专利名称：一种新型电连续全屏蔽can总线连接方法
技术领域：
本发明属于通信技术，具体涉及一种总线连接方法的改进。
背景技术：
目前，国内外CAN总线的连接方法基本为总线方式，少数采用了全路径电连续的方式，但是，其连接方式仅解决了电连续到设备输入端的问题，其它问题依然存在，如图1 所示。在图1所示的电路中，CAN总线电缆为双铰屏蔽线，总线型的CAN网络中，总线主干线采用分叉方式一分为二，分出一条分支与设备连接，另一条继续做为主干线，该分叉点破坏了双铰屏蔽线的物理连续性，除了影响芯线的电气特性和屏蔽层的屏蔽效果之外，还影响双铰屏蔽线的机械强度和连接性能，是总线的主要故障点，工艺断点的情况与此类似。总线分支的存在严重影响网络的电连续性，发送设备的分支和主干线的电连续性由端电阻保证，然而对接收设备的分支来说，主干线的电连续性只能到分叉点处，分支电路中由于设备电路的内阻很大(不能很小，否则影响总线负载)，电路中的电流很小，当此电流小到一定程度，将会在设备的电连接器处造成电气连接故障，该故障时隐时现，是总线网络不稳定工作的主要因素之一。同时，分支电路的存在，将会对特定频率的通信波形造成反射，影响总线网络工作的稳定。图1中设备连接器处(见图中的典型)，屏蔽线为了进入设备，必须留有一段至少约IOOmm的屏蔽短线，该短线与芯线之间的电磁缝隙严重降低CAN总线的抗电磁干扰的能力。在ARINC825标准中尽管推荐了 CAN总线与设备的连接方式，如图2所示。该连接方式的核心是将CAN总线的转接点放在设备的内部，CAN-H和CAN-L在设备内部转接，屏蔽线则还是通过屏蔽短线进入设备，并与设备壳体连接。这种连接方式确保了 CAN总线主干线的电连续性到达了设备的电连接器输入端， 消除了分支电路和分叉点。但是在设备的电连接器处增加了一根屏蔽短线，使得CAN总线的电磁缝隙增加一倍，同时，仍无法消除工艺断点的存在。
发明内容
本发明的目的首先，提出一种新概念的设备端电连接器，该连接器能够在插头处实现CAN-H和CAN-L的电连续性，并消除屏蔽短线造成的电磁缝隙，实现全路径屏蔽；其次， 提出一种新的组网方式，消除工艺断点和分叉点，改善CAN总线的电气特性和电缆加工的工艺性。本发明的技术方案是一种新型电连续全屏蔽CAN总线连接方法，其特征在于，采用一种同轴式双线电连接器1，将两根CAN总线电缆的CAN-H芯线连接到同轴式双线电连接器1插头的内接触偶(芯导体)5，两根CAN总线电缆的CAN-L芯线连接到同轴式双线电连接器1插头的外接触偶(外导体)6，将两根CAN总线插入同轴式双线电连接器1插头的屏蔽尾夹2，屏蔽套通过焊接与插头的屏蔽尾夹2连接，然后屏蔽尾夹2与连接器插头壳体3 采用焊接连接，插头壳体3通过插头螺母4与设备的壳体连接。所述CAN总线的屏蔽套与屏蔽尾夹2的焊接方式为两根CAN总线电缆插入屏蔽尾夹2，沿屏蔽尾夹2周圈设有若干焊锡孔，用焊锡套管的热熔焊锡将两根CAN总线的屏蔽套与屏蔽尾夹2周圈焊接。所述屏蔽尾夹2与连接器插头壳体3焊接方式为屏蔽尾夹2的前端套入连接器壳体3，屏蔽尾夹2的前端和连接器壳体3截面为圆形，沿连接器壳体3周圈设有若干焊锡孔，用焊锡套管的热熔焊锡将连接器壳体3与屏蔽尾夹2的前端周圈焊接。所述CAN总线网络的电缆与其它电缆分离布线，单独组成一根电缆。所述CAN总线为双余度网络时，将双余度CAN总线网络中与设备连接的插头分别采用不同形式的芯导体，其中一条总线的芯导体采用插针，另一条总线的芯导体采用插孔。所述屏蔽尾夹2尾部的截面为长圆型，容纳两根CAN总线电缆，半径略大于CAN总线电缆的半径。所述同轴式双线电连接器1的插头包括容纳两根CAN总线电缆的屏蔽尾夹2、可以连接两根电线的芯导体5和外导体6。本发明有益效果是本发明的优点之一是将CAN总线的电连续性延伸到了设备电连接器的输入端，改善了 CAN总线电路的电气性能，提高了 CAN总线信息传输的可靠性； 优点之二是CAN总线电缆的屏蔽套与设备壳体联接成一体，实现了 CAN总线电路的全路径完全屏蔽，不留任何电磁缝隙，外部电磁干扰无法侵入内部的CAN总线电路，极大地提高了 CAN总线的抗电磁干扰的能力，改善了 CAN总线网络的可靠性和安全性；优点之三是本发明的连接方式和组网方式，最终形成独立的CAN总线电缆，彻底消除了总线分支、分叉点和工艺断点，既改善了电缆加工的工艺性，又提高了 CAN总线的电气性能、可靠性和安全性； 优点之四是电连接器芯导体采用不同的连接形式(如插孔或插针)，所构建的双余度CAN 总线网络具有物理上的防错功能。
图1总线型CAN网络连接示意2ARINC标准推荐的CAN网络连接示意3电连续全屏蔽CAN网络连接示意4同轴式双线电连接器结构示意5屏蔽尾夹剖面结构示意图其中，1-同轴式双芯电连接器、2-屏蔽尾夹、3-连接器壳体、4-插头螺母、5-芯导体、6-外导体
具体实施例方式下面通过具体实施方式
对本发明作进一步的说明本发明的CAN总线网络连接方式示意图见图3，设备CAN总线同轴式双线电连接器 1插头的结构示意图见图4和图5。如图3和图4所示，两根CAN总线电缆的CAN-H芯线连接到同轴式双线电连接器
41插头的内接触偶(芯导体)5，两根CAN总线电缆的CAN-L芯线连接到同轴式双线电连接器1插头的外接触偶(外导体)6，实现CAN总线的电连续性到达设备的电连接器插头处；插头的屏蔽尾夹2罩住CAN总线的屏蔽套，并通过焊接使得屏蔽套与插头的屏蔽尾夹2连接， 然后通过插头螺母4与设备的壳体连接，从而实现整个CAN总线网络的全路径屏蔽；将整个 CAN总线电缆与其它布线分离出来，单独成束，采用独立的连接器，便于电缆的制造，消除电缆转接所必须的工艺断点。同轴式双线电连接器1插头的结构与接线示意图见图4，插头处全屏蔽原理两根 CAN总线电缆插入屏蔽尾夹2，沿屏蔽尾夹2周圈设有若干焊锡孔，用焊锡套管的热熔焊锡将两根CAN总线的屏蔽套与屏蔽尾夹2周圈焊接，形成CAN总线屏蔽套与屏蔽尾夹2之间的电连续特性，屏蔽尾夹2的尾部截面为长圆型(见图5)，圆半径略大于CAN总线的半径； 屏蔽尾夹2的前端套入连接器壳体3，屏蔽尾夹2的前端和连接器壳体3的截面为圆形，沿连接器壳体3周圈设有若干焊锡孔，用焊锡套管的热熔焊锡将连接器壳体3与屏蔽尾夹2 的前端周圈焊接，形成屏蔽尾夹2与连接器壳体3之间的电连续特性；通过拧紧插头螺母4 将连接器壳体3与设备的壳体连接，从而实现整个CAN总线网络全路径无缝连接，消除了屏蔽短线的电磁缝隙，有效地保护内部的CAN-H和CAN-L芯线不受电磁辐射的干扰。如图4所示，将插头中的芯导体5由插针换为插孔，则可在同一设备上实现双余度的CAN总线网络的防错连接，如一条总线的插头芯导体5用插针(插孔)，则另一条总线的插头芯导体5用插孔(插针)，从物理上确保两条总线不会接错。如图5所示，屏蔽尾夹2的后部截面按长圆型孔设计，长圆型孔的半径R略大于所用CAN总线电缆的半径r。这样的构型使得CAN总线电缆的外层屏蔽套与屏蔽尾夹2紧密接触，以确保实现最小的电磁缝隙和良好的焊接工艺性。
权利要求
1.一种新型电连续全屏蔽CAN总线连接方法，其特征在于，采用一种同轴式双线电连接器(1)，将两根CAN总线电缆的CAN-H芯线连接到同轴式双线电连接器(1)插头的内接触偶(芯导体)(5)，两根CAN总线电缆的CAN-L芯线连接到同轴式双线电连接器(1)插头的外接触偶(外导体)(6)，将两根CAN总线插入同轴式双线电连接器(1)插头的屏蔽尾夹 (2)，屏蔽套通过焊接与插头的屏蔽尾夹(2)连接，然后屏蔽尾夹(2)与连接器插头壳体(3) 采用焊接连接，插头壳体(3)通过插头螺母(4)与设备的壳体连接。
2.根据权利要求1所述的新型电连续全屏蔽CAN总线连接方法，其特征在于，所述CAN 总线的屏蔽套与屏蔽尾夹(2)的焊接方式为两根CAN总线电缆插入屏蔽尾夹(2)，沿屏蔽尾夹(2)周圈设有若干焊锡孔，用焊锡套管的热熔焊锡将两根CAN总线的屏蔽套与屏蔽尾夹⑵周圈焊接。
3.根据权利要求1所述的新型电连续全屏蔽CAN总线连接方法，其特征在于，所述屏蔽尾夹(2)与连接器插头壳体(3)焊接方式为屏蔽尾夹(2)的前端套入连接器壳体(3)，屏蔽尾夹(2)的前端和连接器壳体(3)截面为圆形，沿连接器壳体(3)周圈设有若干焊锡孔， 用焊锡套管的热熔焊锡将连接器壳体(3)与屏蔽尾夹(2)的前端周圈焊接。
4.根据权利要求1所述的新型电连续全屏蔽CAN总线连接方法，其特征在于，所述CAN 总线网络的电缆与其它电缆分离布线，单独组成一根电缆。
5.根据权利要求1所述的新型电连续全屏蔽CAN总线连接方法，其特征在于，所述CAN 总线为双余度网络时，将双余度CAN总线网络中与设备连接的插头分别采用不同形式的芯导体，其中一条总线的芯导体采用插针，另一条总线的芯导体采用插孔。
6.根据权利要求1所述的新型电连续全屏蔽CAN总线连接方法，其特征在于，所述屏蔽尾夹(2)尾部的截面为长圆型，容纳两根CAN总线电缆，半径略大于CAN总线电缆的半径。
7.根据权利要求1所述的新型电连续全屏蔽CAN总线连接方法，其特征在于，所述同轴式双线电连接器(1)的插头包括容纳两根CAN总线电缆的屏蔽尾夹(2)、可以连接两根电线的芯导体(5)和外导体(6)。
全文摘要
一种新型电连续全屏蔽CAN总线连接方法，属于通信技术，具体涉及一种总线连接方法的改进。其特征在于，采用一种同轴式双线电连接器(1)，将两根CAN总线电缆的CAN-H芯线连接到同轴式双线电连接器(1)插头的内接触偶(芯导体)(5)，两根CAN总线电缆的CAN-L芯线连接到同轴式双线电连接器(1)插头的外接触偶(外导体)(6)，将两根CAN总线插入同轴式双线电连接器(1)插头的屏蔽尾夹(2)，屏蔽套通过焊接与插头的屏蔽尾夹(2)连接，然后屏蔽尾夹(2)与连接器插头壳体(3)采用焊接连接，插头壳体(3)通过插头螺母(4)与设备的壳体连接。本发明极大地提高了CAN总线的抗电磁干扰的能力，改善了CAN总线网络的可靠性和安全性；所构建的双余度CAN总线网络具有物理上的防错功能。
文档编号H01R13/6581GK102437483SQ20111027293
公开日2012年5月2日 申请日期2011年9月14日 优先权日2011年9月14日
发明者丁洪林 申请人:中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所