Brevet FR2900280A1 — publié le 20071026

L'invention concerne un connecteur apte à être utilisé dans des liaisons câblées, à haut débit et conçu pour apporter un minimum de perturbations aux signaux transférés. L'invention concerne aussi un couple de connecteurs, respectivement de type mâle et femelle, susceptible de coopérer de façon satisfaisante dans une liaison à haut débit. Lorsqu'on désire réaliser des liaisons numériques comportant des câbles susceptibles de véhiculer des informations numériques à haut débit (typiquement supérieures à 100 Mbits/s) se pose le problème de raccorder un tel câble, soit à un autre câble analogue, soit à un système électronique de traitement, à l'aide de connecteurs performants, conçus pour ne pas altérer la qualité des signaux transmis. Or, une ligne de transmission bifilaire blindée, généralement recommandée pour de tels signaux, nécessite des connecteurs spécifiques, à haute performance. Ils doivent par exemple assurer une bonne protection vis-à-vis des perturba- tions électromagnétiques extérieures. Ils doivent aussi perturber aussi peu que possible l'impédance constante prédéterminée des lignes de transmission. On rappelle que les câbles bifilaires blindés utilisés pour ces liaisons à haut débit présentent une impédance constante, caractéristique, par exemple de 100 ohms. Le connecteur doit être étudié pour que cette impédance ne varie pas de façon significative au niveau du raccordement. Les câbles doivent notamment se raccorder, par exemple par soudure, d'une façon suffisamment simple, fiable et répétitive, sans nécessiter une habilité particulière du technicien chargé d'assembler le câble et le connecteur, typiquement par soudures. L'invention permet d'atteindre ces objectifs, notamment le raccordement à impédance constante. Plus particulièrement, l'invention concerne un connecteur adapté à au moins une ligne de transmission haut débit bifilaire, blindée, à impédance constante prédéterminée, caractérisé en ce qu'il comprend en combinaison - deux broches parallèles, - un insert isolant dans lequel sont montées lesdites broches, - un boîtier métallique comprenant un manchon ouvert à rune de ses extrémités, ledit manchon abritant ledit insert et lesdites broches, e - un circuit imprimé de connexion installé dans ledit boîtier raccordé auxdites broches et configuré pour maîtriser la géométrie du raccordement de ladite ligne bifilaire dans ledit boîtier. Le type de connecteur défini ci-dessus peut avantageusement être obtenu par une modification appropriée d'un connecteur répondant à la norme MIL DTL 83513. Cette norme définit un type de connecteur connu dans la technique sous l'appellation "micro-D". Notamment, le détrompage est obtenu par la forme en D du manchon métallique du boîtier du connecteur, abritant les broches. Le circuit imprimé mentionné ci-dessus permet de réaliser le raccordement des câbles blindés en respectant l'adaptation d'impédance, notamment l'écartement des deux fils et en facilitant les connexions soudées. Avantageusement, ledit circuit imprimé inclus dans le boîtier comprend deux pistes parallèles, sensiblement dans le prolongement des deux broches. Ces dernières sont respectivement raccordées à des premières extrémités de ces deux pistes tandis que les extrémités de la ligne bifilaire (les âmes des deux fils blindés) sont destinées à être soudées à des secondes extrémités de ces deux pistes, respectivement. Selon une autre particularité avantageuse, ledit circuit imprimé comporte une troisième piste perpendiculaire auxdites deux pistes parallèles et au voisinage desdites secondes extrémités de celles-ci, pour le raccordement de la ou chaque gaine de blindage de ladite ligne bifilaire blindée. Un plan de masse peut être avantageusement prévu sur l'autre face du circuit imprimé pour obtenir l'impédance voulue entre les deux pistes parallèles. L'invention concerne aussi un couple de connecteurs, chacun selon la description qui précède, l'un comportant au moins une paire de broches mâles et l'autre comportant au moins une paire de broches ferud:es, et de connue en soi, l'un des connecteurs co [Duit an manchon métallique précité dit "manchon extérieur", de section plus grande que celle du manchon métallique correspondant de l'autre connecteur dit "manchon intérieur", de façon à coulisser le long de ce dernier, lors de l'accouplement des deux connecteurs. Selon une autre caractéristique avantageuse, ledit manchon extérieur a une longueur suffisante pour que son extrémité libre vienne en contact électrique d'un socle du connecteur comportant ledit manchon intérieur. De cette façon, on améliore considérablement la qualité et la continuité du blindage de protection contre les champs électromagnétiques extérieurs, obtenu par l'assemblage des deux boîtiers. La qualité du contact électrique est garantie par un verrouillage mécanique entre les deux boîtiers, après accouplement électrique, de préférence au moyen de vis et écrous. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemples et faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d'un connecteur à deux voies bifilaires, conforme à l'invention, le boîtier de ce connecteur étant ouvert ; - la figure 2 est une vue schématique en coupe illustrant un 20 couple de connecteurs, à broches mâles et femelles, conforme à l'invention, avant accouplement ; - la figure 3 est une vue analogue à la figure 2 illustrant les deux connecteurs après accouplement ; - la figure 4 est une vue en bout d'un connecteur à quatre voies 25 bifilaires ; et -la figure 5 est une vue en bout d'un autre connecteur à quatre voies bifilaires. La figure 1 représente un connecteur 11 permettant de raccorder deux lignes de transmission bifilaires 13, 14 à haut débit. Ce 30 connecteur est susceptiLie d'être raccordé soit à un connecteur semblable, par e:-'er pour jer lesdites I; -, soit Jr, connecteur fixe, installé d'ans un appa unique traitant eee .1oernes acheminées par ces lignes. Selon l'exemple, chaque ligne de transmission 13, 14 est 35 rani tu'e per un câble blindé cylindrique classique enfermant deux fils 17 tressée 20 commune. La gaine est elle-même entourée d'un manchon isolant 21. Les dessins illustrent les connecteurs déjà raccordés aux lignes de transmission. Les deux câbles blindés sont eux-mêmes entourés d'une tresse métallique 22 électriquement connectée au boîtier métallique 23 du connecteur par l'intermédiaire d'un tube métallique 24 comprenant un épaulement 24a engagé dans une empreinte du boîtier. La tresse est sertie sur ce tube. Chaque ligne de transmission bifilaire blindée 13, 14, décrite ci-10 dessus est à impédance constante prédéterminée, par exemple de 100 ohms. Comme cela est visible sur la figure 1, le boîtier métallique 23 est constitué de deux parties assemblées, une première partie 23a supportant les composants d'interconnexion et une seconde partie 23b 15 formant couvercle. Pour chaque ligne bifilaire, le connecteur comprend : -deux broches parallèles (qui peuvent être des broches mâles 25a ou des broches femelles 25b) - un insert isolant 26a ou 26b dans lequel sont montées lesdites 20 broches, - un manchon métallique 30a ou 30b (faisant partie de ladite première partie du boîtier) ouvert à l'une de ses extrémités et abritant ledit insert et lesdites broches. Ces éléments sont bien visibles sur les figures 2 et 3. 25 En outre, le boîtier 23 abrite (pour chaque ligne bifilaire) un circuit imprimé de connexion 32 disposé entre lesdites broches 25a ou 25b installées dans un manchon 30a ou 30b et ladite ligne de transmission bifilaire blindée correspondante. La structure de ce circuit imprimé de connexion 32 permet de 30 faciliter le raccordement du câble blindé. Elle permet aussi de maîtriser la géo:eeti de la bifilaire au travers leci:L boîtier, -à-dire entre le câble ec les deux broches parallèles correspareeiltes. Chaque manchon 30a ou 30b abrite un insert 26a ou 26b qui ne comporte que deux broches parallèles. 35 fis ls l'exemple de la figure 1 où conne :e i est conc~a po raccc a et abrite par conséquent deux inserts 26a (situés dans les manchons) et deux circuits imprimés 32. Chaque circuit imprimé comprend deux pistes parallèles 34 agencées sensiblement dans le prolongement des deux broches 25a et lesdites broches sont respectivement raccordées à des premières extrémités 35 de ces deux pistes. Les extrémités de la ligne bifilaire 13 ou 14 peuvent ainsi être soudées à des secondes extrémités 36 de ces deux pistes, respectivement. En outre, le circuit imprimé comporte une troisième piste 39 perpendiculaire auxdites deux pistes parallèles et au voisinage desdites secondes extrémités 36 de celles-ci. Cette troisième piste permet le raccordement de la gaine de blindage 20, par une simple soudure. L'agencement des deux pistes parallèles 34 et de ladite troisième piste 39 perpendiculaire à celles-ci, facilite le câblage de la ligne bifilaire, comme représenté. De plus, le circuit imprimé est monté dans un logement défini dans ladite première partie du boîtier 23a, à proximité immédiate des extrémités arrière desdites broches 25a ou 25b et celles-ci sont directement soudées sur lesdites pistes parallèles. Les caractéristiques diélectriques de l'insert 26a ou 26b et du support isolant du circuit imprimé 32 ainsi que l'écartement des broches et des deux pistes parallèles conditionnent une variation d'impédance caractéristique aussi faible que possible dans le connecteur. Le blindage extérieur constitué tant par la tresse 22 que par la structure du boîtier métallique 23 protège les lignes de transmission bifilaire des rayonnements électromagnétiques extérieurs et des perturbations éventuelles dues à ces lignes. Les deux parties 23a et 23b comportent des gorges 27 permettant la mise en place de joints d'étanchéité (non représentés). Ces joints, en élastomère, peuvent être chargés de matériau conducteur pour augmenter l'efficacité du blindage. Dans l'exemple représenté, chaque circuit imprimé 32 est du type double face en sorte qu'il comporte un plan de masse 42, s'étendant r sensiblement 'toute sa Ce plan de masse est défini sur l'autre du circuit nprimé id donc parallèlement auxdites pistes 34, Ladite troisième piste 39 est connectée au plan de masse 42, 35 par exemple par une jonction 43 ou un trou métallisé s'étendant au travers de l'isolant du circuit imprimé. Le plan de masse est, dans cet exemple, connecté au boîtier métallique 23. Au moins un et de préférence chaque manchon métallique 30a ou 30b défini dans ladite première partie du boîtier a un contour de détrompage. Dans l'exemple spécifiquement décrit, ledit contour a une forme de D, connue en soi. Dans le cas où le connecteur comporte plusieurs manchons en ligne, deux manchons adjacents ont leurs contours inversés, (voir figures 4 et 5) ce qui permet de réduire la largeur du connecteur. Dans un connecteur conforme à l'invention, les deux broches peuvent être du type mâle ou femelle et, bien entendu, l'invention vise aussi un couple de connecteurs, chacun conforme à la description qui précède, dans lequel un connecteur comporte une paire de broches mâles 25a agencées dans le ou chaque manchon 30a du boîtier métallique correspondant et l'autre connecteur comporte une paire de broches femelles 25b agencées dans le ou chaque manchon 30b de l'autre boîtier métallique (figures 2 et 3). Avantageusement, l'un des connecteurs comporte au moins un manchon métallique précité dit manchon extérieur, (ici le manchon 30b) de section plus grande que celle du ou chaque manchon, dit manchon intérieur (ici le manchon 30a), de l'autre connecteur, de façon à coulisser le long de ce dernier au moment de l'accouplement des deux connecteurs. C'est ce qu'illustre plus particulièrement les figures 2 et 3. En outre, selon une caractéristique avantageuse de l'invention, le manchon extérieur 30b a une longueur suffisante pour que son extrémité libre 44 vienne en contact électrique avec un socle 46 du connecteur comportant le manchon intérieur 30a (voir figures 2 et 3). Il est à noter que, s'agissant de la norme MIL DTL 83513 définissant l'architecture générale d'un connecteur "micro D", celle-ci ne privilégie pas ce contact électrique en bout. Ledit contact électrique en bout, rendu possible et confirmé par ~Mage des deux connecteurs, améliore considérablement la ~. I utibi té électromagnétique (CEM ou "RFI/EMI protection" en anglais) de la connexion haut débit. Dans ce mode de réalisation, les broches femelles 25b font saillie de l'insert 26b correspondant dans une cavité ouverte 45 délimitée par le manchon 30b qui les entoure. Ce dernier est le manchon extérieur. En outre, les broches mâles 25a sont entièrement intégrées dans l'insert 26a correspondant du manchon 30a et ce dernier est le manchon intérieur. Comme cela est visible sur la figure 2, chaque broche mâle 25a s'étend axialement dans un trou 47 de l'insert 26a et le diamètre de ce trou est juste suffisant pour accueillir la broche femelle 25a correspondante de l'autre connecteur. Cette disposition est avantageuse mais on pourrait parfaitement concevoir une structure inverse dans laquelle les broches mâles feraient saillie de l'insert correspondant et les broches femelles seraient entière-ment intégrées dans leur propre insert. Bien entendu, les broches mâles pourraient être logées dans un 15 manchon dit extérieur et les broches femelles pourraient être logées dans un manchon dit intérieur. Le connecteur représenté sur la figure 1 est du type à deux voies, c'est-à-dire qu'il est adapté pour réaliser la connexion simultanée de deux lignes de transmission bifilaire. Bien entendu, le connecteur 20 conforme à l'invention peut être conçu pour une seule voie ; il ne comporte alors qu'un seul manchon abritant un insert et une paire de broches. A l'inverse, un même connecteur peut comporter un plus grand nombre de manchons, pour le raccordement simultané d'un nombre 25 correspondant de lignes. Chaque manchon faisant partie du même boîtier métallique 23 abrite alors un insert 26b et deux broches 25b. Dans l'exemple de la figure 4, les manchons sont agencés côte à côte et en une seule rangée. S'agissant de manchons extérieurs 30b, ils ne forment qu'un 30 seul bloc allongé. Les manchons intérieurs correspondants, sur l'autre conne` 'tee r non représenté, sont s-3per,çs. Ce connecte assure branchement simultané de quatre lignes de transmission bfilaire. Dans le mode de réalisation de la figure 5, les manchons sont oie. .osés côte à côte et suivant (au moins) deux 35 rangées parallèles. Dans l'exe. ple plus spécifiquement décrit à quatre REVENDICATIONS 1. Connecteur adapté à au moins une ligne de transmission haut débit bifilaire, blindée, à impédance constante prédéterminée, caractérisé 5 en ce qu'il comprend en combinaison : - deux broches parallèles, (25a ou 25b), - un insert isolant (26a ou 26b) dans lequel sont montées lesdites broches, - un boîtier métallique (23) comprenant un manchon ouvert à 10 l'une de ses extrémités, ledit manchon abritant ledit insert et lesdites broches, et - un circuit imprimé de connexion (32) installé dans ledit boîtier, raccordé auxdites broches et configuré pour maîtriser la géométrie de raccordement de ladite ligne bifilaire dans ledit boîtier. 15 2. Connecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit circuit imprimé comprend deux pistes parallèles (34), sensiblement dans le prolongement des deux broches, en ce que lesdites broches (25a ou 25b) sont respectivement raccordées à des premières extrémités (35) de ces deux pistes et en ce que les extrémités de la ligne bifilaire sont 20 aptes à être connectées, par exemple soudées à des secondes extrémités (36) de ces deux pistes, respectivement. 3. Connecteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit circuit imprimé comporte une troisième piste (39), perpendiculaire auxdites deux pistes parallèles et situé au voisinage desdites secondes 25 extrémités (36) de celles-ci, pour le raccordement d'une gaine de blindage (20) de ladite ligne bifilaire blindée. 4. Connecteur selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que ledit circuit imprimé comporte un plan de masse (42) sur l'une de ses faces, s'étendant parallèlement auxdites pistes. 30 5. Connecteur ,elon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite t isième copier_ e audit plan de masse (42) à travert it circuit iprim 6. Connecteur selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que ledit plan de masse est connecté audit boîtier. 35 7. Connecteur selon l'une des revendications précédentes, caractéri létalli(23) es' deuxparties assemblées, une première partie (23a) comprenant ledit manchon (30a ou 30b) et supportant ledit insert (26a ou 26b) et ledit circuit imprimé (32) et une seconde partie (23b) formant couvercle. 8. Connecteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit manchon a un contour de détrompage. 9. Connecteur selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit contour de détrompage est en forme de D, connu en soi. 10. Connecteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs manchons (30a ou 30b) précités agencés dans un même boîtier métallique (23), chaque manchon abritant un insert et deux broches. 11. Connecteur selon la revendication 10, caractérisé en ce que lesdits manchons sont disposés côte à côte en une seule rangée. 12. Connecteur selon la revendication 10, caractérisé en ce que lesdits manchons sont disposés côte à côte et suivant au moins deux rangées parallèles. 13. Couple de connecteurs, chacun selon l'une des revendications précédentes, l'un comportant au moins une paire de broches mâles (25a) et l'autre comportant au moins une paire de broches femelles (25b). 14. Couple de connecteur selon la revendication 13, caractérisé en ce que l'un des connecteurs comporte un manchon métallique précité dit manchon extérieur (30b), de section plus grande que celle du manchon correspondant de l'autre connecteur, dit manchon intérieur (30a), de façon à coulisser le long de celui-ci lors de l'accouplement des deux connecteurs. 15. Couple de connecteurs selon la revendication 13 ou 14, caractérisé en ce que lesdites broches femelles (25b) font saillie de l'insert correspondant dans une cavité ouverte (45) délimitée par le manchon qui les entoure. 16. Couple de connecteurs selon l'une des revendications 13 à 15, c ttérisé en ce que lesdites broches mâles (25a) sont entièrement s dans l'insert correspondant. 17S Couple de connecteurs selon l'une ide , cvendications 14 à 16, eu. térisé en ce que ledit manchon intérieur est celui qui abrite les 35 broches mâles t en ce que ledit manchon extérieur est celui qui abrite les18. Couple de connecteurs selon l'une des revendications 14 à 17, caractérisé en ce que ledit manchon extérieur (30b) a une longueur suffisante pour que son extrémité libre (44) vienne en contact électrique avec un socle (46) du connecteur comportant le manchon intérieur (30a).