Разъём универсальной последовательной шины
UNIVERSAL SERIAL BUS CONNECTOR

Изобретение относится к области цифровой техники, точнее к техническим решениям выполнения соединителей цифровых трактов передачи данных.
Известен разъем USB (Universal Serial Bus - универсальная последовательная шина), это промышленный стандарт, разработанный в середине 1990 годов для того, чтобы стандартизировать подключение периферии к компьютеру. Современный разъем USB 3.0 тип А (см. электронное издание: http://www.thg.ru/howto/proizvoditelnost_usb_3_0/print.html) обеспечивает соединение цифровых устройств с улучшенными характеристиками. Разъем содержит экран-оболочку, диэлектрическую вставку с четырьмя металлическими проводниками на ее боковой поверхности, торцевая поверхность которой ортогональна оси разъема.
Недостатком разъема USB является ограниченная допустимая скорость передачи потока двоичных данных.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является разъем универсальной последовательной шины (USB), содержащий экран-оболочку, диэлектрическую вставку с четырьмя металлическими проводниками на ее боковой поверхности, торцевая поверхность которой ортогональна оси разъема, в качестве электронной линии передачи которого применяется витая пара UTP категории 5е, предельная длина линии ограничена 90 м при скорости передачи данных 100 Мбит/с (см. ГОСТ 53246-2008 «Системы кабельные структурированные»). Увеличение длины передачи данных обеспечивает оптоволоконная линия, которая требует применения оптических разъемов, например типа SMA, SC и FCPC, не совместимых с разъемами USB 3.0 тип А.
Недостатком известного разъема является ограниченная дальность передачи потока двоичных данных от периферии, обусловленная физическими процессами стандартной двухпроводной линией передачи, не совместимой с оптоволоконными линиями.
Технической задачей предполагаемого изобретения является обеспечение совместимости широко развитого парка устройств с разъемами типа USB 3.x тип А с новыми высокоскоростными и протяженными линиями передачи данных.
Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей стандартного разъема универсальной последовательной шины за счет увеличения скорости передачи данных на расстояния, соответствующие оптоволоконным линиям.
Это достигается тем, что известный разъем универсальной последовательной шины, содержащий металлический экран-оболочку, диэлектрическую вставку с металлическими проводниками на боковой поверхности, торцевая поверхность которой ортогональна оси разъема, снабжен отрезком оптоволоконной линии с плоским торцевым срезом, в диэлектрической вставке выполнено продольное отверстие, ортогональное ее торцевой поверхности, отрезок оптоволоконной линии расположен в продольном отверстии, причем плоский торцевой срез отрезка оптоволоконной линии углублен относительно торцевой поверхности диэлектрической вставки, а продольное отверстие на длине углубления имеет диаметр больше диаметра отрезка оболочки оптоволоконной линии.
Сущность технического решения поясняется рисунком, на котором показан предлагаемый разъем универсальной последовательной шины.
Разъем универсальной последовательной шины содержит металлический экран-оболочку 1, диэлектрическую вставку 2 с металлическими проводниками 3 на ее боковой поверхности 4 параллельной оси разъема, торцевую Поверхность 5 диэлектрической вставки 2 ортогональную оси разъема, отрезок оптоволоконной линии 6 с плоским торцевым срезом 7. В диэлектрической вставке 2 выполнено продольное отверстие 8, ортогональное торцевой поверхности 5 диэлектрической вставки 2, а отрезок оптоволоконной линии 6 установлен в продольном отверстии 8, причем плоский торцевой срез 7 отрезка оптоволоконной линии 6 углублен относительно торцевой поверхности 5 диэлектрической вставки 2.
Разъем универсальной последовательной шины работает следующим образом.
При соединении разъема универсальной последовательной шины к ответной части разъема происходит гальванический контакт проводников 3 на боковой поверхности 4 диэлектрической вставки 2. Это обеспечивает передачу потока данных, образованного бинарной последовательностью электрических сигналов. Одновременно с контактом проводников 3, соединение разъема универсальной последовательной шины образует контакт плоского торцевого среза 7 отрезка оптоволоконной линии 6 с торцевым срезом ответной оптоволоконной линии в ответном разъеме универсальной последовательной шины. Увеличенный на длине углубления относительно диаметра оболочки отрезка оптоволоконной линии 6 диаметр продольного отверстия 8 выполняет функцию направляющей для оптоволоконной линии ответной части разъема универсальной последовательной шины.
Соединение оптоволоконных линий в разъеме универсальной последовательной шины обеспечивает параллельно с линией передачи электрических бинарных сигналов оптоволоконную линию передачи световых импульсов по оптическому каналу. Наличие продольного отверстия 8 и отрезка оптоволоконной линии 6 в диэлектрической вставке 2 не влияют на разъем и его присоединение, что обеспечивает полную совместимость со стандартным разъемом универсальной последовательной шины USB 3.x тип А.
Использование изобретения обеспечивает совместимость широко развитого парка устройств с разъемами типа USB 3.x тип А с новыми высокоскоростными и протяженными линиями передачи данных, что сохранит возможность применения аппаратуры предыдущего поколения на этапе внедрения устройств нового типа, обеспеченных оптическими соединителями. При этом такой разъем может быть использован и для передачи только электрических бинарных сигналов, или только оптических последовательностей импульсов.