CN110098540A - 连接器模块和用于传输hf信号的连接器 - Google Patents

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Abstract

说明了一种连接器模块。连接器模块包括绝缘体、多个信号接触元件、多个屏蔽接触元件，信号接触元件和屏蔽接触元件形成连接器面，连接器面被构造成用于与连接器模块的配合件建立电接触。对于各个信号接触元件，存在两个或至多三个比多个信号接触元件中的任意信号接触元件靠近该信号接触元件的屏蔽接触元件。信号接触元件沿着在连接器模块的连接器面中延伸的第一线配置，屏蔽接触元件沿着在连接器模块的连接器面中延伸的第二线配置，第一线和第二线是具有预定的法线距离的平行线。沿着平行线的走向观察，信号接触元件和屏蔽接触元件交替配置。

Description

连接器模块和用于传输HF信号的连接器
技术领域
本发明涉及包括绝缘体、多个信号接触元件和多个屏蔽接触元件的连接器模块。本发明还涉及包括至少两个连接器模块的连接器模块的阵列。此外，本发明涉及包括连接器模块的电连接器。
背景技术
从美国专利US 3 399 372 A中已知一种具有印刷电路板和接收该板的插座的配置。印刷电路板具有窄的、间隔紧密的、交替的接地片和信号接触片，而插座具有由金属丝形成的信号接触件和由金属板形成的接地接触件。插座的塑料外壳在其顶壁和底壁中具有用于定位接地接触件的槽。
从美国专利US 3 587 029 A中已知类似的配置，其中插座型连接器包括一列间隔的、弹性的信号接触构件与接地构件，信号接触构件与接地构件布置在连接器主体的凹部中并适于在将插件板插入凹部时与板的端子接触。在连接器主体的外侧，设置有金属导电屏蔽件，其具有绝缘接头以在屏蔽件和信号接触件与非绝缘接头之间提供绝缘，从而允许与接地构件电接触。
美国专利申请US 2010/0136849 A1公开了一种连接器，其包括沿着预定的配置方向布置在连接器的壳体的成对的信号接触件和成对的接地接触件。接触件具有能够使接触件的接触部分压靠卡型电子器件的电极的S型弹簧部分。
类似地，欧洲专利EP 1 531 527 B1记载了一种连接器，其具有接触件组和用于保持接触件组的绝缘体。接触件组包括成对的信号接触件和成对的接地接触件，其中各对信号接触件相邻地配置在一对接地接触件的接地触接触件之间。
发明内容
本发明的目的
本发明的目的是提供一种改进的连接器模块，其包括绝缘体、多个信号接触元件和多个屏蔽接触元件。特别地，连接器模块将适于以低成本高质量地传输HF信号。本发明还旨在提供一种改进的连接器模块的阵列，其包括至少两个连接器模块。此外，本发明旨在提供一种包括连接器模块的改进的电连接器。
根据本发明的解决方案
本专利权利要求中的附图标记不意味着限制，而仅用于提高权利要求的可读性。
根据本发明，通过具有方案1的特征的连接器模块解决所述问题。所述连接器模块包括绝缘体、多个信号接触元件和多个屏蔽接触元件，所述信号接触元件和所述屏蔽接触元件形成连接器面，所述连接器面被构造成用于与所述连接器模块的配合件建立电接触。对于各个信号接触元件，存在两个或至多三个比所述多个信号接触元件中的任意信号接触元件靠近该信号接触元件的屏蔽接触元件。所述信号接触元件沿着在所述连接器模块的所述连接器面中延伸的第一线配置，所述屏蔽接触元件沿着在所述连接器模块的所述连接器面中延伸的第二线配置，所述第一线和所述第二线是具有预定的法线距离(normaldistance)的平行线。沿着所述第一线和所述第二线的走向观察(以下为了简洁起见也称为“平行线”)，所述信号接触元件和所述屏蔽接触元件交替配置。
能够与连接器模块的连接器面建立电接触的配合件能够是例如电路板。优选地，信号接触元件和屏蔽接触元件被配置成使得当连接面压靠配合件时，在信号接触元件和屏蔽接触元件之间建立电接触。
在本发明的上下文中，将与给定的线平行的线定义为线上各点与给定的线相距预定的法线距离的线。从法线距离大于零的意义上说，第一线和第二线是不同的线。有利地，沿着第一线配置的接触元件和沿着第二线配置的屏蔽接触元件的交替配置产生信号接触元件和屏蔽接触元件的交错，其中信号接触元件被相邻的屏蔽接触元件屏蔽。
在本发明的上下文中，“沿着”线“配置”意味着接触元件的中心布置得足够靠近第一线，使得接触元件的中心和线之间的最短距离比第一线和第二线之间的预定距离小。在这方面，“小”意味着信号接触元件的中心与第一线之间的最短距离小于第一线和第二线之间的法线距离的20％，进一步优选地小于预定的法线距离的15％，进一步优选地小于预定的法线距离的10％，进一步优选地小于线之间的预定的法线距离的5％。在这方面，信号接触元件的中心是接触元件的质心在连接器面上的正交投影。
只要本发明要求屏蔽接触元件比任何其它信号接触元件更接近特定的信号接触元件，“更接近”就意味着由所涉及的接触元件之间的最短距离限定的接近度。为了简洁起见，在下文中，此上下文中的最短距离简称为“距离”。为了简洁起见，以下比任何其它信号接触元件更靠近信号接触元件的屏蔽接触元件也称为该信号接触元件的“相关的”屏蔽接触元件。这些相关的屏蔽接触元件能够提供对由信号接触元件传输的信号的有效屏蔽。这种屏蔽的可实现的优点是减少了相邻信号接触元件之间的串扰。优选的连接器模块能够传输高频(HF)信号。
信号接触元件的相关的屏蔽接触元件能够提供对信号接触元件的有效屏蔽。有利地，由配置在平行线上的两种类型的元件产生的屏蔽接触元件相对于信号接触件的位移能够增加信号接触元件与它们的相关的屏蔽接触元件之间的最短距离，而不需要增加相邻信号接触元件之间的距离。此外，由于信号接触元件与它们的相关的屏蔽接触元件之间的距离是确定配置阻抗的因素之一，因此本发明允许即使在间隔紧密的接触元件的情况下实现匹配的阻抗。因此，利用本发明，能够提供特别紧凑的连接器模块。另外，绝缘体的形状和介电特性会对阻抗产生影响。因此，借助于调节绝缘体的形状，例如通过设置空气袋并通过改变壁厚，以及借助于选择适当的绝缘体材料，阻抗能够与连接器模块的预期应用的特别要求匹配。
本发明的可实现的优点是能够以低成本制造信号接触元件和屏蔽接触元件，从而在许多应用中为更昂贵的同轴连接器提供性价比高的替代方案。
根据本发明的问题还通过根据方案13的连接器模块得以解决。所述连接器模块包括绝缘体、多个信号接触元件和多个屏蔽接触元件，所述信号接触元件和所述屏蔽接触元件形成连接器面，所述连接器面被构造成用于与所述连接器模块的配合件建立电接触。对于各个信号接触元件，存在两个或至多三个比所述多个信号接触元件中的任意信号接触元件靠近该信号接触元件的屏蔽接触元件。屏蔽接触元件被实施为S型接触件。优选地，信号接触元件也被实施为S型接触件。
在本发明的上下文中，“S型接触件”是至少包括如下的第一部分和第二部分的接触件，第一部分包括具有第一曲率方向的第一转向部，第二部分包括具有第二曲率方向的第二转向部，第二曲率方向与第一曲率方向相反。S型接触件可以包括任意数量的在任意方向上具有曲率的其它转向部。该转向部可以是急剧的或平缓的。
有利地，屏蔽接触元件的S型提供了由弯曲部连接的三个或更多个相邻的横部。这些横部组合起来能够在适当的频率具有类似于全板屏蔽的电效应，例如平板电容器的板。本发明人还将该效果称为“伪屏蔽”。结果，S型屏蔽接触件能够有利地提供高效的屏蔽几何形状。
S型接触元件的另一可实现的优点是它们能够以低成本制造，例如由金属板或金属丝制造。这种连接器模块能够例如特别适用于HF传输。
根据本发明的问题通过根据方案14的连接器模块的阵列得到进一步解决。所述连接器模块的阵列包括至少两个如上所述的连接器模块，其中，组合至少两个连接器模块以形成阵列。有利地，通过将两个或更多个连接器模块组装成连接器模块的阵列，能够提供大量的信号接触元件。这允许并行地传输大量信号。
此外，根据本发明的问题通过根据方案15的电连接器得以解决。所述电连接器包括至少一个如上所述的连接器模块和被构造用于容纳配合件的插座(receptacle)。所述连接器模块被构造并且配置成使得当将所述配合件引入所述插座中时，所述连接器模块的信号接触元件和屏蔽接触元件与所述配合件的触板和/或传导通路建立电接触。配合件可以是例如电路板。
本发明的优选实施方式
在下文和从属方案中讨论本发明的可以单独或组合应用的优选特征。
优选地，对于各个信号接触元件，到最近的两个或至多三个相关的屏蔽接触元件的距离小于到相邻的信号接触元件的距离，而到其它屏蔽接触元件的距离等于或大于信号接触元件和相邻的信号接触元件之间的距离。
在本发明的优选实施方式中，对于各个信号接触元件，恰好存在比多个信号接触元件中的任意信号接触元件都靠近该信号接触元件的两个屏蔽接触元件。本发明的该实施方式利用了本发明人的如下发现：相对于相邻的信号接触元件，为所考虑的信号接触元件设置两个相关的屏蔽接触元件能够足以有效地屏蔽经由信号接触元件传输的信号。
在根据第1方面的连接器模块中，优选地，信号接触元件与信号接触元件的任意一个相关的屏蔽接触元件之间的距离彼此相等。有利地，在本发明的该实施方式中，各个相关的屏蔽接触元件能够为信号接触元件的阻抗提供相同的贡献。因此，能够简化阻抗的调节。例如能够通过改变第一线和第二线之间的距离来调节信号接触元件和相关的屏蔽接触元件之间的距离。
优选的屏蔽接触元件配置在第二线上的到最近的一个或两个信号接触元件的距离小于到相邻的屏蔽接触元件的距离的位置处。优选地，在屏蔽接触元件配置在第二线上的到两个最近的信号接触元件的距离小于到相邻的屏蔽接触元件的距离的位置处，屏蔽接触元件被构造用于电屏蔽两个最近的信号接触元件。本发明的该实施方式的可实现的优点是，在两个最近的信号接触元件之间共享屏蔽接触元件，并且屏蔽接触元件有助于屏蔽两个信号接触元件。有利地，通过设置共享的屏蔽元件，减少了屏蔽元件的数量。优选地，屏蔽接触元件的数量比信号接触元件的数量多一个。
优选的第二线位于第一线的侧方。在根据第1方面或第2方面的连接器模块中，信号接触元件优选地以等间隔沿着第一线配置。类似地，屏蔽接触元件优选地以等间隔沿着第二线配置。优选地，连接器模块的所有信号接触元件都沿着第一线配置。优选地，连接器模块的所有屏蔽接触元件都沿着第二线配置。
在根据第1方面至第3方面中的任一方面的连接器模块中，沿着平行线的走向，信号接触元件优选地分别布置在相邻的屏蔽接触元件之间的中间位置处。在根据第1方面至第4方面中的任一方面的连接器模块中，优选地，对于各对相邻的屏蔽接触元件，分别使一个信号接触元件布置在所述一对相邻的屏蔽接触元件之间的中间位置处。因此，信号接触元件被两个相关的屏蔽接触元件屏蔽。
优选地，沿着平行线的走向，信号接触元件分别布置在相邻的屏蔽接触元件之间的中间位置处，其中对于各对相邻的屏蔽接触元件，一个信号接触元件布置在所述一对相邻的屏蔽接触元件之间的中间位置处，所述配置导致信号接触元件和屏蔽接触元件的交错图案。归因该交错图案，能够减小连接器模块的长度。获得了紧凑的连接器模块。
平行线能够具有任意形状。优选地，在沿着平行线的走向上的任意位置处，它们的曲率半径大于线之间的最短距离，更优选地为两倍以上，更优选地为5倍以上，更优选地为10倍以上。在本发明的优选实施方式中，平行线是平行的直线。换言之，在根据第1方面至第5方面中的任一方面的连接器模块中，信号接触元件沿着连接器模块的连接器面的第一直线配置，其中屏蔽接触元件沿着连接器模块的连接器面的第二直线配置，第二直线平行于第一直线。
第二直线优选地位于第一直线的侧方。优选的第二直线配置在距第一直线预定距离处。优选地，信号接触元件以等间隔沿着第一直线配置。优选地，屏蔽接触元件以等间隔沿着第二直线配置。接触元件的规律配置能够是优选的，因为特别是在HF传输领域中，其可以简化阻抗的调节并允许减少信号反射。
在本发明的优选实施方式中，连接器模块的所有信号接触元件都沿着第一直线配置。优选地，连接器模块的所有屏蔽接触元件都沿着第二直线配置。
当在沿着第一直线的方向上观察时，第一直线上的信号接触元件和第二直线上的屏蔽接触元件优选地交替配置。当在沿着第二直线的方向上观察时，信号接触元件优选地分别布置在相邻的屏蔽接触元件之间的中间位置处。优选地，对于各对相邻的屏蔽接触元件，分别使一个信号接触元件布置在所述一对相邻的屏蔽接触元件之间的中间位置处。
相邻的信号接触元件之间沿着第一直线的距离优选地等于相邻的屏蔽接触元件之间沿着第二直线的距离。优选地，沿着两条直线将接触元件均匀间隔开。
在根据第1方面至第6方面中的任一方面的连接器模块中，优选地，屏蔽接触元件沿着第二直线的位置相对于信号接触元件沿着第一直线的位置在第二直线的方向上移动了相邻的信号接触元件之间的间距的一半。这意味着在本发明的该实施方式中，信号接触元件和相关的屏蔽接触元件之间的距离始终保持恒定。优选地，当在第一直线的方向上观察时，信号接触元件的位置分别位于屏蔽接触元件的位置之间的中间处。
信号接触元件和屏蔽接触元件能够例如被实现为弯曲部。优选地，信号接触元件和屏蔽接触元件被实现为弹簧接触件。有利地，归因于弹簧接触件的弹性，能够改善与配合件(例如电路板)的触板或者传导通路的电接触。优选地，信号接触元件和屏蔽接触元件被实现为冲压金属板部件。金属板部件适于被用作弹簧接触元件，并且有利地，能够以低成本制造。
在根据第1方面至第7方面中的任一方面的连接器模块中，优选地，信号接触元件和屏蔽接触元件具有相同的形状。这能够简化本发明的制造。此外，利用本发明的该实施方式能够实现改进的屏蔽。
信号接触元件和屏蔽接触元件优选地不包括任何绝缘层或绝缘涂层。此外优选地，各个信号接触元件和屏蔽接触元件包括金属条或金属丝。在本发明的优选实施方式中，各个信号接触元件和屏蔽接触元件均包括从连接器模块的连接器面突出的触头，该触头被构造用于电接触第二电路板的触板或传导通路。优选地，各个信号接触元件和屏蔽接触元件均包括焊片，该焊片被构造用于焊接到第一电路板的触板或传导通路。
在根据第1方面至第8方面中的任一方面的连接器模块中，优选地，信号接触元件和/或屏蔽接触元件被实现为S型接触件。优选地，S型接触件至少包括如下的第一部分和第二部分，第一部分包括具有第一曲率方向的第一转向部，第二部分包括具有第二曲率方向的第二转向部，第二曲率方向与第一曲率方向相反。优选地，信号接触元件和/或屏蔽接触元件被实施为S型接触件，各个S型接触件均包括优选由金属板切割的金属条或者包括金属丝，其中金属条或金属丝的走向为一系列的至少两个转向部或角或走向上的改变。优选地，S型接触件包括金属条或金属丝，其中金属条或金属丝的走向为曲折的走向。优选地，第一转向部和第二转向部实施为C型转向部或V型转向部。
优选的S型接触件还包括连接第一部分和第二部分的横部。横部将S型接触件分成两个或更多个隔室。有利地，这可以改善屏蔽，因为防止了电场延伸通过S型接触件。优选地，各个S型接触件均包括具有横部的金属条或金属丝，该横部使第一部分和第二部分互连。
优选地，横部遍及相应的S型接触件的宽度的70％延伸，进一步优选地遍及相应的接触元件的宽度的80％，进一步优选地遍及相应的接触元件的宽度的90％。
优选的S型接触件定向为大致正交于连接器面。然而，在本发明的一些实施方式中，优选的S型接触件能够以如下方式倾斜：使得优选的S型接触件的定向和它们之间的连接器模块的连接器面围成小于90°的角度。然而，优选地，倾斜度相对较小，因为S型接触件和它们之间的连接器面包围成至少60°的角度，进一步优选地至少70°的角度，进一步优选地至少80°的角度。
在根据第1方面至第9方面中的任一方面的连接器模块中，优选地，S型接触件基本上定向为彼此平行。在这方面，基本上定向为彼此平行意味着两个相邻的接触元件的各自的定向相差至多5°，进一步优选地相差至多3°。
优选的连接器模块被构造用于安装在第一电路板上，其中信号接触元件和屏蔽接触元件被构造用于与第一电路板的传导通路和/或触板电连接。优选地，信号接触元件和屏蔽接触元件被构造用于焊接到第一电路板的传导通路和/或触板。优选地，各个信号接触元件和屏蔽接触元件均包括焊片，该焊片被构造用于将接触件焊接到第一电路板。
优选地，连接器模块被实施为对接连接器，该对接连接器被构造用于压靠第二电路板的传导通路和/或触板。连接器模块为建立适于HF传输的电连接提供了简单且方便的方法。优选地，信号接触元件和屏蔽接触元件被实施为压力接触件，其被构造用于压靠第二电路板的传导通路和/或触板。
在本发明的优选实施方式中，在根据第1方面至第10方面中的任一方面的连接器模块中，连接器模块被构造用于当连接器模块的连接器面压靠第二电路板时与第二电路板的传导通路和/或触板建立电连接。优选地，连接器模块的信号接触元件和屏蔽接触元件被构造用于当连接器模块的连接器面压靠第二电路板时与第二电路板的传导通路和/或触板电接触。
在根据第1方面至第11方面中的任一方面的连接器模块中，优选地，连接器模块的信号接触元件被构造用于传输HF信号。优选地，连接器模块的信号接触元件被构造用于传输频率高于20MHz的HF信号，更优选地传输频率高于50MHz的HF信号，更优选地传输频率高于100MHz的HF信号。在一些实施方式中，连接器模块适于传输频率高达500MHz的HF信号。在本发明的特别优选的实施方式中，连接器模块的信号接触元件被构造用于传输与磁共振成像设备的线圈相关的HF信号。成像信号的传输需要高质量的HF传输。根据本发明的连接器模块能够满足这些要求。
优选的绝缘体由塑料材料制成。优选地，通过注射成型制造绝缘体。优选地，选择或调整绝缘体的材料、绝缘体中的充气腔的尺寸以及第一线和第二线之间的距离中的至少一者，以使阻抗控制区域的阻抗到达预定的阻抗值。
优选地，连接器模块的阵列包括第一连接器模块和第二连接器模块，第一连接器模块的第二线位于第二连接器模块的第一线的侧方，其中第一连接器模块的屏蔽接触元件被构造用于有助于屏蔽第二连接器模块的信号接触元件。优选地，该阵列还包括第一电路板，其中至少两个连接器模块电连接到第一电路板。优选地，该阵列还包括第一电路板，其中至少两个连接器模块电连接到第一电路板。
附图说明
以下，通过示例说明本发明的进一步优选的实施方式。然而，本发明不限于这些示例。
附图示意性地示出了：
图1a示出了连接器模块的立体图。
图1b示出了连接器模块的侧视图。
图1c示出了连接器模块的俯视图。
图2a示出了连接器模块的底面的立体图，该连接器模块为通孔部件(THC)。
图2b示出了连接器模块的底面的立体图，该连接器模块为面安装器件(SMD)。
图3a示出了连接器模块与第一电路板和第二电路板整体的侧视图。
图3b示出了连接器模块与第一电路板和第二电路板整体的截面图。
图3c示出了连接器模块与第一电路板和第二电路板整体的侧面图。
图4示出了既被用作屏蔽接触元件也被用作信号接触元件的S型接触件。
图5a示出了连接器模块上的信号接触元件和屏蔽接触元件的配置的第一示例。
图5b示出了信号接触元件周围的阻抗控制区域。
图6示出了连接器模块上的信号接触元件和屏蔽接触元件的配置的第二示例。
图7示出了包括四个连接器模块的阵列。
附图标记说明
1 连接器模块
2 绝缘体
3-1至3-4 信号接触元件
4-1至4-5 屏蔽接触元件
5 连接器面
6 第一直线
7 第二直线
8 突起元件
9 矩形凹部
10 弹簧变位
11-1至11-4 用于信号接触元件的焊片
12-1至12-5 用于屏蔽接触元件的焊片
13 定位销
14 连接器模块
15-1至15-4 用于信号接触元件的焊片
16-1至16-5 用于屏蔽接触元件的焊片
17 定位销
18 第一电路板
19 第二电路板
20 触板
21 触板
22 端部片
23 触头
24 第一弯曲部
25 箭头
26 横部
27 第二弯曲部
28 箭头
29 转向部
30 中心面
31 中心线
32 纵轴线
33 阻抗控制区域
34 连接器模块
35-1至35-4 信号接触元件
36 第一曲线
37-1至37-5 屏蔽接触元件
38 第二曲线
39 第一横断面
40 第二横断面
41 第一交点
42 第二交点
43-1至43-4 连接器模块
44 连接器模块阵列
45 屏蔽接触元件的列
46 信号接触元件的列
具体实施方式
在本发明的优选实施方式的以下说明中，相同的附图标记表示相同或类似的部件。
图1a至图1c示出了用于电连接器的连接器模块1的不同视图。连接器模块1包括由例如塑料的绝缘材料制成的绝缘体2。此外，连接器模块包括多个信号接触元件3-1至3-4和多个屏蔽接触元件4-1至4-5。信号接触元件3-1至3-4和屏蔽接触元件4-1至4-5被实施为弹簧接触元件，该弹簧接触元件的触头(contact tip)从连接器模块1的连接器面5突出。具有弹簧接触元件的连接器模块1是对接连接器的一部分。当连接器模块1压靠配合件时，例如压靠电路板的表面时，信号接触元件3-1至3-4和屏蔽接触元件4-1至4-5压靠电路板的相应的触板(contact pad)或磁道(track)，以在连接器模块1和电路板之间建立电连接。在图1a所示的示例中，连接器模块1包括沿着直线6配置的四个信号接触元件3-1至3-4。信号接触元件3-1至3-4沿着直线6以等间隔配置，其中直线6在连接器模块1的纵向上延伸。第二直线7与第一直线6平行配置，其中屏蔽接触元件4-1至4-5以等距离沿着第二直线7配置。屏蔽接触元件4-1至4-5的位置相对于四个信号接触元件3-1至3-4的位置在纵向上移动了相邻的信号接触元件之间的间距的一半，从而获得了屏蔽接触元件4-1至4-5和信号接触元件3-1至3-4的交替配置。
连接器模块1特别地适于传输频率大于20MHz、更优选大于50MHz、更优选大于100MHz的高频信号，也被称为HF信号。经由信号接触元件3-1至3-4传输HF信号。屏蔽接触元件4-1至4-5被构造用于屏蔽经由信号接触元件3-1至3-4传输的HF信号。由于屏蔽接触元件4-1至4-5的存在，防止了相邻信号接触元件之间的串扰。
连接器模块1可以例如用于传输磁共振成像(MRI)设备的线圈信号，所述线圈信号典型地具有50MHz和200Mhz之间的频率。当然，连接器模块1能够用于传输所有类型的信号并且既不限于传输HF信号也不限于磁共振成像领域。在图1a至图1c所示的示例中，连接器模块包括四个信号接触元件3-1至3-4和五个屏蔽接触元件4-1至4-5。连接器模块1也可以包括不同数量的信号接触元件，并且相应的屏蔽接触元件的数量相应地改变。
为了传输大量信号，可以组装多个连接器模块以形成连接器模块阵列。为此，连接器模块1的侧面装配有突起元件8和矩形凹部9，其中第一连接器模块的突起元件8能够插入到相邻连接器模块的矩形凹部9中，以便在连接器模块之间强制实现明确的对齐。
图1b绘示了连接器模块1的侧视图。能够看到信号接触元件3-1至3-4的触头和屏蔽接触元件4-1至4-5的触头从连接器面5突出。信号接触元件3-1至3-4和屏蔽接触元件4-1至4-5两者均被实施为弹簧接触元件，所述弹簧接触元件在连接器模块1压靠配合件时变位。图1b中示出了弹簧变位10，其可以例如达到2mm。为了电连接弹簧接触元件，各个信号接触元件3-1至3-4和屏蔽接触元件4-1至4-5装配有焊片。例如，信号接触元件3-1的焊片11-1和屏蔽接触元件4-1的焊片12-1从连接器模块1的底面(underside)突出。连接器模块1可以安装于电路板并且弹簧接触元件的焊片可以焊接到电路板的传导通路。
在图1c中，示出了连接器模块1的俯视图。能够看出四个信号接触元件3-1至3-4沿着第一直线6配置，而五个屏蔽接触元件4-1至4-5沿着平行的第二直线7配置。为了实现有效的屏蔽，信号接触元件3-1至3-4布置在屏蔽接触元件4-1至4-5之间的中间位置处。
在图2a和图2b中，示出了连接器模块的两个不同的示例。图2a给出了连接器模块1的底面的立体图，其中连接器模块1被实现为通孔部件(THC)。因此，焊片11-1至11-4和焊片12-1至12-4从连接器模块的底面突出并且被构造用于插入到电路板的通孔中。焊片11-1至11-4是信号接触元件3-1至3-4的一部分，并且焊片12-1至12-5是屏蔽接触元件4-1至4-5的一部分。此外，定位销13布置于连接器模块的底面。定位销13被构造用于插入到电路板的相应的孔中。
图2b示出了被实现为表面安装器件(SMD)的连接器模块14的底面。如图2b所示，焊片15-1至15-4和16-1至16-5以获得用于将器件焊接到电路板的平坦表面的方式弯曲。两个定位销17布置在连接器模块14的底部处，以有助于将连接器模块14定位在电路板上。
图3a示出了安装在第一电路板18上的连接器模块1，其中焊片11-1至11-4和12-1至12-5延伸通过第一电路板18的相应通孔。焊片11-1至11-4和12-1至12-5被焊接到电路板18的传导通路。焊片11-1至11-4是信号接触元件3-1至3-4的一部分，焊片12-1至12-5是屏蔽接触元件4-1至4-5的一部分。信号接触元件3-1至3-4的触头和屏蔽接触元件4-1至4-5的触头从连接器面5突出，并且被构造用于压靠第二电路板19的表面。当第一电路板18和连接器模块1压靠第二电路板19时，信号接触元件3-1至3-4的触头和屏蔽接触元件4-1至4-5的触头压靠第二电路板19的相应接触片20、21。因此，在连接器模块1和第二电路板19之间、例如在信号接触元件3-1和相应的接触片20之间以及在屏蔽接触元件4-1和相应的接触片21之间建立了相应的电连接。归因于触头和触板之间的摩擦，实现了接触表面的自清洁。
图3b示出了连接器模块1在横向平面中的截面。信号接触元件3-1和屏蔽接触元件4-1布置在绝缘体2中。信号接触元件3-1和屏蔽接触元件4-1被实现为由金属条或金属丝制成的S型接触元件。例如，S型接触元件可以被制造为冲压金属板部件。信号接触元件3-1包括焊片11-1，屏蔽接触元件4-1包括焊片12-1，焊片11-1和12-1被焊接到第一电路板18。信号接触元件3-1的触头和屏蔽接触元件4-1的触头压靠第二电路板19的触板20、21。信号接触元件3-1和屏蔽接触元件4-1受到压缩。
图3c示出了连接器模块1与第一电路板18和第二板19一起的侧视图。在绝缘体2中，屏蔽接触元件4-1至4-5和信号接触元件3-1至3-4沿着连接器模块1的纵向交替配置。焊片12-1至12-5和11-1至11-4延伸通过第一电路板18的相应通孔并被焊接到第一电路板18的磁道。屏蔽接触元件4-1至4-5和信号接触元件3-1至3-4的触头压靠布置于第二电路板19的表面处的触板或磁道，以便与这些触板或磁道建立电接触。归因于屏蔽接触元件4-1至4-5的存在，能够实现高质量的HF传输。
如图3b所示，信号接触元件3-1至3-4和屏蔽接触元件4-1至4-5两者都实现为弹簧接触元件，特别地实现为S型接触元件。S型接触元件可以例如由金属条或弯曲金属丝制成。例如，S型接触元件能够被实现为可低成本地制造的冲压金属板部件。优选地，信号接触元件和屏蔽接触元件两者都形成为相同的部件，这提供了改进的屏蔽。
图4示出了信号接触元件3-1的形状。优选地，信号接触元件3-1至3-4和屏蔽接触元件4-1至4-5为相同形状。通过将信号接触元件和屏蔽接触元件两者都实施为相同的接触元件，改善了HF信号传输的屏蔽。信号接触元件3-1和连接器模块1的其它接触元件由导电材料制成，优选地由金属制成，并且不包括任何绝缘层。
如图4所示，信号接触元件3-1是具有特有的曲折图案的S型接触元件，其具有一系列转向部、角或走向(course)上的改变。信号接触元件3-1包括端部片22和从连接器模块1的连接器面5突出的触头23。信号接触元件3-1还包括弯曲部24，金属条在该弯曲部24中绘出了如由箭头25所示的沿逆时针方向的第一转向部。横部26连接第一弯曲部24和第二弯曲部27，横部26横跨信号接触元件3-1的大部分宽度延伸，例如横跨宽度的至少70％。在第二弯曲部27中，金属条形成了如由箭头28所示的沿顺时针方向的第二转向部。因此，第二弯曲部27具有与接触元件的第一弯曲部24的曲率方向相反的第二曲率。在另一转向部29之后，金属条延伸到信号接触元件3-1的焊片11-1中。在图4中，第一弯曲部24和第二弯曲部27被实施为C型部分，但它们也可以形成锐角。在该情况下，第一弯曲部24和第二弯曲部27中的至少一者可以被实施为V型转向部。
信号接触元件3-1在纵向上能够被压缩，这将引起第一弯曲部24和第二弯曲部27的相应变形。因此，获得了在例如2mm的范围内的信号接触元件3-1的弹簧变位。
为了说明信号接触元件3-1的定向，图4中示出了中心面30，中心面由金属条的走向限定。特别地，中心面30延伸通过金属条的中心线31。此外，示出了信号接触元件3-1的纵轴线32。纵轴线32延伸通过信号接触元件3-1的质心。
图5a示出了连接器模块1的俯视图。信号接触元件3-1至3-4沿着直线6以等间距配置，其中宽度d1表示相邻信号接触元件之间的距离。屏蔽接触元件4-1至4-5沿着直线7以等间距配置。直线7平行于直线6，将两条直线6和7之间的距离表示为d2。当在第二直线7的方向上观察时，屏蔽元件4-1至4-5的位置相对于信号接触元件3-1至3-4的位置移动了相邻信号接触元件的间距的一半。因此，信号接触元件3-1至3-4位于相邻的屏蔽接触元件4-1至4-5之间的中间位置处。这导致信号接触元件3-1至3-4和屏蔽接触元件4-1至4-5的特有的交错配置。当在直线6和7的方向上观察时，屏蔽接触元件4-1至4-5和信号接触元件3-1至3-4以交替顺序配置。因此，各个信号接触元件3-1至3-4被两个相关的屏蔽接触元件屏蔽。
在图5a所示的接触元件的配置中，对于各个信号接触元件，两个相关的屏蔽接触元件位于距信号接触元件一定距离处，该距离小于相邻的信号接触元件之间的距离d1。例如，在信号接触元件3-3的周围，两个屏蔽接触元件4-3、4-4位于距信号接触元件3-3距离d3处，其中d3小于d1。因此，两个相关的屏蔽接触元件4-3和4-4将主要有助于屏蔽经由信号接触元件3-3传输的HF信号。屏蔽接触元件4-2、4-3和4-4位于两个信号接触元件之间的中间位置处，因此，它们有助于屏蔽两个不同的信号接触元件。通过共享两个相继的信号接触元件之间的屏蔽接触元件，减少了屏蔽接触元件的总数。在图5a所示的示例中，屏蔽接触元件的数量比信号接触元件的数量多一个。
为了实现有效的屏蔽，信号接触元件3-1至3-4和屏蔽接触元件4-1至4-5平行地定向或至少基本平行地定向，这将意味着接触元件的中心面的定向可以彼此偏离最多5°。优选地，信号接触元件3-1至3-4和屏蔽接触元件4-1至4-5定向在垂直于连接器面5的方向上。可选地，信号接触元件3-1至3-4和屏蔽接触元件4-1至4-5可以相对于连接器面5倾斜预定的倾斜角度，其中接触元件和它们之间的连接器面围成大于60°的角度。由于接触元件的平行定向，信号接触元件和相关的屏蔽接触元件用作电容器，这意味着从信号接触元件3-1至3-4发出的HF场被有效地屏蔽。在这方面，特别重要的是，S型接触元件包括横部26。横部26在接触元件的大部分宽度上延伸并将接触元件细分为不同的隔室。该隔室阻碍HF场延伸通过S型屏蔽接触元件。在这方面，信号接触元件和屏蔽接触元件的平行配置类似于平板电容器。
为了实现高质量的HF信号传输，信号接触元件和相关的屏蔽接触元件之间的阻抗应该与电连接器和电缆的阻抗相匹配。如果将阻抗适当地设置为例如50Ω，则能够避免会损害HF信号质量的信号反射。
在这方面，图5b示出了对连接器模块1施加的要求。图5b示出了信号接触元件3-1及其相关的屏蔽接触元件4-1和4-2以及围绕信号接触元件3-1的阻抗控制区域33一起的俯视图。为了使阻抗达到期望值，能够以适当的方式选择绝缘体2的绝缘材料。第二，能够改变图2a和图2b中所示的充气腔的尺寸，以便调节阻抗。第三，能够改变第一直线6和第二直线7之间的距离d2，这反过来将影响信号接触元件3-1和相关的屏蔽接触元件4-1和4-2之间的距离d3。作为这些措施的结果，能够制造阻抗控制区域33，从而获得期望的阻抗。因此，使HF信号的信号反射最小化。
图6示出了连接器模块34的又一示例。与图5a相比，信号接触元件35-1至35-4沿着第一曲线36以等间距配置，并且屏蔽接触元件37-1至37-5沿着第二曲线38以等间距配置，其中曲线36和38是平行曲线。平行曲线是线上的点与给定曲线相距固定距离的曲线。这意味着两条曲线之间的距离d4是恒定的，在垂直于曲线的方向上确定距离d4。曲线36、38例如可以是拱形曲线。
在图6中，屏蔽接触元件37-2、37-3和37-4位于信号接触元件35-1至35-4之间的中间位置处。为了确定这些中间位置，假设第一横断面39延伸通过信号接触元件35-1的位置并且第二横断面40延伸通过第二信号接触元件35-2的位置。在该情况下，第一横断面39与第二曲线38在第一交点41处相交，并且第二横断面40与第二曲线38在第二交点42处相交。现在，屏蔽接触元件37-2位于第二曲线38上的第一交点41和第二交点42之间的中间处。
对于图6中所示的各个信号接触元件35-1至35-4，两个相关的屏蔽接触元件位于距信号接触元件一定距离处，该距离小于相邻信号接触元件之间的距离d5。例如，在图6中能够看出，对于信号接触元件35-3，信号接触元件35-3与两个相关的屏蔽接触元件37-3和37-4之间的距离d6、d7小于相邻的信号接触元件之间的距离d5。因此，两个屏蔽接触元件37-3和37-4负责屏蔽从信号接触元件35-3发出的HF场。
图7示出了能够组装多个连接器模块43-1至43-4以形成连接器模块阵列44。然后，连接器模块阵列44可以被用作电连接器的部件。在该阵列44中，连接器模块43-2的屏蔽接触元件的列45可以有助于屏蔽布置于相邻连接器模块43-1的信号接触元件的列46。
在以上说明书、权利要求以及附图中说明的特征能够单独地或以任何组合地相关，以实现本发明的各种实施方式。

Claims (15)

1.一种连接器模块(1、14、34、43-1至43-4)，其包括绝缘体(2)、多个信号接触元件(3-1至3-4、35-1至35-4)、多个屏蔽接触元件(4-1至4-5、37-1至37-5)，所述信号接触元件(3-1至3-4、35-1至35-4)和所述屏蔽接触元件(4-1至4-5、37-1至37-5)形成连接器面(5)，所述连接器面(5)被构造成用于与所述连接器模块(1、14、34、43-1至43-4)的配合件建立电接触，其中对于各个信号接触元件(3-1至3-4、35-1至35-4)，存在两个或至多三个比所述多个信号接触元件(3-1至3-4、35-1至35-4)中的任意信号接触元件靠近该信号接触元件的屏蔽接触元件，其特征在于，
所述信号接触元件(3-1至3-4、35-1至35-4)沿着在所述连接器模块(1、14、34、43-1至43-4)的所述连接器面(5)中延伸的第一线(6、36)配置，所述屏蔽接触元件(4-1至4-5、37-1至37-5)沿着在所述连接器模块(1、14、34、43-1至43-4)的所述连接器面(5)中延伸的第二线(7、38)配置，所述第一线(6、36)和所述第二线(7、38)是具有法线距离的平行线，其中，沿着平行线(7、38)的走向观察，所述信号接触元件(3-1至3-4、35-1至35-4)和所述屏蔽接触元件(4-1至4-5、37-1至37-5)交替配置。
2.根据权利要求1所述的连接器模块(1、14、34、43-1至43-4)，其特征在于，信号接触元件与所述信号接触元件的相关的屏蔽接触元件中的任意一者之间的最近距离彼此相等。
3.根据权利要求1或2所述的连接器模块(1、14、34、43-1至43-4)，其特征在于，所述信号接触元件(3-1至3-4、35-1至35-4)以等间隔沿着所述第一线(6、36)配置，并且所述屏蔽接触元件(4-1至4-5、37-1至37-5)以等间隔沿着所述第二线(7、38)配置。
4.根据权利要求1或2所述的连接器模块(1、14、34、43-1至43-4)，其特征在于，沿着平行线(6、36)的走向，所述信号接触元件(3-1至3-4、35-1至35-4)分别布置在相邻的屏蔽接触元件(4-1至4-5、37-1至37-5)之间的中间位置处。
5.根据权利要求1或2所述的连接器模块(1、14、34、43-1至43-4)，其特征在于，对于各对相邻的屏蔽接触元件(4-1至4-5、37-1至37-5)，分别使一个信号接触元件布置在一对所述相邻的屏蔽接触元件之间的中间位置处。
6.根据权利要求1或2所述的连接器模块(1、14、43-1至43-4)，其特征在于，所述信号接触元件(3-1至3-4)沿着所述连接器模块(1、14、43-1至43-4)的连接器面(5)处的第一直线(6)配置，其中所述屏蔽接触元件(4-1至4-5)沿着所述连接器模块(1、14、43-1至43-4)的所述连接器面(5)处的第二直线(7)配置，所述第二直线(7)平行于所述第一直线(6)。
7.根据权利要求6所述的连接器模块(1、14、43-1至43-4)，其特征在于，所述屏蔽接触元件(4-1至4-5)沿着所述第二直线(7)的位置相对于所述信号接触元件(3-1至3-4)沿着所述第一直线(6)的位置在所述第二直线(7)的方向上移动了相邻的信号接触元件(3-1至3-4)之间的间距的一半。
8.根据权利要求1或2所述的连接器模块(1、14、34、43-1至43-4)，其特征在于，所述信号接触元件(3-1至3-4、35-1至35-4)和所述屏蔽接触元件(4-1至4-5、37-1至37-5)具有相同的形状。
9.根据权利要求1或2所述的连接器模块(1、14、34、43-1至43-4)，其特征在于，所述信号接触元件(3-1至3-4、35-1至35-4)和所述屏蔽接触元件(4-1至4-5、37-1至37-5)被实现为S型接触件，其中所述S型接触件至少包括第一部分(24)和第二部分(27)，所述第一部分(24)包括具有第一曲率方向的第一转向部，所述第二部分(27)包括具有第二曲率方向的第二转向部，所述第二曲率方向与所述第一曲率方向相反。
10.根据权利要求1或2所述的连接器模块(1、14、34、43-1至43-4)，其特征在于，所述信号接触元件(3-1至3-4、35-1至35-4)和所述屏蔽接触元件(4-1至4-5、37-1至37-5)基本上彼此平行地定向。
11.根据权利要求1或2所述的连接器模块(1、14、34、43-1至43-4)，其特征在于，所述连接器模块(1、34、43-1至43-4)被构造用于当所述连接器模块(1、34、43-1至43-4)的所述连接器面(5)压靠第二电路板(19)时，与所述第二电路板(19)的传导通路和/或触板(20、21)建立电连接。
12.根据权利要求1或2所述的连接器模块(1、14、34、43-1至43-4)，其特征在于，所述连接器模块(1、34、43-1至43-4)的所述信号接触元件(3-1至3-4、35-1至35-4)被构造用于传输频率高于20MHz的HF信号。
13.一种连接器模块(1、14、34、43-1至43-4)，其包括绝缘体(2)、多个信号接触元件(3-1至3-4、35-1至35-4)、多个屏蔽接触元件(4-1至4-5、37-1至37-5)，所述信号接触元件(3-1至3-4、35-1至35-4)和所述屏蔽接触元件(4-1至4-5、37-1至37-5)形成连接器面(5)，所述连接器面(5)被构造成用于与所述连接器模块(1、34、43-1至43-4)的配合件建立电接触，其中对于各个信号接触元件(3-1至3-4、35-1至35-4)，存在两个或至多三个比所述多个信号接触元件(3-1至3-4、35-1至35-4)中的任意信号接触元件靠近该信号接触元件的屏蔽接触元件，其特征在于，
所述屏蔽接触元件(4-1至4-5、37-1至37-5)被实施为S型接触件。
14.一种连接器模块(1、14、34、43-1至43-4)的阵列(44)，其包括至少两个根据权利要求1至13中任一项所述的连接器模块(1、14、34、43-1至43-4)，其中，组合至少两个所述连接器模块以形成阵列(44)。
15.一种电连接器，其包括至少一个根据权利要求1至13中任一项所述的连接器模块(1、14、34、43-1至43-4)和被构造用于容纳配合件的插座，所述连接器模块(1、14、34、43-1至43-4)被构造并且配置成使得当将所述配合件引入所述插座中时，所述连接器模块(1、34、43-1至43-4)的所述信号接触元件(3-1至3-4、35-1至35-4)和所述屏蔽接触元件(4-1至4-5、37-1至37-5)与所述配合件的触板和/或传导通路建立电接触。
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