CN102113179A - 具有反向差分对的电连接器 - Google Patents

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Abstract

一种电连接器，包括具有配合面和安装面的壳体和在配合面和安装面之间延伸的端子的差分对(86，90)。差分对包括在配合面上分别具有正和负配合触头(20)以及在安装面上分别具有正和负安装触头(42)的正端子和负端子。正和负配合触头在第一取向(90b)安置在配合面上，正和负安装触头在与第一取向反向的第二取向(86b)安置在安装面上。

Description

具有反向差分对的电连接器
技术领域
本发明涉及具有安置为差分对的端子的电连接器。
背景技术
互连两电路板的电连接器典型地包括安置为差分对的端子。端子具有电连接到一个电路板上的配合触头和电连接到另一电路板的安装触头。具体地，安装触头通常接收在相应电路板的孔内，而配合触头接合从另一电路板延伸的电触头或者介入性管座连接器。孔的型式和每个电路板的电触头有时称为电路板的“迹线(footprint)”。
为了满足数字多媒体的需求，通常期望更高的数据吞吐率以用于当前的数字通信设备。当前的数字通信设备因此会试图提高信号速度、信号密度和/或电气性能，同时保持合理的成本。互连电路板的电连接器因此必须以不断增大的信号密度处理不断提高的信号速度。但是，增大信号速度和密度会与提高电信号性能相冲突。例如，增大信号速度和/或密度会引入更多信号噪声，常称为串扰。
串扰经常发生在电路板的迹线上。具体地，串扰可发生在相邻的孔或者与电连接器的配合和安装触头接合的电路板的电触头之间。例如，当驱动信号进入电路板的接收孔时，串话会发生在接收孔和电路板的一个或多个相邻的孔之间。如果串扰然后在和驱动信号相同的方向上传送，那么串扰通常称为“远端串扰”。发生在电路板迹线上的远端串扰会难以降低。例如，用于降低在电路板迹线上的远端串扰的已知的方法可以减小阻抗、降低信号密度和/或增大成本。
发明内容
待解决的问题是如何降低通过电连接器传送的总远端串扰而不会负面地影响阻抗、信号密度和/或连接器的成本。
该问题通过如权利要求1所述的电连接器解决。
根据本发明，一种电连接器，包括具有配合面和安装面的壳体以及在配合面和安装面之间延伸的端子差分对。差分对包括在配合面上分别具有正和负配合触头以及在安装面上分别具有正和负安装触头的正端子和负端子。正和负配合触头在第一取向安置在配合面上，正和负安装触头在相对于第一取向相反取向的第二取向安置在安装面上。
附图说明
现在将通过例子参照附图描述本发明，其中：
图1是电连接器的示例性实施例的透视图；
图2是图1所示的电连接器的壳体的示例性实施例的透视图；
图3是示出图1所示的连接器的安装触头和配合触头的型式的示例性实施例的平面图；
图4是用于产生图3所示的型式的触头模块的引线框架的示例性实施例的透视图；
图5是示出图1所示的连接器的安装触头和配合触头的型式的另一个示例性实施例的平面图；
图6是示出图1所示的连接器的安装触头和配合触头的型式的另一个示例性实施例的平面图；
图7是用于图1所示的电连接器的触头模块的引线框架的示例性实施例的透视图。
具体实施方式
图1是用于互连电气部件(未示出)例如但不限于两电路板的电连接器10的示例性实施例的透视图。连接器10包括具有前向配合末端14的绝缘壳体12，该前向配合末端包括屏护部16和配合面18。配合面18包括沿着配合面18安置的多个配合触头20，例如，但不限于，在触头腔22内的触头，所述触头腔配置为接收来自可以例如安装在电路板上的配合连接器(未示出)的相应配合触头(未示出)。屏护部16包括在相对侧面28之间的上表面24和底面26。上表面和底面24和26每个分别包括任选倒角的前向边缘部分30。侧面28每个包括任选倒角的侧面边缘部分32。任选地，对齐肋部34形成在上屏护表面24和下屏护表面26上。倒角边缘部分30和32以及对齐肋部34配合以使得连接器10在配合过程中与配合连接器对齐以使得在配合连接器中的触头接收在触头腔22中而没有损坏。
多个触头模块36从后向末端38接收在壳体12中。触头模块36限定连接器安装面40。每一触头模块36的壳体12和绝缘主体54的组合在此可以称为电连接器10的“壳体”，其中“壳体”包括安装面40。连接器安装面40包括沿着该连接器安装面安置的多个安装触头42。安装触头42安装到基板(未示出)，例如，但不限于，电路板。在示例性实施例中安装面40大致垂直于配合面18以使得连接器10互连彼此大致呈直角的电气部件。但是，安装面40可以相对于配合面18在任何其它适当的角度倾斜，其能使连接器10互连相对于彼此以任何其它角度取向的电气部件。尽管示出七个，但是壳体12可整体上保持任何数量的触头模块36。每个触头模块36具有任何数量的配合触头20和任何数量的安装触头42。
图2是壳体12的透视图。壳体12包括限定多个腔48的多个隔离壁46。腔48接收触头模块36(图1、3和4)的前向部分。当触头模块36装载到壳体12中时，腔48稳定触头模块36。在示例性实施例中，腔48每个具有大致相等的宽度。但是，腔48的一个或多个可具有不同宽度，用于容纳不同大小的触头模块36。
再次参照图1，每个触头模块36包括引线框架70，引线框架70包括多个电端子72。端子72沿着预定路线延伸以电连接每个配合触头20与每个安装触头42。每个端子72可以是信号端子、接地端子或者电力端子。如将在下面描述和示出的，在示例性实施例中，端子72安置为差分对。引线框架70包住或者围绕在绝缘主体54中。在示例性实施例中，主体54在限定安装面40的一部分的配合边缘部分78和安装边缘部分80之间延伸。配合触头20从主体54的配合边缘部分78延伸，安装触头42从主体54的安装边缘部分80延伸。在示例性实施例中，安装边缘部分80大致垂直于配合边缘部分78以使得连接器10互连彼此大致呈直角的电气部件。但是，安装边缘部分80可以在相对于配合边缘部分78的任何其它适当角度倾斜，其能使连接器10互连相对于彼此以任何其它角度取向的电气部件。
作为对由壳体12保持的多个触头模块36的替代，插孔连接器10的引线框架70可由单一壳体(未示出)保持，该引线框架可以与壳体12一体，或者替代地，由壳体12保持。
图3是示出沿着连接器10(图1)的安装面40的安装触头42的型式82和沿着连接器10的配合面18的配合触头20的型式84的示例性实施例的平面图。型式82匹配电连接到安装触头42的电气部件(未示出)的电触头(未示出)或者多个孔(未示出)的型式(未示出)。类似地，型式84匹配电连接到配合触头20的电气部件(未示出)的电触头(未示出)或者多个孔(未示出)的型式(未示出)。型式82包括安置为差分对86的多个安装触头42。安装触头42的差分对86安置为由接地触头88隔开的几列。同样地，型式84包括安置在差分对90中的多个配合触头20。配合触头20的差分对90安置为由接地触头92隔开的几列。在型式82之内的每个安装触头421-12经由相应的端子72(在图3中未示出)电连接到在型式84内的各自的一个配合触头201-12。
在安装触头42的每个差分对86之内，两相应端子72之一选取作为正端子72，而另一端子72选取作为负端子72。相应地，在安装触头42的每个差分对86中，安装触头42之一为正安装触头42，而另一个为负安装触头42。类似地，在配合触头20的每个差分对90中，连接到相应的正端子72的配合触头20是正配合触头20，而连接到相应负端子72的配合触头20为负配合触头20。
安装触头42的差分对86的型式82包括差分对86的两个不同的组86a和86b。在组86a中的每个差分对86的正和负安装触头42沿着线路94对齐，而组86b中的每个差分对86的正和负安装触头42沿着线路96对齐。如可以在图3中看出的，组86a的差分对的线路94彼此平行地延伸，差分对组86b的每一线路96也是如此。但是，每一线路94大致垂直于每一线路96以使得在组86a中的每个差分对86的正和负安装触头42对齐为大致垂直于在组86b中的每个差分对的正和负安装触头42。相应地，在差分对组86a中的每一差分对86对齐为大致垂直于在差分对组86b中的每一差分对86。
配合触头20的差分对90的型式84包括差分对90的两不同的组90a和90b。在组90a中的每个差分对90的正和负配合触头20沿着线路98对齐，而在组90b中的每个差分对90的正和负配合触头20沿着线路100对齐。如可以在图3中看出的，差分对组90a的线路98彼此平行地延伸，差分对组90b的每一线路100同样如此。但是，每一线路98大致垂直于每一线路100以使得在组90a中的每个差分对90的正和负配合触头20对齐为大致垂直于在组90b中的每个差分对的正和负配合触头20。相应地，在差分对组90a中的每一差分对90对齐为大致垂直于在差分对组90b中的每一差分对90。
在组86a中的安装触头42的每个差分对86具有沿着安装面40的共同的取向，而在组90a中的配合触头20的相应差分对90具有沿着配合面18的共同的取向。换句话说，如果型式82和84重叠，在组86a中的每个差分对86的正和负安装触头42将与在组90a中的相应差分对90的正和负配合触头20具有共同的取向。具体地，正安装触头421和负安装触头422具有沿着安装面40的共同的取向，而正配合触头201和负配合触头202具有沿着配合面18的共同的取向，正安装触头423和负安装触头424具有沿着安装面40的共同的取向，而正配合触头203和负配合触头204具有沿着配合面18的共同取向，并且正安装触头425和负安装触头426具有沿着安装面40的共同的取向，而正配合触头205和负配合触头206具有沿着配合面18的共同取向。
在组86b中的安装触头42的每个差分对86沿着安装面40的取向不同于在组90b中的配合触头20的相应差分对90沿着配合面18的取向。具体地，在组86b中的每个差分对86的正和负安装触头42的取向相对于在组90b中的相应差分对90的正和负配合触头20掉转大致180°。在示例性实施例中，正安装触头427和负安装触头428沿着安装面40的取向相对于正配合触头207和负配合触头208沿着配合面18的取向是反向的，正安装触头429和负安装触头4210沿着安装面40的取向相对于正配合触头209和负配合触头2010沿着配合面18的取向是反向的，正安装触头4211和负安装触头4212沿着安装面40的取向相对于正配合触头2011和负配合触头2012沿着配合面18的取向是反向的。在安装面40上在组86b中的差分对86的取向相对于在配合面18上在组90b中的相应差分对90的取向的反向会有利于减小在电连接器10的两侧上由两迹线产生的整个远端串扰。
图4是可以用于触头模块36之一以产生类似于型式82和84(图3)的型式的引线框架170的示例性实施例的透视图。引线框架170包括多个安装触头142、多个配合触头120和多个端子172。每个端子172互连安装触头142与相应的配合触头120。每一配合触头120经由连接器173任选地连接到相应端子172，如在图4的示例性实施例中所示的。类似地，每一安装触头142经由连接器(未示出)任选地连接到相应端子172。
端子172安置成差分对。相应地，安装和配合触头142和120分别安置成差分对186和190。在每个差分对中，一个端子172被选为正端子172，而另一个端子172被选为负端子172。相应地，在每个差分对186中，一个安装触头142是正安装触头142，而另一个是负安装触头142。类似地，在每个差分对190中，一个配合触头120是正配合触头120，而另一个是负配合触头120。类似地，在每个差分对190中，一个配合触头120是正配合触头120，而另一个是负配合触头120。安装触头142的差分对186包括差分对186的两不同的组186a和186b。如可以在图4中看出的，在差分对组186a中的每一差分对186对齐为大致垂直于在差分对组186b中的每一差分对186。配合触头120的差分对190包括差分对190的两不同的组190a和190b。在差分对组190a中的每一差分对190对齐为大致垂直于在差分对组190b中的每一差分对190。
在组186a中的安装触头142的每个差分对186具有与在组190a中的配合触头120的相应差分对190共同的取向。但是，在组186b中的安装触头142的每个差分对186具有与在组190b中的配合触头120的相应差分对190不同的取向。具体地，在组186b中的每个差分对186的正和负安装触头142的取向相对于在组190b中的相应差分对190的正和负配合触头120的取向是反向的。在示例性实施例中，正安装触头1429和负安装触头14210的取向相对于正配合触头1209和负配合触头12010的取向是反向的，正安装触头14211和负安装触头14212的取向相对于正配合触头12011和负配合触头12012的取向是反向的，正安装触头14213和负安装触头14214的取向相对于正配合触头12013和负配合触头12014的取向是反向的，正安装触头14215和负安装触头14216的取向相对于正配合触头12015和负配合触头12016的取向是反向的。
差分对组186b的安装触头142、配合触头120和/或端子172包括为差分对组186b的相应安装触头142和配合触头120提供反向取向的几何结构。例如，在示例性实施例中，组186b的每个差分对的正端子172+包括与相应安装触头142相邻的倾斜部分175和与相应配合触头120相邻的倾斜部分177，其每个有利于取向的反向。而且，在示例性实施例中，组186b的每个差分对的负端子172-包括与相应配合触头120相邻的倾斜部分179，其有利于取向反向。但是，配合触头120、安装触头142和/或端子172(不管为正还是负)的任一可以包括有利于提供反向取向的几何结构。而且，有利于提供反向取向的几何结构可以是在沿着配合触头120、安装触头142和/或端子172的能使反向取向的任何位置。
图5是示出可以从连接器10(图1)的安装面40延伸的安装触头242的型式282和可以从连接器10的配合面18延伸的配合触头220的型式284的示例性实施例的平面图。型式282匹配电连接到安装触头242的电气部件(未示出)的多个电触头(未示出)或者多个孔(未示出)的型式(未示出)。类似地，型式284匹配电连接到配合触头220的电气部件(未示出)的多个电触头(未示出)或者多个孔(未示出)的型式(未示出)。型式282包括安置在差分对286中的多个安装触头242。同样地，型式284包括安置在差分对290中的多个配合触头220。在型式282中的每个安装触头2421-16经由相应端子(未示出)电连接到在型式284中的各自的一个配合触头2201-16。在安装触头242的每个差分对286中，安装触头242的一个是正安装触头242，而另一个是负安装触头242。类似地，在配合触头220的每个差分对290中，配合触头220的一个是正配合触头220，而另一个配合触头220是负配合触头220。
安装触头242的差分对286的型式282包括差分对286的两不同的组286a和286b。在差分对组286a中的每一差分对286对齐为大致垂直于在差分对组286b中的每一差分对286。类似地，配合触头220的差分对290的型式284包括差分对290的两不同的组290a和290b。在差分对组290a中的每一差分对290对齐为大致垂直于在差分对组290b中的每一差分对290。
如可以在图5中看出的，在组286b中的每个差分对286的正和负安装触头242的取向相对于在组290b中的相应差分对290的正和负配合触头220反向。类似地，在组286a中的每个差分对286的正和负安装触头242的取向相对于在组290a中的相应差分对290的正和负配合触头220反向。
图6是示出可以从连接器10(图1)的安装面40延伸的安装触头342的型式382和可以从连接器10的配合面延伸的配合触头320的型式384的示例性实施例的平面图。型式382匹配电连接到安装触头342的电气部件(未示出)的多个电触头(未示出)或者多个孔(未示出)的型式(未示出)。类似地，型式384匹配电连接到配合触头320的电气部件(未示出)的多个电触头(未示出)或者多个孔(未示出)的型式(未示出)。型式382包括安置在差分对386中的多个安装触头342。安装触头342的差分对386安置在由接地触头388分隔的几行中。同样地，型式384包括安置在差分对390中的多个配合触头320。配合触头320的差分对390安置在由接地触头392分隔的几行中。在型式382中的每个安装触头3421-16经由相应端子(未示出)电连接到在型式384中的各自的一个配合触头3201-16。在安装触头342的每个差分对386中，安装触头342的一个是正安装触头342，另一个是负安装触头342。类似地，在配合触头320的每个差分对390中，配合触头320的一个是正配合触头320，而另一个配合触头320是负配合触头320。
安装触头342的差分对386的型式382包括差分对386的两不同的组386a和386b。在差分对组386a中的每一差分对386对齐为大致平行于在差分对组386b中的每一差分对386。类似地，配合触头320的差分对390的型式384包括差分对390的两不同的组390a和390b。在差分对组390a中的每一差分对390对齐为大致平行于在差分对组390b中的每一差分对390。
在组386a中的安装触头342的每个差分对386具有与在组390a中的配合触头320的相应差分对390共同的取向。换句话说，如果型式382和384重叠，在组386a中的每个差分对386的正和负安装触头342将具有与在组390a中的相应差分对390的正和负配合触头320共同的取向。但是，在组386b中的每个差分对386的正和负安装触头342的取向相对于在组390b中的相应差分对390的正和负配合触头320的取向是反向的。类似地，在组386a中的每个差分对386的正和负安装触头342的取向相对于在组390a中的相应差分对390的正和负配合触头320的取向是反向的。
尽管在此特别地参照插孔连接器描述和示出了连接器10，但是，应当理解，在此描述的优点同样适用于在其它的实施例中的其它的连接器。在这里的描述和示例因此是为了示例的目的而提供的，而非限制性的，而仅仅是在此描述和/或在此示出的一种潜在的应用。
而且，尽管在此描述和示出连接器10为互连大致彼此成直角的电气部件，但是连接器10可互连以彼此之间呈任何其它角度取向的电气部件。例如，图7是可以用于触头模块36之一以产生类似于型式82和84(图3)的型式的引线框架470的示例性实施例的透视图。如可以在图7中看出的，引线框架470配置为互连大致彼此平行地取向的电气部件，例如，但不限于，电路板。
引线框架470包括多个安装触头442、多个配合触头420和多个端子472。每个端子472互连安装触头442与相应的配合触头420。每一配合触头420和每一安装触头442经由连接器(未示出)任选地连接到相应端子472。端子472安置成差分对。相应地，安装和配合触头442和420分别安置成差分对486和490。在每个差分对中，一个端子472被选为正端子472，而另一个端子472被选为负端子472。相应地，在每个差分对486之内，一个安装触头442是正安装触头442，而另一个是负安装触头442。类似地，在每个差分对中，一个配合触头420是正配合触头420，而另一个是负配合触头420。
安装触头442的差分对486包括差分对486的两不同的组486a和486b。在差分对组486a中的每一差分对486对齐为大致垂直于在差分对组486b中的每一差分对486。配合触头420的差分对490包括差分对490的两不同的组490a和490b。在差分对组490a中的每一差分对490对齐为大致垂直于在差分对组490b中的每一差分对490。
在组486a中的安装触头442的每个差分对486具有与在组490a中的配合触头420的相应差分对490共同的取向。但是，在组486b中的每个差分对486的正和负安装触头442的取向相对于在组490a中的相应差分对490的正和负配合触头420的取向是反向的。
差分对组486b的安装触头442、配合触头420和/或端子472包括给差分对组486b的相应安装触头442和配合触头420提供反向取向的几何结构。例如，在示例性实施例中，组486b的每个差分对的负端子472-包括与相应安装触头442相邻的倾斜部分475，其有利于反向取向。但是，配合触头420、安装触头442和/或端子472(不管是正还是负)的任何一个可以包括有利于提供反向取向的几何结构。而且，有利于提供反向取向的几何结构可以是在沿着配合触头420、安装触头442和/或端子472的能使反向取向的任何位置。
安装触头42、142和442可以是能使安装触头42、142和442起到在此描述的作用的任何适当类型的电触头，例如，但不限于，挤压配合类型的、表面安装类型的和/或焊接尾部类型的。配合触头20、120和420每个可为能使配合触头20、120和420起到在此描述的作用的任何适当类型的电触头，例如，但不限于，挤压配合类型的、表面安装类型的和/或焊接尾部类型的。
尽管电连接器10在此描述为利用电连接器10和安装在电气部件之一上的配合连接器来互连两电气部件，但是，替代地，电连接器10直接互连两电气部件而没有配合连接器介于电气部件之一与电连接器10之间。

Claims (4)

1.一种电连接器，包括具有配合面(18)和安装面(40)的壳体(12，54)和在所述配合面和所述安装面之间延伸的端子(72；172)的差分对(86，90；186，190)，所述差分对包括在所述配合面上分别具有正和负配合触头(20；120)以及在所述安装面上分别具有正和负安装触头(42；142)的正端子和负端子，其特征在于：
所述正和负配合触头在第一取向(90b；190b)安置在所述配合面上，所述正和负安装触头在与所述第一取向反向的第二取向(86b；186b)安置在所述安装面上。
2.如权利要求1所述的电连接器，进一步包括在所述配合面和所述安装面之间延伸的端子的多个差分对，每一差分对包括在所述配合面上分别具有正和负配合触头以及在所述安装面上分别具有正和负安装触头的正端子和负端子，其中所述差分对安置在第一组(86b，90b；186b，190b)和第二组(86a，90a；186a，190a)中，其中对于所述第一组的所述差分对的每一个，所述正和负配合触头在第一取向安置在所述配合面上，所述正和负安装触头在与所述第一取向反向的第二取向安置在所示安装面上，以及其中对于所述第二组的所述差分对的每一个，所述正和负配合触头在第一取向安置在所述配合面上，所述正和负安装触头在与所述第一取向相同的第二取向安置在所述安装面上。
3.如权利要求2所述的电连接器，其中，所述第一组的所述差分对的所述正和负配合和安装触头对齐为分别近似垂直于所述第二组的所述差分对的所述正和负配合和安装触头。
4.如权利要求2所述的电连接器，其中，所述第一组的所述差分对的所述正和负配合和安装触头对齐为分别近似平行于所述第二组的所述差分对的所述正和负配合和安装触头。
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