CN103151650A - 信号连接器 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种信号连接器。所述信号连接器包括：第一插接器和第二插接器。其中第一插接器包括包含信号传输部、第一屏蔽部件与第二屏蔽部件的信号传输单元，和容置信号传输单元的第一配合固定端；第二插接器包括容置第二信号端子对、第三屏蔽部件的第二配合固定端；当第一插接器与第二插接器插接时，第一信号端子对与第二信号端子对相接设，第三屏蔽部件与信号传输单元的第一卡接头卡设，并与第一屏蔽部件和第二屏蔽部件相卡接，形成包覆在所述第一信号端子对与第二信号端子对之外的O形屏蔽腔结构，用于屏蔽第一信号端子对与第二信号端子对所传输的信号。本发明实施例解决了高速系统中信号连接器的信号串扰的问题。

Description

信号连接器

技术领域

本发明涉及数据传输技术领域，尤其涉及一种应用在高速信号传输系统中的信号连接器。

背景技术

在数据传输领域，通信设备的信号传输速度越来越快。在高速系统中，通常使用差分信号的连接器，而高速信号通过连接器时，信号与信号间的串扰会比较大，因此需要对信号隔离。目前，对于速率超过3Gbps的高速信号通常采用一个金属屏蔽片对信号线进行屏蔽。但是这种采用单个屏蔽片的技术方案其屏蔽效果一般，通常只适用于传输速率低于10Gbps的系统，对于更高速信号的传输，如达到25Gbps甚至50Gbps的传输速率的高速系统，需要一种进一步降低串扰、满足系统要求的信号连接器。

发明内容

本发明实施例提供了一种信号连接器，采用了全屏蔽的设计，可以实现在超过25Gpbs信号传输速率的情况下有效降低信号串扰。

本发明实施例提供了一种信号连接器，所述信号连接器包括：

第一插接器，所述第一插接器包括：

信号传输单元，包括信号传输部、第一屏蔽部件和第二屏蔽部件；

所述信号传输部，用于信号的传输；所述信号传输部包括由所述信号传输部一端向外延伸的第一信号端子对和第一卡接头；

所述第一屏蔽部件和第二屏蔽部件，盖合在所述信号传输部两侧，用于屏蔽所述信号传输部所传输的信号；

第一配合固定端，所述信号传输单元插接在所述配合固定端的第一插接面上，从而配合固定；

第二插接器，所述第二插接器包括：

第二配合固定端；

第二信号端子对，插接在所述第二配合固定端上；

第三屏蔽部件，插接在所述第二配合固定端上，位于所述第二配合固定端内侧；所述第二信号端子对位于所述第三屏蔽部件内侧，被所述第三屏蔽部件包围；当所述第一插接器与所述第二插接器插接时，所述第一信号端子对与所述第二信号端子对相接设，所述第三屏蔽部件与所述信号传输单元的第一卡接头卡设，并与所述第一屏蔽部件和第二屏蔽部件相卡接，形成包覆在所述第一信号端子对与第二信号端子对之外的O形屏蔽腔结构，用于屏蔽所述第一信号端子对与所述第二信号端子对所传输的信号。

本发明实施例的信号连接器，通过相互套接的屏蔽部件，形成了包覆在信号端子之外的O型屏蔽腔，由此实现了全屏蔽的信号隔离，有效降低了高速系统中的信号串扰。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种信号连接器的示意图；

图2为本发明实施例提供的第一插接器的示意图；

图3为本发明实施例提供的一种信号传输单元的展开图；

图4为本发明实施例提供的金属连接线组的示意图；

图5为本发明实施例提供的固定部件的示意图；

图6为本发明实施例提供的另一种信号传输单元的展开图；

图7为本发明实施例提供的信号传输单元的O形屏蔽腔结构的示意图；

图8为本发明实施例提供的第一插接器的装配示意图；

图9为本发明实施例提供的第一安装固定端的示意图；

图10为本发明实施例提供的第二插接器的示意图；

图11为本发明实施例提供的第二信号端子对的示意图；

图12为本发明实施例提供的第三屏蔽部件的示意图；

图13为本发明实施例提供的第二配合固定端的示意图；

图14为本发明实施例提供的第二插接器的装配示意图。

下面通过附图和实施例，对本发明实施例的技术方案做进一步的详细描述。

具体实施方式

图1为本发明实施例提供的一种信号连接器的示意图。如图1所示，信号连接器1由第一插接器2和第二插接器3对插组合而成。

图2为本发明实施例提供的第一插接器的示意图。如图所示，第一插接器2包括：信号传输单元4和第一配合固定端5。第一配合固定端5具有第一插接面51，信号传输单元4插接在第一配合固定端5的第一插接面51上。

图3为本发明实施例提供的信号传输单元的展开图。信号传输单元4包括：信号传输部41、第一屏蔽部件42和第二屏蔽部件43。第一屏蔽部件42和第二屏蔽部件43，盖合在信号传输部41两侧，用于屏蔽信号传输部41所传输的信号。

信号传输部41包括：至少一对差分对411、至少两个金属地线412和用于固定所述差分对411与所述地线412的固定部件416。

为便于清楚的说明信号传输部41的结构，对信号传输部41以下述图4和图5所示的图示进行分解说明。

差分对411和金属地线412共同构成了如图4所示的金属连接线组。如图4所示，两组差分对411与三个金属地线412间隔设置，每个差分对411设置于两个金属地线412之间，金属地线412用于隔离相邻两个差分对411之间的信号。

差分对411的一侧末端具有向外延伸的第一信号端子对413，另一侧末端具有压接脚结构415；金属地线412的一侧末端具有第一卡接头414，另一侧末端具有压接脚结构416；第一卡接头414与金属地线412垂直正交向外延伸；第一信号端子对413与第一卡接头414同侧，设置于两个第一卡接头414之间。

差分对411的压接脚结构415和金属地线413的压接脚结构416呈一排间隔设置，通过采用鱼眼压接方式与外部电路板相压接，将第一插接器2装载在外部电路板板上。优选的，压接脚结构415和416间隔设置的信号排布方式为G SS GGG SS G。其中G为金属地线412的压接脚结构416，表示接地；SS为第一信号端子对413的压接脚结构415，表示一对差分信号。

优选的，差分对411与金属地线413共同构成的金属连接线组由0.2mm厚度的铜板冲压制成。差分对411的金属线宽与两个差分线之间的距离设定满足使差分对411的输入阻抗为80-110欧姆，进一步优选为85欧姆或者100欧姆。

优选的，金属地线412上具有多个圆孔4121。

因为差分对411和金属地线412之间为互不连接的镂空结构，因此还需要一个固定部件416对差分对411与金属地线412的位置进行固定。固定部件416如图5所示，由塑胶材料注塑成型，用以对金属地线413和差分对411进行固定。塑胶材料注塑穿过前述金属地线412上的圆孔4121，使固定部件416与金属地线413结合紧密。

再如图3所示，金属地线412与固定部件416通过注塑的方式相结合后，差分对411由固定部件416包覆在其两侧，从而避免与第一屏蔽部件42和第二屏蔽部件43相接触，而金属地线412从固定部件416中露出，以便于第一屏蔽部件42和第二屏蔽部件43相接触，形成屏蔽接地。

第一屏蔽部件42和第二屏蔽部件43为两个金属导电材料制成的屏蔽片，第一屏蔽部件42在与第一信号端子对413相对应的位置上具有接触簧片421，第二屏蔽部件43在与第一信号端子对413相对应的位置上具有接触簧片431。接触簧片421与接触簧片431分别位于第一信号端子对413的两侧。

优选的，第一屏蔽部件42在如图3所示的上下两对接触簧片421之间还具有L形簧片422，第二屏蔽部件43在如图4所示的两个接触簧片431之间还具有L形簧片432，上述两个L形簧片相对而设。在第一屏蔽部件42与第二屏蔽部件43盖合在信号传输部41时，L形簧片422与L形簧片432呈方形套装结构。

在另一个优选的方案中，如图6所示，第一屏蔽部件42的两对接触簧片421之间以及第二屏蔽部件43的两对接触簧片431之间都没有L形簧片。而是采用卡点423来增强固定，制造工艺更简单。

第一屏蔽部件42包括多个卡点423，用于将所述第一屏蔽部件42、信号传输部41和第二屏蔽部件43依次并列卡接在一起形成信号传输单元4。其中，在信号传输部41上的卡接是在金属地线412上进行连接。优选的，所述金属地线412还具有与卡点423相对应的卡槽4121，使卡点423从卡槽4121中穿过卡接。第一屏蔽部件42与第二屏蔽部件43盖合在信号传输部41两侧，组成信号传输单元4。第一屏蔽部件42与第二屏蔽部件43盖合形成如图7所示信号传输单元的O形屏蔽腔结构49，屏蔽信号传输部41的两组差分对411之间的信号串扰。

图8为本发明实施例提供的第一插接器的装配示意图。如图8所示，第一配合固定端5为L形，包括第一插接面51和与第一插接面相垂直的顶面52，第一插接面具有镂空孔511，信号传输单元4在顶面52的下方插接在第一配合固定端5的内侧。第一卡接头414、接触簧片421、422和接触簧片431（图中未示出）、432均卡设在镂空孔511内侧侧壁上，用以使信号传输单元4插接在第一配合固定端5上。第一信号端子对（图中未示出）从镂空孔511中间露出。

优选的，在第一插接面51的内侧面，两个镂空孔511之间还具有凹槽512，前述L形簧片422与L形簧片423对合而呈的方形套装结构卡设在凹槽512之内，起到辅助固定信号传输单元4的作用。

优选的，顶面52具有突出的导向结构521。

优选的，第一插接器2还包括第一安装固定端6。如图9所示，第一安装固定端6具有隔板结构61，相邻两个隔板61之间形成隔断槽，用于对应的扣合在一个信号传输单元4上。

装配时，信号传输单元4沿图中箭头方向从顶面52的下侧插入第一配合固定端5，第一安装固定端6沿图中箭头方向从后方扣合在信号传输单元4上，与第一配合固定端5的顶面52相接，形成一个“冂”形的半包围结构，将信号传输单元4固定在这个半包围结构之内，形成如图2所示的第一插接器2。

图10为本发明实施例提供的第二插接器的示意图。其中左图为侧视图，右图为俯视图。如图10所示，第二插接器3包括：第二配合固定端7、第二信号端子对8和第三屏蔽部件9。

图11为本发明实施例提供的第二信号端子对的示意图。如图所示，第二信号端子对8为一对由导电材料制成的信号端子。第二信号端子对8的末端具有压接脚结构81，通过采用鱼眼压接方式与外部背板相压接。第二信号端子对8还具有限位结构82，设置于压接脚结构81的上方，用于限定第二信号端子对8向第二配合固定端7中插入的位置，以确保压接脚结构81可以从第二配合固定端7中露出，以便在外部背板上进行压接。

优选的，第二信号端子对8为使用0.25mm薄板铜材质加工，经冲压而成。优选的，第二信号端子对8之间的距离为1.4mm，其宽度设定满足使第二信号端子对8的输入阻抗为80-110欧姆，进一步优选为85欧姆或者100欧姆。

第三屏蔽部件为具有双L形接触端及O形末端的导电屏蔽片。图12为本发明实施例提供的第三屏蔽部件的示意图，其中右图为俯视图。

如图12所示，在双L形接触端90的两条对称的棱边具有开槽结构91，在开槽结构91的下方具有限位结构92，限位结构92的下方，即第三屏蔽部件9的末端94具有压接脚结构93，通过采用鱼眼压接方式与外部背板相压接。优选的，末端94为O形。开槽结构91的长短与限位结构92的位置限定了第三屏蔽部件9在第二配合固定端7中插入的位置，从而使压接脚结构93可以从第二配合固定端7中露出，压接在外部背板上。进一步优选的，第三屏蔽部件9与第二信号端子对8的长度一致，限位结构92在第三屏蔽部件9上所处位置与限位结构81在第二信号端子对8上所处的位置也一致，以确保压接脚结构93与压接脚结构81从第二配合固定端7中露出的长度相等，便于压接。为了得到更好的接地效果，进一步优选的，压接脚结构93的数量大于等于3个。

图13为本发明实施例提供的第二配合固定端的示意图。如图所示，第二配合固定端7具有第二插接面71和垂直于第二插接面71的侧壁72，在第二插接面71上具有多个用于插入第二信号端子对8的第一插接凹槽711和插入第三屏蔽部件9的第二插接凹槽712。优选的，第二插接凹槽712为与前述第三屏蔽部件9相对应的双L形凹槽。第一插接凹槽711居于第二插接凹槽712的双L形状所包围的中间，使得第二信号端子对8和第三屏蔽部件9插入之后，第二信号端子对8位于第三屏蔽部件9之内，被第三屏蔽部件9所包围，从而起到对第二信号端子对8的信号屏蔽作用。

优选的，第二插接面71采用双排插接对称设计，第一插接凹槽711、第二插接凹槽712的位置与前述第一插接面的镂空孔511的位置相对应，使得第二插接器3正反放置均能够与第一插接器2相对插接。

优选的，在上、下两个侧壁72的内侧还具有对称导向结构721，均可以与前述的导向结构521相互匹配，互相插接，用以固定前述第一配合固定端5与第二配合固定端7之间的相互连接。

图14为本发明实施例提供的第二插接器的装配示意图。第三屏蔽部件9由第二插接面71经第二插接凹槽（图中未示出）插入第二配合固定端7，直至第三屏蔽部件9的限位结构92与第二插接面71相接触。第二信号端子对8由第二插接面71外侧经第一插接凹槽（图中未示出）插入第二配合固定端，直至第二信号端子对8的限位结构82与第二接触面71向接触。

插入后的第二信号端子对8的非压接脚结构的一端、第三屏蔽部件9的非压接脚结构的一端与侧壁72的底边一起构成了第三插接面（图中未示出）。第三插接面用于与第一插接面相插接，从而将第一插接器2与第二插接器3相互插接，形成如图1所示的信号连接器。

当图1所示的信号连接器工作时，差分对411的第一信号端子对413与所述第二信号端子8对相接设，进行信号传输；第三屏蔽部件9与第一卡接头414相卡设，并与第一屏蔽部件42和第二屏蔽部件43通过接触簧片421、431相卡接，接触簧片421、431将第一屏蔽部件42和第二屏蔽部件43套接在第三屏蔽部件9之外。形成包覆在差分对411与第二信号端子对8之外的O形屏蔽腔结构，屏蔽差分对411与第二信号端子对8所传输的信号，避免了信号连接器1中多组信号之间的信号串扰。

应用本发明实施例提供的信号连接器，通过采用O形屏蔽腔的全屏蔽设计，有效的降低了高速系统中信号连接器的信号串扰，可以满足传速速率1Gbps到50Gbps范围内的信号传输需求。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种信号连接器，其特征在于，所述信号连接器包括：

第一插接器，所述第一插接器包括：

信号传输单元，包括信号传输部、第一屏蔽部件和第二屏蔽部件；所述信号传输部，用于信号的传输；所述信号传输部包括由所述信号传输部一端向外延伸的第一信号端子对和第一卡接头；所述第一屏蔽部件和第二屏蔽部件，盖合在所述信号传输部两侧，用于屏蔽所述信号传输部所传输的信号；

第一配合固定端，具有第一插接面，所述信号传输单元插接在所述第一配合固定端的第一插接面上，从而配合固定；

第二插接器，所述第二插接器包括：

第二配合固定端；

第二信号端子对，插接在所述第二配合固定端上；

第三屏蔽部件，插接在所述第二配合固定端上，位于所述第二配合固定端内侧；所述第二信号端子对位于所述第三屏蔽部件内侧，被所述第三屏蔽部件包围；

当所述第一插接器与所述第二插接器插接时，所述第一信号端子对与所述第二信号端子对相接设，所述第三屏蔽部件与所述信号传输单元的第一卡接头卡设，并与所述第一屏蔽部件和第二屏蔽部件相卡接，形成包覆在所述第一信号端子对与第二信号端子对之外的O形屏蔽腔结构，用于屏蔽所述第一信号端子对与所述第二信号端子对所传输的信号。

2.根据权利要求1所述的信号连接器，其特征在于，所述第一插接器还包括：

第一安装固定端，所述第一安装固定端平行于所述第一插接面并垂直于所述信号连接器，所述第一安装固定端具有隔板结构，相邻两个隔板结构之间形成隔断槽，用于对应的扣合在一个所述信号传输单元上，与所述第一配合固定端一起形成半包围结构固定所述信号传输单元。

3.根据权利要求1所述的信号连接器，其特征在于，所述信号传输部包括至少一对差分对和至少两个金属地线；所述第一信号端子对设置于所述差分对的末端，向外延伸；所述第一卡接头设置于所述金属地线末端，与所述地线垂直正交向外延伸；所述差分对设置于所述至少两个金属地线之间，从而所述第一信号端子对设置于所述至少两个第一卡接头之间。

4.根据权利要求3所述的信号连接器，其特征在于，所述差分对和所述金属地线的另一个末端均具有压接脚结构，所述压接脚结构用于将所述第一插接器装载在外部电路板上。

5.根据权利要求3所述的信号连接器，其特征在于，所述信号传输部还包括固定部件，注塑成型，与所述金属地线相结合，所述金属地线在所述固定部件外露出，所述固定部件包覆在所述差分对的两侧，用于对所述金属地线与所述差分对进行固定。

6.根据权利要求5所述的信号连接器，其特征在于，所述金属地线具有多个圆孔，用于注塑塑胶材料穿过所述圆孔，使所述固定部件与金属地线结合紧密。

7.根据权利要求3所述的信号连接器，其特征在于，所述第一屏蔽部件包括至少两个卡点，用于将所述第一屏蔽部件、信号传输部和第二屏蔽部件依次并列卡接在一起；所述第一屏蔽部件和第二屏蔽部件在所述差分对外侧形成所述O形屏蔽腔结构的一部分。

8.根据权利要求1所述的信号连接器，其特征在于，所述第一配合固定端为L形，具有与所述第一插接面相垂直的顶面，所述第一插接面具有镂空孔，所述第一卡接头卡设在所述镂空孔内侧，用以使所述信号传输单元插接在所述配合固定端上；所述第一信号端子对从所述镂空孔中间露出。

9.根据权利要求8所述的信号连接器，其特征在于，所述第一传输单元具有接触簧片，所述接触簧片由所述第一屏蔽部件和第二屏蔽部件分别向外延伸，与所述第一信号端子对平行设置；所述接触簧片卡设在所述镂空孔内侧，用以使所述信号传输单元插接在所述配合固定端上；并且所述接触簧片用于将所述第一屏蔽部件和第二屏蔽部件套接在所述第三屏蔽部件之外。

10.根据权利要求1所述的信号连接器，其特征在于，所述第二配合固定端具有第二插接面和垂直于第二插接面的侧壁，所述第二插接面具有多个用于插入所述第三屏蔽部件和第二信号端子对的插接凹槽，用于将所述第三屏蔽部件与所述第二信号端子对固定在所述第二配合固定端之内。

11.根据权利要求10所述的信号连接器，其特征在于，所述第三屏蔽部件为具有双L形接触端及O形末端的导电屏蔽片，末端具有压接脚结构，所述压接脚结构用于穿过所述插接凹槽将所述第三屏蔽部件固定在所述第二配合固定端之内，并用于将所述第三连接器装载在外部背板上。

12.根据权利要求1所述的信号连接器，其特征在于，所述第一配合固定端具有导向结构，所述第二配合固定端具有对称导向结构，所述导向结构与对称导向结构相互匹配插接，用以固定所述第一插接器与第二插接器之间的相互连接。

13.根据权利要求1所述的信号连接器，其特征在于，所述第一信号端子对和第二信号端子对的输入阻抗均为80至110欧姆。

14.根据权利要求1所述的信号连接器，其特征在于，所述第一配合固定端、第二配合固定端和第一安装固定端均为绝缘塑胶材料制成。

Images