Brevet FR3062527A1 — publié le 20180803

DOMAINE TECHNIQUE GENERAL ET ETAT DE LA TECHNIQUE L'invention concerne un dispositif de connexion permettant de connecter une interface auxiliaire pour bus rapide (USB3.0, Eth10Gb, DVI, etc.) d'un équipement soumis à des normes de robustesse exigeantes (de type aéronautique ou militaire) directement à un terminal grand public du type ordinateur portable ou tablette. ETAT DE LA TECHNIQUE Un équipement embarqué comprend typiquement une interface pour bus rapide (USB3.0, Eth10Gb, DVI, ...) afin de permettre à un utilisateur de charger ou décharger de gros volumes de données à partir d'un ordinateur ou périphérique non durci muni d'un câble terminé par une fiche au standard commercial. Selon les besoins, l'équipement embarqué doit être certifié pour l'aéronautique ou le militaire et son embase de connecteur doit être robuste (robustesse mécanique et robustesse électromagnétique) et étanche (humidité). On connait des dispositifs de connexion de gamme militaire et aéronautique (MIL-DTL- 38999 par exemple) qui permettent de transmettre des signaux de grande bande passante sur des contacts « quadrax » ou coaxiaux tout en conservant l'intégrité du signal et la compatibilité avec les contraintes des équipements embarqués. Toutefois, cela nécessite un cordon spécifique entre ce dispositif de connexion à base de « quadrax » ou de coaxial et un appareil qui présente une connectique du commerce (USB, eSATA, DVI, HDMI, Ethernet ...). La figure 1 illustre un tel dispositif 100 de connexion avec son cordon 200 Ethernet pour être connecté à un PC du commerce. On connait également des embases étanches qui permettent de déporter à travers une cloison l'embase au standard commercial, mais dans ce cas, la liaison interne à l'équipement incorpore une fiche et un cordon non conformes aux exigences de certification. La figure 2 illustre un tel dispositif 100' de connexion avec le cordon interne 300 (ici un cordon USB). PRESENTATION DE L'INVENTION Un but de l'invention est de disposer d'un dispositif de connexion dont l'interface externe est adaptée au standard commercial en vigueur du matériel informatique 3062527 2 (USB, eSATA, DVI, HDMI, Ethernet, ...) inséré dans une embase certifiée selon une norme aéronautique, militaire ou équivalente. L'invention permet à la transition interne qui relie ce dispositif de connexion au circuit électronique d'être à la fois robuste et adaptée en impédance sur une grande bande passante. 5 A cet effet, l'invention propose un dispositif de connexion comprenant : un corps d'embase cylindrique creux destiné à être fixé à un panneau d'un équipement embarqué ; un connecteur externe logé dans le corps d'embase ; un connecteur interne ; 10 une transition adaptée en impédance souple logée au moins partiellement dans le corps d'embase et disposée entre le connecteur externe et le connecteur interne configuré pour, en fonctionnement, adapter l'impédance des lignes transitant entre le connecteur interne et le connecteur externe. L'invention est avantageusement complétée par les caractéristiques 15 suivantes, prises seules ou en une quelconque de leur combinaison techniquement possible : - la transition adaptée comprend un circuit souple reliant un premier circuit imprimé supportant le connecteur externe et un second circuit imprimé supportant le connecteur interne ; 20 - le dispositif comprend une plaque support sur laquelle est fixé le premier circuit imprimé supportant le connecteur externe ; - le dispositif comprend un cylindre enveloppant le connecteur externe ; - le connecteur interne et/ou le connecteur externe sont, respectivement, fixés sur le premier circuit imprimé et/ou sur le second circuit imprimé ; 25 - la partie creuse du corps d'embase est remplie matériau solidifié comme une résine ; - le corps d'embase est compatible avec le standard MIL-DTL- 38999. PRESENTATION DES FIGURES 30 D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention ressortiront de la description qui suit, qui est purement illustrative et non limitative, et qui doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels outre les figures 1 et 2 déjà discutées : 3062527 3 - la figure 3 illustre une utilisation d'un dispositif selon l'invention ; - les figures 4 à 16 illustrent des vues d'un dispositif selon l'invention ; - les figures 17 à 21 illustrent des vues d'un dispositif selon l'invention connecté à une carte d'un équipement embarqué. 5 Sur l'ensemble des figures les éléments similaires portent des références identiques. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION On a illustré sur la figure 3 un terminal 1 du type ordinateur portable du commerce 10 (un terminal peut également être aussi une tablette, un smartphone ou tout autre terminal adapté à être connecté à un périphérique) qui peut être connecté à un équipement 2 du type embarqué via un cordon 3 du commerce. Un tel cordon 3 comprend une fiche au standard grand public en vigueur (sur la figure 1 une fiche au standard USB). 15 Le cordon 3 se connecte à l'équipement 2 via un connecteur externe accessible par la face avant d'un panneau de l'équipement 2 grâce à un dispositif 20 illustré sur les figures 2 à 16. Le dispositif 20 de connexion comprend un corps 21 d'embase cylindrique creux, de préférence, compatible avec le standard MIL-DTL- 38999 par exemple, un 20 connecteur 22 externe logé dans le corps 21 d'embase et un connecteur 23 interne. Comme illustré sur les figures, à titre d'exemple non limitatif, le connecteur 22 externe est du type USB. Le corps d'embase est typiquement certifié pour l'aéronautique, la défense ou le spatial. Le connecteur 23 interne se connecte à une carte de l'équipement 2. 25 Les figures 17 à 21 illustrent le connecteur 23 interne connecté à une carte 29 de l'équipement 2. En outre, le dispositif 20 comprend une transition adaptée 24, 25, 25' entre le connecteur 22 externe et le connecteur interne 23 configuré pour, en fonctionnement, adapter l'impédance des lignes transitant entre le connecteur 23 30 interne et le connecteur 22 externe. La transition adaptée 24, 25, 25' est de préférence logée au moins partiellement dans le corps d'embase. De manière avantageuse, la transition adaptée 24, 25, 25' comprend un circuit souple 24 reliant par des lignes d'impédance contrôlée un premier circuit 25 3062527 4 imprimé supportant le connecteur externe et un second circuit 25' imprimé supportant le connecteur interne. C'est la mise en série de ces éléments (circuit souple, circuits imprimés) qui assure la continuité de la transmission du signal dans le dispositif de connexion en respectant l'impédance de ligne tout le long du trajet 5 de ce dernier. Le premier circuit 25 imprimé peut être gravé avec des plans de masse assurant un blindage pour la compatibilité électromagnétique. De même, sur ce circuit, des empreintes réalisant l'adaptation d'impédance de la transition entre le connecteur et le circuit souple et/ou des fonctions de filtrage peuvent être gravées. 10 Le connecteur 23 interne est soudé sur le second circuit imprimé 25' ce qui permet de le sélectionner de plus petite taille que le connecteur externe 22 au format grand public. En effet, l'utilisation d'un circuit imprimé permet d'avoir une très faible résolution entre deux contacts adjacents (de l'ordre de 250lim). Le connecteur 23 peut être connecté à la carte 29 de l'équipement de 15 manière robuste par des vis 291 qui permettent de fixer le connecteur 23 à la carte en assurant un maintien mécanique répondant aux contraintes de l'embarqué. Le circuit souple est, par exemple, un circuit électronique unique comportant deux extrémités rigides (les circuits imprimés 25, 25') reliées par une nappe souple multicouches (par exemple : couches de film polyimide prises dans des couches 20 d'époxy aux extrémités). La technologie du circuit imprimé prolongé par une nappe souple garantit la constance d'impédance avec le minimum de rupture aux transitions. Le connecteur 23 permet de respecter l'adaptation d'impédance dans une large bande passante, depuis la carte embarquée où se situe le contrôleur du bus 25 rapide (par exemple un driver USB 3.0) jusqu'au connecteur externe. Le premier circuit imprimé est fixé sur une plaque support 26. La forme et les dimensions de la plaque support 26 sont telles que celle-ci vient se fixer au corps 21 d'embase par l'intermédiaire de vis 28 (quatre ici). Ces vis 28 permettent de fixer le dispositif de connexion sur la face avant de l'équipement 2. 30 Pour ce faire le corps d'embase comprend une plaque 211 comprenant une ouverture 213 à partir de laquelle s'étend un premier cylindre 212 creux à l'intérieur duquel est logé le connecteur externe 22. En outre, un second cylindre 27 enveloppe le connecteur externe 22. Ce second cylindre est de préférence en deux 3062527 5 parties 271, 272 de manière à envelopper parfaitement le connecteur externe 22. Les deux parties 271, 272 sont attachées ensemble au moyen de vis 273. Pour maintenir en position le circuit 24 souple ce dernier est fixé à la plaque support 26 au moyen, par exemple, d'une patte 29 de maintien qui vient se visser à 5 la plaque support 26 au moyen de vis 291 (ici deux vis 291). Afin de protéger le dispositif de connexion celui-ci comprend un bouchon imperdable (non représenté) qui se visse sur la partie externe du connecteur qui est à ce titre filetée. De manière complémentaire, pour améliorer la robustesse et l'étanchéité du 10 connecteur, l'intérieur du corps d'embase peut être noyé dans un matériau se solidifiant à froid comme une résine isolante et résistante, ce matériau pouvant se substituer au cylindre 27. REVENDICATIONS1. Dispositif (20) de connexion comprenant : un corps (21) d'embase creux destiné à être fixé à un panneau d'un équipement embarqué ; un connecteur (22) externe logé dans le corps (21) d'embase ; un connecteur (23) interne ; une transition adaptée en impédance souple (24, 25, 25') logée au moins partiellement dans le corps d'embase et disposée entre le connecteur (22) externe et le connecteur interne configuré pour, en fonctionnement, adapter l'impédance des lignes transitant entre le connecteur (23) interne et le connecteur (22) externe. 2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel la transition adaptée comprend un circuit (24) souple reliant un premier circuit (25) imprimé supportant le connecteur externe et un second circuit (25') imprimé supportant le connecteur interne. 3. Dispositif selon la revendication 2, comprenant une plaque support (26) sur laquelle est fixé le premier circuit imprimé supportant le connecteur externe. 4. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 3, comprenant un cylindre (27) enveloppant le connecteur (22) externe 5. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 4, dans lequel le connecteur interne et/ou le connecteur externe sont, respectivement, fixés sur le premier circuit imprimé (25) et/ou sur le second circuit imprimé (25'). 6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la partie creuse du corps d'embase est remplie d'un matériau solidifié comme une résine. 7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le corps d'embase est compatible avec le standard MIL-DTL- 38999.