在插针合件的一端，所述平行线的芯线穿过垫片焊接在插孔的一端；当所述插头线缆组件和插座线缆组件插合连接时，所述头基座、座基座、空气段、垫片、平行线的介质层充当信号通道与屏蔽通道之间的介质。
优选地，所述插针合件通过过盈结构固定在头基座内，所述插孔通过过盈结构固定在座基座内。
优选地，所述插针合件的一端部设有麻花针、另一端部设有焊接孔A，所述麻花针和焊接孔A之间设有针体，所述针体上设有过盈台阶A；所述插孔一端设有对接孔另一端设有焊接孔B，所述对接孔和焊接孔B之间通过过盈台阶B连接，所述麻花针与所述对接孔可插拔连接。
优选地，所述外壳T和所述外壳Z面向所述平行线的一端均固定连接外壳TA，所述外壳T、外壳Z与所述外壳TA均形成一个灌胶腔体，用于整体灌胶固封。
优选地，所述锁紧附件包括设置在所述外壳T两侧的锁紧螺钉组件和设置在所述外壳Z两侧的锁紧螺母组件。
优选地，所述屏蔽层的外围设有护套。
本发明中的有益效果：
本发明提出一种全链路屏蔽式高速线缆组件，整个回路中平行线芯线、插针合件、插孔作为信号通道，传输差分信号；外壳T与外壳Z的端面紧密接触，屏蔽块将外壳T、外壳Z和平行线屏蔽层连接在一起，在每对信号通道外围形成全封闭式的屏蔽通道，提供信号回路，并且减少传输信号之间的干扰。此外，双圆杆接触件结构包括两根接触件，互为信号回路，减少了同轴接触件中外导体结构，结构更加紧凑；可实现接触件的多芯数、大密度排布；每个差分对均被全封闭式的屏蔽通道包裹，可大大减小信号之间以及外部环境对信号的干扰，该发明中模块化结构，利于多芯数需求的扩展。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为一种全链路屏蔽式高速线缆组件的整体示意图；
图2为本发明中插头线缆组件的结构示意图；
图3为本发明中插座线缆组件的结构示意图；
图4为本发明中外壳T的结构示意图；
图5为本发明中外壳TA的结构示意图；
图6为本发明中插针合件和插孔的对接示意图；
图7为本发明中屏蔽块的结构示意图；
图8为本发明中平行线的结构示意图；
图9为本发明中外壳Z的结构示意图；
图10为本发明中插头线缆组件的组装示意图；
图11为本发明中插头线缆组件和插座线缆组件对接示意图。
图中：1-插头线缆组件、11-外壳T、111-头基座腔、112-对接面A、113-安装面A、114-防滑槽A、12-外壳TA、121-防滑槽B、13-头基座、14-插针合件、141-麻花针、142-针体、143-焊接孔A、144-过盈台阶A、15-垫片、16-屏蔽块、161-屏蔽腔、162-安装面B、163-凸筋、164-焊接区、17-平行线、171-芯线、172-介质层、173-屏蔽层、174-护套、18-锁紧螺钉组件、2-插座线缆组件、21-外壳Z、211-座基座腔、212-对接面B、213-安装面C、22-座基座、23-插孔、231-对接孔、232-焊接孔B、233-过盈台阶B、24-锁紧螺母组件。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
如图1-11所示，一种全链路屏蔽式高速线缆组件，包括插头线缆组件1和插座线缆组件2。
插头线缆组件1和插座线缆组件2均包括屏蔽块16和平行线17，平行线17从内到外依次设有芯线171、介质层172、屏蔽层173，屏蔽层173的外围设有护套174。
外壳T11和外壳Z21面向平行线17的一端均固定连接外壳TA12，外壳T11、外壳Z21与外壳TA12均形成一个灌胶腔体，用于整体灌胶固封。
外壳T11包括对接面A112和安装面A113，外壳Z21包括对接面B212和安装面C213，对接面A112和对接面B212相配合；
屏蔽块16包括安装面B162和焊接区164，安装面B162可分别与外壳T11的安装面A113、外壳Z21的安装面C213相配合，焊接区164与平形线17的屏蔽层173相配合；
附图2是插头线缆组件1的结构示意图，外壳T11的中间部设有四个贯通的头基座腔111，头基座13固定在头基座腔111内，头基座13上设有通孔；屏蔽块16中包含四个屏蔽腔161，装配到位后外壳T11的安装面A113与屏蔽块16的安装面B162紧密接触，头基座腔111和屏蔽腔161的位置一一对应，两个腔体形成一个腔体。
屏蔽块16的焊接区164与平形线17的屏蔽层173进行360°周围焊接，形成使得屏蔽块16与屏蔽层173全封闭式连接。在整个插头线缆组件1中形成了一个由外壳T11、屏蔽块16、平行线17的屏蔽层173组成的金属屏蔽通道。
插针合件14通过焊接孔A143与平行线17的芯线171焊接在一起，插针合件14与芯线171组成信号传输通道。
每个头基座13设有两个通孔，每根平行线17内设有两根芯线171可连接两根插针合件14并分别插入头基座13设有两个通孔内，传输一对差分信号，装配在一个头基座腔111内部，每个差分信号传输通道对应一个金属屏蔽通道，减小差分信号之间的信号干扰，头基座13、空气段、垫片15、平行线17的介质层172充当信号通道与屏蔽通道之间的介质，通过调节插针合件14的直径尺寸、介质材料等参数，匹配整个插头线缆组件通道的特性阻抗，使得其能满足高速传输的要求。
附图3是插座线缆组件2的结构示意图，其结构与插头线缆组件1类似。外壳Z21的中间部设有四个贯通的座基座腔211，座基座22固定在座基座腔211内，座基座22内设有通孔；外壳Z21、屏蔽块16、平行线17的屏蔽层173组成金属屏蔽通道。插孔23通过焊接孔B232与平行线17的芯线171焊接，形成信号传输通道。整个插座线缆组件2中两个信号传输通道对应一个金属屏蔽通道，传输一对差分信号，信号之间互不干扰。
如附图6所示，插针合件14的一端部设有麻花针141、另一端部设有焊接孔A143，麻花针141和焊接孔A143之间设有针体142，针体142上设有过盈台阶A144；插孔23一端设有对接孔231另一端设有焊接孔B232，对接孔231和焊接孔B232之间通过过盈台阶B233连接，麻花针141与所述对接孔231可插拔连接。
插针合件14通过盈台阶A144固定在头基座13内，插孔23通过过盈台阶B233固定在座基座22内；
插针合件14中的麻花针141为柔性结构，其最大直径小于插孔23的对接孔231的内径，插合后麻花针141受力变形，与对接孔231实现弹性接触，保证对接可靠性。插针合件14和插孔23均有焊接孔143、232，与平行线17的芯线171焊接，垫片15放置在插针合件14、插孔23对接插合后，形成电气连接，芯线171、插针合件14、插孔23形成整个传输链路中的信号传输通道。
如附图7所示，屏蔽块16上设计凸筋163结构，装配时与外壳T11有轻微干涉，通过过盈与外壳T11固定，装配时需通过工装将屏蔽块16压配到位，保证外壳T11的安装面113与屏蔽块的16贴平，形成完整的屏蔽。
屏蔽块16的安装面B162压住头基座13的上表面，限制头基座13装入外壳T11后在头基座腔111窜动。屏蔽块16的焊接区164用于与平行线17的屏蔽层173连接，其截面形状可根据线缆屏蔽层的形状进行设计，以适配不同的线缆。
如附图10所示，外壳T11设有防滑槽A114、外壳TA12设有防滑槽B121，插头内部结构装配、焊接完成后，在外壳内部的腔体内进行整体灌胶，胶体固化后在防滑槽内形成固态的台阶结构，保证胶体不会再外壳内部移动，从而达到封装固定功能。
如附图11所示，插头线缆组件1和插座线缆组件2通过锁紧附件18、24插合锁紧在一起，插头外壳T11进入到插座外壳Z21内部，通过尺寸的控制，插合到位后，外壳T11的对接面A112与外壳Z21的对接面B212贴合，插头线缆组件1的金属屏蔽通道和插座线缆组件2的金属屏蔽通道连接在一起，将芯线171、插针合件14、插孔23组成的信号传输通道完全包裹在内部，形成全链路的屏蔽。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种全链路屏蔽式高速线缆组件，包括插头线缆组件(1)和插座线缆组件(2)，其特征在于，所述插头线缆组件(1)和插座线缆组件(2)均包括屏蔽块(16)和平行线(17)，所述平行线(17)从内到外依次设有芯线(171)、介质层(172)、屏蔽层(173)，所述屏蔽块(16)的中间部设有若干贯通的屏蔽腔(161)，所述屏蔽块(16)的一端与所述平行线(17)的屏蔽层(173)固定连接；
所述插头线缆组件(1)还包括外壳T(11)、头基座(13)、插针合件(14)，所述外壳T(11)的中间部设有若干贯通的头基座腔(111)，所述头基座(13)固定在所述头基座腔(111)内，所述头基座(13)上设有通孔，所述插针合件(14)一端穿过所述屏蔽块(16)的屏蔽腔(161)与所述平行线(17)的芯线(171)固定连接、另一端延伸至所述头基座(13)的通孔内；
所述插座线缆组件(2)还包括外壳Z(21)、座基座(22)、插孔(23)，所述外壳Z(21)的中间部设有若干贯通的座基座腔(211)，所述座基座(22)固定在所述座基座腔(211)内，所述座基座(22)内设有通孔，所述插孔(23)一端穿过所述屏蔽块(16)的屏蔽腔(161)与所述平行线(17)的芯线(171)固定连接、另一端延伸至所述座基座(22)的通孔内；
所述插头线缆组件(1)和插座线缆组件(2)通过锁紧附件(18、24)插合连接，所述外壳T(11)与外壳Z(21)的端面紧密接触，所述插针合件(14)和插孔(23)接触，形成电气连接。
2.根据权利要求1所述的一种全链路屏蔽式高速线缆组件，其特征在于，所述头基座(13)设有两个通孔，每根所述平行线(17)内设有两根芯线(171)可装配两根插针合件(14)，用于传输一对差分信号并装配在一个头基座腔(111)内部；所述座基座(22)设有两个通孔，用于装配两根所述插孔(23)。
3.根据权利要求1所述的一种全链路屏蔽式高速线缆组件，其特征在于，当所述插头线缆组件(1)和插座线缆组件(2)插合连接时，所述平行线(17)的芯线(171)与所述插针合件(14)、插孔(23)形成的整体通道作为信号传输通道。
4.根据权利要求1所述的一种全链路屏蔽式高速线缆组件，其特征在于，当所述插头线缆组件(1)和插座线缆组件(2)插合连接时，所述外壳T(11)与外壳Z(21)、屏蔽块(16)、平行线(17)的屏蔽层(173)连接在一起作为金属屏蔽通道。
5.根据权利要求1所述的一种全链路屏蔽式高速线缆组件，其特征在于，所述平行线(17)的芯线(171)穿过垫片(15)焊接在插针合件(14)的一端，所述平行线(17)的芯线(171)穿过垫片(15)焊接在插孔(23)的一端；当所述插头线缆组件(1)和插座线缆组件(2)插合连接时，所述头基座(13)、座基座(22)、空气段、垫片(15)、平行线(17)的介质层(172)充当信号通道与屏蔽通道之间的介质。
6.根据权利要求1所述的一种全链路屏蔽式高速线缆组件，其特征在于，所述插针合件(14)通过过盈结构固定在头基座(13)内，所述插孔(23)通过过盈结构固定在座基座(22)内。
7.根据权利要求6所述的一种全链路屏蔽式高速线缆组件，其特征在于，所述插针合件(14)的一端部设有麻花针(141)、另一端部设有焊接孔A(143)，所述麻花针(141)和焊接孔A(143)之间设有针体(142)，所述针体(142)上设有过盈台阶A(144)；所述插孔(23)一端设有对接孔(231)、另一端设有焊接孔B(232)，所述对接孔(231)和焊接孔B(232)之间通过过盈台阶B(233)连接，所述麻花针(141)与所述对接孔(231)可插拔连接。
8.根据权利要求1所述的一种全链路屏蔽式高速线缆组件，其特征在于，所述外壳T(11)和所述外壳Z(21)面向所述平行线(17)的一端均固定连接外壳TA(12)，所述外壳T(11)、外壳Z(21)与所述外壳TA(12)均形成一个灌胶腔体，用于整体灌胶固封。
9.根据权利要求1所述的一种全链路屏蔽式高速线缆组件，其特征在于，所述锁紧附件(18、24)包括设置在所述外壳T(11)两侧的锁紧螺钉组件(18)和设置在所述外壳Z(21)两侧的锁紧螺母组件(24)。
10.根据权利要求1-8任一项所述的一种全链路屏蔽式高速线缆组件，其特征在于，所述屏蔽层(173)的外围设有护套(174)。
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