CN102280775A - 具有电磁干扰屏蔽的连接器系统 - Google Patents

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CN102280775A CN2011100969670A CN201110096967A CN102280775A CN 102280775 A CN102280775 A CN 102280775A CN 2011100969670 A CN2011100969670 A CN 2011100969670A CN 201110096967 A CN201110096967 A CN 201110096967A CN 102280775 A CN102280775 A CN 102280775A
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达蒙德拉·萨拉斯瓦特
蒂莫希·R·米尼克
琳恩·R·塞普
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    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
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    • H01R13/658—High frequency shielding arrangements, e.g. against EMI [Electro-Magnetic Interference] or EMP [Electro-Magnetic Pulse]
    • H01R13/6581—Shield structure
    • H01R13/6585—Shielding material individually surrounding or interposed between mutually spaced contacts
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Abstract

一种连接器系统，包括管座连接器(110)和配合连接器(112)。管座连接器包括限定内腔(214)的导电壳(202)和布置在内腔中的触头(204)。配合连接器(112)包括导电构件(318)和连接到外壳(300)的电磁屏蔽(304)，该屏蔽具有从屏蔽延伸到外端(316)的伸长的突起(314)。管座连接器和配合连接器相互耦接以使触头接合导电构件，突起接合外壳。导电接地桥(500)连接到管座连接器和配合连接器中的一个，并且当突起接合外壳时，接合管座连接器和配合连接器的另一个。突起通过接地桥在突起的外端和壳电耦接。

Description

具有电磁干扰屏蔽的连接器系统
技术领域
本发明涉及一种包括屏蔽以限制电磁干扰(EMI)的发射的连接器系统。
背景技术
公知的连接器系统包括连接器，每个连接器具有一些触头，这些触头相互接合以在它们之间传送数据信号。一些连接器系统包括具有多对触头的连接器，其传输高速差分信号。连接器包括导电屏蔽，其试图限制电磁干扰从触头发射到连接器的外部。例如，连接器系统中的每个连接器包括封闭连接器的触头的屏蔽。屏蔽可以和接地参考点电连接来传输至少一部分EMI的能量到接地参考点。通过传输至少一部分EMI的能量到接地参考点，屏蔽阻止了至少一些EMI辐射到其他邻近的连接器。辐射到邻近配合触头的EMI可在通过配合触头传输的信号中引入噪声，由此降低了配合触头的信噪比。
一些公知的屏蔽包括伸长的突起或者凸舌，其接合其他连接器的屏蔽。例如，第一连接器具有带突起的屏蔽，该突起容纳在第二连接器的屏蔽中，从而将两个屏蔽相互电耦接。突起延伸到接合在其他连接器的屏蔽的外端，从而将屏蔽电耦接。但是，突起可以仅在突起的外端接触其他连接器的屏蔽。这样在和突起接触的点和屏蔽的前端之间留下的屏蔽的悬臂部分可以作为天线。结果，来自连接器中触头的被屏蔽悬臂部分接收的EMI能量可以沿着悬臂部分的长度方向振荡。例如，EMI能量可在突起和屏蔽接触的点和屏蔽的前端之间沿着屏蔽的悬臂部分振荡。EMI能量的振荡可以使屏蔽作为天线。例如，屏蔽可以辐射EMI，如同天线辐射无线数据信号。辐射出的EMI会干扰用其它邻近连接器传输的数据信号。
其他一些公知的屏蔽具有从屏蔽延伸到暴露侧边的侧壁。这些暴露的侧边可以不耦接或者连接到任何其它导电体或屏蔽。这样，被传递到侧壁的EMI能量可以在暴露侧边和屏蔽的其他部分之间沿着侧壁振荡。如上所述，振荡的EMI能量可以导致侧壁和天线一样辐射EMI。
因此，需要一种限制EMI从连接器系统的屏蔽的辐射的连接器系统。
发明内容
根据本发明，一种连接器系统包括一管座连接器和一配合连接器。管座连接器包括限定内腔的导电壳以及设置在内腔中的触头。配合连接器包括导电构件和连接到外壳的电磁屏蔽，屏蔽具有一伸长的从屏蔽延伸到外端的突起。管座连接器和配合连接器相互耦接，从而使触头接合导电构件，突起接合所述壳。导电接地桥连接到管座连接器和配合连接器中的一个，并且当突起接合所述壳时，接合管座连接器和配合连接器的另一个。突起通过接地桥在突起的外端和所述壳电耦接。
附图说明
图1是根据一个实施例的连接器系统的透视图；
图2是根据一个实施例的图1所示的连接器组件的透视图；
图3是根据一个实施例的图1所示的连接器组件的子板的透视图；
图4是根据一个实施例的图1所示的管座连接器与图1中所示的配合连接器耦接的透视图；
图5是根据一个实施例的图1所示的管座连接器与也在图1中所示的配合连接器耦接的另一个透视图；
图6是根据本发明的另一实施例的管座连接器和配合连接器耦接的透视图。
具体实施方式
图1是根据本发明的一个实施例的连接器系统100的透视图。连接器系统100包括两个连接器组件102，104，它们相互配合以电耦接两个电路板106，108。在示出的实施例中，连接器组件102包括几个可称为管座连接器的连接器110，连接器组件104包括几个可称为配合连接器的连接器112。替代地，连接器110可以是管座连接器之外的其他连接器。连接器组件104包括并排连接的几个子板114。子板114包括几组独立的彼此线性对齐的配合连接器112。
管座连接器110安装到电路板106，配合连接器112连接到电路板108。电路板106可为底板电路板，电路板108可为主板。电路板106、108包括几个镀孔116，它们和电路板106、108上的导电通道(未示出)电耦接，从而通过电路板106、108将管座连接器110、配合连接器112和其他设备、元件和/或接地参考点电连接。
虽然图1中所示的本发明的一个或几个实施例是依照连接器组件102、104描述的。但是，不是所有的实施例都局限于连接器组件102、104。一个或多个实施例可以采用不是管座连接器110和配合连接器112和连接器组件102、104的其他连接器。
图2是根据一个实施例的连接器组件102的透视图。连接器组件102包括外壳200，其可安装到电路板上，例如电路板106(图1所示)。在示出的实施例中，连接器组件102的管座连接器110相互成几行和列线性对齐。图2中所示的每个管座连接器110包括一导电壳202和两个触头204。壳202连接到外壳200并和电路板106(图1所示)电耦接。例如，壳202具有一插脚206，其延伸过外壳200并从外壳200突起。插脚206可被接纳在与接地参考点电连接的电路板106(图1所示)的镀孔116中(图1所示)。如图2所示，壳202为U形并且通过在触头204的三个侧面围绕触头204延伸部分地包围触头204。壳202可以通过电路板106中的插脚206和孔116将从触头204辐射的电磁干扰导出到接地参考点。
在示出的实施例中，壳202包括相对侧壁208、210，它们通过耦接壁212互连。侧壁208、210垂直于耦接壁212取向从而使壳202形成U形形状。替代地，壳202可以包括不同数量的侧壁208、210和/或耦接壁212并且可以具有不同的形状。例如，壳202可以具有包围触头204的矩形形状。壳202可由同一块导电材料形成。例如，壳202可以由一块金属或者金属合金冲压成型。侧壁208、210和耦接壁212延伸到外边216。侧壁208、210从耦接壁212延伸到下边220。如图2所示，下边220大致垂直于外边216取向。侧壁208、210和耦接壁212的外边216限定壳202的前脸218。如下所述，配合连接器112(图1所示)通过前脸218容纳到壳202中，来将配合连接器112和管座连接器110耦接。
壳202限定了内腔214，触头204置于内腔中。内腔214在三侧上由侧壁208、210和耦接壁212界定。内腔214可以从侧壁208延伸到侧壁210并且从耦接壁212延伸到平行于耦接壁212取向的平面。例如，内腔214可以从耦接壁212延伸到包括侧壁208、210的下边220的平面。
在示出的实施例中，触头204成对布置在壳202的内腔214。触头204可以传输高速差分信号。触头204连接到外壳200并可以延伸过外壳200并且以壳202的插脚206同样的方式从外壳200突起。替代地，触头204还可以设置有不同于图2所示的数量或布置。
图3是根据一个实施例的图1所示的连接器组件104的一个子板114的透视图。子板114包括基本是平的形状的外壳300。外壳300包括或者由电介质材料形成，例如一个或多个聚合物。替代地，外壳300可以包括或者由导电材料形成，例如一种或多种金属或金属合金。外壳300包括外层壳或导电材料镀层。例如，外壳300可以为介电主体，其在外壳300外的全部或局部包括一导电镀层。在示出的实施例中，外壳300包括两个连接在一起的主体322、324。替代地，外壳300可以形成为整体的主体或者两个以上的主体形成。子板114包括沿着子板114的前侧302相互线性对齐的几个配合连接器112。
子板114包括沿着外壳300的相对侧边306、308延伸的电磁屏蔽304。屏蔽304包括或由导电材料形成，例如金属或金属合金。屏蔽304可以和外壳300电耦接，例如外壳300的外导电镀层。导电镀层可邻接屏蔽304以电连接镀层和外壳300。屏蔽304具有插脚310，其从屏蔽304沿着子板114的底边312突起。在示出的实施例中，子板114的底边312大致垂直于前边302。插脚310插入电路板108(图1所示)的镀孔116(图1所示)，以通过电路板108来电耦接屏蔽304和电路板108的接地参考点。
屏蔽304具有延伸的突起314，其从子板114的前边302向前突起。突起314延伸到外端316。在示出的实施例中，每个包括在连接器组件104(图1所示)中的配合连接器112包括一个突起314。替代地，配合连接器112可以包括多个突起314。
同样如图3所示，每个配合连接器112包括两个导电构件318。导电构件318可以是插座触头，当管座连接器110和配合连接器112配合时，该插座触头容纳管座连接器110(图1所示)的触头204(图2所示)。例如，在每个配合连接器112中的导电构件318可以是导电插座，其容纳触头204以能使差分信号在管座连接器110和配合连接器112之间传输。替代地，导电构件318也可以进行不同地设置。例如，配合连接器112可以包括不同数量导电构件318和/或导电构件318可以接合或耦接触头204而不用容纳触头204。外壳300的向前部分400定位于子板114的前边302和屏蔽304之间。向前部分400可包括暴露在子板114的前边302和屏蔽304之间的那几部分外壳300。
图4是根据一个实施例的容纳配合连接器112的管座连接器110的透视图。仅壳202和管座连接器110的触头204的部分表示在图4中以更清晰示出管座连接器110、和配合连接器112的相互作用。另外，在图4中仅示出了配合连接器112的导电构件318、屏蔽304的突起314(图3所示)以及外壳300(图3所示)的向前部分400。
在示出的实施例中，触头204容纳在导电构件318中来电耦接管座连接器110和配合连接器112。当导电构件318和触头204耦接时，突起314容纳在壳202中。突起314的外端316在壳202或内腔214中接合壳202。替代地，外端316可以相对于壳202定位，以使外端316在壳202外例如在壳202的外部接合壳202。在一个实施例中，当突起314插入内腔214中时，外端316在内腔214中接合壳202的耦接壁212。在壳202中，外端316接合或邻接壳202的位置可被称为接合接口402。当突起314装入到内腔214中时，外端316可以沿着耦接壁212滑入内腔214中。外端316沿着耦接壁212的滑入可以除去耦接壁212的氧化部分从而提高耦接壁212和突起314之间的电连接。结果，壳202和屏蔽304(图3所示)通过外端316和耦接壁212之间的接合而电耦接。突起314的其他部分在外端316和外壳300(图3所示)的向前部分400之间没有接合。例如，突起314在接合接口402和壳202的边216之间与壳202分开一间隙404。在接合接口402和边216之间的那部分耦接壁212可称为壳202的悬臂部分406。
图5是根据一个实施例的与配合连接器112耦接的管座连接器110的另一透视图。管座连接器110包括几个连接到壳202的接地桥500，502，504。替代地，一个或多个接地桥500，502，504可以耦接到配合连接器112。例如，接地桥500，502可以连接到突起314并且接地桥504可以耦接到外壳300的向前部分400。虽然，在图5中没有示出，但是另一个与接地桥504类似的接地桥和示出的接地桥504成镜像布置并且设置在管座连接器110或配合连接器112的相对侧上。在另一个实施例中，配合连接器112和/或管座连接器110可以包括少于全部接地桥500，502，504的接地桥。例如，可以不包括接地桥500，502或接地桥504。在另一个实施例中，接地桥围绕管座连接器110和配合连接器112之间的接口的全部或部分延伸。例如，信号接地桥从每个边216延伸以耦接到配合连接器112。
接地桥500，502，504为导电体，其形成配合连接器112和管座连接器110之间的导电通道。在示出的实施例中，接地桥500，502从耦接壁212的外边216向前突起。例如，接地桥500，502可以是耦接壁212的延伸部或可被固定到耦接壁212以使接地桥500，502从外边216突起。当突起314插入壳202时，接地桥500，502接合壳202外的屏蔽304(图3所示)的突起314。接地桥500，502在一个位置接合突起314，该位置和在壳202内的突起314的外端316(图3所示)和壳202之间的接合处间隔一定距离。例如，接地桥500，502可以在比突起314的外端316更接近外壳300的向前部分400的位置，接合并提供突起314和壳202之间的导电通道。接地桥500，502可以在突起314和外壳300的向前部分400之间提供更靠近接口506的导电通道。替代地，接地桥500，502可以固定到突起314并在突起314插入壳202时接合壳202。例如，接地桥500，502可以连接到突起314的上表面508，以使当突起314装入到壳202中时，接地桥500，502在耦接壁212的外边216接合耦接壁212。如图5所示，在距离突起314和壳202之间的接合接口一定距离的位置，接地桥500，502接合壳202。
EMI可以从触头204(图2所示)和导电构件318发射。例如，当高速差分信号在触头204和导电构件318之间传输时，产生EMI。EMI能量可以传输到耦接壁212的内表面514和/或突起314。突起314和耦接壁212之间的接合接口(1)和壳202的外边216(2)之间的耦接壁212上的EMI能量没有任何导电通道将这些能量传递到耦接壁212之外。结果，耦接壁212中的EMI能量在配合接口402和耦接壁212的外边216之间来回振荡。该振荡导致耦接壁212的悬臂部分406作为一个天线来发射EMI能量。发射的EMI可从通过触头204和导电构件318在附近的管座连接器110和配合连接器112上传输的差分信号引入噪声。
为了防止EMI从壳202的悬臂部分406发射，接地桥500，502提供在突起314和壳202之间的另外的耦接以便将EMI传递到壳202的耦接壁212之外并防止EMI的能量在耦接壁212中振荡。接地桥500，502建立了另外的导电通道，这些导电通道为EMI传递到屏蔽304的路径。当EMI的能量被传导到屏蔽304(图3)时，可防止耦接壁212中的EMI沿着壳202的悬臂部分406来回振荡。
在示出的实施例中，接地桥504从侧壁208，210的外边216向前突起。例如，接地桥504可以是侧壁208，210的延伸部或者可被固定到侧壁208，210，以使接地桥504从外边216突起。当突起314插入壳202时，接地桥504接合外壳300的向前部分400。当触头204(图2所示)和导电构件318相互配合时，管座连接器110的壳202和配合连接器112的外壳300的向前部分400可以分开一间隙512。接地桥504可以跨越间隙512以便在壳202和外壳300的向前部分400之间提供穿越间隙512的导电通道。如上所述，外壳300的外部可以包括导电镀层。接地桥504可以接合该镀层来电耦接壳202和外壳300。在示出的实施例中，接地桥504在与突起314和壳202之间的接地桥500，502和接合接口402为一定间隔的位置接合外壳300。
接地桥504在与侧壁208，210和耦接壁212之间的接口510为一定间隔的位置接合外壳300的向前部分400。接口510代表侧壁208，210和耦接壁212的相交部。接地桥504置于在或接近侧壁208，210的下边220以便提供侧壁208，210和配合连接器112的外壳300的向前部分400之间的导电通道。替代地，接地桥504可以置于侧壁208，210的其他位置。例如，接地桥504可以置于比图5中所示的实施例更接近接口510的位置。
在另一实施例中，接地桥504可以固定到配合连接器112的外壳300的向前部分400并且当突起314装入到壳202中时，接合侧壁208，210。例如，接地桥504可以从外壳300向前突起以使当突起314装入到壳202中时，接地桥504在或者接近侧壁208，210的外边216处接合侧壁208，210。
如上所述，EMI可以从触头204或导电构件318发射。EMI的一些能量可以传递到壳202的侧壁208，210。在侧壁208，210和配合连接器112之间没有另外的导电通道，一些EMI能量可以沿着208，210在接口510和侧壁208，210的下边220之间来回振荡。该振荡可以导致侧壁208，210作为天线发射EMI能量。发射的电磁干扰可从通过触头204和导电构件318在附近的管座连接器110和配合连接器112上传输的差分信号引入噪声。
接地桥504提供在侧壁208，210和配合连接器112之间额外耦接以便将EMI传输出侧壁208，210并且阻止EMI能量在侧壁208，210中振荡。接地桥504建立额外的导电通道，该导电通道为EMI传输到配合连接器112的外壳300的向前部分400的路径。当EMI能量被传导到配合连接器112的向前部分400时，可不允许侧壁208，210中的EMI在接口510和下边220之间沿侧壁208，210来回振荡。EMI可以穿过配合连接器112的外壳300的向前部分400传导到屏蔽304。
图6是根据本发明的另外一个实施例的与配合连接器602耦接的管座连接器600的透视图。管座连接器600可以和管座连接器110(图1所示)类似并且配合连接器602可以和配合连接器112(图1所示)类似。例如，管座连接器600包括导电壳604和置于壳604中的触头(未示)，壳604和所述触头的形状和尺寸与外壳202(图2)和管座连接器110的触头204(图2所示)类似。配合连接器602可包括具有向前部分608的外壳606，外壳606和所述向前部分608与外壳300(图3所示)和向前部分400(图4所示)类似。配合连接器602还包括具有伸长的突起610的电磁屏蔽(未示出)，该电磁屏蔽和突起610与屏蔽304(图3所示)和突起314(图3所示)类似。配合连接器602包括导电构件612，其接合管座连接器600的触头来在管座连接器600和配合连接器602之间传输数据信号。
在示出的实施例中，管座连接器600和配合连接器602不包括图5中所示和如上所述的接地桥500，502，504。为了防止EMI从触头(未示)和导电构件612发射，一吸收垫片614被置于管座连接器600的壳604和配合连接器602的外壳606的向前部分608之间。如图6所示，当管座连接器600与配合连接器602耦接时，垫片614从壳604的前脸616延伸到外壳606的向前部分608。垫片614可以固定到壳604并且环绕壳604的前脸616的至少一部分延伸或者固定到外壳606的向前部分608，以使垫片614同时接合壳604和外壳606。垫片614可以构成壳604的前脸616以使当突起610和导电构件612被容纳到壳604中时，突起610和导电构件612延伸过垫片614并且至少部分被垫片614包围。
垫片614包括，或被一种或几种材料形成，该材料吸收来自管座连接器600的触头(未示出)和/或配合连接器602的导电构件612的能量。垫片614的材料可能够从触头和/或导电构件612吸收高频EMI能量以便限制EMI通过管座连接器600和配合连接器602之间的间隙618发射到管座连接器600和配合连接器602之外。仅通过例子，垫片614可包括或者由一种或几种包括聚氨酯的宽频或网状泡沫材料形成，例如Laird Technologies生产的RFRET泡沫材料，或者碳基材料或薄膜，例如由Techfilm，LLC生产的碳纤维薄膜。垫片614可包括或者由电气损耗的材料形成。例如，垫片614由射频损耗材料形成，该材料吸收而不是传导从触头和/或导电构件612辐射的EMI能量。替代地，垫片614可以形成不同的形状，例如延伸的条形或杆形。例如垫片614可以具有和接地桥500，502，504(图5所示)中的一个或多个类似的形状。

Claims (9)

1.一种连接器系统，包括管座连接器(110)和配合连接器(112)，所述管座连接器包括限定内腔(214)的导电壳(202)和置于该内腔中的触头(204)，所述配合连接器包括导电构件(318)和连接到外壳(300)的电磁屏蔽(304)，该电磁屏蔽具有从该电磁屏蔽延伸到外端(316)的伸长的突起(314)，所述管座连接器和所述配合连接器相互耦接以使所述触头接合所述导电构件并且所述突起接合所述壳，其特征在于，导电接地桥(500)连接到所述管座连接器和所述配合连接器中的一个并且当所述突起接合所述壳时接合所述管座连接器和所述配合连接器的另外一个，所述突起在所述突起的外端通过所述接地桥和所述壳电耦接。
2.根据权利要求1所述的连接器系统，其中所述管座连接器的壳和所述接地桥在一定间隔的位置接合所述配合连接器的突起以限制当所述突起接合所述壳时电磁干扰从所述管座连接器的壳的辐射。
3.根据权利要求1所述的连接器系统，其中当所述管座连接器和所述配合连接器耦接时，所述配合连接器的突起的外端接合并且电耦接所述管座连接器的壳，以及所述接地桥在一定间隔的位置电耦接所述突起和所述壳。
4.根据权利要求1所述的连接器系统，其中所述管座连接器的壳包括通过耦接壁(212)互连的延伸到外边(216)的侧壁(208，210)，当所述管座连接器和所述配合连接器耦接时，所述接地桥在一个或多个所述外边处电耦接所述壳和所述配合连接器的电磁屏蔽。
5.根据权利要求1所述的连接器系统，其中所述管座连接器的壳包括通过耦接壁(212)互连的侧壁(208，210)，该侧壁和所述耦接壁延伸到限定前脸(218)的外边(216)，所述配合连接器的突起穿过所述前脸容纳在所述内腔中，所述侧壁从所述耦接壁延伸到下边(220)，所述接地桥在至少一个所述侧壁的下边处从至少一个所述侧壁的外边延伸。
6.根据权利要求1所述的连接器系统，其中所述管座连接器的壳包括通过耦接壁(212)互连的相对的侧壁(208，210)，以及所述接地桥是连接到所述耦接壁的第一接地桥，进一步包括连接到所述侧壁的第二和第三接地桥(504，504)，当所述管座连接器和所述配合连接器耦接时，所述第一、第二和第三接地桥提供所述壳和所述配合连接器的外壳之间的导电通道。
7.根据权利要求1所述的连接器系统，其中所述接地桥是第一接地桥(500)，进一步包括连接到所述管座连接器和所述配合连接器中的一个的第二接地桥(504)。
8.根据权利要求7所述的连接器系统，其中当所述管座连接器和所述配合连接器配合时，所述第一接地桥将所述配合连接器的屏蔽的突起和所述管座连接器的壳电耦接，以及所述第二接地桥在远离所述突起的位置电耦接所述壳和所述配合连接器的外壳。
9.根据权利要求7所述的连接器系统，其中所述管座连接器的壳包括通过耦接壁(212)互连的侧壁(208，210)，当所述管座连接器和所述配合连接器耦接时，所述第一接地桥电耦接所述耦接壁和所述配合连接器的突起，所述第二接地桥电连接至少一个所述侧壁和所述配合连接器的外壳。
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