CN101779341A - 具有辐条式安装框架的高速连接器 - Google Patents

Abstract

具有降低的串扰的高速连接器，其利用了单独的连接器支撑框架，所述连接器支撑框架被装配在一起，形成一组连接器单元。每个这样的单元支撑两个间隔开的列中的一列导电端子。所述列具有差分信号端子对，所述差分信号端子对通过用作接地端子的更大的中间接地屏蔽间隔开。所述接地屏蔽在一对列中排列成交互的形式，它们紧密地间隔开，以面对一差分信号端子对。支撑框架利用径向辐条来支撑接地和信号端子，其中所述辐条采用肋的形式，其沿着一个连接器半部的内表面延伸，并形成V形空气通道。

Description

具有辐条式安装框架的高速连接器

技术领域

本发明大体上涉及高速连接器，特别地，涉及一种具有降低的串扰和改进的性能的高速背板连接器。

背景技术

高速连接器用于许多数据传输应用中，特别是通信工业中。在高速和数据传输领域中，信号完整性对于需要可靠地传输数据信号的组件而言是重要考虑因素。高速数据传输市场也在向尺寸减小的组件方向发展。

高速数据传输在通信中用于传输从数据储存库或者组件传输器接收的数据，这种传输通常发生在路由器和服务器中。由于工业朝着减小尺寸的方向发展的趋势，高速连接器中的信号端子必须减小尺寸来实现在尺寸上任何相当大的减小，因此连接器的端子必须间隔得更紧密。由于信号端子被一起放置地更紧密，紧密间隔的信号端子之间特别是相邻的差分信号端子对之间会发生信号干扰。这在本领域中被称作“串扰”，其发生在信号端子的电场彼此相邻并混杂时。一个差分信号对的信号在高速下可能偏移并交叉至相邻的或者附近的差分信号对。这影响了整个信号传输系统的信号完整性。高速数据系统中的串扰的降低是高速连接器设计的一项重要目标。

以前，串扰的降低主要是通过使用布置在相邻的差分信号端子组之间的屏蔽实现的。这些屏蔽为相对较大的金属板，其在差分信号端子的行或者列之间起到电参考点或屏蔽。这些屏蔽大大增加了连接器的费用，并增加了连接器的尺寸。这些屏蔽也可以作为大电容板来增加连接器的耦合，并因此降低了连接器系统的阻抗。如果阻抗由于这些屏蔽而被降低，则必须注意确保其不会超过或者低于连接器系统中该位置上的期望值。在连接器系统中使用屏蔽降低串扰需要系统设计者考虑屏蔽对于阻抗和连接器尺寸的影响。

一些人已经试图取消屏蔽的使用而依赖于单独的接地端子，所述接地端子的形状和尺寸和与其关联的差分信号端子相同。然而，使用与信号端子相同尺寸的接地端子的会导致耦合上的问题，这会提高系统的阻抗。使用与信号端子尺寸相同的接地端子需要仔细考虑将连接器系统的所有端子在端子的整个长度上间隔开。在高速连接器的匹配接口中，由于两组接触点都具有大量的金属，因此阻抗和串扰可以得到控制。在连接器的本体中并沿着端子的本体部的匹配阻抗变得很困难，这是因为端子的本体部具有与端子的接触部不同的结构和间隔。这一困难在连接器的区域内增加，在该区域内端子被安装至它们的绝缘支撑框架或者壳体。增加更多的连接器壳体支撑材料例如塑料，可以减少用作绝缘体的空气的量，这会增加阻抗的不连续性，因此对于端子被安装在连接器中的方式必须特别小心。

因此，本发明致力于一种高速连接器，其克服了前述的各种缺陷，并使用多个独立屏蔽形式的与各个差分信号端子对相关联的接地端子来控制串扰。在所述高速连接器中，连接器壳体或者框架的结构有助于控制多个端子在其穿过连接器框架的长度上的阻抗。

发明内容

因此，本发明的主要目的是提供一种用于高速数据传输的改进连接器，所述连接器具有降低的串扰。

本发明的另一目的是提供一种用于背板应用的高速连接器，其中多个离散的差分信号端子对在端子列中成对设置，每个差分信号对位于相邻列中的关联的接地屏蔽端子的侧面，接地屏蔽端子的尺寸大于其中一个差分信号端子的尺寸，以便提供一个接近差分信号对的大的参考地，从而允许差分信号与朝向它的单独的接地屏蔽进行宽边耦合。

本发明的又一个目的是提供一种上述类型的连接器，其中每个连接器单元中的每对列中的接地屏蔽沿着蜿蜒的路径从连接器单元的顶部穿过连接器单元的本体部到达连接器单元的底部。

本发明的再一个目的是提供一种高速连接器，其利用了被支撑在连接器的薄片状针座中的一系列端子组件。各个连接器针座支撑了一对导电端子列，在连接器本体中，端子被设置成在列中的成对差分信号端子并且位于较大接地屏蔽端子的侧面。接地屏蔽在端子列内交替地设置，这样在一列中的各个差分信号对具有在另一列中与其相对的接地屏蔽和在本列中与其相邻的接地屏蔽，从而两差分信号端子在一列中相互边缘耦合，并且与相邻列中的接地屏蔽宽边耦合。

本发明进一步的目的在于提供一种用于背板应用的高速连接器，其中导电端子被支撑为两个连接器半部中的一对端子列，每个连接器半部包括支撑框架，每个支撑框架包括支撑多个端子的一系列径向的肋或者辐条，每个连接器半部中的一个径向肋将连接器半部对分成两部分，所述肋形成于两个连接器半部中的一个的端子上方，并向外突出与两个连接器半部中的另一个中的端子相接触，从而在两个连接器半部之间在支撑框架内限定至少一个V形的空气通道。

本发明另一个目的在于提供一种具有上述辐条结构的连接器，其中支撑框架的一部分被模制在多个端子上，以将它们固定在位置上，接地屏蔽端子包括在其本体部上接地屏蔽端子和径向肋的相交处形成的窗口部，信号端子在其相对接地屏蔽端子窗口处变窄，这样来增加它们的边缘到边缘的间距，并保持穿过安装区域的信号端子对之间的期望耦合值。

本发明通过其独特的结构来实现这些和其它目的。在一个主要方面，本发明包括一种背板连接器，其利用了用于安装在背板上的头连接器和用于安装在子卡上的直角连接器。当两连接器被连接在一起时，所述背板和子卡相连接，通常是以直角相连接。

直角连接器也可被称为子卡连接器，其由一系列相似的连接器单元形成。各个连接器单元具有通常由塑料或其它绝缘材料模制而成的绝缘框架。该框架支撑多个单独的连接器单元，每一个单元支撑一列导电端子。各个连接器单元框架具有至少两个不同的相邻侧部，其中一个侧部支撑端子尾部，另一个侧部支撑端子列的端子接触部。在子卡连接器的主体中，框架支撑以纵向排列或阵列形式设置的端子，从而各个单元在其中支撑了一对端子列。

在各列中，端子被设置为隔离的差分信号对。在各列中，所述差分信号端子对边对边地设置，以提高在差分信号端子对之间的边耦合(差分模式)。较大的接地屏蔽端子首先位于相邻列中，与差分信号端子对直接相对，其次位于该列中，与差分信号端子对相邻(位于其上或其下)。通过这种方法，各差分信号端子对的端子互相边缘耦合，并与面对所述差分信号端子对的接地屏蔽端子宽边耦合(普通模式)。一些也属于普通模式耦合的边缘耦合发生在差分信号端子对和相邻的接地屏蔽端子之间。在连接器主体中，较大的接地屏蔽端子可被认为设置成一系列反转的V形，其通过用虚线连接多组三个屏蔽端子形成，差分信号端子对嵌入在各个所述V形中。

框架是用作骨架或网状结构的敞开框架，其将端子列保持在它们优选的排列和间隔上。在这一方面，框架包括至少交叉的垂直和水平部件和至少一个二等分部件(bisector)，该二等分部件从交叉点延伸出以将在垂直部件和水平部件之间的区域分为两部分。在一个优选的实施方式中，所述二等分部件采用径向肋的形式，另外两个径向辐条再分隔这两部分，从而在每个半边连接器单元半针座的外表面上形成不同的敞开区域。径向辐条连同基础的垂直和水平部件的网状结构支撑多个肋，用来为较大接地屏蔽端子提供机械支撑。这些辐条也优选地设置用作传递装置，在子卡连接器被组装到子卡上时，其将子卡连接器的顶部上的压入载荷传递给顺应针尾部。

径向辐条在一个连接器单元半针座的内表面上连续，并且用作支座，当两连接器单元半针座被结合在一起时，其将端子列分开，从而在端子列之间出现空气间隙。信号和较大的接地屏蔽端子在它们穿过连接器主体的范围内具有至少两个弯曲，并且在这些弯曲区域，连接器单元的阻抗通过减少差分信号端子对和与它们相关联的接地屏蔽端子中的金属量来控制。这一减少在接地屏蔽端子中通过形成较大的窗口和在信号端子中通过将信号端子本体部“颈缩”或变窄来达到，以增加在信号端子边缘之间的距离。

差分信号端子对的颈缩部分也与连接器单元支撑框架的支撑辐条和接地屏蔽端子窗口对准。通过这种方法，差分信号端子与接地屏蔽端子之间的宽边耦合在这一区域内降低。除了用作框架的两分部件的基本辐条之外，所述连接器单元半针座还可以包括次级径向辐条。这些次级辐条优选地沿着有效(action)的径向线延伸，只要具有相比二等分部件辐条较短的长度。这样，它们用于在连接器的两个端子列之间限定一个或者多个V形的空气通道。

在端子尾部与端子本体部接合的位置提供了过渡区，从而建立了端子尾部的统一安装区域。在这一方面，端子本体部的尾端从它们与连接器单元的中心线相连的位置向外延伸，并且朝着连接器单元的侧边，从而获得在两列端子尾部之间的所需的增加宽度，这样所述尾部在两列之间沿宽度方向具有相同的间距。为了在各列中的端子尾部之间获得所需的深度，端子尾部附近的端子本体部的末端沿着连接器单元支撑框架的底部在横向方向上移位，这样尾部以均匀的间距设置，而不是以不均匀的间隔设置，否则这些尾部将与端子本体部的末端聚集在一起。

通过下面的详细描述，将能够清楚地理解本发明的上述或其它目的、特征和优点。

附图说明

在详细描述的过程中，经常会参考到所附的附图，其中：

图1为根据本发明的原理构造的一个背板连接器装置的透视图，其中子卡连接器与排针对接在一起，以将两块电路板互连在一起；

图2为与图1相同的图，但是示出了子卡连接器从背板排针移除；

图3为图2的子卡连接器在一不同角度的透视图，示出了其具有用于单独的连接器单元的前盖或者护罩；

图4为图3的连接器中使用的一个连接器单元的透视图，该连接器单元被示出为针座组件；

图5A为图4的连接器单元的右半针座的内视图；

图5B为图4的连接器单元的左半针座的内视图；

图6为用于图4的连接器单元的每个半部中的端子组件的平面图，示出了其固定于金属引线框架中，并在其切割和过模之前；

图7为图2或图3的子卡连接器沿着线7-7的截面图，露出了端子本体部并基本示出了用于每个连接器单元中的差分信号对的“三个一组”的特性；

图7A为图7的截面的子卡连接器的一个针座的放大细节图，特别示出了子卡连接器单元的端子本体部的“三个一组”的特性；

图7B为图7A的细节图的前视图；

图8A为图7的子卡连接器的横截面的透视图，示出了三个相邻的连接器单元或者针座；

图8B为图8A的前视图；

图9为图2的子卡连接器沿着线9-9的截面图，所述线9-9为与前垂直辐条对准的垂直线，示出了端子穿过连接器单元框架的支撑框架辐条时的排列；

图10A为图2的子卡连接器内的两个差分信号通道的端子本体部的电场强度图；

图10B为图2的子卡连接器的一组六个连接器单元的本体部分的电场强度图；

图11A为图1的连接器的串扰插针图，分别通过字母和数字标识确定了端子的行和列，并确定了由本发明的连接器的测试所获得的实际的串扰；

图11B为从图11A的插针图中选取的一对差分信号端子的阻抗图，确定了由本发明的连接器的模拟所获得的阻抗；

图11C为通过模拟本发明的连接器所获得的连接器插入损耗图，示出了发生的最小和最大的损耗以及在16.6GHz频率下损耗为3db；

图11D为连接器装置的插入损耗图，其示出了图1的连接器装置在两块电路板中就位的实际测试结果，示出了在大约10GHz的速度下插入损耗为-3db；

图12为连接器的端子阵列穿过连接器单元的支撑框架辐条的区域的放大细节图；

图13为图12所示区域的截面图，示出了信号对以及接地屏蔽端子在它们连接至两个半针座的支撑框架的区域内的相对位置；

图14为用于图2的连接器中的本发明的连接器单元的透视图，为了清楚将连接器单元上下翻转，示出了端子的本体部的末端和从其延伸的尾部；

图15为本发明的两个连接器单元的底部的放大细节图，示出了端子尾部从端子本体部的末端延伸出；

图16为图15的底视图；

图17为和图15相同的图，只是为了清楚而将连接器单元支撑框架移除；以及

图18为端子本体部与本发明的连接器的尾部相接合的区域的放大细节图。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的原理构造的背板连接器装置100，其用于连接一个辅助电路板102(在本领域中被称作子卡)和另一个电路板104(在本领域中通常被称作背板)。装置100包括两个连接器106和108。如图2最佳所示，背板连接器108为排针的形式，其具有共同限定一中空插槽110的四个侧壁109。多个引脚111形式的导电端子被设置并固定在连接器108的相应的端子收容腔(未示出)内。引脚111通过例如尾部被端接至背板104上的导电迹线，这些尾部装入设置在底板中的电镀的通孔或者穿孔中。

转到图3，子卡连接器106由多个分离的连接器单元112组成，连接器单元112收容具有设置在端子的相对端部上的尾部113a和接触部113b的导电端子113(图4)。端子接触部113b通过中间本体部113c连接到端子尾部113a。这些本体部113c从接近于基础框架部件131延伸到附加垂直框架部件135，并且绝大部分是穿过连接器单元的本体部。连接器单元112具有插入在前盖或者护罩114内形成的中空插槽中的前端115。护罩114具有多个与背板连接器108的引脚111对准的开口116，这样当子卡连接器106插入背板连接器108时，引脚被子卡连接器106的端子113的接触部113b接合。连接器单元112还可以通过施加到连接器单元112的后表面118上的加固件或者托架117固定在一起。

在本发明的优选实施方式中，每个连接器单元112都采取薄片状针座的形式，该针座通过将两个小片或者半片121、122紧密结合或者合并在一起形成。在图5A中示出了打开的右半针座122，而在图5B示出了打开的左半针座121。每个半针座121、122以特定的形式固定一列导电端子133。当从对接末端即支撑端子接触部113b的半针座的末端垂直看去，端子的阵列限定端子的“列”。这样，当两个半针座匹配在一起时，每个针座或者连接器单元112支撑一对端子113的列，这对端子列在连接器单元112中被横向间隔开。这一间隔在图8B中被示出为“SP”，其由图5A中所示的内部辐条133’、135’、137’、139、139’和140’所提供。为了保证可靠性，端子113的接触部113b具有附图中所示的成对的接触臂。这一分叉形式确保了子卡连接器端子将接触背板连接器的引脚，即使这些端子间有轻微的不对准。

连接器端子113被分成两个不同类型的端子：信号端子113-1和接地屏蔽端子113-2。接地屏蔽端子113-2被用于将多个信号端子机械地分为信号端子对，当本发明的连接器通电运行时，差分信号被传送穿过信号端子对。接地屏蔽端子113-2大于每个单独的信号端子113-1，并也在表面区域和总体尺寸上大于一对信号端子113-1，同样地，每个这种接地屏蔽端子113-2可以被认为是设置于连接器单元112的本体中的单独的接地屏蔽。信号和接地屏蔽端子的尺寸和排列如图7B中最佳所示，其中可以看出在每个半针座中，接地屏蔽端子113-2通过中间空间彼此分隔开。这些空间包含一对信号端子113-1，这对信号端子与接地屏蔽端子113-2相对准，从而所有的端子113都基本上沿一条线或线性阵列设置在端子的列中。

这些信号端子113-1用于传输差分信号，即具有相同的绝对值但具有不同的极性的电信号。为了减少差分信号应用中的串扰，明智的做法是将差分信号端子成对地相互耦合或接地，而不是与另一差分信号对中的单个端子或者端子对耦合。换句话说，期望“隔离”一对差分信号端子来减少高速中的串扰。这部分地通过将半针座中的每个端子阵列中的接地屏蔽端子113-2彼此错开来实现，这样每对信号端子113-1相对、侧面邻接或者面向大的接地端子113-2。由于接地屏蔽端子113-2的尺寸，其主要作为在针座(或者连接器单元)中其面对的每个差分信号对的单独的接地屏蔽。差分信号对与这个接地屏蔽端子113-2宽边耦合。两个连接器单元半部121、122的端子列通过较小间隔隔开，如图8A和8B中所示“SP”，这样对于通过连接器单元的大部分范围来说，在连接器单元的一列中的端子通过介电常数为1的空气与连接器单元的其他列中的端子分隔开。其次，接地屏蔽端子113-2也作为每个差分信号对端子113-1的接地屏蔽，差分信号对端子113-1在端子列中位于接地屏蔽端子113-2之上和之下(图7B)。这些差分信号端子对的最近的端子边缘耦合至接地屏蔽端子113-2。这两个端子列也紧密地间隔，并由内辐条的厚度所隔开，这个厚度为大约0.25mm至0.35mm，与其它已知的背板连接器相比，该尺寸明显减小。

这种紧密间隔的结构实现了在子卡连接器本体中的每个差分信号通道中的三种耦合类型：(a)端子对中的边缘耦合，其中端子对的差分信号端子彼此耦合；(b)差分信号端子与同一半针座的列中的最接近的接地屏蔽端子的边缘耦合；以及(c)差分信号对端子和相对的半针座内的接地屏蔽端子之间的宽边耦合。这提供了局部的接地回路，如图7B中所示，当通过朝向差分信号对的接地屏蔽端子上的中心绘制虚线并与位于差分信号对的边缘上的相邻接地屏蔽端子相交时，该接地回路在单个信号通道范围内被认为是具有整体的V形。通过这个结构，本发明对于每个差分信号端子对都呈现宽边耦合和边缘耦合的组合，并迫使差分信号端子对在信号对中形成差分耦合模式。

在连接器本体中的一个更大的整体范围上，这些单独的接地屏蔽端子在每个针座的成对的列中共同形成一个弯曲的虚拟接地屏蔽。术语“虚拟”是指尽管接地屏蔽端子113-2没有机械地连接在一起，但是它们在宽度方向和边缘方向上紧密地间隔，从而在电学上就好像是在针座或者连接器单元中存在一个屏蔽。该屏蔽基本上延伸通过整个针座，即从底面到垂直支撑面，在针座上接地屏蔽端子113-2大于信号端子113-1。“大于”意味着在表面区域和端子宽度上。图7B最佳示出了这种排列。接地屏蔽端子的相对的边缘可以沿着共同基准线彼此对准，或者如图7B所示，在相邻的接地边缘之间可以设置有空隙GSTG，这个空隙的距离优选是接地屏蔽端子的宽度GW的7％或者更少。

接地屏蔽端子113-1应该大于与其关联的差分信号对至少大约15％至40％，优选地为大约34～35％。例如，一对差分信号端子可以具有0.5mm的宽度，并被0.3mm的间隔分开，形成1.3mm的组合宽度SPW。与信号对相关联的接地屏蔽端子113-2可以具有1.75mm的宽度。每列中的接地屏蔽端子113-2通过间隔S和其相邻的信号端子113-1分隔开，该间隔S优选等于信号端子113-1之间的间隔。换句话说，每个半针座的每列中的所有端子都以相同间隔S彼此分隔开。

大的接地屏蔽端子用来提供一种装置，用于驱使差分信号端子对进入差分模式耦合，在本发明中是成对的边缘耦合，并且在将与其它信号端子的任何差分模式耦合降低到最小绝对值时保持在该模式下。这种关系如图10A和10B中最佳所示，分别是端子本体部的电能强度和电场密度的示意图。图10A为前面所描述的三合一结构的电能强度的示意图。该图是利用ANSOFT HFSS软件通过对图7B中所示布置中的本发明的具有四个差分信号端子对113-1和四个相对的接地屏蔽端子113-2的连接器单元的本体的一部分进行模拟而获得的，其中差分电压被分配至端子对的两个信号端子113-1，并且产生了电场和电能密度。

这些模拟论证了在本发明的连接器中将发生的耦合的范围。如图10A所示，在每个差分信号对中的两个端子的边缘之间发生的能量场强度的幅值为从1.6×10^-4J/m3至1.44×10^-4J/m3，而在列之间的信号端子对的两个倾斜边缘之间的能量强度的幅值减少到1.6×10^-5J/m3并接近零，这说明了本发明的隔离效果。类似地，图10B以V/m表达了电场强度，其显示了耦合的差分信号端子对的边缘之间的场强度从8.00×10³V/m变化，此时在连接两个相邻的差分信号端子对的倾斜路径上，场强度下降到2.40×V/m至0.00V/m。

图11C和11D示出了本发明的连接器的模拟和测量的插入损耗。图11C是图1中所示的连接器的插入损耗图，减去两块电路板，其显示了使用ANSOFT HFSS从排BC和OP(对应于图11A中的插针图)中的差分信号对获得的最大和最小损耗数值。这指出了连接器在大约16.6GHz的频率下应该具有-3db的损耗，这对应于33.2G/s的数据传输速率。图11D是通过对图1的连接器(包括其电路板)的较前实施方式进行测试获得的插入损耗图。同样地，在L9M9和K8L8时的差分信号对的最大和最小损耗也被示出，在大约10GHz频率时的插入损耗为-3db，这对应于大约20G/s的数据传输速率。

图11A为串扰插针图，其表现根据本发明的原理构造的如图1所示的连接器的插针排布。为了区分连接器的相关端子，端子的行沿着图的左边缘依照字母顺序延伸，而端子的列沿着图的上边缘数字排列。在这种方式下，任何插针可以由给定的字母和数字来识别。例如，“D5”指代“5”列“D”行中的端子。通过运行信号通过图12中示为“干扰源”端子对(“aggressor”pair)的四个相邻的差分信号对来测试受干扰的差分信号对。六个周围的相邻对中的两个是相同的或者是他们对应部分的镜像，这样六个干扰端子对中只有四个被测试，如本领域中通常所见。所述测试通过匹配的子卡连接器和在电路板上安装到位的背板连接器在33皮秒的上升时间(20～80％)进行，该上升时间与通过端子的大约10G/s的数据传输速率相对应。在下表中可以看出，在接收干扰的端子对上总的近端串扰(NEXT)为2.87％，远端串扰(FEXT)为1.59％，这些数值都低于3％。图11B为通过使用在33皮秒(ps)的上升时间(20～80％)时的信号对连接器进行模拟的差分阻抗(TDR)的示意图，其通过图11A中的H1～J1和G2～H2的差分信号端子对。

获得的阻抗是在33皮秒的上升时间时通过连接器装置和电路板的100欧姆预期基础的大约+/-10％。在图中示出了连接器装置的多个部分。在子卡连接器106的过渡区域，阻抗只上升了5欧姆(至大约103～104欧姆)，此处端子尾部扩张来限定端子本体部，大的接地屏蔽端子113-2在端子本体部与其差分信号端子对相关联，端子对的端子本体部的阻抗降低大约6～8欧姆(至大约96～97欧姆)，并通过连接器单元支撑框架基本保持不变。当子卡连接器端子的接触部113b与背板连接器108的端子111相接触，阻抗上升了大约6～8欧姆(至大约103～104欧姆)，然后通过背板连接器(排针)108的阻抗向着100欧姆的基础阻抗值减小。因此，可以理解本发明的连接器将具有低串扰，同时将阻抗保持在可接受的+/-10％的范围以内。

回到图4，每个半针座具有绝缘的支撑框架130，该支撑框架130支撑其导电端子的单个列。框架130具有水平的基部131，基部131具有一个或者多个柱状或者凸耳形式的支架132，支架132在子卡连接器的安装位置与子卡连接器的表面相接触。框架130还具有垂直的前部件133。这些部件在此可以最佳地描述为“辐条”，前辐条133和基础辐条131相互结合以限定连接器单元的两个相邻且偏移的表面(或边缘)，并基本限定了框架的边界，端子113的本体部113c在该边界处延伸。也就是说，在接地屏蔽端子113-2比其相关联的差分信号端子对更宽且更大的区域上，端子113的本体部113在基础辐条和前辐条131、133之间延伸。

基础辐条131和前辐条133在其端部点“O”处连接在一起，所述点“O”位于连接器单元112的前底边缘。从这个连接点，基本径向辐条137如图所示向外并向上延伸，将基础辐条和垂直辐条135之间的区域对分成两部分，如果需要的话，这两部分可以是两个相等的部分或者两个不相等的部分。图4、5A、5B和9中示出了两个这样的相等部分。该径向辐条137延伸至越过连接器单元112中的最外面的端子的位置。附加的辐条被示出为138、139和140。这些辐条中的两个138和139在其范围内部分是径向的，因为它们终止于连接点“O”之前的位置，然后在不同的方向上延伸以与垂直前辐条135或者基础辐条131相连接。如果它们的径向中心线延伸，可以看到这两个径向辐条从连接点“O”发出。这两个部分径向的辐条138、140的每个终点产生于与接地屏蔽肋142的交叉点处，其结构和目的将在下面进行描述。径向辐条还优选这样设置，如图4所示，当连接器单元在子卡102上被压入到位时，径向辐条将施加到连接器单元上的负载均匀地传输到顺应针端子尾部的顶部上。与力传递原理相一致，当本发明的连接器被压入子卡中时，插入力P(图4)被施加于连接器单元的顶部，并且插入力如图所示沿着基本辐条137和次级辐条138、140以及如图4所示将基本辐条137(在连接器半部的外侧)和两个次级辐条138、140相互连接的辐条136传递。辐条136在图5A中以类似的方式延伸，并在图中被标记为136’。这个力传递和分散减少了连接器单元的顶端部件可能引起的任何弯曲力。优选地，如图4所示，这两个辐条136、138与连接器的顶端相接合。

支撑框架的肋142为接地屏蔽端子提供支撑(在其外表面上)，并且作为模子中的流槽(runner)，来输送形成连接器单元支撑框架的注入的塑料或者任何其他材料。这些肋142显然是支撑框架模子中的开口区域，并用来将注入的熔融物供给到辐条以及端子和支撑框架的连接点。如图8B最佳所示，肋142优选地具有宽度RW，其小于接地屏蔽端子宽度GW。尽管已经发现肋142的边缘能够制成与接地屏蔽端子113-2的边缘相一致，但是理想地，肋142的宽度小于接地屏蔽端子113-2的宽度，以实现在差分信号端子对的边缘和面向肋142的接地屏蔽端子113-2的边缘之间的耦合，从而阻止电场集中在接地端子边缘，然而，保持肋142的边缘离开接地屏蔽端子113-2的边缘方便了连接器单元的模制，因为这消除了溢料飞边的发生，溢料飞边沿着接地屏蔽端子的边缘形成并影响其电学性能。接地屏蔽端子也提供了基准表面，在支撑框架的模制过程中，模具能够邻靠该基准表面。如图8A所示，在本发明的一个商业的实施方式中，支撑肋142的宽度是接地屏蔽端子113-2的宽度的大约60％至大约75％，并优选是接地屏蔽端子的宽度的大约65％。

图4进一步显示了附加的垂直辐条135，其在前辐条133的前方与前辐条133间隔开，并通过延伸部134连接至连接器单元122。该附加垂直辐条在多个端子从端子本体部过渡到端子接触部113b的区域环绕着多个端子。在过渡中，大的接地屏蔽端子的尺寸减小，以形成端子接触部分113b被分成两部分的形式，如图6和9中最佳所示。

如图5A中所示，径向辐条133、135、137、138、139和140可被认为是在一个连接器单元针座半部122的内表面150上部分连续。在该图中示出了右侧半针座，但是应该理解为左侧半针座也能够在其位置上使用。这些元件用作支座，其在两连接器单元针座半部121、122被结合在一起从而形成连接器单元112时将两端子113的列互相分开。在图5A中内表面150显示了六个这种辐条元件。一个是与前竖直内辐条133在连接点“O”相交的基础内辐条131’。另一个或者基本内辐条137’从连接点“O”在连接器单元针座半部122的两个相对的角之间沿对角线路径作为二等分元件延伸。另两个或者次级径向内辐条138’和140’在对分内辐条137’和基础内辐条131’、前内辐条133’之间延伸。在所示优选实施方式中，径向内辐条138’、140’位于径向内辐条137’和基础内辐条131’、前内辐条133’之间，从而形成两个V形区域，在其中空气可自由循环。

薄片形的连接器单元针座半部122可以设有一装置，用于接合另一半部，并且在优选实施方式中被示出为多个柱形部154。柱形部154形成在差分信号端子变窄的区域内，并且与接地屏蔽端子窗口170相对。各个辐条元件包含容纳柱形部154的对应凹槽155。内辐条也用于在连接器单元112中的端子113的列之间提供所希望的间隔SP。在这一方面，内辐条也用于形成在图5A中用箭头160、161标示的两个V形的空气通道。这两个V形空气通道穿过狭槽163而向连接器单元的外部打开，其中狭槽163限定了任一个连接器单元针座半部中的最顶端的端子的边界。优选地只向下延伸基本或者对分辐条到连接点“O”，这样将覆盖图5A中所示的右侧半针座的端子的内表面的塑料或者模塑材料的数量最小化。在这种方式下，连接器单元内部的阻抗可以更好地控制，并且信号损失可以被最小化。

在图5B中显示了相对的连接器单元针座半部121，其包括多个凹槽或开口155，它们被设计成容纳另一个针座半部122的柱形部154并且将两连接器单元针座半部121、122保持在一起作为单个连接器单元112。在两连接器半部121、122被连接在一起的区域内，连接器单元112的阻抗通过减少信号端子113-1和接地端子113-2中的金属的量来控制。在接地屏蔽端子113-2中，这一减少通过在端子本体部113c中形成较大的、优选为矩形的窗口170来实现，其中窗口容纳柱形部154和连接器单元支撑框架半部的塑料。优选地，这些窗口具有1.2的长宽比，即一边是另一边(1.0)的1.2倍。前述减少还在信号端子中通过将信号端子本体部113c“颈缩”而完成，这样在差分信号端子对的两端子之间和该对端子113-1和接地屏蔽端子113-2之间分别产生两类扩口或开口171、172。端子本体部在这一区域内的变窄增加了在差分信号端子对之间边缘到边缘的距离，这因此影响了耦合，如下文所述。

窗口170形成在接地屏蔽端子113-2的边缘内，并且端子长度通过两侧条174贯穿整个窗口区域而连续，如图13中清楚所示，侧条174也被颈缩。优选地，窗口170显示为1.2的纵横比(高度/宽度)。在接地屏蔽端子113-2和相邻的差分信号端子113-1之间的颈缩通过形成在信号端子113-1和接地屏蔽端子113-2的边缘内的相对两缺口而形成。如在图13的横截面视图中所示，缺口175形成在窗口170区域内的接地屏蔽端子113-2的相对两边缘内，并且可稍微延伸超过窗口170的侧边缘170a。其它缺口176形成在信号端子113-1的边缘内，这样信号端子113-1的宽度从它们的正常主体部宽度SW减小至在窗口处的减小宽度RSW。在差分信号对的两端子之间的颈缩开口宽度NW(如图12所示)优选地等于或大于信号端子宽度SW，并且优选地颈缩宽度大于信号端子宽度不超过10％。

这一结构变化的影响在于由于绝缘体突变(由空气变为塑料)而发生的任何阻抗不连续最小化。信号端子113-1变窄，同时矩形窗口170切穿接地屏蔽端子113-2。这些变化增加了边缘耦合的物理距离并减小了宽边耦合的影响，以补偿绝缘体由空气变为塑料的变化。在窗口的区域内，较大的接地屏蔽端子的金属的一部分在窗口区域内被塑料电介质代替，并且在该区域内，信号端子113-1的宽度被减小以将它们的边缘移动地更加分开，从而阻碍与接地屏蔽端子的宽边耦合，并且促进在差分信号端子113-1之间的边缘耦合。沿着敞开的窗口170路径的信号端子113-1的边缘间隙的增加导致差分信号端子对的电性能表现得就像它们分开了与在其通常宽度部分上相同的距离。在变窄的两信号端子之间的间隙填充有介电常数高于空气的塑料。塑料填充将易于增加在通常信号端子对边缘间隙处的信号端子对的两端子之间的耦合，但是通过在这一区域将它们移动得更加分开，在电性能上信号端子对运行得就像它们分开了与在其通常宽度部分上相同的距离，由此将它们之间的耦合维持在相同的水平，并且将在安装区域的任何阻抗不连续最小化。

虽然已经显示并描述了本发明的优选的实施方式，但是对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明的精神的范围内可以对此作修改和变更，本发明的范围是由所附的权利要求书所限定的。

Claims (12)

1.一种连接器，包括：

多个连接器单元，其被固定于壳体中，每个连接器单元包括绝缘支撑框架，所述支撑框架支撑两个间隔开的端子列中的多个导电端子，所述支撑框架至少包括从所述框架的前角部径向延伸的第一和第二辐条部件和从框架的前角部径向延伸至所述框架的后角部的基本辐条部件；

所述支撑框架进一步以第一和第二半框架形成，所述两个端子列的一列由第一半框架所支撑，而所述两个端子列的另一列由第二半框架所支撑，第一和第二半支撑框架将所述两个端子列在每个所述连接器单元内沿宽度方向彼此间隔开，每个所述半框架都包括第一、第二和基本辐条部件；

每个所述端子包括尾部、接触部和本体部，所述尾部用于安装至电路板，所述接触部用于与相对的连接器对接，所述本体部将端子尾部与接触部互连在一起，所述端子包括不同的信号端子对和单独的接地屏蔽端子，每对所述信号端子边缘对边缘地对准，以在所述两列中的每列内在各自的端子本体部范围内形成差分信号端子对，在同一端子列中每个所述差分信号端子对通过单独一个所述接地屏蔽端子与另一差分信号端子对间隔开，所述接地屏蔽端子在所述两个端子列之间交错开，使得所述端子列中的每列内的所述接地屏蔽端子和相对的端子列的差分信号端子对间隔开并相面对，每个所述接地屏蔽端子宽于在所述连接器单元中的差分信号端子对；以及

其中，所述端子沿着所述辐条部件连接至所述第一和第二半框架。

2.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，所述第一和第二半框架的辐条部件延伸穿过所述端子的外表面，所述第一半框架包括穿过所述第一半框架的所述端子的内表面的内辐条部件，所述内辐条部件将所述端子列彼此间隔开。

3.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，所述基本辐条部件将所述第一半框架与第二半框架对分。

4.根据权利要求2所述的连接器，其特征在于，所述基本辐条部件将所述第一半框架和第二半框架对分，所述第一半框架和第二半框架还包括设置于其上的一对次级辐条部件，所述次级辐条部件位于所述基本辐条部件和每个所述第一和第二辐条部件之间，所述内辐条部件在所述一个半框架的内表面上形成两个V形的空气通道。

5.根据权利要求4所述的连接器，其特征在于，所述第一半框架包括与所述V形的空气通道相通的狭槽。

6.根据权利要求4所述的连接器，其特征在于，所述基本辐条部件和次级辐条部件通过附加辐条部件在其一端互连。

7.根据权利要求6所述的连接器，其特征在于，所述附加辐条部件以一定角度在所述支撑框架的两个相邻侧之间延伸。

8.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，所述辐条部件在所述框架直线延伸。

9.一种连接器，包括：

多个单独的连接器单元，每个连接器单元支撑在两个间隔开的端子的线性阵列中的多个导电端子，每个所述连接器单元包括由第一和第二半框架形成的绝缘框架，每个半框架至少包括四个不同的侧部，四个侧部中的两个侧部彼此相邻，两个侧部中的一个侧部支撑端子的端子尾部，所述两个侧部中的另一个侧部支撑所述端子的端子接触部，

每个所述端子的线性阵列包括多个在所述阵列中边缘对边缘排列的差分信号端子对，所述端子对被中间的接地屏蔽端子所间隔开、所述两个端子阵列中的接地屏蔽端子和信号端子设置成使得所述两个线性阵列中的一个阵列中的每个所述接地屏蔽端子面对相对的线性阵列中的差分信号端子对；

每个半框架包括相交的垂直支撑部件、水平支撑部件和至少一个基本支撑部件，所述基本支撑部件从垂直支撑部件和水平支撑部件的相交处延伸出去，以将垂直部件和水平部件之间的区域分成两部分，每个半框架还包括位于所述基本支撑部件、垂直支撑部件和水平支撑部件之间的次级支撑部件，以形成负载传输支撑部件的网状结构，当所述连接器被安装至电路板时，所述网状结构将压入负载力贯穿整个所述连接器传输。

10.根据权利要求9所述的连接器，其特征在于，所述支撑部件作为所述第一半框架的一部分只沿着所述第一线性端子阵列的外表面延伸，并且所述支撑部件沿着所述第二半框架的外表面和内表面延伸。

11.根据权利要求9所述的连接器，其特征在于，所述支撑部件在所述第一和第二半边框架中的每个内径向延伸。

12.根据权利要求10所述的连接器，其特征在于，所述支撑部件包括在所述第二半框架的内表面上延伸的辐条部件，所述辐条部件用作支架将所述两个线性端子阵列间隔开。

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