CN101689738A - 具有交错的单端触头的电连接器 - Google Patents

具有交错的单端触头的电连接器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种电连接器，其包括绝缘连接器外壳(12)，外壳包含多个以行和列的矩阵布置的槽(11)。多个单端触头(9，10)容纳在槽内。特别地，单端触头被成对地布置在所述矩阵的所述槽中，从而，在第一行中，所述触头的第一对容纳所述矩阵的第一列以及第二列中的槽，在邻近所述第一行的第二行中，所述触头的第二对容纳所述矩阵的所述第二列和第三列中的槽，其中分别对应于第一行和第三列、以及第一列和第二行的位置没有触头。

Description

具有交错的单端触头的电连接器
技术领域
通常地，本发明涉及电连接器领域。
背景技术
专业的电连接器用于连接不同的电部件，以使电信号在这些部件之间传输。众所周知，在这样的电连接器的触头之间的串扰影响了由这些电连接器传输的信号的信号完整性。
本领域有几种已知的方法，用于降低电连接器中在微分信令触头之间的串扰量，并因此提高了这些连接器的信号完整性。
在一些微分信号连接器中，防护板和接地触头的结构被用来最小化连接器的触头之间的串扰。然而，该方法导致连接器中有大量部件，并使得连接器因此变得昂贵且笨重。
在另外的微分信号连接器中，省去了防护板。在这些连接器中，成对的微分信号触头以交错的方式被布置在正则矩阵的槽中并且接地触头被布置在该交错的成对微分信号触头之间，以最小化微分信号触头之间的串扰。
还有其它的微分信号连接器采用这样的方法，其中电连接器的外壳被修改以便提供交错槽的不规则矩阵。微分信号触头被接收在交错的槽中。因此获得的微分信号触头的交错降低了在电连接器的这些微分信号触头之间的串扰量。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电连接器，其能够使在电连接器的触头之间的串扰极大地减少。
为达到此目的，所提供的电连接器包括绝缘连接器外壳，该连接器外壳包括多个以行和列的矩阵布置的槽。多个单端触头被接收在槽中。特别地，单端触头被成对地布置在所述矩阵的所述槽中，从而，在第一行中，所述触头的第一对容纳所述矩阵的第一列以及第二列中的槽，在邻近所述第一行的第二行中，所述触头的第二对容纳所述矩阵的所述第二列和第三列中的槽，其中分别对应于第一行和第三列、以及第一列和第二行的位置没有触头。
此外，提供了一种电连接器，其包括绝缘外壳，该绝缘外壳包括多个以行和列的矩阵布置的槽。多个单端触头被接收在槽中。特别地，单端触头被按行成对布置在所述矩阵的所述槽中，从而，在第一行中，所述触头的第一对容纳所述矩阵的第一列以及第二列中的槽，在邻近所述第一行的第二行中，所述触头的第二对容纳所述矩阵的所述第二列和第三列中的槽。矩阵包括所述触头对之间的所述矩阵的所述行中的无触头的槽。
此外，提供了一种尖端和环形连接器，其包括绝缘连接器外壳，该连接器外壳包含多个以行和列的矩阵布置的多个槽。绝缘外壳还容纳多个包含所述槽的模块。该连接器在所述模块之间没有电磁防护板。多个单端触头被布置在所述槽中。单端触头被成对地布置在所述矩阵的所述槽中，从而，在第一行中，所述触头的第一对容纳所述矩阵的第一列以及第二列中的槽，在邻近所述第一行的第二行中，所述触头的第二对容纳所述矩阵的所述第二列和第三列中的槽。矩阵包括在所述触头对之间的所述矩阵的所述行中的无触头的槽。
采用交错的信号触头以获得可接受的信号整体性能的现有技术的电连接器都涉及微分信号电连接器。申请人已经认识到使用单端触头的电连接器有时需要同样的性能，例如用于xDSL应用的电连接器。xDSL应用也可以包括HDSL、ADSL、VDSL和VDSL2应用。在具有单端触头的传统电连接器中，例如申请人的
Figure G2007800534755D00021
电连接器，单端信号触头和接地触头位于外壳的槽中，该槽以正则矩阵的行和列布置。通过从这样的传统连接器的槽中移除接地触头，承载单端信号的触头以如权利要求1所限定的已经存在的交错结构被留在外壳中。令人惊讶地是，申请人已经发现这样的连接器具有对于xDSL应用的可接受的信号整体性能，尽管事实上在单端触头连接器和微分触头连接器之间的电参数(电压、频率)具有相当大的不同。应当注意到，术语“行”和“列”在权利要求中可以互换。
如权利要求2中限定的本发明的实施例提供了这样的优势，即电连接器的外壳不需要修改。
如权利要求5、6、9、10和11中限定的本发明的实施例提供了改善电连接器的可制造性的优势。
如权利要求8中限定的本发明实施例的优势在于：为信号布线轨道在板触头之间提供了足够的空间，同时满足关于最小间隙和爬电距离的标准。
其它优势实施例被限定在从属权利要求中。
应当注意到这些实施例或者实施例的方面可以组合。
本发明通过参考附图加以进一步说明，这些附图示意性地示出了根据本发明的优选实施例。应当理解，本发明不以任何方式被限制于这些实施例。
附图说明
图1是根据本发明实施例的连接器系统的示意图；
图2A-2D示出了根据本发明实施例的电连接器的匹配侧面的示意图；
图3A-3C示出了根据本发明实施例的电缆连接器；
图4A-4E示出了根据本发明实施例的板连接器；
图5示出了根据本发明又一实施例的板连接器。
具体实施方式
图1示意性地示出了连接器系统1，其包括电缆连接器2和板连接器3。电缆连接器2接收电缆4。板连接器3通过终端6(例如压配式终端)可连接到印刷电路板(PCB)5。典型地，板连接器被至少部分地提供在前部面板(未示出)的后面。电缆连接器2和板连接器3分别连接到匹配侧面7、8，其中电缆连接器包括单端触头9，板连接器包括单端触头10。在电缆连接器2和板连接器3的匹配状态下，单端信号可以在电缆4和PCB 5的线(未示出)之间传输。应当注意到，PCB 5可以以竖直定向布置。
图1示意性地示出了，由要与板一侧处的PCB 5接触的终端6的布置限定的板连接器3的封装(footprint)与匹配侧面8处的单端触头10的布置相比到了增大。换句话说，沿着一个或多个正交方向测量的在板侧面处的终端6之间的距离大于单端触头10之间的相应的距离，该单端触头10在板连接器3的匹配侧面8处电连接到这些终端6。结果，位于板连接器3的匹配侧面8处的单端触头10可以被布置在适当距离处，以匹配位于电缆连接器2的匹配侧面7处的单端触头9的布置，于是可以满足为了最小间隙和爬电距离在板连接器3的板侧面处设定的要求，同时允许在终端6之间在PCB 5上的信号轨道的布线。
一些用于单端触头应用(例如，xDSL应用)的电参数的值非常不同于那些用于微分接触的应用。例如，对于xDSL应用，单端触头典型地承载伏特级(例如，-48V)的电压，不同于用于微分信号的毫伏级的电压，而对于xDSL应用的信号频率是兆赫的级别(例如，20MHz(VDSL)或者30MHz(VDSL2))，不同于用于微分信号的GHz级的频率。
图2A-2D示意性地示出了根据本发明实施例的电连接器的匹配侧面。在图中，黑矩形表示槽11，其包含单端触头9、10，而白矩形表示没有单端触头9、10的(空)槽11。槽11以行和列的矩阵来布置。应当了解，行和列可以互换。触头9、10被成对布置。例如，连接器可以具有12、24、36、48、72或96对触头。每一对通常具有尖端触头和环形触头，它们被典型地限定为用于传统的POTS(普通老式电话业务)连接器。“尖端”和“环形”是电话服务行业的公知术语，指普通电话线的两侧，用于在经由电话线的尖端和环形引线连接的电话设施和电话设备之间耦合电流信号。
特别地，图2A示意性地示出了电缆连接器2，其可以是本申请人的
Figure G2007800534755D00041
产品类型。电缆连接器2包括绝缘连接器外壳12，其包含多个槽11，该多个槽11以正则矩阵的行和列来布置。单端触头9被按行成对布置在所述矩阵的槽中，所以，在第一行R1中，触头9的第一对13容纳矩阵的第一列C1和第二列C2的槽11，在邻近第一行R1的第二行R2中，所述触头9的第二对14容纳相同的第二列C2和该矩阵的第三列C3。换句话说，不同的单端触头对以交错的方式被布置。以另外的方式描述，触头布置相应于单元阵列，非交错地互相堆叠。因此，每个单元包括具有两行和三列的矩阵的六个位置，其中对应于(第一行x第三列)和(第二行x第一列)的位置没有触头。
优选地，连接器没有信号接地触头并且没有电磁防护板。触头9的对13和对14之间的通常距离为2mm。
应当了解，要与电缆连接器2连接的板连接器3包括匹配侧面8，该电缆连接器2具有如图2A所示的交错的单端触头9的交错布置，该匹配侧面8具有单端触头10，该单端触头10被布置成图2A的布置的镜像。图4A示出了这种布置。
下表给出了在不同频率(VDSL，VDSL2)下以分贝(dB)值表示的对于近端串扰(NEXT)和远端串扰(FEXT)的测量结果。对于有四行R和六列C的电缆连接器对于在第三行R3中的触头对执行该测量。通常布置是指电缆连接器2，其中所有的槽11都装有单端触头9。清楚地，与触头在外壳中的通常布置相比，对于有空槽11的交错成对单端触头9(该槽11在这些对之间布置成行)的测量结果显示出改善的交叉串扰性能。具有交错触头的连接器的交叉串扰性能适于VDSL和VDSL 2应用。
  近端串扰(20MHz)   远端串扰(20MHz)   近端串扰(30MHz)   远端串扰(30MHz)
  通常   -45dB   -55dB   -40dB   -52dB
  交错   -58dB   -62dB   -55dB   -58dB
图2B-2C示出了根据本发明实施例的另外的电连接器。类似的附图标记用于指示图2A的电连接器的相同或相似特征。
图2B示意性地示出了电缆连接器2，其中槽11设有三个相同模块16。每个模块16的槽11以交错方式预装触头9。图2B中，每个模块16包含槽11的两行R。
图2C示意性地示出了板连接器3，其中槽11以模块17组成，该模块17形成槽的列。与图2B的实施例的模块16不同，图2C的实施例的邻近模块17在匹配侧面18处并未同样地装有单端触头10。
图2D示意性地示出了根据本发明的板连接器3。与图2C的实施例不同，图2D的实施例具有模块18，其仅在匹配侧面8处在有单端触头9的位置上包括槽11。
图3A-3C示出了根据本发明实施例的电缆连接器2。示出的实施例相应于图2B中的示意性图示。
具有模块16的外壳12被部分地容纳在由模铸罩20限定的空间中并且部分地从该空间延伸。在模铸罩内，固定部件为电缆4提供足够的固定。电缆4的线(未示出)被连接到设置在槽11中的触头12。此外，模铸罩20容纳沿直径方向布置的紧固装置，例如螺杆21，用于将电缆连接器2连接到面板上，板连接器3在该面板的后面。罩20包括通过螺杆连接的两部分，以允许在现场修理连接器。
如图3C所示，具有槽11的模块16包括固定结构22，该固定结构22被布置成与设置在绝缘外壳12中的固定结构23配合。外壳12设有导向条24。
图4A-4E示出了根据本发明实施例的板连接器3。图4A是板连接器的前视图，图4B是侧视图，图4C是顶视图。图4D和4E示出了板连接器3的三维表示。
板连接器3的外壳12设有匹配侧面8，该匹配侧面8装有单端触头10的槽11，如图2A的镜像。同样地，图3A-3C的电缆连接器可以被连接到该板连接器3。
板连接器3的外壳12由栓30支撑，用于将板连接器3连接到PCB 5上。外壳12被构造成使得在PCB 5中不需要切口。如图4B，4D和4E清楚地所示，外壳12仅包含具有导向槽32的部分31，该部分31在外壳12的上侧，该导向槽32被布置成与在外壳12外部的导向条24配合。然而，应当了解的是，外壳12的下侧还可以设有小的导向板，而不需要在PCB 12中的切口。
最好如图4E所示，在外壳12的后部，从外壳切掉对角区域，从而将单端触头10与压配终端6连接的引线(leads)33的逐渐变大部分朝向外壳12的后侧暴露。因此，直的引线33可以从后侧被装载在外壳中，甚至最短的引线33在被引入外壳12中后也可以被弯曲。应当注意到，在引线33弯曲后，补偿元件(未示出)可以被用于填充对角地切掉区域，以便为引线33提供保护和稳定性。在外壳后部上的切掉区域中在引线33之间设置中间壁34，以向板连接器提供机械坚固性和稳定性，以便在其安装到电路板上的期间承受施加在所述连接器上的插入力。
如已经参考图1简要描述的，由板连接器3的终端6限定的封装被增大了。特别地，如图4B所示，在匹配侧面8处的单端触头10之间的距离d1在板侧面处被增大，如由在相应的终端6之间的距离d2所指示的。结果，在板连接器3的匹配侧面8处的单端触头10可以被布置在适当距离处，以匹配在电缆连接器2的匹配侧面7处的单端触头9的布置，于是可以满足为了最小间隙和爬电距离在板连接器3的板侧面处设定的要求，同时允许在终端6之间在PCB 5上的信号迹线的布线。应当注意到，在栓30和终端6之间的距离也足够允许PCB 5上的信号轨道的布线。用于VDSL应用的间隙和爬电距离的要求是：对于触头对13、14之间的距离达到1.0mm，对于相邻触头对之间的距离达到1.5mm。在PCB上的信号轨道的宽度可以是例如0.5mm。
最后，图5示出了按照图2D中所示的触头10的布置有颠倒的行和列的板连接器3。在该实施例中，设有单端触头10的模块18(也指IMLA’s)被布置在外壳12中，其包括仅用于触头10的槽11，以便形成单端触头10的对13，14。与图4A-4E的实施例不同，不设有空槽11。

Claims (14)

1.一种电连接器，包括：
-绝缘连接器外壳(12)，其包含多个以行和列的矩阵布置的槽(11)，以及
-多个布置在所述槽中的单端触头(9，10)，
其中所述单端触头(9，10)被按行成对布置在所述矩阵的所述槽(11)中，从而，在第一行中，所述触头的第一对(13)容纳所述矩阵的第一列以及第二列中的槽，并且在邻近所述第一行的第二行中，所述触头的第二对(14)容纳所述矩阵的所述第二列和第三列中的槽，其中分别对应于第一行和第三列、以及第一列和第二行的位置没有触头。
2.如权利要求1所述的电连接器，其中所述矩阵包括所述触头对之间的所述矩阵的所述行中的无触头的槽。
3.如前述任一项权利要求所述的电连接器，其中所述槽在所述行和列的方向上是实质上等距离的槽。
4.如前述任一项权利要求所述的电连接器，其中所述电连接器是尖端和环形连接器，并且其中每个所述触头对具有尖端触头和环形触头。
5.如前述任一项权利要求所述的电连接器，其中所述绝缘连接器外壳(12)容纳多个模块(16、17、18)，该模块包含用于所述单端触头(9、10)的所述槽，并且其中所述电连接器在使用中在所述模块之间没有电磁防护板。
6.如权利要求5所述的电连接器，其中所述模块(16、17、18)是相同的模块并且所述单端触头(9、10)被相同地布置在每个所述模块中。
7.如前述任一项权利要求所述的电连接器，其中所述槽没有信号接地触头。
8.如前述任一项权利要求所述的电连接器，其中所述电连接器是板电连接器(3)，该板电连接器包括匹配侧面(8)，该匹配侧面具有布置在所述矩阵的所述槽中的所述单端触头(10)，其能够接收匹配连接器(2)，并且其中所述板电连接器(3)还包括具有板触头(6)的板侧面，每个所述板触头和相应的一个所述单端触头(10)电连接，并且其中在所述矩阵的所述列的方向上在所述第一和第二对的单端触头之间的距离小于在相应的所述板触头对之间的距离。
9.如前述任一项权利要求所述的电连接器，其中所述电连接器是板电连接器(3)，该板电连接器包括具有板触头(6)的板侧面，每个所述板触头和相应的一个所述单端触头(10)经由电引线(33)电接触，并且其中所述绝缘外壳包括中间壁(34)，该中间壁将位于所述板触头附近的一部分处的所述电引线(33)分开成组。
10.如前述任一项权利要求所述的电连接器，其中所述电连接器是板连接器(3)，并且其中所述绝缘外壳(12)容纳多个模块，每个模块包含单行或列的所述单端触头对。
11.如前述任一项权利要求所述的电连接器，其中所述电连接器没有接地触头。
12.一种电连接器，包括：
-绝缘连接器外壳(12)，其包含多个以行和列的矩阵布置的槽(11)，以及
-多个布置在所述槽中的单端触头(9，10)，
其中所述单端触头(9，10)被按行成对布置在所述矩阵的所述槽(11)中，从而，在第一行中，所述触头的第一对(13)容纳所述矩阵的第一列以及第二列中的槽，并且在邻近所述第一行的第二行中，所述触头的第二对(14)容纳所述矩阵的所述第二列和第三列中的槽，并且其中所述矩阵包括所述触头对之间的所述矩阵的所述行中的无触头的槽。
13.一种尖端和环形电连接器，包括：
-绝缘连接器外壳(12)，其包含多个以行和列的矩阵布置的槽(11)，所述绝缘外壳还容纳多个模块(16、17、18)，该模块包含所述槽，并且其中所述电连接器在所述模块之间没有电磁防护板，以及
-多个布置在所述槽中的单端触头(9，10)，
其中所述单端触头(9，10)被按行成对布置在所述矩阵的所述槽(11)中，从而，在第一行中，所述触头的第一对(13)容纳所述矩阵的第一列以及第二列中的槽，并且在邻近所述第一行的第二行中，所述触头的第二对(14)容纳所述矩阵的所述第二列和第三列中的槽，并且其中所述矩阵包括所述触头对之间的所述矩阵的所述行中的无触头的槽。
14.一种电连接系统，包括电缆连接器(2)和板连接器(3)，其中所述电缆连接器(2)和所述板连接器(3)中的至少一个包括如权利要求1-13中的一项或多项所述的电连接器。
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