CN109936021A - 一种高频连接器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及高频连接器技术领域公开了一种高频连接器，包括电路板、连接于电路板尾部的线缆和壳体，壳体包括相扣合的上壳体和下壳体，上壳体和下壳体形成有一容置空间，电路板部分收容于容置空间内，电路板的前端外露于容置空间设置，能够与对接连接器对接，线缆包括多个导线组，导线组包括至少一对讯号线，讯号线包括一芯线，同一导线组内的芯线具有相同的外径，线缆内的芯线至少具有两种外径，电路板的两个表面设置有多个焊点，其中外径较粗的导线组连接于电路板的同一表面。不同外径的芯线与焊点都会造成信号传输损耗的变化，对线缆整体做阻抗补偿能够避免衰减离散影响信号传输质量。不但没减小线缆无源长度，还增加了无源长度。

Description

一种高频连接器

技术领域

本发明涉及高频连接器技术领域，尤其涉及一种高频连接器。

背景技术

一般高频数据线的插头包括，上、下铁壳、电路板、栓锁机构及线缆，上、下铁壳，共同围合形成容纳腔，该容纳腔用于收纳电路板以及线缆与电路板相连的部分，该线缆是由数个导线组所组成，每一个导线组至少包括一对芯线(导体)及包覆于芯线外的绝缘层。

以一般标准的QSFP为例，其所使用的线缆具有八组导线组，每一组导线组包括一对芯线(导体)及一对接地线(导体)，且各个芯线外包覆有绝缘层，因此一般标准的QSFP具有32个导体，可见在容纳腔的断面上的导体密度是非常高的。

当数据线被期待传输更多的高频讯号或提高传输讯号频率时，最常见的手段就是改变导体的直径或是增加高速传输通道数量来升级，这些升级的手段会改变线缆的直径或是增加线缆中的芯线数量、接地线数量或两者同时增加。然而，为了能与升级前的设备匹配，具有向后兼容的应用，线缆升级后的插头需要具有相同的截面尺寸或不显着增加的外观尺寸。在前述QSFP的例子中，QSFP DD(QSFP Double Density)标准规范即为一例，该QSFPDD标准规范即明示提升线缆中的芯线数量，导致生产上，QSFP DD标准线缆的直径很可能比标准QSFP线缆明显更粗；但QSFP DD标准的插头外观尺寸却与标准QSFP相当。

已知芯线直径越大对高频讯号传输的损耗越小，就讯号完整性(SignalIntegrity,SI)立场来看，芯线越粗的线缆能够支持的高频讯号传输距离长度就越长。那么在前述QSFP例子中，升级后的产品要求在相同的容纳腔中放入更多的导线势必导致能够支持的导线AWG被受限，线缆讯号完整性能够支持的长度也就会受限。

此外，在容纳腔的单位截面积上的导线密度增大的时候，各芯线难以焊接在电路板的同一排焊点上，此时焊点可能被排列为两排、三排、四排或更多。然而，电路板上多排焊点可能导致高频讯号在传递路径上的电长度差异，导致高频讯号传输损耗差异，S参数测量表现为衰减离散，影响信号传输质量。

因此，亟需一种高频连接器，以解决上述技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高频连接器，其能够保证信号的传输质量。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

提供一种高频连接器，包括电路板、连接于所述电路板尾部的线缆和壳体，所述壳体包括相扣合的上壳体和下壳体，所述上壳体和所述下壳体形成有一容置空间，所述电路板部分收容于所述容置空间内，所述电路板的前端外露于所述容置空间设置，被配置为与对接连接器对接，所述线缆包括多个导线组，所述导线组包括至少一对讯号线，所述讯号线包括一芯线，同一所述导线组内的所述芯线具有相同的外径，所述线缆内的芯线至少具有两种外径，所述电路板的两个表面设置有多个焊点，其中外径较粗的导线组连接于所述电路板的同一表面。

优选地，所述电路板的其中一个表面上设置有三排所述焊点，三排所述焊点沿所述电路板的长度方向依次设置。

优选地，外径较粗的所述导线组为两个，该两个所述导线组连接于三排所述导线组中的两排。

优选地，所述电路板的另一个表面上设置有一排所述焊点，该排焊点呈扇形排列。

优选地，所述电路板上设置有三排所述焊点的表面上的三排所述焊点与另一表面的一排所述焊点错开设置，以使位于所述电路板两个表面上的焊点在同一投影面上不重叠。

优选地，外径较粗的导线组连接于所述电路板上设置有三排所述焊点的表面上的位于所述电路板后端的两排所述焊点。

优选地，其中该线缆中具有较粗外径的芯线是标准的26AWG导线或24AWG导线。

优选地，所述导线组还包括至少一个接地导体。

优选地，还包括束线管，所述导线组部分束缚于所述束线管内，所述束线管部分收容于所述容置空间内。

优选地，所述线缆靠近所述电路板的一端包覆于金属箔。

本发明的有益效果：使用外径不同型号的芯线，然后与焊点组相对应设置，不同外径的芯线与不同位置的焊点都会造成信号传输损耗的变化，使用这两种手段对线缆整体做阻抗补偿能降低衰减离散影响信号传输质量。在保证了信号传输质量的前提下，能在相同讯号完整度需求条件下，将高频信号传输更长的距离。不但没有减小线缆无源长度，还增加了无源长度。能够满足业内应用讯号完整性能要求的基础上，通过实验，这种设置方式可在通常讯号完整性要求条件下将无源长度增加约0.5m，增加了高频连接器的应用场合。

附图说明

图1是本发明提供的高频连接器的一个视角的结构示意图；

图2是本发明提供的高频连接器的另一个视角的结构示意图；

图3是本发明提供的电路板、线缆、束线管和金属箔的部分结构示意图；

图4是本发明提供的电路板和线缆的结构示意图；

图5是本发明提供的高频连接器的结构示意图(不包括拘束件、栓锁和拉杆件)；

图6是本发明提供的高频连接器的结构示意图(不包括栓锁和拉杆件)；

图7是本发明提供的高频连接器的结构示意图(不包括下壳体、栓锁和拉杆件)；

图8是本发明提供的拘束件的结构示意图；

图9是本发明提供的下壳体的部分结构示意图；

图10是本发明提供的下壳体的结构示意图；

图11是本发明提供的上壳体的部分结构示意图；

图12是本发明提供的下壳体的结构示意图；

图13是本发明提供的栓锁的结构示意图。

图中：1、电路板；2、线缆；21、第一导线组；22、第二导线组；23、第三导线组；24、第四导线组；

3、上壳体；31、第一容纳孔；32、第一收容槽；33、卡接槽；34、缓冲槽；35、第二固定孔；

4、下壳体；411、第二容纳槽；412、第二容纳孔；42、第二收容槽；421、固定凸起；43、第一固定孔；

5、拘束件；51、固定部；6、定位栓；7、栓锁；71、抵接凸起；72、卡接凸起；

8、拉杆件；9、束线管；91、金属箔；10、弹性件。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的组件或具有相同或类似功能的组件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1和图2所示，本实施例公开了一种高频连接器，其包括电路板1、线缆2和壳体，线缆2连接于电路板1的尾部，壳体包括上壳体3和下壳体4，上壳体3和下壳体4扣合形成有一容置空间，该“容置空间”一词约相当于背景技术中的“容纳腔”一词所界定范围。电路板1部分收容于该容置空间内，电路板1的前端外露于容置空间之外，该电路板1外露于容置空间外的部分可被配置为与对接连接器对接。电路板1外露于容置空间外的部分的前端设置有多个触指(contact finger)，当该连接器与电子设备插接配合时，触指与对接的连接器形成电接触，以连通该高频连接器与对接连接器。

如图3和图4所示，线缆2包括多个导线组，各导线组包括至少一对讯号线，各讯号线包括一芯线，同一导线组内的芯线具有相同的外径，该线缆内的芯线至少具有两种外径。由于在本说明书所揭露的实施例中，该线缆的各芯线被设定为截面是正圆形的长直导线，因此使用外径一词表示各该芯线外表最长的直线距离；但在本发明所属技术领域具有通常知识的人可以使用其他例如截面为椭圆形的芯线。该电路板1的两个表面设置有多个焊点，其中外径较粗的芯线组连接于电路板1的同一表面。不同外径的芯线配合电路板1内的走线能够平衡衰减性能，从而可以线缆2的无源长度甚至还可以增加线缆2的无源长度。将外径较粗的芯线配置在该电路板1的同一表面是为了在执行补偿连接器电器特性时的作业方便，并非将本发明所揭露的技术限定实施于将外径较粗的芯线配置在该电路板1的同一表面。

作为优选，本实施例中导线组为四个，电路板1上对应的设置有四排焊点，电路板1的其中一个表面上设置有三排焊点，三排焊点沿电路板1的长度方向依次设置。在前述四排焊点中，位于同一排的焊点到该电路板1的同一特定边缘具有相同距离；然而，实施例中的揭露仅唯一可行的实施方式，实际实施时，同一排的接点并非必须与该电路板1的同一特定边缘具有相同距离，各接点到该电路板1的同一特定边缘的距离只要不是明显差异就可以视为是位于同一排。依此，在将线缆中适当的各芯线配置在该电路板1上适当的焊点时，如果考虑为了方便生产线的作业，前述同一排的焊点是可以大致被设置成扇形排列。

在本实施例中，芯线外径较粗的导线组为两个，这两个导线组连接于三排焊点的位于电路板1后端的两排焊点。芯线外径较细的两个导线组中的一个连接于另一排焊点。电路板1的另一个表面上设置有一排焊点，该排焊点也可以是呈扇形排列，芯线外径较细的两个导向组的另一个连接于该排焊点。

在本实施例中，电路板1上设置有三排焊点的表面上的三排焊点与另一表面的一排焊点错开设置，以使位于电路板1两个表面上的焊点在同一投影面上不重叠，这是为了避免位于该电路板1不同表面的焊点之间的相互电磁干扰；但如果该电路板1中央有适当的金属屏蔽层加以隔离，位于该电路板1不同表面的焊点在前述投影面上可以至少部分重迭。不同型号的芯线与非对称布置的焊点都会造成信号传输损耗的变化，使用这两种手段对线缆2整体做电器特性(例如阻抗)补偿能够避免衰减离散影响信号传输质量。所述位于电路板1两个表面上的焊点在同一投影面上不重迭并非严格意义的完全不重迭，而是相对于完全重迭的否定，因此位于电路板1两个表面上的焊点在同一投影面上只有部分重迭即属于本说明书所指的不重迭或非对称布置。

本实施例中，该线缆中具有较粗外径的芯线可以是标准的26AWG导线，较细外径的芯线可以是标准28AWG导线。在其它实施例中，该线缆中具有较粗外径的芯线还可以是标准的24AWG导线，较细外径的芯线标准是30AWG导线。此外，导线组还包括至少一个接地导体(drain wire)，用于将电磁噪声接地。

使用不同外径的芯线及非对称排列的焊点都会造成信号传输损耗的变化，因此利用焊点在电路板1内的走线长度与线缆2内的芯线的损耗可以达成平衡降低高频电子讯号能量衰减离散影响信号传输质量。在保证了信号传输质量的前提下，能够传输高频信号。如本实施例所揭露的连接器结构不但没有减小线缆2无源长度的压力，反而还可以增加了无源长度。能够在高频连接器满足业内应用性能要求的基础上，可以将原本线缆2的无源长度例如2.5m提升到了3m，即增加百分之二十的线缆长度，增加了高频连接器的应用场合。

可选地，参照图1、图2、图5、图6和图7，高频连接器还包括拘束件5和定位栓6，拘束件5和定位栓6均被配置为固定连接上壳体3和下壳体4。拘束件5呈U型，作为优选，本实施例中拘束件5的底部抵压于上壳体3的上表面，拘束件5的两个自由端固定于下壳体4上，以实现固定连接上壳体3和下壳体4。在其它实施例中，还可以拘束件5的底部抵压于下壳体4的下表面，拘束件5的两个自由端固定于上壳体3上，以实现固定连接上壳体3和下壳体4。

具体地，上壳体3的左右两侧设置有第一容纳槽或第一容纳孔，拘束件5的两个侧壁部分收容于第一容纳槽或第一容纳孔内；或上壳体3的左右两侧设置有第一容纳槽和第一容纳孔，拘束件5的两个侧壁部分收容于第一容纳槽和第一容纳孔内。作为优选，本实施例中上壳体3的左右两侧均设置有第一容纳孔31，具体参照图11和图12。拘束件5的两个侧壁部分穿插于第一容纳孔31内。

下壳体4的两侧均设置有第二容纳槽或第二容纳孔，拘束件5的两个侧壁部分收容于第二容纳槽或第二容纳孔内；或下壳体4的两侧均设置有第二容纳槽和第二容纳孔，拘束件5的两个侧壁部分收容于第二容纳槽和第二容纳孔内。作为优选，本实施例中下壳体4的两侧均设置有第二容纳槽411和第二容纳孔412，参照图9和图10。拘束件5的两个侧壁部分收容于第二容纳槽411和第二容纳孔412内，第二容纳槽411位于靠近上壳体3的一侧。第一容纳孔31、第二容纳槽411和第二容纳孔412相配合能够对拘束件5进行限位，使拘束件5不会发生滑动错位。

拘束件5的自由端设置有固定部51，如图8所示。固定部51固定于上壳体3或所述下壳体4，作为优选，本实施例中固定部51固定于下壳体4上。

具体地，上壳体3的上表面上设置有容纳拘束件5的底壁的第一收容槽，下壳体4的下表面上设置有容纳固定部51的第二收容槽；或下壳体4的下表面上设置有容纳拘束件5的底壁的第一收容槽，上壳体3的上表面上设置有容纳固定部51的第二收容槽。如图1和图2所示，由于本实施例中拘束件5的底壁抵压于上壳体3，因此，第一收容槽32设置于上壳体3的上表面，参照图11。第二收容槽42设置于下壳体4的下表面，参照图9。具体地，第一收容槽32连通左右两侧的第一容纳孔31，在其它实施例中，第一收容槽32也可以贯穿上壳体3的左右两侧设置。

参照图9，下壳体4的下表面的左右两侧均设置有一个第二收容槽42，第二收容槽42的底面上靠近下壳体4的边缘处的位置设置有固定凸起421。

参照图8，固定部51为向侧壁的自由端向内折弯的弯折、倒钩或其他突出变形的方式，使固定部51卡于第二收容槽42内即可。本实施例中固定部51为向内折弯的弯折，端部再次向内折弯，使端部被固定凸起421限位，不易从第二收容槽42内滑落。

如图2、图6和图7所示，上壳体3和下壳体4的材质均为金属，本实施例中的上壳体3和下壳体4均为金属材料。上壳体3和下壳体4上均设置有固定孔，设置于下壳体4上的为第一固定孔43，设置于上壳体3上的为第二固定孔35。在下壳体4的两个侧壁上均设置有第一固定孔43，参照图10。上壳体3的两个侧壁上均设置有与第一固定孔43相对应的第二固定孔35，参照图12。定位栓6穿设于第一固定孔43和第二固定孔35内，与第一固定孔43和第二固定孔35均过盈配合。本实施例中的定位栓6为螺钉，第一固定孔43为通孔，螺钉从第一固定孔43旋入第二固定孔35内，以实现对上壳体3和下壳体4的定位固定。螺钉的外径大于第一固定孔43和第二固定孔35的内径，螺钉与第一固定孔43和第二固定孔35通过螺旋车削扩孔的方式实现干涉定位，即过盈配合。在其他实施例中定位栓6还可以为铆钉等。

可选地，如图1和图2所示，该高频连接器还包括栓锁7和拉杆件8，栓锁7滑动于上壳体3和下壳体4的尾部，栓锁7能够沿上壳体3的长度方向滑动。拉杆件8连接于栓锁7的尾部，拉杆件8的尾部设置有拉环。

具体地，如图10和图12所示，上壳体3和下壳体4的左右两侧均设置有容纳栓锁7的两个侧壁的凹槽。上壳体3和下壳体4的左右两侧的侧壁上设置有卡接槽33，卡接槽33的开口位于凹槽的侧壁上。栓锁7的两个侧壁的左右两侧上均设置有伸入于卡接槽33内的卡接凸起72，具体地参照图13。卡接凸起72的宽度小于卡接槽33的长度，卡接凸起72能够在卡接槽33内沿上壳体3的长度方向滑动。

本实施例中，上壳体3的左右两个侧壁上均设置有缓冲槽34，具体如图12所示，在其它实施例中缓冲槽34还可以设置于下壳体4上。缓冲槽34内设置有弹性件10，具体如图5和图7所示，栓锁7上设置有伸入于缓冲槽34内的抵接凸起71，具体如图13所示，弹性件10的两端分别抵接于缓冲槽34远离电路板1的一端和抵接凸起71。高频连接器插于电脑或其他电子设备上时，需要向外拔出时，扣住拉环向外拉抽拉，栓锁7相对于上壳体3向后滑动，弹性件10被压缩，使上壳体3和下壳体4带动电路板1向外拔出，通过弹性件10的缓冲会使电路板1一开始向外运动时不受很大的力，能够有效地保护电路板1上的触指。

可选地，如图3、图4和图7所示，高频连接器还包括束线管9，芯线部分束缚于束线管9内，束线管9部分收容于上壳体3和下壳体4内，另一部分外露于上壳体3和下壳体4设置。束线管9靠近电路板1的一端的端部的外侧包覆有金属箔91。本实施例中的为铜箔，金属箔91对线缆2进行包覆能够形成屏蔽层，减小芯线传输的信号的损失。金属箔91被封装于上壳体3和下壳体4内，使金属箔91不易被损坏。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高频连接器，包括电路板(1)、连接于所述电路板(1)尾部的线缆(2)和壳体，所述壳体包括相扣合的上壳体(3)和下壳体(4)，所述上壳体(3)和所述下壳体(4)形成有一容置空间，所述电路板(1)部分收容于所述容置空间内，所述电路板(1)的前端外露于所述容置空间设置并被配置为与对接连接器对接，其特征在于，

所述线缆(2)包括多个导线组，所述导线组包括至少一对讯号线，所述讯号线包括一芯线，同一所述导线组内的所述芯线具有相同的外径，所述线缆内的芯线至少具有两种外径，所述电路板(1)的两个表面分别设置有多个焊点，其中外径较粗的导线组连接于所述电路板(1)的同一表面。

2.根据权利要求1所述的高频连接器，其特征在于，所述电路板(1)的其中一个表面上设置有三排所述焊点，三排所述焊点沿所述电路板(1)的长度方向依次设置。

3.根据权利要求2所述的高频连接器，其特征在于，外径较粗的所述导线组为两个，该两个所述导线组连接于三排所述导线组中的两排。

4.根据权利要求2所述的高频连接器，其特征在于，所述电路板(1)的另一个表面上设置有一排所述焊点，该排焊点呈扇形排列。

5.根据权利要求4所述的高频连接器，其特征在于，所述电路板(1)上设置有三排所述焊点的表面上的三排所述焊点与另一表面的一排所述焊点错开设置，以使位于所述电路板(1)两个表面上的焊点在同一投影面上不重叠。

6.根据权利要求2所述的高频连接器，其特征在于，外径较粗的导线组连接于所述电路板(1)上设置有三排所述焊点的表面上的位于所述电路板(1)后端的两排所述焊点。

7.根据权利要求1所述的高频连接器，其特征在于，其中该线缆中具有较粗外径的芯线是标准的26AWG导线或24AWG导线。

8.根据权利要求1所述的高频连接器，其特征在于，所述导线组还包括至少一个接地导体。

9.根据权利要求1所述的高频连接器，其特征在于，还包括束线管(9)，所述导线组部分束缚于所述束线管(9)内，所述束线管(9)部分收容于所述容置空间内。

10.根据权利要求9所述的高频连接器，其特征在于，所述线缆靠近所述电路板的一端包覆于金属箔(91)。