電磁接線與靜電釋放保護的製作方法
2023-06-15 12:34:51 1
專利名稱：電磁接線與靜電釋放保護的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種裝置，它用於兩組相互電氣耦合的電子設備，每組設備在保持耦合特性的同時，還具有較好的EMC特性。
現有技術眾所周知，在法拉第導電盒中包含有敏感的電子設備的話，設備就可獲得較好的電磁兼容性(EMC)，譬如防止靜電釋放(ESD)等。
在採用備份系統時，這樣的兩組設備或設備通常是肩並肩地放置於一起，當第二組設備失靈或需檢修時，第一組設備就能接管第二組設備的作用。當然，可以用一種或相同的盒子將兩組設備屏蔽保護起來。但是，當第一組設備需要檢修或維護時，就會出現問題，為連接該設備，就要打開盒子，那麼第一組設備與第二組設備的EMC特性將受到損害，同時，第二組設備可能不能工作，並有全部癱瘓的可能性。因此，每組設備必須屏蔽在各自的盒子裡。
通常，為使EMC特性較好的設備同其它設備進行通信，如採取電纜連接方法等，就要在屏蔽設備的盒子上開一個孔，這是實現好的EMC特性的基本構成。而這些孔能使盒子裡的磁能輻射出來或進去，從而減弱了EMC特性。
當兩個盒子放在一起時，第一個盒內設備的電氣放電，即ESD，會通過第一個盒子的孔，空氣或沿著電導體傳輸到第二個盒子的孔裡，從而使第二個盒子裡的屏蔽設備受到傷害。當然，對於備份系統的應用出現了這樣的特殊問題是極其不幸的。
靜電的釋放(ESD)有許多不同的原因。例如，可能由於一個人與設備接觸，或者因為設備本身與人距離太近，都會受到靜電的影響。為了避免這樣的靜電流，通常給設備一個接地點，那麼人就可以通過接觸傳導帶象設備一樣獲得接地，從而避免了ESD。不幸的是，所涉及到的人體在接地以前就發生了ESD現象，這就有可能將敏感設備導致出災難性的後果，即使第一個人在ESD發生之後已經接地，第二個人也可能產生ESD現象。如果第一個人有時間打開盒子，屏蔽設備的EMC特性也將會被嚴重損害，即使放電本身沒有引起問題，那麼，通過放電引起的電磁輻射也能產生破壞作用，從而使相對較近的設備通過穿電纜的孔產生問題。
在電話通信中通常用的備份計算機是起到切換作用的，為的是當第一臺計算機失靈後，另一臺計算機能代替第一臺計算機繼續工作。當維修第一臺計算機時，非常重要的問題是，並非由於不細心的技術員引起的靜電釋放也能使另一臺計算機受到損壞，從而使正在工作中的所有系統處於癱瘓狀態。這個問題在未來的新型IC電路中是一個非常嚴重的問題，而這種新型IC電路具有敏感的靜電釋放。
發明概述本發明即解決了上述了問題。本發明能夠使部分備份系統在不受IMC特特損害，即不受ESD特性損害的情況下進行工作。系統的其它部分，通過微孔區域並用有屏蔽層的電纜作為接地導體電連接到盒子上。
更為特別的是，利用連接兩個盒子的管狀部件的幫助得到了解決辦法。管狀部件的內徑要正好與在其內的電纜直徑相適應，以便進行屏蔽連接。在盒子側面開的孔要足夠大，要足以容納合適尺寸的電連接部件，這就意謂著孔的大小實際上要比容納在其內的電纜直徑大。這些孔要用導電部件封閉起來，如用鋼板，以便使孔徑開到正適合於電纜的直徑。
發明的目的是為了避免一個盒子或屏閉設備通過空氣或電子體影響到其它盒子或屏蔽設備，以便當其它(盒子或屏蔽設備)部分的局部沒有受到保護時，備份系統的部分EMC特性仍會保留。那麼就可以在保留備份系統的EMC特性，即ESD特性的同時，能有效地將電纜從設備的一個部位傳輸到另一個部位，並且能在備份系統的另一個側面的EMC特性沒有受到損害時進行維修工作。
上述的優點是備份系統的兩部分具有好的EMC特性；由於靜電釋放對備份設備兩側的損害的危險極小。另一個優點是這種解決方案既簡單又便宜；該解決方案利用帶有較大電連接裝置的電纜將兩組設備相互連接起來，電連接裝置的大小與電纜的粗細有關；ESD火花不會產生兩設備之間相互影響；例如，當一個盒打開而失去ESD保護時，而另一個盒子仍能保證好的EMC特性，並能防止由ESD產生的輻射。
附圖簡述現在用參考點例舉實施方案和附圖來更詳細地描述本發明。
圖1是兩個盒子的透視圖，
圖2是實施方案的透視圖，圖3是實施方案一部分的透視圖，圖4-6是可選擇的實施方案的圖示和橫截面圖示，圖7-8是實施方案不同部分的圖示。
附圖詳述圖1說明的是屏蔽在第一個盒子16裡的電子設備19，在第二個盒子17裡的第二個電子設備20，起到連接兩個電子設備19、20作用的電纜10。盒子的四周由電導體材料構成，且有可能有用於通風作用的小孔。孔的直徑大小決定著盒子裡洩漏出的電磁輻射的大小。因此，孔的大小是按權威部門制定的要求開的，或者是按周圍設備對電磁輻射的靈敏度所提出的限制要求開的。
圖2說明的是本發明的一個實施方案的透視圖。參考點1表示第一個盒子的一個側面；參考點2是第二個盒子的一個側面；參考點5a是具有第一個U-型棒的第一個平板，此U-型棒5b位於盒子的較低位置；參考點4a是具有第二個U-型棒4b的第二個平板，此U-型棒位於盒子的較高位置；參考點3是第三個平板；參考點6是螺釘；參考點7是第一個盒子上的第一個孔；參考點8是第二個盒子上的第二個孔，圖3說明的是電纜10和電纜屏蔽層11。圖5說明的是具有導電性的金屬包皮。
圖6說明的是導電管13和螺母14、15。圖8說明的是快門裝置18。在各圖中互感部件具有相同的參考標誌。
圖2說明的是第二個平板4a和第二個U型棒4b的底部連接，並與U-型棒的外邊平行。第二個U-型棒4b插入第一個孔7中，以便使平板4a與位於孔7下面的盒子的側面相鄰接。為了使U-型棒相對應的短邊與第二個盒子上的側面2相鄰接，U-型棒的長度要剛好是兩個盒子之間的距離。孔7、8的孔徑要與用於連接裝置的電纜的直徑相適應，基本上孔徑比電纜10本身要大一些，從而能夠使電纜和連接裝置在盒子16、17之間較易連接。
第一個U-型棒5b和平板5a的連接方法與第二個U-型棒和平板4a的連接方法相同，以便使平板4a和棒4b相互連接。第一個U-型棒插入孔8中，這樣就使平板5a與位於孔8上面的第二個盒子的側面相鄰接，以便使U-型棒相對應的短邊與第一個盒子上的側面相鄰接。第一個U-型棒5b將面朝下。為了使棒5b安裝在棒4b內，棒5b比棒4b要略小些。因為平板5a有狹孔，所以平板能和盒子相互連接，從而使棒5b利用平板壓緊電纜，同時平板也蓋住孔8的上半部分，當第一個平板5a向上移動位置時，帶有連接裝置的電纜將從一個盒子16引導至另一個盒子17。剝去電纜10的外皮，就使盒子16和盒子17之間的電纜屏蔽層暴露在外。
隨後在兩個盒子之間放置電纜，平板5a向下壓緊，從而使電纜屏蔽層11，U-型棒4b和U-型棒5b獲得好的連接，這樣將會得到盒子16和盒子17之間緊固的管子，同時，在管子、電纜屏蔽層和第一、第二個盒之間有一個電連接。
為了封住孔7，平板3牢固在側面上並向下移動。平板5a的作用是以相同的方法封住第二個盒子側面2上的孔8。
圖3表示的是第二個平板4a和第三個平板3依孔放置的位置，牢固平板3的不同方法被用在這種情況下。在實施方案中，平板3在兩個較小的平板9後面移動，而平板9在第一個盒子的側面上是可移動連接的，隨後平板3向下移動至激活的位置。例如，平板9為了更安全、更牢固，藉助於彈簧部件，或藉助於如圖所示的螺釘。
圖4說明的是這種裝置在平板3安全裝配之前，平板5已經下移時的橫截面結構圖。
圖5說明的是各部件之間的相對位置，其中有一個通常用來屏蔽電纜的導電包皮12。導電包皮藉助於環形物與第一個盒子的側面1用螺釘固定連接，隨後導電包皮便呈松馳狀態，便於電纜和連接裝置在其內的放置。在包皮內安裝完所有電纜後，包皮使被壓緊而收縮直徑，從而包緊電纜，使第二個盒子的側面2處於安全狀。
圖6說明的是利用管子13的解決方案。管子13藉助於螺母14、15被固定住。在這種情況下管子的內徑不必與電纜10的本身直徑相符合。另一方面，激活直徑可通過填充在屏蔽電纜11和管內壁之間的一定空間的導電材料進行調節。例如，用鋼絲絨，波紋鋁箔。
圖7說明的是5a與第二個盒子的側面2之間的連接圖。
圖8說明的是快門裝置18作為平板的替代，其開口大小可適應電纜的直徑。
權利要求
1．一種裝置，利用屏蔽電纜(10)將第一組設備(19)與第二組設備(20)電連接起來，第一組設備(19)由於被封閉在第一個接地的盒子裡，從而具有好的電磁兼容特性(EMC特性)，例如對靜電設備(ESD)具有屏蔽作用，第二組設備(20)同樣由於被封閉在第二個接地的盒子裡面，從而具有好的EMC特性，例如對ESD具有屏蔽作用，利用電纜通過兩盒子(16、17)上的孔(7、8)卻不會降低上述兩組設備的EMC特性，其特徵在於，第一個盒子(16)通過管狀部件(4b、5b；12,13)的裝置和第二個盒子(17)相連接，管狀部件(4b,5b；12、13)與孔(7、8)相接近設置，管狀部件(4b,5b；12、13)的可變內徑與電纜(10)的組合直徑相適應，管狀部件(4b,5b,12,13)與各個電纜(10)的屏蔽層(11)實現電連接，上述盒子中的孔(7、8)的大小變化要與穿過此孔的電纜(10)的直徑相適應；而且，管狀部件(4b,5b,12；13)和兩個盒子(16,17)保持電連接。
2．根據權利要求1的裝置，其特徵在於，管狀部件含有兩個長的U-型棒(4b,5b)，第一個U-型棒(5b)具有在短邊上的第一個平板(5a)，而且平行於所述U-型棒的軸從棒(5b)的圓頭部分延伸出來；第一個平板(5a)緊緊固定在第二個盒的一個側面(2)上，第二個U-型棒(4b)緊緊固定在第一個盒子的一個側面(1)上，第一個平板(5a)能夠垂直地移動到U-型棒的軸位置，從而推動第一個U-型棒(5b)插入第二個U-型棒(4b)，因此構成一個可調節內徑的孔；第一個盒子上的孔(7)的開口區域由平板(3)來保護，平板(3)在其底部帶有半圓形凹槽，而且可調節徑向的大小。
3．根據權利要求1的裝置，其特徵在於，管狀部件是一個導電包皮(12)，其內徑在拉長包皮時可以減小。
4．根據權利要求1的裝置具有如下特徵，管狀部件由典型的導電管(13)構成，而且管子的可變內徑能夠適應於在電纜屏蔽層(11)和該管的內表面之間的空腔內填充導電材料。
5．根據權利要求4的裝置，其特徵在於，導電材料採用的是鋼絲絨。
6．根據權利要求4的裝置，其特徵在於，導電材料是波紋鋁箔。
7．根據權利要求3-6之一的裝置，其特徵在於，該孔(7,8)的直徑可藉助快門裝置(18)來調節。
8．根據權利要求1-8之一的裝置，其特徵在於，盒子(16,17)作為機殼構成，其中設置了設備(19,20)。
9．用於控制通信切換的裝置含有至少兩個盒子(16,17)，其包封了具有好的EMC特性的電子設備(19,20)，其特徵在於通過權利要求1-8之一的裝置，在該盒子中的設備是通過電纜(10)進行相互連接。
全文摘要
一種將兩組電子設備(19,20)電氣連接起來的裝置,兩組電子設備都具有較好的電磁兼容性(EMC),譬如,帶有靜電釋放保護(ESD),任一組設備都無特性損害等。當設備中有一組EMC特性被破壞,而與之保持電氣連接的另一組其特徵還沒有被損壞時,該裝置就能使設備中的一組繼續進行工作。該裝置包括一種管狀部件(4b;5b;12,13),它將盒子(16)與盒子(17)連接起來。這種管狀部件與兩個盒子保持電氣聯結,也與盒子間拉出的電纜屏蔽層(11)保持電氣聯結,其中,管狀部件密封於電纜屏蔽層的周圍。在盒子的側面開有穿越電纜的孔洞,利用一種可置換的板,孔洞之間可適配各種電纜的直徑。
文檔編號H05K9/00GK1213485SQ9719301
公開日1999年4月7日 申請日期1997年1月17日 優先權日1996年1月18日
發明者K·恩斯特羅姆, H·O·埃斯蘭德, B·卡斯曼, A·斯文森, E·託爾哈格 申請人:艾利森電話股份有限公司