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ALLGEMEINER STAND DER
TECHNIK
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen anschließbare elektrische
oder optische Module. Genauer betrifft die vorliegende Erfindung
eine anschließbare
Modulgestaltung, die die Ausstrahlung der elektromagnetischen Störung verringert.
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2. Verwandte
Technologie
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Faseroptik
wird zunehmend zum Übertragen von
Stimm- und Datensignalen verwendet. Als Übertragungsmedium stellt Licht
gegenüber
herkömmlichen
elektrischen Kommunikationstechniken eine Anzahl von Vorteilen bereit.
Zum Beispiel gestatten Lichtsignale äußerst hohe Übertragungsraten und sehr hohe
Bandbreitenfähigkeiten.
Außerdem
sind Lichtsignale gegenüber
elektromagnetischen Störungen,
die andernfalls elektrische Signale stören würden, beständig. Licht stellt auch ein
sichereres Signal bereit, da es nicht gestattet, dass Teile des
Signals aus dem faseroptischen Kabel entweichen, wie dies bei elektrischen
Signalen in Systemen auf Drahtbasis vorkommen kann. Licht kann auch
ohne den Signalverlust, der typischerweise mit elektrischen Signalen auf
Kupferdraht verbunden ist, über
größere Entfernungen übertragen
werden.
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Obwohl
optische Kommunikationen eine Anzahl von Vorteilen bereitstellen,
stellt die Verwendung von Licht als Übertragungsmedium eine Anzahl
von Herausforderungen für
die Ausführung.
Im Besonderen müssen
die Daten, die durch ein Lichtsignal getragen werden, in ein elektrisches
Format umgewandelt werden, wenn sie durch eine Vorrichtung wie etwa
einen Netzwerkschalter empfangen werden. Umgekehrt müssen die
Daten von einem elektronischen Signal in ein Lichtsignal umgewandelt
werden, wenn sie zum optischen Netzwerk übertragen werden. Eine Anzahl
von Protokollen einschließlich
des ANSI-Fibre-Channel(FC)-Protokolls
definiert die Umwandlung von elektrischen Signalen in optische Signale
und die Übertragung
dieser optischen Signale. Das FC-Protokoll wird typischerweise unter
Verwendung eines Transceivermoduls an beiden Enden eines faseroptischen
Kabels ausgeführt.
Jedes Transceivermodul enthält
typischerweise einen Lasersenderschaltkreis, der fähig ist,
elektrische Signale in optische Signale umzuwandeln, und einen optischen Empfänger, der
fähig ist,
empfangene optische Signale in elektrische Signale zurückzuwandeln.
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Typischerweise
ist ein Transceivermodul über
einen kompatiblen Verbindungsanschluss elektrisch mit einer Wirtsvorrichtung
wie etwa einem Wirtscomputer, einer Schaltnabe, einem Netzwerkrouter,
einem Schaltkasten, einem Computer-Ein-/Ausgang und dergleichen
verbunden. Darüber
hinaus ist es in manchen Anwendungen wünschenswert, die physische
Größe des Transceivermoduls
zu verkleinern, um die Anschlussdichte zu erhöhen und daher innerhalb eines
gegebenen physischen Raums eine höhere Anzahl von Netzwerkverbindungen
unterzubringen. Zusätzlich
ist es in vielen Anwendungen wünschenswert,
dass das Modul bei laufendem Betrieb anschließbar ist, was ein Einsetzen
des Moduls in das Wirtssystem und ein Entfernen daraus ohne Entfernen
der elektrischen Leistung gestattet. Um viele dieser Aufgaben zu
erfüllen,
wurden internationale und Industriestandards eingeführt, die
die physische Größe und Form
von optischen Transceivermodulen definieren, um die Kompatibilität zwischen
unterschiedlichen Herstellern sicherzustellen. Zum Beispiel hat
im Jahr 2000 eine Gruppe von optischen Herstellern einen Satz von
Standards für optische
Transceivermodule entwickelt, der als das "Small Form factor Pluggable ("SFP") Transceiver Multi-Source
Agreement ("MSA") bezeichnet wird und
hierin verweisend aufgenommen ist. Zusätzlich zu den Einzelheiten
der elektrischen Schnittstelle definiert dieser Standard die physische
Größe und Form
für die
SFP-Transceivermodule und den entsprechenden Wirtsanschluss, um
die Betriebsfähigkeit
zwischen den Produkten unterschiedlicher Hersteller sicherzustellen.
Es gab mehrere nachfolgende Standards und Vorschläge für neue Standards
einschließlich
des XFP-MSA für
eine serielle elektrische Schnittstelle verwendende Module mit 10
Gigabit pro Sekunde, die auch die Formfaktoren und Verbindungsstandards
für anschließbare optoelektronische Module
beinhalten, wie etwa die hierein verweisend aufgenommene veröffentlichte
Entwurfsversion 0,92 (XFP MSA).
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Mit
dem Zunehmen der optischen Übertragungsgeschwindigkeit,
die durch elektronische Module bereitgestellt wird, entstehen zusätzliche
Probleme. Zum Beispiel strahlen elektronische Vorrichtungen und
Bauelemente, die mit Hochfrequenzen tätig sind, typischerweise Signale
aus, die als elektromagnetische Störung bekannt sind. Diese als "EMI" bezeichnete elektromagnetische
Störung
ist ein elektrisches Rauschen in der Form einer elektromagnetischen
Welle. Die Erscheinung ist unerwünscht,
da die EMI den richtigen Betrieb anderer elektrischer Bauelemente
stören
kann. Optische Transceiverbaugruppen, insbesondere jene, die mit
hohen Übertragungsgeschwindigkeiten
tätig sind,
sind für
das Ausstrahlen der EMI besonders anfällig. Im Besonderen leistet
die physische Gestaltung bestehender Transceivermodule eine schlechte
Arbeit zum Einschließen
der EMI, besonders, wenn die erzeugende Geschwindigkeit des Moduls
ansteigt. Zum Beispiel, wie in 7A bis 8C gezeigt ist, enthält ein Transceivermodul 8 typischerweise
ein Gehäuse 5,
das eine gedruckte Schaltplatte 10 und zugehörige elektrische und
optische Bauelemente beinhaltet. Doch das Gehäuse 5 schließt die gedruckte
Schaltplatte 10 nicht vollständig ein. Statt dessen ist
ein Abschnitt der gedruckten Schaltplatte 10 als ein Rand-Steckverbinder 12 ausgebildet.
Der Rand-Steckverbinder 12 enthält eine Anzahl von Hochgeschwindigkeits-Leiterzügen zum
Kommunizieren von Signalen zu und von den elektrischen Kontakten
am Rand-Steckverbinder 12. Beim Betrieb ist der Rand-Steckverbinder 12 dazu
fähig,
sich mit einem entsprechenden Wirtsanschluss 702, der an
einer Wirtsleiterplatte 700 angeordnet ist, elektrisch
und physisch zu verbinden.
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Damit
der Rand-Steckverbinder 12 außerhalb des Moduls frei liegt,
muss das Modulgehäuse 5 somit
eine Öffnung
bereitstellen, die in 6B mit 20 gezeigt
ist. Insofern, als das Gehäuse 5 typischerweise
aus einem leitenden Material aufgebaut ist, umfasst die Öffnung 20 darüber hinaus
typischerweise einen Mindestfreiraumbereich (dessen diagonale Abmessung
in 6B als "X" dargestellt ist), damit es zu keiner
Störung
mit den Hochgeschwindigkeits-Leiterzügen am Rand-Steckverbinderabschnitt
der Schaltplatte 10 kommt. Unglücklicherweise gestattet diese Öffnung 20 auch
die Ausstrahlung eines unannehmbaren Ausmaßes an EMI; die Ausstrahlung
ist insbesondere problematisch, wenn die Übertragungsgeschwindigkeit
zunimmt.
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Daher
besteht in der Industrie ein Bedarf an einem anschließbaren Modul
wie etwa einem optoelektronischen Transceivermodul, das so gestaltet
ist, dass es die Ausstrahlung der EMI auf ein Mindestmaß verringert.
Vorzugsweise könnte
die Modulgestaltung in Umgebungen verwendet werden, die Hochfrequenzdatensignalübertragungen
aufweisen. Darüber
hinaus sollte die Modulgestaltung die Datensignalunversehrtheit
oder die Geschwindigkeitseigenschaften des Moduls nicht beeinflussen.
Zusätzlich
sollte das elektronische Modul in einer Weise ausgeführt sein,
die bestehende Standardformfak toren erfüllt. Vorzugsweise sollte das
Modul die Fähigkeit,
Wärme von
den Bauelementen im Inneren des Moduls richtig abzuleiten, bewahren.
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KURZDARSTELLUNG
DER ERFINDUNG
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Kurz
zusammengefasst zielen Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung auf ein optisches Transceivermodul zur
Verwendung in optischen Kommunikationsnetzen ab. Der vorliegende
optische Transceiver hält
sich vorzugsweise an den Small-Form-factor-Pluggable("SFP")-Standard und ist
besonders zur Verwendung mit Hochgeschwindigkeits- und Hochfrequenzsystemen
gestaltet. Im Besonderen ist der optische Transceiver der vorliegenden
Erfindung so gestaltet, dass er die Ausstrahlung der elektromagnetischen
Störung
("EMI") von Teilen des
Transceivers während
des Betriebs wesentlich verringert und dadurch Probleme, die mit
einer derartigen Störung
verbunden sind, verhindert.
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In
einer Ausführungsform
enthält
das vorliegende optische Transceivermodul ein Gehäuse, umfassend
einen oberen und einen unteren Abschnitt, das eine gedruckte Schaltplatte
("PCB") beinhaltet. Die
PCB enthält
eine Vielfalt von elektronischen Bauelementen, die auf ihrer Oberfläche angeordnet
sind, wie auch einen an einem Ende der PCB ausgebildeten Steckverbinderabschnitt,
der sich teilweise über Abschnitte
des Gehäuses
hinaus erstreckt. Der Rand des Steckverbinderabschnitts enthält mehrere
leitende Leiterzüge,
die sich mit Leiterzügen
eines Wirtssystems wie etwa eines Computers, eines Signalrouters,
oder einer anderen Eingangs-/Ausgangsvorrichtung verbinden, wenn
das Transceivermodul mit dem Wirtssystem verbunden ist.
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Die
PCB enthält
ferner zwei Löcher,
die neben dem Steckverbinderabschnitt der PCB durch sie hindurch
definiert sind. Jedes Loch ist mit einem leitenden Mate rial wie
etwa Kupfer ausgekleidet. Die PCB ist so im Inneren des Gehäuses angeordnet, dass
sich die Löcher
mit Gehäuseerdungs-Kontaktpunkten
ausrichten, die sich sowohl am oberen als auch am unteren Abschnitt
des Transceivergehäuses befinden.
In der vorliegenden Ausführungsform
enthält
der obere Gehäuseabschnitt
einen erhöhten
Aufbau, der zwei obere Platten aufweist, die sich mit den leitend
ausgekleideten PCB-Löchern
elektrisch verbinden, wenn die Gehäuseabschnitte und die PCB zusammengesetzt
sind. Auf ähnliche
Weise enthält der
untere Gehäuseabschnitt
zwei untere Platten, die mit den leitend ausgekleideten Löchern ausgerichtet sind
und sich im zusammengesetzten Zustand damit verbinden. Zwei Säulen erstrecken
sich ebenfalls vom oberen Gehäuse,
um die PCB mit den Gehäuseabschnitten
auszurichten. Bei dieser Gestaltung ist der obere Gehäuseabschnitt
des Transceivermoduls über
die Platte-Loch-Platte-Anordnung
elektrisch mit dem unteren Gehäuseabschnitt
verbunden. Dies ermöglicht,
dass sich eine Gehäuseerdungsverbindung über die
oberen Platten, die unteren Platten und die leitend ausgekleideten
Löcher
zwischen dem oberen und dem unteren Gehäuseabschnitt ausdehnt.
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Die
durch die oben besprochene Platte-Loch-Platte-Anordnung hergestellte
Gehäuseerdungsverbindung
erzeugt eine "Gehäuseerdungsumzäunung", die das Einfallen
von EMI, die durch das hintere Ende des Transceivermoduls austritt,
wesentlich verringert. Dies wiederum führt zu weniger Störungen zugehöriger elektronischer
Bauelemente. Dies ermöglicht
bedeutsamerweise, dass mit Hochfrequenzen tätige optische Transceivermodule,
die durch die EMI deutlicher betroffen sind, frei von den Auswirkungen
der EMI funktionieren.
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Zusätzliche
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung beinhalten verschiedene alternative Gestaltungen,
um die oben besprochene Gehäuseerdungsumzäunung elek trisch
zu erzeugen. Darin eingeschlossen ist eine Stift-Loch-Buchse-Gestaltung,
wobei sich die Stifte durch die PCB-Löcher erstrecken und in den
Buchsen aufgenommen werden, und eine Säule-Loch-Platte-Gestaltung,
wobei sich die Säulen
von einem Gehäuseabschnitt
durch die PCB-Löcher
erstrecken, um direkt mit der Platte des anderen Gehäuseabschnitts
in Kontakt zu treten.
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In
noch einer weiteren Ausführungsform
sind leitende Kontaktlöcher
durch die PCB definiert, um sowohl mit dem oberen als auch mit dem
unteren Gehäuseabschnitt
elektrisch in Kontakt zu treten, während Leiterzüge, die
verwendet werden, um die PCB-Randleiterzüge mit den verschiedenen elektronischen
Bauelementen auf der PCB zu verbinden, in den Körper der PCB eingebettet sind.
Diese Anordnung gestattet, dass die Öffnung am Ende des Transceivergehäuses verkleinert
oder beseitigt wird, was zu einer wesentlichen Verringerung der
EMI vom Transceivermodul führt.
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Diese
und andere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden
Beschreibung und den beiliegenden Ansprüchen offensichtlicher werden
oder können
durch die praktische Ausführung
der wie nachstehend bekannt gemachten Erfindung erfahren werden.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Damit
die Weise, in der die oben angeführten und
andere Vorteile und Merkmale der Erfindung erhalten werden, verstanden
wird, wird unter Bezugnahme auf eine bestimmte Ausführungsform,
die in den beiliegenden Zeichnungen veranschaulicht ist, eine ausführlichere
Beschreibung der oben kurz beschriebenen Erfindung gegeben werden.
Diese Zeichnungen stellen nur einige Ausführungsformen der Erfindung
dar und sollen nicht als ihren Inhalt beschränkend betrachtet werden.
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1A ist
eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines zum Einschließen von EMI-Wellen
gestalteten Transceivermoduls nach einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung;
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1B ist
eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht des hinteren Endes
eines zum Einschließen
von EMI-Wellen gestalteten Transceivermoduls nach einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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1C ist
eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht der unteren Seite
eines zum Einschließen
von EMI-Wellen gestalteten Transceivermoduls nach einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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1D ist
eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht der unteren Seite
des hinteren Endes eines zum Einschließen von EMI-Wellen gestalteten
Transceivermoduls nach einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung;
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2A ist
eine andere perspektivische Ansicht eines zum Einschließen von
EMI-Wellen gestalteten Transceivermoduls nach einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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2B ist
eine Hinteransicht des Transceivermoduls von 2A;
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2C ist
eine Seitenansicht des Transceivermoduls von 2A;
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2D veranschaulicht
eine entlang der Linien 2D–2D von 2C genommene
geschnittene Hinteransicht;
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2E veranschaulicht
eine entlang der Linien 2E in 2D genommene,
aus der Nähe
gesehene geschnittene Hinteransicht;
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3A veranschaulicht
eine auseinandergezogene Ansicht einer anderen Ausführungsform eines
Transceivermoduls;
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3B ist
eine auseinandergezogene Ansicht, die zusätzliche Einzelheiten des hinteren
Endes des Transceivermoduls von 3A zeigt;
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3C ist
eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht der Unterseite
des Transceivermoduls von 3A;
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3D ist
eine auseinandergezogene Ansicht des hinteren Endes des Transceivermoduls
von 3A;
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4A ist
eine andere perspektivische Ansicht des Transceivermoduls von 3A;
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4B ist
eine Hinteransicht des Transceivermoduls von 4A;
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4C ist
eine Seitenansicht des Transceivermoduls von 4A;
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4D ist
eine entlang der Linien 4D–4D
in 4C genommene geschnittene Hinteransicht des Transceivermoduls;
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4E ist
eine entlang der Linien 4E in 4D genommene,
aus der Nähe
gesehene geschnittene Ansicht des Transceivermoduls;
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5A ist
eine Endansicht eines Transceivermoduls, das nach einer anderen
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung gestaltet ist;
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5B ist
eine entlang der Linien 5B in 5A genommene,
aus der Nähe
gesehene geschnittene Ansicht des Transceivermoduls;
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6A veranschaulicht
eine perspektivische Ansicht des Abschnitts einer gedruckten Schaltplatte
nach noch einer anderen alternativen Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung;
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6B veranschaulicht
eine entlang der Linien 6B in 6A genommene
geschnittene Hinteransicht einer gedruckten Schaltplatte; und
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7A bis 8C zeigen
verschiedene beispielhafte Ansichten von Modulen des Stands der Technik.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Nun
wird auf die Zeichnungen Bezug genommen werden, um gegenwärtig bevorzugte
Ausführungsformen
der Erfindung zu beschreiben. Es versteht sich, dass die Zeichnungen
diagrammatische und schematische Darstellungen der gegenwärtig bevorzugten
Ausführungsformen
sind und die vorliegende Erfindung weder beschränken, noch dass sie notwendigerweise
maßstabsgetreu
gezeichnet sind.
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Im
Allgemeinen betrifft die vorliegende Erfindung ein elektronisch
anschließbares
Modul, das in einer Weise aufgebaut ist, die die Ausstrahlung von möglicherweise
schädlichen
EMI-Wellen auf ein Mindestmaß verringert.
In bevorzugten Ausführungsformen
bewahrt das Modul ein niedriges Profil und entspricht den physischen
Abmessungen, die durch bestehende Industriestandards bekannt gemacht
sind. Zusätzlich
ist die EMI-Abschirmung in einer Weise bereitgestellt, die die elektronische
Leistung des Moduls nicht stört.
Desgleichen ist das Modul so aufgebaut, dass es Wärme leistungsfähig ablei tet
und dadurch ein Überhitzen
der elektrischen oder optischen Bauelemente vermeidet. Obwohl die
bevorzugten Ausführungsformen
im Kontext eines optoelektronischen Transceivermoduls beschrieben
sind, wird man verstehen, dass die Lehren der vorliegenden Erfindung
im Kontext anderer Umgebungen einschließlich anderer elektrisch anschließbarer Module
verwendet werden können.
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Es
wird zuerst auf 1A bis 1D und 2A bis 2E Bezug
genommen, die zusammen eine gegenwärtig bevorzugte Ausführungsform eines
Transceivermoduls veranschaulichen, das allgemein mit 100 bezeichnet
ist. Wie in 1A und 1C gezeigt
enthält
das Transceivermodul 100 einen oberen Gehäuseabschnitt 105,
eine gedruckte Schaltplatte ("PCB") 110, und
einen unteren Gehäuseabschnitt 115.
Der obere und der untere Gehäuseabschnitt 105, 115 sind
dazu bestimmt, zusammenzupassen und einen inneren Abschnitt zu bilden,
der eine PCB 110 und zugehörige elektronische und optische
Bauelemente beinhaltet. Ein Satz von Schrauben 116 (oder
jeder beliebige andere passende Befestigungsmechanismus) wird verwendet,
um die beiden Gehäuseabschnitte 105, 115 aneinander
zu befestigen, um die äußere Hülle oder
das äußere Gehäuse 103 des
Transceivermoduls 100 zu bilden. Wenn sie miteinander verbunden
sind, bilden der obere und der untere Gehäuseabschnitt 105, 115 auch
eine vordere Öffnung 117 und
eine hintere Öffnung 118.
Die vordere Öffnung 117 ist
dazu bestimmt, einen modularen Stecker (nicht gezeigt) zu empfangen,
der mit zwei Lichtwellenleitern, einem Eingangswellenleiter und
einem Ausgangswellenleiter (nicht gezeigt) verbunden ist, und dessen
Aufbau und Ausführung
in der Technik der optischen Kommunikationen wohlbekannt sind. Die
hintere Öffnung 118 ist
dazu bestimmt, einen mit 112 bezeichneten elektrischen
Rand-Steckverbinder freizulegen, der entlang eines Endes der PCB 110 ausgebildet
ist. Der Rand-Steckverbinder 112 ist dazu fähig, elektrisch
und physisch in einem entsprechenden Steckverbinder (wie er etwa
in
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8A mit 702 gezeigt
ist), der typischerweise an einer Wirtsleiterplatte (700 in 8A)
einer passenden Wirtsvorrichtung (nicht gezeigt) angebracht ist,
aufgenommen zu werden. Die Gehäuseabschnitte 105, 115 können mehrere
Löcher
oder Spalten enthalten, die gestatten, dass während des Betriebs Wärme aus
dem Inneren des Transceivermoduls 100 entweicht.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
bestehen der obere und der untere Gehäuseabschnitt 105, 115 zumindest
teilweise aus einem leitenden Material, so dass dann, wenn die Gehäuseabschnitte miteinander
verbunden sind, eine Hülle
aus leitendem Material um den Umfang des Transceivermoduls 100 gebildet
ist. Das leitende Material an den Gehäuseabschnitten 105, 115 bildet
das, was als die Gehäuseerdung
bekannt ist. Eine Erdung ist ein elektrischer Pfad oder Abfall,
durch den Spannung verlaufen kann. Wie nachstehend besprochen kann
eine Erdung auch elektromagnetische Auswirkungen aufweisen. Die
Gehäuseerdung
ist vom gesamten Schaltungssystem auf der PCB 110 elektrisch
isoliert.
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Wie
erwähnt
ist die PCB 110 im Wesentlichen im inneren Abschnitt, der
zwischen dem oberen und dem unteren Gehäuseabschnitt 105, 115 gebildet
ist, angeordnet. Der obere und der untere Gehäuseabschnitt 105, 115 beinhalten
verschiedene Halteaufbauten, um die PCB 110 sicher zu halten,
wenn die beiden Gehäuseabschnitte
miteinander verbunden sind. 2A bis 2C veranschaulichen
ein fertiggestelltes Transceivermodul 100, in dem die PCB 110 sicher
zwischen dem oberen und dem unteren Gehäuseabschnitt 105, 115 angeordnet
ist. Die PCB 110 enthält
eine obere Fläche 110A,
die zum oberen Gehäuseabschnitt 105 ausgerichtet
ist, und eine untere Fläche 110B,
die zum unteren Gehäuseabschnitt 115 ausgerichtet
ist.
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Die
PCB 100 enthält
ferner mehrere Hochgeschwindigkeitsleiterzüge 140, die Daten
elektrisch von einer Stelle zu einer anderen übertragen. Im Besonderen enthält die PCB 100 Randleiterzüge 140A, die
sich sowohl an der oberen als auch an der unteren Fläche 110A und 110B des
Rand-Steckverbinders 112 befinden, und verbindende Leiterzüge 140B,
die sich an der Oberfläche
der oberen PCB-Fläche
befinden. Da Daten mit einer sehr hohen Frequenz in einer elektrischen
Form übertragen
werden, werden im Transceivermodul 100 möglicherweise
schädliche
EMI-Wellen erzeugt. Die Art der EMI-Wellen, der gestattet wird,
aus dem Transceivermodul 100 zu entweichen, hängt von
der Größe und der
Position jedweder im Gehäuse
vorhandenen Öffnung
ab. Darüber
hinaus würde
die EMI nicht leistungsfähig
eingeschlossen werden, wenn die Gehäuseabschnitte 105, 115 nicht
geerdet wären.
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Die
größte Öffnung,
die im Gehäuse
eines typischen Transceivermoduls des Stands der Technik vorhanden
ist, befindet sich am mit 119 bezeichneten hinteren Ende
des Gehäuses,
wo der Rand-Steckverbinder der PCB 110 freiliegt, um sich
mit einem entsprechenden Steckverbinder elektrisch zu verbinden.
Wie bemerkt muss die hintere Öffnung 118,
die sich am hinteren Gehäuseende 119 befindet,
einen Mindestfreiraum für
die PCB 110 bereitstellen, um die elektrischen Signale,
die an den Hochgeschwindigkeitsleiterzügen 140A und 140B vorhanden
sind, welche mit dem Rand-Steckverbinder 112 kommunizieren,
nicht zu stören.
In bekannten Vorrichtungen wird der größte Öffnungsabstand im Allgemeinen
diagonal über
eine Öffnung
gemessen (als die Abmessung "X" in 7C bezeichnet),
da dies die größte eindimensionale
Länge des
verfügbaren
Raums ist. Die Länge
der größten Öffnung steht
mathematisch in einer Beziehung zu den Frequenzen der EMI-Wellen,
denen gestattet wird, aus dem Transceivermodul zu entweichen. Wenn
Daten schneller übertragen werden,
steigen die Betriebsfre quenzen der elektrischen Bauelemente an;
und somit steigt die Frequenz der ausgestrahlten EMI an. Da die
Frequenz umgekehrt proportional zur Wellenlänge ist, ist die relative Wellenlänge der
EMI-Wellen, die durch die Hochgeschwindigkeitsdaten erzeugt werden,
um so kürzer,
je höher
die Frequenz ist. Daher muss der größte Öffnungsabstand verkleinert
werden, um das Entweichen von EMI-Wellen, die aus höheren Frequenzen
erzeugt werden, zu verringern. Unglücklicherweise kann die Öffnung an
der Hinterseite des Transceivermoduls aufgrund der Hochgeschwindigkeitsleiterzüge, die
sich an der Oberfläche
der PCB befinden, nicht gänzlich
beseitigt werden. Wie erwähnt
muss zwischen den Gehäuseabschnitten,
die an der Gehäuseerdung
geerdet sind, und den leitenden Leiterzügen, die durch die hintere Öffnung des Transceivermoduls
verlaufen, ein gewisser Raum vorhanden sein, um eine Signalverschlechterung
der durch die Leiterzüge
verlaufenden Signale zu vermeiden.
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Es
wird weiterhin auf 1A bis 2E Bezug
genommen. Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung stellen ein Mittel zum Verkleinern der Größe der Öffnung bereit,
wodurch die Menge der EMI, die durch sie hindurch entweichen kann,
auf ein Mindestmaß verringert
wird. Zum Beispiel enthält
die PCB 110 in der veranschaulichten Ausführungsform zumindest
zwei Löcher,
die sich durch die gesamte Dicke der mit 110 bezeichneten
Schaltplatte erstrecken. Die Löcher
sind mit einem leitenden Material ausgekleidet, um elektrisch leitende
Kontaktlöcher („vias") 120 zu
bilden. 2E veranschaulicht, wie die
Löcher
ausgekleidet sind, um die Kontaktlöcher 120 zu bilden.
Die Kontaktlöcher 120 sind
in einer solchen Weise in der Schaltplatte 110 gebildet,
dass sie vom Rest des Schaltsystems auf der PCB 110 elektrisch
isoliert sind. Wie man sehen wird, ermöglichen die leitenden Kontaktlöcher 120,
dass neben dem hinteren Gehäuseende 119 eine "Gehäuseerdungsumzäunung" erzeugt wird, um
die Ausstrahlung der EMI vom Inneren des Transceivermoduls 100 zu
verringern.
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In
der veranschaulichten Ausführungsform enthält der obere
Gehäuseabschnitt 105 einen
erhöhten
Aufbau 104, der sich am hinteren Gehäuseende 119 neben
der hinteren Öffnung 118 befindet. Wie
am besten in 1D ersichtlich ist, enthält der erhöhte Aufbau 104 zwei
Säulen 125,
die zum unteren Gehäuseabschnitt 115 ausgerichtet
sind. Die Säulen 125 sind
so positioniert, dass sie in den Löchern, die die leitenden Kontaktlöcher 120 definieren, aufgenommen
werden, wenn der obere und der untere Gehäuseabschnitt 105, 115 miteinander
verbunden sind. Somit dienen die Säulen 125 dazu, die
PCB 110 in Bezug auf das obere Gehäuse 105 auszurichten.
Wenn die Säulen 125 mit
den leitenden Kontaktlöchern 120 ausgerichtet
und teilweise darin aufgenommen sind, sind zwei Platten 122,
die auf dem erhöhten
Aufbau 104 des oberen Gehäuseabschnitts 105 ausgebildet
sind, mit leitenden Abschnitten am äußeren Umfang der leitenden
Kontaktlöcher 120 in Kontakt
gebracht. Die Platten 122 sind aus einem elektrisch leitenden
Material gebildet, das sie befähigt,
eine elektrische Verbindung mit den leitenden Kontaktlöchern 120 herzustellen
und zum Herstellen der Gehäuseerdung
beizutragen, wenn das obere und das untere Gehäuse 105, 115 miteinander
verbunden sind, wie ersichtlich werden wird. Diese Anordnung ist
am besten in 2E ersichtlich, die die Platten 122 in
einem elektrischen Kontakt mit der leitenden Beschichtung der Kontaktlöcher 120 zeigt, wodurch
ein elektrischer Kontakt zwischen den Kontaktlöchern 120 und dem
oberen Gehäuse 105 hergestellt
wird.
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Wie
am besten in 1B und 2E (im Querschnitt)
ersichtlich ist, enthält
das untere Gehäuse 115 zwei
Platten 130, die auf einem Wulst 132 des unteren
Gehäuses
positioniert sind, um mit den leitenden Kontaktlö chern ausgerichtet zu werden.
In dieser Ausrichtung sind die Platten 130 so positioniert,
dass sie physisch mit dem äußeren Umfang
der leitenden Kontaktlöcher 120 in
Kontakt treten, wenn der obere und der untere Gehäuseabschnitt 105 und 115 verbunden
sind. Die Platten 130 bestehen ebenfalls aus einem leitenden
Material und sind elektrisch mit dem unteren Gehäuse 115 verbunden.
Dies befähigt
die Platten 130, am Leiten der Gehäuseerdung zwischen dem oberen
und dem unteren Gehäuseabschnitt 105 und 115 teilzunehmen,
wenn die Gehäuseabschnitte
verbunden sind, wie in 2A gezeigt ist. Die Platten 122 des
oberen Gehäuseabschnitts 105 und
die Platten 130 des unteren Gehäuseabschnitts 115 sind
so positioniert, dass sie nur mit den Kontaktlöchern 120 elektrisch
verbunden sind und vom gesamten anderen Schaltsystem auf der PCB 110 elektrisch
isoliert sind.
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Ausführlicher
gesprochen ist das obere Gehäuse 105 aufgrund
der elektrischen Verbindung der Platten 122 des oberen
Gehäuses 105 mit
den in der PCB 110 definierten leitenden Kontaktlöchern 120 und
der elektrischen Verbindung der Kontaktlöcher mit den Platten 130 durch
einen leitenden Pfad, welcher sich durch die leitenden Kontaktlöcher und
jeden Satz von Platten erstreckt, wenn die Gehäuseabschnitte in einen Kontakt
miteinander gespannt sind, indirekt und elektrisch mit dem unteren
Gehäuse 115 verbunden.
Somit wird eine Gehäuseerdung,
die an einem oder beiden Gehäuseabschnitten 105, 115 vorhanden
ist, wie gerade beschrieben durch den leitenden Pfad ausgedehnt.
Die Ausdehnung der Gehäuseerdung
durch diesen leitenden Pfad erzeugt das, was hierin als eine "Gehäuseerdungsumzäunung" bezeichnet ist.
Wie nachstehend erklärt
verringert diese Gehäuseerdungsumzäunung das
Entweichen der EMI vom Transceivermodul, wodurch die Leistung des
Transceivers verbessert wird.
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2E veranschaulicht
eine aus der Nähe gesehene
Schnittansicht eines Abschnitts der Gehäuseerdungsum zäunung. Demgemäß zeigt
diese Figur eine Säule 125,
eine Platte 122, ein vollständiges leitendes Kontaktloch 120 und
eine Platte 130, wie sie angeordnet sind, wenn der obere
und der untere Gehäuseabschnitt 105 und 115 verbunden
sind, um das Transceivermodulgehäuse
zu bilden. Die physische Verbindung zwischen diesen Bauelementen
ist in den Figuren klar ersichtlich, und dadurch wird die elektrische
Verbindung zwischen dem oberen Gehäuseabschnitt 105 und
dem unteren Gehäuseabschnitt 115 hervorgerufen.
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Wie
aus 2A bis 2E ersichtlich
ist, ist die hintere Öffnung 118 des
hinteren Gehäuseendes 119 als
Ergebnis des Vorhandenseins der Gehäuseerdungsumzäunung, die
durch die Säulen 125,
die Platten 122, die leitenden Kontaktlöcher 120 und die Platten 130 definiert
ist, geteilt und in der Abmessung verkleinert. Im Besonderen bringen
diese Aufbauten Abschnitte der Gehäuseerdung durch einen früher offenen
Bereich, der durch die hintere Öffnung 118 definiert
war (siehe, zum Vergleich, die Abmessung "X" in 6B),
ein, um zwei Öffnungen 136 und 138 mit
verkleinerter Abmessung zu definieren. Durch die Gehäuseerdungsumzäunung und
die entsprechende Verkleinerung in der Gesamtabmessung der hinteren Öffnung 118 ist
die EMI nicht fähig,
das hintere Gehäuseende 119 durch
die Öffnungen 136 mit
verkleinerter Abmessung hindurch wirksam zu durchdringen. Dies wiederum
verringert die EMI-Ausstrahlung vom Transceivermodul 100 und
verhindert eine Störung
des Betriebs entweder des Transceivers oder anderer nahegelegener
Bauelemente. Die Öffnungen 136 und 138 mit
verkleinerter Abmessung bleiben ausreichend groß, um zu gestatten, dass die
verbindenden Leiterzüge 140B hindurchverlaufen,
ohne dass die Qualität
des Signals, das sie tragen, beeinflusst wird.
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Man
wird verstehen, dass die besondere Gestaltung der Gehäuseerdungsumzäunung, die
durch die obigen Bauele mente definiert ist, verändert werden kann, während nach
wie vor der gewünschte EMI-Schutz
bereitgestellt wird. Zum Beispiel kann die Anzahl der Platte-Kontaktloch-Säule-Platte-Kombinationen
verändert
werden, um sowohl die Anzahl als auch die Größe der Öffnungen mit verkleinerter
Abmessung am hinteren Gehäuseende 119 zu
erhöhen oder
zu verringern. Zusätzlich
kann die Anwesenheit, die besondere Form und die Gestaltung des
erhöhten Aufbaus 104 des
oberen Gehäuses 105 wie
auch des Wulsts 132, der die Platten 103 des unteren
Gehäuses 115 trägt, ebenfalls
wie gewünscht
abgeändert werden,
um die optimale Funktion zu erzielen. In einer Ausführungsform,
zum Beispiel, kann die Höhe des
erhöhten
Aufbaus 104 geändert
werden, um den Freiraum, der zwischen dem oberen Gehäuse 105 und
der Oberfläche
der PCB 110, auf der sich die leitenden Leiterzüge 140B befinden,
bereitgestellt ist, zu verändern.
Diese und andere Veränderungen
an der Gehäuseerdungsumzäunung sind
kompliziert.
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Wie
in 2E ersichtlich ist, erstrecken sich die Säulen 125,
obwohl sie sich mit den leitenden Kontaktlöchern 120 ausrichten
und damit in Kontakt stehen können,
nicht vollständig
durch die Kontaktlöcher,
um direkt mit irgendeinem Abschnitt des unteren Gehäuses 115 in
Kontakt zu treten. Tatsächlich ist
ein direkter Kontakt zwischen den Säulen 125 und dem unteren
Gehäuse 115 nicht
nötig,
um die Gehäuseerdung
zwischen dem oberen und dem unteren Gehäuseabschnitt 105 und 115 auszudehnen. Vielmehr
dehnt sich die Gehäuseerdung
in der veranschaulichten Ausführungsform
entlang mehrerer Pfade aus, die jeweils eine der Platten 122,
eines der leitenden Kontaktlöcher 120 und
eine der Platten 130 umfassen. Falls gewünscht, kann
jede Säule 125 jedoch
in einer Ausführungsform
so gestaltet sein, dass sie elektrisch mit dem entsprechenden leitenden
Kontaktloch 120, in dem sie aufgenommen ist, in Kontakt
tritt, wo durch sie zur Bereitstellung der Gehäuseerdung zwischen dem oberen
und dem unteren Gehäuse 105, 115 beiträgt.
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Angesichts
der obigen Besprechung ist ersichtlich, dass die Kombination der
Platten 122, der leitenden Kontaktlöcher 120, der Säulen 125 und
der Platten 130 als ein Mittel dient, um den oberen und den
unteren Gehäuseabschnitt 105, 115 zu
verbinden, während
die Fläche
der EMI-Ausstrahlung an einem Ende des Transceivermoduls 100 nächst des Rand-Steckverbinders 112 verkleinert
wird. Es versteht sich jedoch, dass andere Mittel ebenfalls eingesetzt
werden können,
um diese gleiche Funktionalität zu
erzielen. Zum Beispiel könnten
alternative Aufbauten wie etwa leitende Schäume und Federn benutzt werden,
um eine elektrische Gehäuseerdungsverbindung
zwischen dem oberen Gehäuse 105 und dem
unteren Gehäuse 115 herzustellen.
Diese alternativen Ausführungsformen
sind daher zusätzlich
zu anderen Ausführungsformen,
die nachstehend deutlich beschrieben werden sollen, innerhalb der
Ansprüche
der vorliegenden Erfindung ins Auge gefasst.
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Als
nächstes
wird auf 3A bis 3D und 4A bis 4E Bezug
genommen, die ein Transceivermodul veranschaulichen, das allgemein mit 200 bezeichnet
ist und nach einer anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung gestaltet ist. Das Transceivermodul 200 enthält viele
der gleichen Bauelemente wie die Ausführungsform, die unter Bezugnahme
auf 1A bis 1D und 2A bis 2E ausführlich beschrieben
wurde, und soweit sich die Ausführungsformen
gemeinsame Merkmale teilen, werden einige dieser Merkmale nicht
besprochen werden. Wie in den Figuren gezeigt enthält das Modul 200 einen
oberen Gehäuseabschnitt 205, einen
unteren Gehäuseabschnitt 215,
und eine PCB 210. Wie oben beschrieben passen der obere
und der untere Gehäuseabschnitt 205, 215 zusammen, um
ein äußeres Gehäuse 203 zu
bilden, das die PCB 210 zumindest teilweise einschließt. Zusätzlich trägt dieses äußere Gehäuse 203 in
der gleichen Weise wie oben beschrieben eine elektrische Gehäuseerdung
um die PCB 210. Von einem hinteren Gehäuseende 219 des Moduls 200 erstreckt
sich ein Abschnitt eines Rand-Steckverbinders 212 der PCB 210.
Der Rand-Steckverbinder 212 enthält mehrere leitende Randleiterzüge 240A,
die mit verbindenden Leiterzügen 240B in
Verbindung stehen, um elektrische Datensignale zwischen dem Modul 200 und
einer Wirtsvorrichtung (nicht gezeigt), die sich mit dem Rand-Steckverbinder
verbindet, zu übertragen.
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In
der veranschaulichten Ausführungsform enthält die PCB 210 ferner
zwei Löcher 220,
die durch die PCB 210 hindurch ausgebildet sind. Anders als
bei der oben beschriebenen Ausführungsform sind
die Löcher 220 nicht
mit irgendeinem leitenden Material ausgekleidet, sondern sind einfach
durch das dielektrische Material, das die PCB 210 umfasst, hindurch
ausgebildet. Die Löcher 220 befinden
sich im Wesentlichen neben dem Rand-Steckverbinderabschnitt 212 der
PCB 210.
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Der
obere Gehäuseabschnitt 205 enthält zwei
am besten in 3C und 3D sichtbare
Ansätze 225,
die auf einem erhöhten
Aufbau 204 des oberen Gehäuses 205 positioniert
sind, um in den entsprechenden Löchern 220 aufgenommen
zu werden, wenn der obere und der untere Gehäuseabschnitt 205 und 215 miteinander
verbunden sind. Im Besonderen veranschaulichen 3D und 4E, wie
die Ansätze 225 in
den Löchern 220 aufgenommen
werden. Jeder Ansatz 225 besteht aus einem elektrisch leitenden
Material und ist elektrisch mit dem oberen Gehäuse 205 verbunden.
Auf diese Weise sind die Ansätze 225 mit
der Gehäuseerdung
verbunden, wenn der obere Gehäuseabschnitt 205 gehäusegeerdet
ist.
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Der
untere Gehäuseabschnitt 215 enthält zwei
auf einem Wulst 232 positionierte Stifte 230,
die teilweise in den Löchern 220 aufgenommen
werden sollen, welche in der PCB 210 definiert sind. Im
Besonderen sind die Stifte 230 so gestaltet, dass sie in entsprechenden
Buchsen aufgenommen werden, welche in den Enden der Ansätze 225 ausgebildet sind,
wenn der obere und der untere Gehäuseabschnitt 205, 215 miteinander
verbunden sind. Dies ist am besten in 4E gezeigt.
Wie die Ansätze 225 bestehen
auch die Stifte 230 aus einem elektrisch leitenden Material
und sind sie elektrisch mit dem unteren Gehäuseabschnitt 215 verbunden,
so dass die Stifte mit der Gehäuseerdung
verbunden sind, wenn der untere Gehäuseabschnitt 215 gehäusegeerdet ist.
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Die
oben beschriebene Ausrichtung ermöglicht den Löchern 220,
Ansätzen 225 und
Stiften, elektrisch leitende Pfade zwischen dem oberen und dem unteren
Gehäuse 205 und 215 zu
bilden, wenn die Gehäuseabschnitte
miteinander verbunden sind. Im Besonderen verläuft jeder Stift 230 teilweise
durch das entsprechende Loch 220 und wird in der Buchse, die
im entsprechenden Ansatz 225 ausgebildet ist, aufgenommen
(wobei der Ansatz ebenfalls teilweise durch das Loch aufgenommen
wird), wenn die Gehäuseabschnitte 205 und 215 verbunden
sind, so dass der Stift und der Ansatz elektrisch verbunden sind.
Da es nicht mit einem leitenden Material beschichtet ist, trägt das Loch 220 im
Gegensatz zur vorhergehenden Ausführungsform nicht zur elektrischen
Verbindung zwischen dem Stift 230 und dem Ansatz 225 bei,
sondern stellt es vielmehr nur Raum für ihre Verbindung bereit. Somit
sind die PCB 210 und jedwedes darauf befindliche Schaltsystem
von jedem beliebigen der Ansätze 225 oder
Stifte 230 elektrisch isoliert.
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Wie
es bei der vorhergehenden Ausführungsform
der Fall war, bilden die elektrisch leitenden Pfade, die über die
Ansatz-Loch-Stift-Gestaltung zwischen dem oberen und dem unteren
Gehäuseabschnitt 205, 215 hergestellt
sind, wenn diese miteinander verbunden sind, mehrere Gehäuseerdungspfade
zwischen den Gehäuseabschnitten, wenn
einer oder beide Gehäuseabschnitte
gehäusegeerdet sind.
Wie vorher verläuft
die Gehäuseerdung über die Ansatz-Loch-Stift-Gestaltung
zwischen dem oberen und dem unteren Gehäuseabschnitt 205, 215 durch die
PCB 210, um eine Gehäuseerdungsumzäunung zu
bilden. Erneut verkleinert die Gehäuseerdungsumzäunung wie
bei der vorhergehenden Ausführungsform
die gesamte Größe der Öffnung (d.h.,
der hinteren Öffnung 218)
am hinteren Gehäuseende 219,
indem sie sie in Öffnungen
mit kleinerer Abmessung unterteilt, die mit 236 und 238 bezeichnet
sind. Die Öffnungen 236 und 238 sind
von einer ausreichenden Größe, um den
verbindenden Leiterzügen 240B zu
gestatten, durch sie hindurch zu verlaufen, ohne die Signale, die
sie tragen, zu beinträchtigen. 4E veranschaulicht
die maximale Abmessung einer der Öffnungen, der Öffnung 238,
als einen Abstand 235 umfassend. Wie im Vergleich mit der Öffnung 20 des
in 6B gezeigten Transceivers des Stands der Technik
ersichtlich ist, ist die Abmessung 235 der Öffnung 238 wesentlich
kleiner als die Abmessung X der Öffnung 20.
Wie vorher führt
diese verhältnismäßig verkleinerte
Abmessung der Öffnungen 236 und 238 am
hinteren Gehäuseende 219 dazu,
dass weniger EMI-Ausstrahlungen vom hinteren Gehäuseende des Transceivermoduls 200 entweichen.
Erneut würde
der Öffnungsabstand
bei Fehlen der beiden Sätze
von Löchern 220,
Ansätzen 225 und
Stiften 230 eine Fläche überspannen,
die viel größer als
jene ist, die durch die beiden Öffnungen 236, 238 mit
verkleinerter Abmessung definiert ist, wodurch die Fläche für das Entweichen
der EMI unerwünschterweise
vergrößert würde. Wie
vorher sollte nicht vergessen werden, dass die in der vorliegenden
Ausführungsform
gezeigte besondere Loch-Ansatz-Stift-Gestaltung nur für den Aufbau
beispielhaft ist, der benutzt werden kann, um eine Gehäuseerdungsumzäunung zum
Einschließen
der EMI in einem Transceivermodul bereitzustellen. Andere Gestaltungen,
die diese Funktion bewahren, sind ebenfalls ins Auge gefasst. Zusätzlich versteht
sich, dass das Konzept der Gehäuseerdungsumzäunung, falls gewünscht, auf
andere Flächen
des Transceivermoduls als das hintere Gehäuseende ausgedehnt werden kann.
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Nun
wird auf 5A bis 5B Bezug
genommen, die noch eine andere Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung veranschaulichen. Soweit sich diese und die vorhergehenden
Ausführungsformen
gemeinsame Merkmale teilen, werden einige dieser Merkmale erneut
nicht besprochen werden. 5A und 5B enthalten
Ansichten eines Abschnitts eines optischen Transceivermoduls 300,
das einen oberen bzw. einen unteren Gehäuseabschnitt 305 und 315 aufweist.
Der obere und der untere Gehäuseabschnitt 305 und 315 bilden
zusammen das Transceivergehäuse,
das eine PCB 310 enthält. Ähnlich wie
bei der vorhergehenden Ausführungsform enthält die PCB 310 zwei
Löcher 320,
die nahe eines Endes durch sie hindurch definiert sind, wobei sich das
Ende im Wesentlichen neben einem hinteren Gehäuseende 319 des Transceivermoduls 300 befindet. Die
Löcher 320 sind
nicht mit einem leitenden Material ausgekleidet und sind so ausgerichtet,
dass sie jeweils eine Säule 325 aufnehmen,
die sich von einem Abschnitt des oberen Gehäuseabschnitts 305 erstreckt
und elektrisch damit verbunden ist. Jede Säule 325 erstreckt
sich durch das entsprechende Loch 320 und tritt mit einem
Abschnitt des unteren Gehäuseabschnitts 315,
in diesem Fall einer von zwei Platten 330, die mit dem
unteren Gehäuseabschnitt
elektrisch verbunden sind, in Kontakt.
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Der
Eingriff jeder Säule 325 mit
der entsprechenden Platte 330 erzeugt einen leitenden Pfad,
der den oberen Gehäuseabschnitt 305 elektrisch
mit dem unteren Gehäuseabschnitt 315 verbindet.
Ferner ermöglicht
diese Verbindung, dass die Gehäuseerdung
durch den leitenden Pfad ausgedehnt wird, wodurch wie in den vorhergehenden
Ausführungsformen
eine Gehäuseerdungsumzäunung am
hinteren Gehäuseende 319 des
Transceivermoduls 300 gebil det wird. Im Gegensatz zu den
vorhergehenden Ausführungsformen
erstreckt sich jede Säule 325 jedoch völlig durch
das entsprechende Loch 320 der PCB 310, um mit
der entsprechenden Platte 330 des unteren Gehäuseabschnitts 315 in
Kontakt zu treten. In anderen Ausführungsformen kann sich die
Säule 325 durch
das Loch 325 erstrecken und direkt mit einer flachen Oberfläche des
unteren Gehäuseabschnitts 315 in
Kontakt treten, wodurch die Erfordernis der Platte 330 beseitigt
wird. Oder in noch einer anderen Ausführungsform kann die Säule-Loch-Platte-Gestaltung
durch Beschichten jedes Lochs 320 mit einer leitenden Beschichtung ähnlich der,
die sich in der in 1A bis 2E veranschaulichten
Ausführungsform
findet, abgeändert
werden, wodurch der elektrische Kontakt zwischen den Gehäuseabschnitten weiter
gesteigert wird. Die vorliegende Ausführungsform dient daher zusätzlich zu
den vorhergehenden und folgenden Ausführungsformen als anderes Beispiel
eines Mittels zum elektrischen Verbinden des oberen und des unteren
Gehäuseabschnitts
mit einer Gehäuseerdung,
um die Fläche
der Ausstrahlung der elektromagnetischen Störung von einem Ende des Transceivermoduls
zu verkleinern.
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Als
nächstes
wird auf 6A bis 6B Bezug
genommen, die eine allgemein mit 500 bezeichnete gedruckte
Schaltplatte veranschaulichen, die nach noch einer anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung gestaltet ist. Die gedruckte Schaltplatte 500 in
dieser Ausführungsform
ist dazu entworfen, in das Gehäuse
eines Transceivermoduls zu passen. Doch die EMI-Verringerungsabänderungen
sind nur auf der gedruckten Schaltplatte 500 ausgeführt. Daher
kann die in dieser Ausführungsform beschriebene
gedruckte Schaltplatte 500 mit bestehenden, nicht abgeänderten
Gehäusen
mit dem gleichen Formfaktor benutzt werden, um ein vollständiges Transceivermodul
zu bilden. Die gedruckte Schaltplatte 500 enthält Hochgeschwindigkeits-Randleiterzüge 520, die
am Rand-Steckverbinderabschnitt 512 der gedruckten Schaltplatte 500 positioniert
sind. Die Hochgeschwindigkeits-Randleiterzüge 520 sind elektrisch
mit eingebetteten Leiterzügen 525 verbunden,
die durch das dielektrische Material im Inneren der gedruckten Schaltplatte
führen und
dann elektrisch mit zentralen Leiterzügen 530 verbunden
sind. Wie in 6A veranschaulicht sind die
zentralen Leiterzüge 530 so
wie die Hochgeschwindigkeits-Randleiterzüge 520 auf der Oberfläche der
gedruckten Schaltplatte 500 positioniert. Die gedruckte
Schaltplatte 500 enthält
ferner zwei elektrische Kontaktlöcher 535.
Die elektrischen Kontaktlöcher 535 sind
enge Löcher,
die sich durch die gesamte gedruckte Schaltplatte 500 erstrecken
und mit einem elektrisch leitenden Material gefüllt sind. Die Kontaktlöcher 535 sind
vom gesamten anderen Schaltungssystem auf oder in der gedruckten
Schaltplatte 500 elektrisch isoliert. Diese Kontaktlöcher 535 stellen
einen Verbindungspunkt mit dem Modulgehäuse bereit, so dass sich eine
Gehäuseerdung durch
die gedruckte Schaltplatte ausdehnen kann. Aufgrund einer eingebetteten
Erdungsschicht 540, die nachstehend beschrieben ist, muss
nur eine Seite der Kontaktlöcher 535 elektrisch
mit dem Gehäuse verbunden
sein, um die eingebetteten Leiterzüge 525 mit der Gehäuseerdung
zu umgeben.
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Die
in 6B veranschaulichte geschnittene Ansicht zeigt,
wie die gedruckte Schaltplatte ferner eine eingebettete Erdungsschicht 540 enthält, die
die eingebetteten Leiterzüge 525 umgibt.
Die eingebettete Erdungsschicht 540 ist elektrisch mit
den Kontaktlöchern 535 verbunden,
um die Gehäuseerdung
vom Gehäuse
zu tragen. Die eingebettete Erdungsschicht 540 ist ein
leitendes Material, das in der in 6B gezeigten
Weise im Inneren der gedruckten Schaltplatte eingebettet ist. Durch
das Aufnehmen dieser eingebetteten Erdungsschicht 540,
die die Gehäuseerdung
trägt,
werden besondere EMI-Wellen,
die im Inneren des Gehäuses
erzeugt werden, wirksam an einem Entweichen gehindert. Die gedruckte Schaltplatte 500 in
dieser Ausführungsform
ist dazu entworfen, in ein Gehäuse
zu passen, das eine hintere Öffnung
völlig
beseitigt, indem es die gedruckte Schaltplatte 500 an einer
seitlichen Stelle zwischen den Hochgeschwindigkeits-Randleiterzügen 520 und den
Kontaktlöchern 535 tatsächlich berührt. Da
alle elektrischen Daten innerhalb dieses Bereichs durch die eingebetteten
Leiterzüge 525 übertragen
werden, ist es dem Gehäuse
möglich,
die gedruckte Schaltplatte physisch zu berühren (den freien Raum, der
im Allgemeinen EMI-Wellen ein Austreten gestattet, völlig zu
beseitigen), ohne die Übertragung
von Daten elektrisch zu stören.
Wie oben beschrieben können die
Kontaktlöcher 535 mit
leitenden Vorrichtungen, die in der Technik bekannt sind, ausgestattet
sein, um sicherzustellen, dass eine elektrische Verbindung zwischen
den Kontaktlöchern 535 und
dem Gehäuse (nicht
gezeigt) hergestellt wird, wie etwa einem leitenden Schaum oder
einer Feder. Zusätzlich
kann die eingebettete Erdung dieser Ausführungsform mit den Verbindungsschemata
der vorhergehenden Ausführungsformen
kombiniert werden, um eine andere elektrische Verbindung zwischen
der gedruckten Schaltplatte 500 und dem Gehäuse (nicht
gezeigt) bereitzustellen.
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In
einer Ausführungsform
kann zur weiteren Erleichterung einer verlässlichen elektrischen Verbindung
zwischen dem oberen Gehäuse
und den Kontaktlöchern 535 und
zwischen dem unteren Gehäuse und
den Kontaktlöchern 535 ein
leitendes Band 550 um die Oberfläche der PCB 500 gebildet
sein, wie in 6A und 6B veranschaulicht
ist. Die Dicke des leitenden Bands 550 ist in 6B zum
Zweck der Sichtbarkeit in der Abbildung übertrieben dargestellt. Das
leitende Band 550 stellt sowohl einen leitenden Erdungspfad
um die PCB herum her, und steigert auch die elektrische Verbindung
mit dem oberen und dem unteren Gehäuse. Dieses leitende Band oder
der Streifen 550 ist beim Herstellen einer verlässlichen elektrischen
Verbindung mit Federn oder Schaum-EMI-Dichtungen, die mit dem oberen und dem
unteren Gehäuse
verwendet werden können, besonders
nützlich.
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Zusammengefasst
betrifft die vorliegende Erfindung einen Modulentwurf, der das Entweichen besonderer
EMI-Wellen verhindert,
indem eine Erdung durch eine PCB, welche sich in einem geerdeten
Gehäuse
befindet, geführt
wird oder diese durchbohrt. Die durchbohrende Erdung beeinflusst
keine der Schaltungen auf der PCB, sondern weist die Wirkung des
Verkleinerns der Größe jeglicher Öffnungen,
durch die die EMI entweichen kann, auf. Die Lehren der vorliegenden
Erfindung sind auf jedes beliebige elektrische Modul anwendbar,
das möglicherweise
Hochfrequenzdaten erzeugt, die möglicherweise
schädliche
EMI-Wellen verursachen.
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Die
vorliegende Erfindung kann in anderen besonderen Formen verkörpert sein,
ohne von ihrem Geist oder ihren wesentlichen Eigenschaften abzuweichen.
Die beschriebenen Ausführungsformen
sollen in jeder Hinsicht nur als veranschaulichend und nicht als
beschränkend
betrachtet werden. Der Umfang der Erfindung ist daher anstatt durch
die vorhergehende Beschreibung vielmehr durch die Ansprüche angegeben.
Alle Veränderungen,
die in die Bedeutung und den Bereich der Gleichwertigkeit der Ansprüche fallen,
sollen in ihrem Umfang erfasst sein.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Die
Erfindung betrifft ein optisches Transceivermodul, das sich durch
eine reduzierte elektromagnetische Störstrahlung („EMI") zwecks eines verbesserten
Betriebs auszeichnet. Der Transceiver weist ein Gehäuse auf,
das durch obere und untere Gehäuseabschnitte
gebildet ist, die zur Bildung eines Hohlraums zusammengefügt sind.
Eine bedruckte Leiterplatte („PCB") ist innerhalb des
Hohlraums angeordnet und weist einen Rand-Steckverbinder auf, der
sich von einem Gehäuseende
erstreckt. Die PCB weist des weiteren zwei Löcher auf, die nahe dem Rand-Steckverbinder
ausgebildet sind und mit elektrisch leitendem Material ausgekleidet
sind. Es sind zwei leitende Platten vorgesehen, die auf den oberen und
unteren Gehäuseabschnitten
angeordnet sind und elektrisch mit den leitenden Löchern verbunden sind,
um die oberen und unteren Gehäuseabschnitte elektrisch
miteinander zu verbinden. Zwei Säulen
auf dem oberen Gehäuseabschnitt
werden von den leitenden Löchern
aufgenommen, um die PCB auf die Gehäuseabschnitte auszurichten.
Eine Gehäuseerdung
eines oder beider Gehäuseabschnitte
erstreckt sich durch durch die Platten und Löcher, um eine „Gehäuseerdungsumzäunung" bereitzustellen und
EMI Emissionen aus dem Transceiverhohlraum zu verhindern.