一种加固计算机高速串行接口信号完整性装置制造方法及图纸

一种加固计算机高速串行接口信号完整性装置，包括机箱（10）、底板（20）、航空连接器集成型滤波器（30）、风扇（40），其特征是：航空连接器直接焊接在底板（20）上，底板（20）和后面板作为一个整体安装在机箱（10）的围框上，航空连接器集成型滤波器（30）位于机箱内部，穿过底板上的滤波器安装孔后固定在后面板上，风扇（40）通过汇流风盒安装在后面板上。是可以有效减少目前通用型加固计算机高速接口信号输出转接次数，有效提高加固计算机高速信号接口信号完整性，同时可以有效缩短加固计算机机箱的生产周期，避免手工焊线导致的质量问题，实现底板三防处理，并且可以实现机箱风扇单元的故障管理与控制。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及高速信号接口设计
特别涉及一种提高加固计算机高速串行接口信号完整性的装置。
技术介绍
随着电子技术的飞速发展，电子系统的工作速度越来越快，电路密度也越来越大，越来越多新的接口技术不断涌现，传统的低速并行传输技术遇到不可穿越的瓶颈，因此无一例外地采用高速串行技术。当前加固计算机总线和接口的数据传输速度不断增长，已经逐步采用高速串行总线接口代替原来的低速并行接口——SATA取代PATA，DVI取代VGA，PCIE取代PCI等等，达到了几千兆，甚至几十千兆的传输速率，信号的上升时间大多在I纳秒以内。在未来一段时间里，加固计算机的总线接口速度也必然会越来越快，而由此引发的信号完整性问题也就越来越突出。加固计算机信号接口引出主要采用后出线——通过在背板焊点上焊线至固定在后面板上的航空连接器的方式。这样必然导致以下问题信号输出存在多次转接(功能模±夹——连接器——信号焊盘——用于焊接的导线——后面板航空插头)导致高速信号阻抗不匹配；手工焊接导致焊接质量参差不齐且工作量大，生产周期长；用于焊接的导线质量良莠不齐，不易控制；底板无法做三防处理等等。而由此必然引发信号完整性问题一一信号出现毛刺、参差不齐、畸变、眼图昏睡，导致加固计算机在调试、使用过程中出现许多难以解决的问题，比如DVI显示质量问题，USB2. O速率无法达到等等。综合以上可以看出信号多次转接是影响加固计算机信号完整性一个重要因素之一，而目前提高高速电子设备信号完整性的方法主要是通过改善高速背板设计、PCB布局布线设计和高速连接器设计等三种方法设计来实现。如专利02261324 “一种高速背板”公开了一种高速背板，通过星型无源三端电路的三端分别通过导线和接插件与每个槽位相连接的方式，克服了现有高速背板电路设计中带有空置导线头走线拓扑的信号完整性中存在的问题。专利03269508 “数字显示背投系统的电路”公开的数字显示背投系统电路，通过PCB板布局设计，可以达到源端、传输线、负载端的阻抗匹配，消除了信号传输中的振铃和环绕震荡，保证了信号完整性和整个系统的可靠性。专利200680010619 “正交底板连接器”公开了一种具有中心板足印的正交底板连接器系统，该系统可以通过中心板提供阻抗连续性和信号完整性，并能使同一个连接器连接到中心板的任何一侧。这个设计生成正交互连而无需占用不必要的PCB实际资源。但以上方式均不能解决加固计算机信号多次转接引发的信号完整性问题，因此有必要提出一种既能减少加固计算机高速信号接口输出转接次数，又能改变目前机箱手工焊接局面，同时实现机箱底板三防处理的方法和加固计算机接口装置。
技术实现思路
本技术的内容是提供一种提高加固计算机高速串行接口信号完整性的装置，通过采用PCB安装型航空连接器、航空连接器集成型滤波器避免一般后出线计算机接口信号引出需要从底板焊点焊线到安装在后面板上的航空连接器的环节，目的是有效减少信号转接，提高高速接口信号完整性，缩短生产周期，实现底板三防处理；此外，该装置具备风扇智能监控单元，可以实现机箱风扇转速监测与调速。本技术一种加固计算机高速串行接口信号完整性装置，包括机箱10、底板20、滤波器单元30和风扇40。所述的机箱10 :包括围框11、前面板12和后面板13。围框11是一个标准6U方形腔体，底板20和后面板13通过底板上的安装孔固定为一个整体安装在围框后部，加固计算机各种功能模块可沿着围框内的轨道垂直插入到底板的相应模块插槽上。后面板主要用于引出加固计算机各种接口和安装机箱风扇40，前面板12带指示灯和复位按钮，安装在围框前部。为考虑搬运方便，提供两个把手14安装在围框的两侧。滤波器30位于机箱内部，穿过底板上的滤波器安装孔后安装在后面板上，风扇40通过汇流风盒安装在本接口装置的后面板上。本技术的目的还需要通过以下技术方案进一步实现高速底板设计，包括连接器选型，高速底板布局布线，高速底板电源完整性、信号完整性设计等，具体内容如下(I)连接器选型为了考虑与目前大量使用焊线型航空连接器的加固计算机保持兼容，本技术使用的PCB焊接型连接器与目前加固计算机使用的主流的YMG型连接器在外观、芯线定义以及机械尺寸上保持一致。本技术使用的PCB焊接型连接器为YMGB型。对于高速差分信号使用的连接器应该严格考虑阻抗匹配要求。(2)高速底板布局布线底板布局面临最大的问题是如何在目前有限的底板面积上，同时布置总线连接器和航空连接器。底板上的印制板走线、过孔和连接器对高频信号传输的延迟、反射、衰减、串扰等因素对高频信号传输的影响越来越严重，不仅要在底板上保证高频信号传输的信号完整性(Signal Integrity,简称SI)，而且还必须尽量减少各个部件(连接器、印制线和过孔等)间的信号能量耦合，避免不必要的噪声干扰。为了防止串扰，在布线过程中尽量避免平行走线，平行走线的长度越短越好。对于高速串行接口信号线严格按照走线规范，控制线宽、线距、长度以及阻抗匹配等。本技术一种加固计算机高速串行接口信号完整性装置的优点是可以有效减少目前通用型加固计算机高速接口信号输出转接次数，有效提高加固计算机高速信号接口信号完整性，同时可以有效缩短加固计算机机箱的生产周期，避免手工焊线导致的质量问题，实现底板三防处理，并且可以实现机箱风扇单元的故障管理与控制。附图说明图l-a、l-b、l_c为本技术的结构示意图；图2为本技术中底板及滤波器的组成框图；图3为本技术中风扇控制单元原理框图；图4-a，4_b为本技术中航空连接器集成型滤波器的机械图；图5为本技术中底板PCB布局图；图6为本技术中航空连接器集成型滤波器的电原理图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚，以下结合附图对本技术做进一步的详细说明。附图1是本技术的结构示意图，底板20和后面板13安装在围框上11，加固计算机各种功能模块可沿着围框上的槽位轨道垂直插入安装到底板上。滤波器30安装在机箱内部，通过定位孔在后面板上固定。机箱风扇40通过汇流风盒安装在本接口装置的后面板上。前面板12带指示灯和复位按钮，安装在围框前部。方便机箱搬运的把手14安装在围框的两侧。如图2，底板 20 由 CPCI 插座 21、DVIl 接口 22、DVI2 接口 23，USB 接口 24、PS2 接口 25、CNET接口 26、用户自定义接口 27、串口 28、风扇接口 29、诊断网接口 2a、VGA接口 2b、复位接口 2c、滤波器安装孔2d、风扇控制单元2e和信号地2f组成。加固计算机主板以及外设模块的各种接口信号经过CPCI插座21连接到直接焊接在底板上的PCB安装型航空连接器22 2c。航空连接器22 2c为中航光电公司生产的YMGB型航空连接器，具体型号参照附图2。PCB安装型航空连接器的所有焊接插针带台阶，插入到底板后其台阶离安装平面高度固定为14. 5mm，这样保证所有航空连接器的安装面在一个水平面上，所有连接器的安装面上提供四个直径3. 5mm带螺纹的安装孔，方便连接器安装在后面板上。航空连接器22 2c直接通过四个安装孔安装在后面板上，由此加固计算机的各种信号接口可直接输出到后面板，在减本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种加固计算机高速串行接口信号完整性装置，包括机箱（10）、底板（20）、航空连接器集成型滤波器（30）、风扇（40），其特征是：航空连接器直接焊接在底板（20）上，底板（20）和后面板作为一个整体安装在机箱（10）的围框上，航空连接器集成型滤波器（30）位于机箱内部，穿过底板上的滤波器安装孔后固定在后面板上，风扇（40）通过汇流风盒安装在后面板上。

【技术特征摘要】
1.一种加固计算机高速串行接口信号完整性装置，包括机箱(10)、底板(20)、航空连接器集成型滤波器(30)、风扇(40)，其特征是航空连接器直接焊接在底板(20)上，底板(20)和后面板作为一个整体安装在机箱(10)的围框上，航空连接器集成型滤波器(30)位于机箱内部，穿过底板上的滤波器安装孔后固定在后面板上，风扇(40)通过汇流风盒安装在后面板上。2.根据权利要求1所述的一种加固计算机高速串行接口信号完整性装置，其特征在于所述的底板(20)上直接焊接YMGB型航空连接器，该航空连接器可以直接焊接在底板上，加固计算机信号直接从CPCI插座通过底板上的印制板走线输出到航空连接器，通过信号地焊盘直接将...

【专利技术属性】
技术研发人员：方伟，李强，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七零九研究所，
类型：实用新型
国别省市：