СПОСОБ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОДКЛЮЧЕНИЯ К МНОГОФАЗНОЙ СЕТИ ИЛИ СОЕДИНЕНИЯ ПАРЫ ЕДИНИЦ РАДИОЭЛЕКТРОННОЙ АППАРАТУРЫ ПОСРЕДСТВОМ МНОГОЖИЛЬНОГО ЭКРАНИРОВАННОГО КАБЕЛЯ С ИДЕНТИЧНЫМИ РАЗЪЁМАМИ ТИПА РОЗЕТКА-ВИЛКА Российский патент 2016 года по МПК H01R11/00 H01R13/719 

Предлагаемое изобретение относится к области электротехники, к устройствам преобразовательной техники в части подавления электромагнитных помех и к технологии сетевых подключений и электрических соединений совместимой электрической электронной и радиоэлектронной аппаратуры.

Оно может быть использовано при сетевом питании зданий и сооружений, крупных вычислительных центров, больших ЭВМ, передающих и приемных устройств.

Особенно важно использование заявляемого способа при размещении аппаратуры внутри помещений ограниченного объема (например, в космической, в подводной или в военной бронированной мобильной технике и в аппаратах).

1. Уровень техники

1.1. Сокращенные обозначения:

ЭМП - электромагнитные помехи,

ФНЧ - фильтр низкой частоты,

ФВЧ - фильтр высокой частоты,

ФСИ - фильтр симметричных импульсов,

ФАС - фильтр асимметричных или одиночных импульсов,

R - активное сопротивление,

С - емкостное (реактивное) сопротивление,

L - индуктивное (реактивное) сопротивление.

Известны способы подключения к многофазной сети приемо-передающей аппаратуры типа «передатчик» или «приемник» посредством многожильного экранированного кабеля с разъемами типа розетка-вилка [1]. Известен и аналогичный способ соединения между собой пары единиц такой аппаратуры «передатчик» или «приемник» [2], в котором корпусы этой аппаратуры снабжают электромагнитными экранами как защитой элементов аппаратуры от внешних электромагнитных помех (ЭМП). Основными недостатками данных способов являются избыточные габаритные размеры.

Известны также способы подключения аппаратуры к сети или электрического соединения между собой с использованием сетевых фильтров [3, 4]. Это могут быть отдельно ФНЧ, ФВЧ, ФСИ или ФАС, а могут быть задействованы в передаче и приеме электрического сигнала все одновременно. Эти фильтры являются отдельными изделиями со своими размерами, и их использование существенно увеличивает размеры аппаратуры к комплекте, усложняя ее обслуживание. Кроме этого, многожильные экранированные кабели с разъемами имеют минимальную длину 1 метр, и при размещении пары совместимой аппаратуры «передатчик»-«приемник» на таком расстоянии общая габаритная длина комплекса связи увеличивается на 1 м.

Из физики известно явление электромагнитного резонанса [5], которое заложено в основу построения электрических схем фильтров для подавления ЭМП [6-21]. Комбинацией в электрических схемах параметров L, С и R создают фильтры для ЭМП типа ФНЧ, ФВЧ, ФСИ или ФАС [22, 23]. Развитие микроэлектроники, появление промышленных компактных высокоточных резисторов, без витковых дросселей и конденсаторов на основе металлокерамики позволило существенно уменьшить габариты фильтров и устанавливать их непосредственно в корпусы электрических многожильных разъемов: или в корпусы вилок, или в корпуса розеток [24-42]. Данное обстоятельство существенно упростило конструкцию радиоэлектронной аппаратуры, поскольку фильтры подавления ЭМП вынесены за пределы самой аппаратуры на периферию внутрь разъемов. Это позволило существенно уменьшить и габариты, и единицы аппаратуры и комплекта соединенной кабелем аппаратуры. Тем не менее, существенным недостатком данных известных способов подключения единицы аппаратуры к многофазной сети или соединения между собой пары единиц такой совместимой аппаратуры, когда внутри разъема (или в вилке, или в розетке) размещены фильтры подавления ЭМП - является увеличение габаритной длины самих разъемов. Это вместе с длиной экранированного многожильного кабеля существенно увеличивает габаритную длину (занимаемую площадь), связанной между собой электрически парой единиц аппаратуры.

Таким образом, известны способы подавления ЭМП, например [43], в котором один или несколько преобразователей, являющихся источниками помех, каждый из которых на своих рабочих частотах создает относительно потенциала корпуса электрооборудования на его входных и выходных линиях отличные друг от друга по частоте и фазе несимметричные помехи. В этом способе высокочастотную составляющую этих помех ослабляют ФВЧ несимметричных радиопомех, включенными на входных и выходных линиях электрооборудования. Для каждого источника помех, эквивалентная ЭДС которого воздействует на корпус относительно одной из цепей преобразователя, формируют напряжение относительно потенциала этой цепи, противофазное напряжению данной помехи, и прикладывают это напряжение к корпусу через двухполюсник, импеданс которого выбирают из условия максимальной компенсации напряжения помехи между линиями и корпусом от данного источника помех. Однако для реализации данного способа нужны фильтры ЭМП.

Отдельно известны сетевые фильтры ЭМП, например [44-46], в которых электрические и электронные цепи (например, по способу [43]) собраны внутри одного цилиндрического электропроводного (металлического) корпуса и цепи имеют общее электрическое соединение с «землей» посредством одной заземляющей пластины внутри корпуса. При этом внутри одного корпуса смонтированы (установлены) электрические схемы известных фильтров, т.е. и ФНЧ, и ФВЧ, и ФСИ, и ФАС [47, 48], в том числе и в электрических разъемах типа розетка [49]. Корпусы этих фильтров выполняют в виде тонкостенных электропроводных цилиндров, а электрические и электронные схемы фильтров размещают внутри корпусов вдоль их оси. Корпусы всех фильтров размещают внутри корпуса разъема вдоль корпуса на одной оси с контактным штырем (для вилки) или на одной оси с контактным гнездом (для розетки).

Это существенно повышает качество основного электрического сигнала за счет фильтрации, но существенно увеличивает длину корпуса фильтров, увеличивая длину разъемов «вилка-розетка» и габаритную длину соединяемой аппаратуры.

Таким образом, известно, что способ электрического подключения к многофазной сети или соединения пары единиц радиоэлектронной аппаратуры посредством многожильного экранированного кабеля с идентичными разъемами типа розетка-вилка содержит следующие операции.

Аппаратуру устанавливают от точки ее подключения (от розетки, например, на стене) к многофазной электрической сети или при соединении между собой аппаратуру устанавливают одна относительно другой (между розетками) на расстоянии длины многожильного экранированного кабеля, на концах которого монтируют электрические разъемы типа - вилка. Предварительно, или вилки, или розетки комплектуют фильтрами ФНЧ, ФВЧ, ФСИ или ФАС, размещенными в одном тонкостенном электропроводном цилиндре-корпусе. Число корпусов всех фильтров устанавливают идентичным числу контактных штырей (для вилки) или числу контактных гнезд (для розетки). Корпусы размещают внутри корпуса разъема вдоль корпуса на одной оси с контактным штырем (для вилки) или на одной оси с контактным гнездом (для розетки).

Во всех известных способах, эти корпусы, содержащие (внутри) фильтры ЭМП, разделены друг от друга расстоянием в радиальном направлении (от оси вилки или от оси розетки), и это расстояние практически равно самому диаметру корпуса каждого из фильтров [48].

По неизвестным для авторов данного технического решения причинам электропроводные корпусы изолированы друг от друга диэлектрическими перегородками и, одновременно, соединены электрически (подключены) с фазой «земля» [48, фиг. 2]. Фильтры электрически подключают к наружным контактам разъемов (штыри или гнезда) последовательно.

2. Наиболее близкое к заявляемому - техническое решение (прототип) при изучении и анализе источников информации может быть представлено в комбинации отдельных операций, известных из аналогов (комбинированный или сборный прототип).

Способ электрического подключения к многофазной сети или соединения пары единиц радиоэлектронной аппаратуры посредством многожильного экранированного кабеля с идентичными разъемами типа розетка-вилка, содержащими внутри корпусами фильтров электромагнитных сетевых помех, включает в себя следующие известные операции. Вилки или розетки комплектуют фильтрами ФНЧ, ФВЧ, ФСИ или ФАС, размещая их все или по отдельности в одном тонкостенном электропроводном цилиндре-корпусе.

Число корпусов всех фильтров устанавливают идентичным числу контактных штырей (для вилки) или числу контактных гнезд (для розетки).

Корпусы фильтров размещают внутри корпуса разъема вдоль корпуса на одной оси с контактным штырем (для вилки) или на одной оси с контактным гнездом (для розетки).

Корпусы фильтров ЭМП разделены друг от друга расстоянием в радиальном направлении (от оси вилки или от оси розетки), и это расстояние практически равно самому диаметру корпуса каждого из фильтров.

Фильтры электрически подключают к наружным контактам разъемов (штыри или гнезда).

Саму аппаратуру устанавливают от точки ее подключения (от розетки, например, на стене) к многофазной электрической сети или при соединении между собой аппаратуру устанавливают одна относительно другой так, что между розетками на расстоянии длины многожильного экранированного кабеля концы штырей вилок входят к электрический контакт гнезд вилок плотно, обеспечивая электрическое соединение.

В цели предлагаемого изобретения (по сравнению с прототипом) входят получение следующих технических результатов.

1. Уменьшение габаритной площади, занимаемой подключаемой или соединяемой аппаратурой.

3. Причины, препятствующие получению технических результатов.

3.1. Избыточная габаритная длина разъемов и общая габаритная длина (рабочая площадь), занимаемая аппаратурой при соединении кабелем в совокупности.

Эта причина, в доступной, для восприятия, форме (виде), представлена на фиг. 1-4.

На самом виде (фиг. 1-2) показан общий вид сборки (способ электрического соединения) передающей 1 (длиной л1) или и передающей 1 и приемной 2 (длиной л2) аппаратуры [1, 48] с розетками 3 (длиной л3), вилками 4 (длиной л4), размещенными на концах кабеля 5 (длиной л5). На фиг. 3-4 показаны элементы известных разъемов, например вилки (фиг. 3) [48, фиг. 2]. На фиг. 1 показана возможность аналогичного подключения, например, передающей аппаратуры 1 к многофазной сети посредством разъемов 3, 4, когда розетку сетевого питания неподвижно закрепляют на неподвижной вертикальной поверхности стены 6 относительно неподвижной горизонтальной поверхности фундамента или основания ФО.

Позиции, соответствующие элементам вилки (фиг. 3), обозначены так же, что и на фиг. 2 [48]. Устройство известных розеток с фильтрами ЭМП аналогично устройству вилок.

На фиг. 1-4 представлены габаритные размеры известных способов электрического подключения к многофазной сети или соединения пары единиц радиоэлектронной аппаратуры посредством многожильного экранированного кабеля с идентичными разъемами типа розетка-вилка, содержащими внутри корпусами фильтров электромагнитных сетевых помех, включающих в себя известные ФНЧ, ФВЧ, ФСИ или ФАС. Эти фигуры соответствуют упомянутому выше комбинированному, из аналогов, прототипу.

Габаритная длина Л1 всей сборки аппаратуры изначально велика из-за длины самого кабеля 5 (фиг. 1, 2) и избыточной длины л13 корпуса фильтров (4 фильтра поз. 13.1-13.4, каждый длиной л, фиг. 3, 4) сетевых помех, из-за ненужного увеличения длины самих корпусов вилок Л4 или розеток Л3, а также из-за самой длины экранируемого соединительного кабеля Л5. На этом основании габаритная длина Л1 сборки аппаратуры 1 и 2 (например, одинаковой ширины - Ш) составляет сумму всех длин л1-л5, изображенных на фиг. 1,2.

Габаритная длина Л1 всей сборки и, соответственно, габаритная площадь радиоэлектронной аппаратуры слишком велика, например, чтобы использовать их внутри помещений ограниченного объема (например, в космической, в подводной или в военной бронированной мобильной технике и в аппаратах).

4. Признаки прототипа, совпадающие с заявляемым предлагаемым изобретением.

Способ электрического подключения к многофазной сети или соединения пары единиц радиоэлектронной аппаратуры посредством многожильного экранированного кабеля с идентичными разъемами типа розетка-вилка, содержащими внутри корпусами фильтров электромагнитных сетевых помех, включает в себя следующие известные операции. Вилки или розетки комплектуют фильтрами ФНЧ, ФВЧ, ФСИ или ФАС, размещая их все или по отдельности в одном тонкостенном электропроводном цилиндре-корпусе.

Число корпусов всех фильтров устанавливают идентичным числу контактных штырей (для вилки) или числу контактных гнезд (для розетки).

Корпусы фильтров размещают внутри корпуса разъема вдоль корпуса на одной оси с контактным штырем (для вилки) или на одной оси с контактным гнездом (для розетки).

Корпусы фильтров ЭМП разделены друг от друга расстоянием в радиальном направлении (от оси вилки или от оси розетки), и это расстояние практически равно самому диаметру корпуса каждого из фильтров.

Фильтры электрически подключают к наружным контактам разъемов (штыри или гнезда).

Саму аппаратуру устанавливают от точки ее подключения (от розетки, например, на стене) к многофазной электрической сети или при соединении между собой аппаратуру устанавливают одна относительно другой так, что между розетками на расстоянии длины многожильного экранированного кабеля концы штырей вилок входят к электрический контакт гнезд вилок плотно, обеспечивая электрическое соединение.

5. Основной задачей предлагаемого изобретения является существенное уменьшение габаритных размеров (занимаемой площади) сборки (электрического соединения или подключения) аппаратуры за счет уменьшения габаритной длины элементов соединения.

6. Эти технические результаты в заявляемом способе электрического подключения к многофазной сети или соединения пары единиц радиоэлектронной аппаратуры посредством многожильного экранированного кабеля с идентичными разъемами типа розетка-вилка достигаются тем, что корпусы фильтров выполняют в виде ступенчатых по диаметру цилиндров, каждый из которых состоит из двух ступеней, большего и меньшего диаметра, размещая корпусы фильтров внутри корпуса разъема с минимальным зазором или без зазоров относительно друг друга и образуя их парную компоновку в виде «ласточкино гнездо», не меняя при этом межосевое расстояние между корпусами фильтров, а фильтры неодинакового назначения размещают внутри ступеней корпусов фильтров, причем фильтры в ступенях корпусов вилок неодинаковы с фильтрами в ступенях корпусов розеток, при этом подключая или соединяя аппаратуру ее устанавливают так, что тыльные поверхности вилок на противоположных концах кабеля располагают в одной вертикальной плоскости, выгибая соединяемый кабель вверх.

7. Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 показана общая схема (способ) подключения аппаратуры к сети или соединения пары единиц аппаратуры посредством многожильного экранированного кабеля с идентичными разъемами типа вилка - вид в плане. На фиг. 2 показана та же схема - вид сверху (Вид Б).

Схемы на фиг. 1, 2 являются общими, известными из источников информации [1-5] и представляют собой известный комбинированный прототип, изображенный на основе известных аналогов, как общая схемы подключения аппаратуры к многофазной сети или как общая схема соединения пары единиц аппаратуры посредством многожильного кабеля с разъемами типа вилка на противоположных концах.

На фиг. 3 показана известная (типовая) схема конструкции разъема типа вилка, содержащая внутри своего корпуса корпусы фильтров электромагнитных сетевых помех [48, фиг. 2]. Из аналогов известно, что схема конструкции разъема типа розетка аналогична. Отличие от вилки заключается в том, что вместо контактных штырей (вилка) используются контактные гнезда для этих штырей (розетка).

На фиг. 4 показана увеличенная схема корпуса фильтров ЭМП на основе известных аналогов (комбинированный прототип, содержащий все известные ФНЧ, ФВЧ, ФСИ и ФАС).

На фиг. 5 показана схема выполнения и размещения корпусов фильтров ЭМП внутри корпуса разъема (вилка или розетка) с минимальным зазором между корпусами фильтров по заявляемому способу.

На фиг. 6 показана схема выполнения и размещения корпусов фильтров ЭМП внутри корпуса разъема (вилка или розетка) без зазоров между корпусами фильтров по заявляемому способу.

На фиг. 7 показана схема электрического соединения пары единиц аппаратуры посредством многожильного экранированного кабеля с идентичными разъемами типа розетка-вилка по заявляемому способу - вид в плане.

На фиг. 8 показана схема электрического соединения пары единиц аппаратуры посредством многожильного экранированного кабеля с идентичными разъемами типа розетка-вилка по заявляемому способу - вид сверху.

7.1. В заявляемом способе электрического подключения или соединения пары единиц аппаратуры на фиг. 1-8 обозначены следующие функциональные элементы.

Буквами обозначено:

ФО - фундамент или неподвижное горизонтальное основание (фиг. 1, 7);

Ш - ширина аппаратуры (фиг. 2, 8);

А - межосевое расстояние между корпусами фильтров ЭМП (фиг. 3, 5, 6);

δ - зазор между корпусами фильтров ЭМП внутри корпуса разъема (фиг. 3);

ВП - вертикальная плоскость, проходящая через тыльную поверхность корпуса вилки (фиг. 3, 7, 8);

л - длина фильтра ЭМП внутри корпуса фильтра (фиг. 3, 5, 6).

Обозначено цифрами и буквами с цифрами:

Л1 - общая рабочая (габаритная) длина сборки аппаратуры после соединения пары ее единиц известными способами, фиг. 1;

Л2 - общая рабочая (габаритная) длина сборки аппаратуры после соединения пары ее единиц на основе заявляемого способа, фиг. 7;

1 - аппаратура, например, передающая (далее по тексту - передатчик), фиг. 2, 8;

л1 - рабочая (габаритная) длина передатчика 1, фиг. 1, 7;

2 - аппаратура, например, приемная (далее по тексту - приемник), фиг. 2, 8;

л2 - рабочая (габаритная) длина приемника 2, фиг. 1, 7;

3 - розетка с фильтрами ЭМП, фиг. 2;

л3 - длина розетки 3, фиг. 1;

3* - розетка с фильтрами ЭМП по заявляемому способу, фиг. 8;

л3* - длина розетки 3*, фиг. 7;

4 - вилка с фильтрами ЭМП, фиг. 2;

л4 - длина вилки 4, фиг. 1;

4* - вилка с фильтрами ЭМП по заявляемому способу, фиг. 8;

л4* - длина вилки 4*, фиг. 7;

5 - многожильный экранированный соединительный кабель с вилками 4 на противоположных концах, фиг. 2;

л5 - длина кабеля 5 между вилками 4, фиг. 1;

5* - кабель 5 с вилками 4* на противоположных концах, фиг. 8;

6 - вертикальная поверхность стены (стена отдельно не обозначена) с закрепленной на поверхности розеткой 3 или 3*, фиг. 1;

Позициями 7-18 и 20, 22 (фиг. 3) обозначены те же элементы, что и в аналоге [48, фиг. 2], в том числе:

7 - резьбовое соединение частей корпуса вилки 3, 3*;

8 - хвостовик контактного штыря с паяльной чашкой;

9 - штыри фильтров 13;

10 - дренажно-заливочные отверстия;

11 - эластичная прокладка;

12 - стопорное кольцо;

13 - корпусы 13 фильтров ЭМП;

14 - буртик в хвостовике корпусов 13;

15 - двухсторонняя проточка на хвостовике корпусов 13;

16 - хвостовики корпусов 13;

17 - гребенчатый изолятор;

18 - изолятор, позиционирующий хвостовики 16;

20 - компаунд, герметизирующий части корпуса вилки 3, 3*;

22 - заземляющая пластина;

Авторами, дополнительно на фиг. 3, соответствующей фиг. 2 аналога [48], обозначено:

л4 - длина вилки 4, фиг. 1;

л13 - рабочая (габаритная) длина корпуса 13 фильтров ЭМП;

ВП - вертикальная плоскость или плоскость тыльного торца вилки;

А - межосевое расстояние между соседними корпусами 13 фильтров ЭМП;

δ - зазор (δ>d13);

Внутри корпуса 13 длиной л13 постоянного диаметра d13 (фиг. 4) могут быть размещены вдоль оси все известные фильтры ЭМП основных назначений, т.е. и ФНЧ (например, 13.1), и ФВЧ (например, 13.2), и ФСИ (например, 13.3), и ФАС (например, 13.4). В совокупности они (разных четырех назначений) подавляют и все известные основные ЭМП, однако увеличивается рабочая (габаритная) длина (л13=4л) корпусов 13 внутри разъемов (в вилке или розетке), увеличивается габаритная длина (л4) разъемов и, соответственно, электрических соединений (фиг. 3, 4).

7.2. На фиг. 5 и 6 показана сущность заявляемого способа в части создания и компоновки корпусов фильтров ЭМП внутри разъемов типа вилка-розетка.

7.2.1. Каждый корпус 23 (фиг. 5) фильтров ЭМП состоит из двух цилиндрических ступеней 23.1 и 23.2 разных диаметров.

Ступень 23.1 корпуса 23 фильтров имеет больший в 2 раза диаметр, чем d13, т.е. 2d13 и меньшую в 2 раза длину, длина фильтра л, т.е. 1/2 л. Контур фильтра, например, 13.3 размещен внутри этой ступени не вдоль оси корпуса (внутри этой ступени), а перпендикулярно оси в плоскости внутренней окружности ступени (во внутреннем цилиндрическом объеме).

Ступень 23.2 корпуса 23 фильтров имеет одинаковый с корпусом 13 диаметр и длину л одного фильтра. Контур фильтра, например, 13.1 размещен внутри этой ступени вдоль оси корпуса (внутри этой ступени).

Корпусы 23 размещены в корпусах разъемов (розетки 3* или вилки 4*) на том же межосевом расстоянии А, параллельно друг другу, но установлены так, относительно друг друга, что в каждой их паре они входят друг в друга, образуя взаимную компоновку типа «ласточкино гнездо». Так, что ступень 23.1 большего диаметра одного корпуса 23 расположена напротив ступени 23.2 меньшего диаметра соседнего корпуса 23, при этом зазор между корпусами 23 делают минимальным, уменьшая его до 0,5 мм.

В таком виде корпусы 23 создают и компонуют ими и розетки, и вилки разъемов, размещая внутри корпуса 23 два фильтра неодинакового назначения, например 13.1 и 13.3, по одному в каждой ступени. Если корпусы 23 вилки 4* снабжены фильтрами 13.1 и 13.3, то в ступенях 23.1 и 23.2 корпусов 23 розетки 3* размещают фильтры 13.2 и 13.4 соответственно.

В этом случае, при электрическом контакте «вилка-розетка» фильтрами 13.1-13.4 подавляются основные известные виды ЭМП.

7.2.2. Каждый корпус 24 (фиг. 6) фильтров ЭМП состоит из двух цилиндрических ступеней 24.1 и 24.2 разных диаметров.

Ступень 24.1 корпуса 24 фильтров имеет больший в 2 раза диаметр, чем d13, т.е. 2d13, и меньшую в 2 раза длину, чем л, т.е. 1/2л. Контур фильтра, например, 13.1 размещен внутри этой ступени не вдоль оси корпуса 24 (внутри этой ступени), а перпендикулярно оси в плоскости внутренней окружности ступени 24.1 (во внутреннем цилиндрическом объеме).

Ступень 24.2 корпуса 24 фильтров имеет меньший диаметр, чем ступень 24.1, но больший в 1,5 раза, чем у корпуса 13 диаметр, т.е. 1,5d13. Длина этой ступени 24.2 та же, что и длина ступени 24.1, т.е. 1/2л. Контур фильтра, например, 13.3 размещен внутри этой ступени так же, как и в ступени 24.1 - перпендикулярно оси в плоскости внутренней окружности ступени 24.1 (во внутреннем цилиндрическом объеме).

Корпусы 24 размещены в корпусах разъемов (розетки 3* или вилки 4*) на том же межосевом расстоянии А, параллельно друг другу, но установлены так, относительно друг друга, что в каждой их паре они входят друг в друга, образуя взаимную компоновку типа «ласточкино гнездо». Так, что ступень 24.1 большего диаметра одного корпуса 24 расположена напротив ступени 24.2 меньшего диаметра соседнего корпуса 24, при этом зазор между корпусами 24 отсутствует. В таком виде корпусы 24 создают и компонуют ими и розетки, и вилки разъемов, размещая внутри корпуса 24 два фильтра неодинакового назначения, например 13.1 и 13.3, по одному в каждой ступени. Если корпусы 24 вилки 4* снабжены фильтрами 13.1 и 13.3, то в ступенях 24.1 и 24.2 корпусов 24 розетки 3* размещают фильтры 13.2 и 13.4 соответственно.

В этом случае, при электрическом контакте «вилка-розетка» фильтрами 13.1-13.4 подавляются основные известные виды ЭМП.

7.3. На фиг. 7 и 8 показана сущность заявляемого способа в части взаимной компоновки пары единиц аппаратуры при их соединении.

Пару единиц аппаратуры, например передатчик 1 и приемник 2 (фиг. 7, 8), устанавливают относительно друг друга так, что розетки 3* каждой из единиц 1 и 2 обращены навстречу друг другу, а тыльные поверхности (на фигурах не обозначены) вставленных в них вилок 4* (на противоположных концах кабеля 5*) располагают в одной вертикальной плоскости ВП. При этом тело кабеля 5* выгибают вверх, располагая его выше разъемов типа вилка-розетка.

7.4. Технический результат (цель) в данном предлагаемом изобретении достигается следующим образом.

Уменьшение габаритной длины Л2 (фиг. 7) по сравнению с Л1 (фиг. 1) достигается, во-первых, за счет устранения из Л1 длины л5 кабеля 5 (фиг. 7 и фиг. 1). Во-вторых, за счет существенного уменьшения длин разъемов л3* по сравнению с л3 и л4* по сравнению с л4.

Длина разъема (вилка и розетка) в собранном виде содержит длины корпусов фильтров ЭМП. Длина л13 корпуса 13 фильтров ЭМП в прототипе (фиг. 3, 4) составляет 4л. Если пару фильтров ЭМП разного назначения разместить в корпусе 13 розетки, а другую пару другого назначения - в корпусе 13 вилки, то длина электрического соединения л3+л4 (вилка-розетка, фиг. 1, 3) будет также пропорциональна длине 4л.

Создание цилиндрических корпусов 23 из двух ступеней 23.1 и 23.2 (фиг. 5) и размещение их внутри корпуса вилки и розетки с минимальным взаимным зазором 0,5 мм позволяет уменьшить длину л23 корпуса 23 фильтров до 1,5 л. Поскольку такая же (по количеству) часть фильтров, но другого назначения размещена в розетке, то общая длина сборки л3*+л4* (вилка 4*-розетка 3*, фиг. 7) будет пропорциональна длине 3л.

Создание цилиндрических корпусов 24 из двух ступеней 24.1 и 24.2 (фиг. 6) и размещение их внутри корпуса вилки и розетки без зазора позволяет уменьшить длину л24 корпуса 24 фильтров ЭМП до 1л. Поскольку такая же (по количеству) часть фильтров, но другого назначения размещена в розетке, то общая длина сборки л3*+л4* (вилка 4*-розетка 3*, фиг. 7) будет пропорциональна длине 2л.

Дополнительным существенным преимуществом заявляемого технического решения является упрощение конструкции и технологии изготовления разъемов (и вилок и розеток) с фильтрами ЭМП. Так, в известной конструкции разъема (например, вилки, фиг. 3) с фильтрами ЭМП обязательно присутствует заземляющая пластина (поз. 22, фиг. 2 [48]). В этой пластине необходимо изготовить столько же отверстий (охватывающих корпусы 13 фильтров ЭМП), сколько и самих корпусов фильтров.

В данном техническом решении (фиг. 6) в заземляющей пластине 22 достаточно одного фигурного отверстия (на фиг. 6 не обозначено), охватывающего снаружи корпусы 24 фильтров ЭМП, которые (корпуса) размещены внутри корпуса разъема без зазоров, т.е. находятся в контакте между собой.

Поскольку корпусы 24 (как и 13) фильтров выполняют из электропроводного материала и имеют общее заземление, то такое исполнение и компоновка заземляющей пластины 22 повышает надежность работы фильтров ЭМП дополнительно.

Особенно важно использование заявляемого способа при размещении аппаратуры внутри помещений ограниченного объема (например, в космической, в подводной или в военной бронированной мобильной технике и в аппаратах), где требуется особая компактность.

8. Источники информации

1. Китаев В.К. Электротехнические устройства радиосистем. М., Энергия, 1971.

2. Полонский Н.В. Конструирование электромагнитных экранов для радиоэлектронной аппаратуры. М., Советское радио, 1979.

3. Босый Н.Д. Электрические фильтры. Киев, Гос. изд. техн. лит. УССР, 1960.

4. Источники электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Под ред. Найвельта Г.С., М., Радио и связь, 1985.

5. Орир Дж. Физика, т. 1, § 6 «Цепи переменного тока», М., Мир, 1981.

6. Линейный фильтр 1F-4. Технический паспорт. СП. «АС», С.-Петер., 1992.

7. JP 60-87512 В4, 17.05.85.

8. EP 0267129 А1, 11.05.88.

9. US 3683271 А, 08.08.72.

10. FR 2576163 F1, 18.07.86.

11. US 4888675 А, 19.12.89.

12. US 4369490 А, 18.01.83.

13. Заявка JP 60-21467 В, МПК H01R 13/647, 1985.

14. Заявка DE 3403013, МПК H01R 25/00, 1985.

15. US 4408171 А, 1983.

16. US 4614924 А, 1986.

17. SU 928473 А, 15.05.1982.

18. US 4083022 A, 04.04.1979.

19. US 4083022 A, 04.04.1978.

20. DE 7828515 U1, 08.03.1979

21. DE 1250891 B, 28.09.1967.

22. http://coretech.com.ua

23. http://www.coretech.com.ua/docs/coretech_EMI_suppression_components-D2U_%5B2013%5D.pdf

RU 2051466 C1, 27.12.1995.

24. RU 2186694 C1, 10.08.2002.

25. US 6362985 A, 02.03.2002.

26. US 7032195 A, 2006.

27. RU 2133540 C2, 20.07.1999.

28. RU 2069436 C1, 20.11.1996.

29. RU 2044380 C1, 20.09.1995.

30. EP 0381131 A2, 08.08.1990.

31. DE 19815488 C1, 09.03.2000.

32. RU 49377 U1, 10.11.2005.

33. RU 1778835 A1, 30.11.1992.

34. RU 2051466 C1, 27.12.1995.

35. RU 2186694 C1, 10.08.2002.

36. US 6362985 A, 02.03.2002.

37. US 7032195 A, 18.04.2006.

38. RU 2321115 C1, 27.03.2008.

39. DE 19815488 C1, 09.03.2000.

40. DE 20316051 U1, 18.12.2003.

41. US 2003/232600 A1, 18.12.2003.

42. RU 2179356 C2, 10.02.2002.

43. RU 2343630 C1, 10.01.2009.

44. RU 2138914 C1, 27.09.1999.

45. RU 49377 U1, 10.11.2005.

46. RU №93190 U1, 20.04.2010.

47. RU 2321115 C1, 27.03.2008.

48. RU №2396651 C2, 10.08.2010.

49. RU №119945 U1, 27.08.2012.

Изобретение относится к технологии сетевых подключений и электрических соединений совместимой электрической электронной и радиоэлектронной аппаратуры. При соединении пары единиц аппаратуры посредством многожильного экранированного кабеля с идентичными разъемами типа розетка-вилка вилки или розетки комплектуют фильтрами электромагнитных помех низкой частоты, высокой частоты, симметричных или асимметричных импульсов, размещая их все или по отдельности в одном тонкостенном электропроводном цилиндрическом корпусе. Число корпусов всех фильтров устанавливают идентичным числу контактных штырей (для вилки) или числу контактных гнезд (для розетки), размещая корпусы фильтров внутри корпуса разъема на одной оси с контактным штырем вилки или на одной оси с контактным гнездом розетки с одинаковым межосевым расстоянием между корпусами фильтров. Аппаратуру устанавливают от точки ее подключения к многофазной электрической сети или между розетками на расстоянии длины многожильного экранированного кабеля. Концы штырей вилок входят к электрический контакт гнезд розеток плотно, обеспечивая электрическое соединение аппаратуры. Корпусы фильтров выполняют в виде ступенчатых по диаметру цилиндров, каждый из которых состоит из двух ступеней большего и меньшего диаметра. Корпусы фильтров размещают внутри корпуса разъема с минимальным зазором или без зазоров относительно друг друга, образуя их парную компоновку в виде «ласточкиного гнезда», не меняя при этом межосевое расстояние между корпусами фильтров. Фильтры неодинакового назначения размещают внутри ступеней корпусов фильтров. При этом фильтры в ступенях корпусов вилок неодинаковы с фильтрами в ступенях корпусов розеток. Подключая или соединяя аппаратуру, ее устанавливают, располагая тыльные поверхности корпусов вилок на противоположных концах кабеля в одной вертикальной плоскости, выгибая соединяющий кабель вверх. Технический результат - возможность значительного уменьшения габаритной длины сборки и соединений с одновременным повышением надежности работы фильтров подавления электромагнитных помех. 8 ил.

Способ электрического подключения к многофазной сети или соединения пары единиц радиоэлектронной аппаратуры посредством многожильного экранированного кабеля с идентичными разъемами типа розетка-вилка, в котором вилки или розетки комплектуют фильтрами электромагнитных помех низкой частоты, высокой частоты, симметричных или асимметричных импульсов, размещая их все или по отдельности в одном тонкостенном электропроводном цилиндрическом корпусе, а число корпусов всех фильтров устанавливают идентичным числу контактных штырей (для вилки) или числу контактных гнезд (для розетки), размещая корпусы фильтров внутри корпуса разъема на одной оси с контактным штырем (для вилки) или на одной оси с контактным гнездом (для розетки) с одинаковым межосевым расстоянием между корпусами фильтров, при этом аппаратуру устанавливают от точки ее подключения к многофазной электрической сети или при соединении между собой так, что между розетками на расстоянии длины многожильного экранированного кабеля концы штырей вилок входят в электрический контакт гнезд розеток плотно, обеспечивая электрическое соединение аппаратуры, отличающийся тем, что корпусы фильтров выполняют в виде ступенчатых по диаметру цилиндров, каждый из которых состоит из двух ступеней, большего и меньшего диаметра, размещая корпусы фильтров внутри корпуса разъема с минимальным зазором или без зазоров относительно друг друга и образуя их парную компоновку в виде «ласточкиного гнезда», не меняя при этом межосевое расстояние между корпусами фильтров, а фильтры не одинакового назначения размещают внутри ступеней корпусов фильтров, причем фильтры в ступенях корпусов вилок не одинаковы с фильтрами в ступенях корпусов розеток, при этом, подключая или соединяя аппаратуру, ее устанавливают так, что тыльные поверхности корпусов вилок на противоположных концах кабеля располагают в одной вертикальной плоскости, выгибая соединяющий кабель вверх.