CN112202015B - 公头、母座、连接器、信号线、信号传输组件及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种公头、母座、连接器、信号线、信号传输组件及电子设备,涉及电子设备技术领域。该公头可作为信号传输的一个接口用于连接器,该公头可以包括舌芯、前抽引壳和后抽引壳,前抽引壳和后抽引壳对插设置。舌芯容置于前抽引壳和后抽引壳形成的容置空间内;舌芯包括第一类型接口的端子和第二类型接口的端子,第一类型接口与第二类型接口可用于实现不同信号的传输,从而使该公头能够用于传输多种类型的信号。本申请的连接器公头将多种信号的传输功能集成为一体,可在满足多种信号传输要求的基础上,提高其使用的便利性。
Description
技术领域
本申请涉及电子设备技术领域,尤其涉及到一种公头、母座、连接器、信号线、信号传输组件及电子设备。
背景技术
目前,越来越多厂商的高端旗舰电视等大屏显示装置通常采用分体式设计,即信号盒子与大屏显示器通过一条信号线连接。其中,信号线两端分别通过一对连接器连接到信号盒子和显示器上,以实现信号盒子与显示器之间的信号传输和供电。
而随着4K视频的发展和外设高频信号的传输需求,通常需要在信号盒子和显示器上分别对应设置多个不同功能的信号接口,对应每种功能的信号接口,都需要采用一根两端设置有连接器的信号线进行连接。这会导致信号盒子与大屏显示器之间连接的线缆较多,整理起来较为不便,并且存在连接器与信号接口接错的风险。
因此,如何在满足多种信号传输要求的同时,实现连接器的集成化设计成为了本领域技术人员亟待解决的技术难题。
发明内容
本申请的第一方面,提供了一种连接器公头,该连接器公头可以作为连接器的信号传输的一个接口。该公头可以包括舌芯、前抽引壳和后抽引壳,其中,前抽引壳和后抽引壳对插设置,舌芯容置于前抽引壳和后抽引壳形成的容置空间内。舌芯至少包括第一类型接口的端子和第二类型接口的端子,第一类型接口和第二类型接口可分别用于对不同的信号进行传输。通过使舌芯包括多个类型接口,并使每个类型接口用于实现一种信号的传输,这样可使本申请实施例的连接器公头将多种信号的传输功能集成为一体,从而可在满足多种信号传输要求的基础上,提高其使用的便利性。
在本申请一个可能的实现方式中,可以将第一类型接口设置于舌芯的第一功能区域,将第二类型接口设置于舌芯的第二功能区域。另外,还可使第一功能区域与第二功能区域为舌芯的不同区域,从而提高各类型接口的端子设置的便利性。
在本申请一个可能的实现方式中,在具体设置第一类型接口的端子时,可以将第一类型接口的端子分为两排进行设置,并将其均匀分布于舌芯的两个相对设置的端面上。相类似的,还可以将第二类型接口的端子分为两排进行设置,并将其均匀分布于舌芯的两个相对设置的端面上。这样可使舌芯的尺寸较小,从而有利于实现公头的小型化设计。另外,还可以但不限于将一个端面上的端子,与另一个端面上的相邻的端子之前交错排列设置,以有利于实现公头的薄型化设计。
在本申请一个可能的实现方式中,一些端子可用于传输高频信号,这种端子为高频信号端子。当第一类型接口和第二类型接口内均具有高频信号端子时,第一类型接口的高频信号端子之间、第二类型接口的高频信号端子之间,第一类型接口的高频信号端子和第二类型接口内的高频信号端子之间间隔设置。从而避免发生高频信号之间的串扰,以提高公头的端子的高频特性。
在本申请一个可能的实现方式中,前抽引壳和后抽引壳之间所形成的容置空间,可以为密闭的容置空间。这样在将舌芯设置于该密闭的容置空间内时,可有效的提高对舌芯的屏蔽效果。
在本申请一个可能的实现方式中,还可以在后抽引壳的用于与前抽引壳相连接的端面上开设一缺口,以在将前抽引壳和后抽引壳组装焊接时释放部分应力,避免前抽引壳翘曲变形,保持前抽引壳和后抽引壳的平整度。
在本申请一个可能的实现方式中,舌芯还可以包括第一子限位结构和第二子限位结构,第一子限位结构可用于对第一类型接口的端子进行限位以及固定,第二子限位结构可用于对第二类型接口的端子进行限位以及固定。其中,第一子限位结构和第二子限位结构的材料可以但不限于为塑胶等绝缘材料。
另外,在具体设置第一子限位结构和第二子限位结构时,可根据第一类型接口和第二类型接口的阻抗要求,将第一子限位结构的体积与第二子限位结构的体积设置的不同。从而达到改善第一类型接口的端子和第二类型接口的端子的阻抗的目的,以提升公头的第一端子的高频性能。
在本申请一个可能的实现方式中,公头还包括印刷电路板和接地片,接地片的一端通过与印刷电路板的接地焊盘电连接,实现接地设置,接地片的另一端与前抽引壳电连接,从而实现前抽引壳的接地。另外,前抽引壳还可以与后抽引壳固定连接,以通过将前抽引壳和后抽引壳接地设置,来起到对第一端子的屏蔽作用,从而提高公头的电磁兼容性。
在本申请一个可能的实现方式中,公头还可以包括卡勾,卡勾具有第一卡接部和第二卡接部。同时,前抽引壳可以设置有第一卡孔,舌芯设置有第一滑孔,后抽引壳设置有第二滑孔,卡勾容置于前抽引壳和后抽引壳形成的容置空间内。第一卡接部可以通过第一卡孔伸出至前抽引壳的外部,第二卡接部穿过第一滑孔和第二滑孔伸出至后抽引壳的外部。
本申请的第二方面,还提供了一种连接器母座,该母座可作为连接器的一个信号传输接口。母座可以包括舌片和壳体,舌片容置于壳体的腔室内,其中:舌片包含第三类型接口的端子和第四类型接口的端子,该第三类型接口和第四类型接口可用于对不同的信号进行传输。通过使舌片的各类型接口分别用于实现不同的信号的传输,这样可使本申请实施例的连接器母座将多种信号的传输功能集成为一体,从而可在满足多种信号传输要求的基础上,提高其使用的便利性。
在本申请一个可能的实现方式中,可以将第三类型接口设置于舌片的第三功能区域,将第四类型接口设置于舌片的第三功能区域。另外,还可使第三功能区域与第四功能区域为舌芯的不同区域,从而提高各类型接口的端子设置的便利性。
在本申请一个可能的实现方式中,在具体设置第三类型接口的端子时,可以将第三类型接口的端子分为两排进行设置,并将其均匀分布于舌片的两个相对设置的端面上。相类似的,还可以将第四类型接口的端子分为两排进行设置,并将其均匀分布于舌片的两个相对设置的端面上。这样可使舌片的尺寸较小,从而有利于实现母座的小型化设计。另外,还可以但不限于将一个端面上的端子,与另一个端面上的相邻的端子之间交错设置,以有利于实现母座的薄型化设计。
在本申请一个可能的实现方式中,一些端子可用于传输高频信号,这种端子为高频信号端子。当第三类型接口和第四类型接口内均具有高频信号端子时,第三类型接口的高频信号端子之间、第四类型接口的高频信号端子之间、第三类型接口的高频信号端子和第四类型接口内的高频信号端子之间间隔设置。从而避免发生高频信号之间的串扰,以提高母座的端子的高频特性。
在本申请一个可能的实现方式中,舌片还可以包括限位结构,该限位结构可用于对多组端子进行限位以及固定。其中,限位结构的材料可以但不限于为塑胶等绝缘材料。另外,在具体设置限位结构时,还可以选择介电常数较低的材料来制作限位结构,例如,限位结构的材质的介电常数小于等于2.8。从而通过降低限位结构的材质的介电常数,来改善端子的阻抗,以提升母座的端子的高频性能。
本申请的第三方面,本申请实施例还提供了一种连接器,该连接器包括第一方面的连接器公头和第二方面的连接器母座。其中,连接器公头和所述连接器母座可插接设置。在连接器公头和连接器母座相插接设置时,可使第一类型接口与第三类型接口进行信号传输,第二类型接口与第四类型接口进行信号传输。从而使本申请实施例的连接器将多种信号的传输功能集成为一体,从而可在满足多种信号传输要求的基础上,提高其使用的便利性。
在本申请一个可能的实现方式中,在母座的壳体的端面上还设置有弹片结构,在将公头和母座相插接后,该弹片结构可与公头的前抽引壳相抵接,以提高二者之间连接的可靠性。
另外,还可以使弹片结构作用于前抽引壳上的抵接力大于等于0.7N,以进一步提高弹片与前抽引壳之间接触的可靠性。以在公头具有接地片时,前抽引壳通过接地片接地的同时,使壳体接地,来起到对母座端子的屏蔽作用,从而提高母座的电磁兼容性。
在本申请一个可能的实现方式中,公头还包括卡勾,卡勾具有第一卡接部和第二卡接部;前抽引壳设置有第一卡孔,舌芯设置有第一滑孔,后抽引壳设置有第二滑孔,卡勾容置于前抽引壳和后抽引壳形成的容置空间内。在壳体上还设置有第二卡孔,连接器公头与连接器母座相插接时,第一卡接部依次卡入第一卡孔和第二卡孔。从而通过第一卡接部来实现公头与母座的可靠连接。另外,当需要将公头和母座分离时,可通过将第二卡接部向后抽引壳内部按压,来使第一卡接部随之缩回至前抽引壳内,从而释放母座,并通过对母座施加远离公头方向的力来将二者分开。
本申请的第四方面,还提供了一种信号线,信号线包括多组线缆,以及设置于每组线缆中的至少一根接地线,接地线接地设置;每组线缆可用于实现至少一种信号的传输,且每组线缆外包覆有导电金属层。通过在每组线缆中设置至少一根接地设置的接地线,可有效的提高线缆的电磁兼容性。
本申请的第五方面,还提供了一种信号传输组件,该信号传输组件包括第四方面的信号线,以及第三方面的连接器。其中信号线的两端分别与一个连接器相连,以实现两个连接器之间的信号传输。由于连接器的公头和母座可插接设置,这样可使公头的第一类型接口的端子与母座的第三类型的端子通过信号线的一组线缆进行连接,第二类型接口的端子与第四类型的端子通过信号线的一组线缆进行连接,这样可以满足信号线两端的连接器之间的信号传输要求。
在本申请一个可能的实现方式中,在具体将信号线与连接器进行连接器时,可使信号线的端部与连接器公头连接,并使信号线中的部分接地线固定于后抽引壳,信号线的另一部分接地线固定于连接器公头的印刷电路板的接地焊盘上。以在信号线与连接器连接后,仍可使公头具有较好的电磁兼容性。
在本申请一个可能的实现方式中,信号线的两个端部分别与一个相同类型的连接器公头连接,或信号线的两个端部分别与一个相同类型的连接器母座连接。以有利于提高该信号传输组件的使用便利性。
在本申请一个可能的实现方式中,连接器公头的印刷电路板上设置有光模块,连接器公头的用于实现高频信号传输的端子通过该印刷电路板与对应的光模块连接。
另外,还可以将信号线中的用于实现高频信号传输的线缆替换为光纤,以实现高频信号的光纤传输,从而使该信号传输组件兼容光纤传输的要求。
在本申请一个可能的实现方式中,在信号线上还可以设置有磁环,该磁环可以但不限于设置于信号线的靠近连接器的端部。从而提高线缆的电磁兼容性。
本申请的第六方面,还提供了一种电子设备,该电子设备的显示屏、信号盒以及第五方面的信号传输组件,其中:信号传输组件设置于显示屏和信号盒之间,信号连接组件的一端通过连接器与显示屏连接,信号连接组件的另一端通过连接器与信号盒连接。
由于本申请实施例的信号传输组件将多种信号的传输功能集成为一体,其可以满足显示屏和信号盒之间的多种信号的传输要求。另外,使用很申请实施例的信号传输组件对显示屏和信号盒进行连接,可有效的减少信号传输组件的设置数量,从而有利于提高信号传输组件与显示屏和信号盒之间连接的便利性。
附图说明
图1为本申请实施例的电子设备的结构示意图;
图2为本申请实施例的连接器的结构示意图;
图3为本申请实施例的连接器的公头的分解结构示意图;
图4为本申请实施例的连接器的公头的组装结构示意图;
图5为图4中连接器的A-A剖视图;
图6为本申请实施例的连接器的公头的端子的结构示意图;
图7为图6中的公头的端子放大图;
图8为本申请实施例的连接器的公头的第一限位结构的示意图;
图9为本申请实施例的连接器的公头的接地片的设置方式示意图;
图10为本申请实施例的连接器的公头的前抽引壳和后抽引壳连接的结构示意图;
图11为本申请实施例的连接器的母座的结构示意图;
图12为本申请实施例的连接器的母座的分解结构示意图;
图13为图12中的舌片的B向视图;
图14为图12中的舌片的C向视图;
图15为本申请实施例的连接器的母座的端子的结构示意图;
图16为本申请实施例的连接器的母端的端子的俯视图;
图17为图16中的母座的端子放大图;
图18为本申请一实施例的连接器的母座的壳体与公头的前抽引壳插接的结构示意图;
图19为本申请另一实施例的连接器的母座的壳体与公头的前抽引壳插接的结构示意图;
图20为图19中的D-D剖视图;
图21为本申请一实施例的信号传输组件的结构示意图;
图22为本申请实施例的信号线的截面图;
图23为本申请另一实施例的信号传输组件的结构示意图;
图24为本申请另一实施例的连接器的公头的结构示意图。
附图标记说明:
1-显示屏;2-信号盒子;3-信号线;31-线缆;32-接地线;33-导电金属层;
35-绝缘材料层;36-磁环;37-挂耳;4-连接器;41-公头;411-舌芯;4111-第一滑孔;
4112-第一端子;4113-第一限位结构;412-前抽引壳;4121-第一卡孔;413-后抽引壳;
4131-第二滑孔;4132-缺口;414-卡勾;4141-第一卡接部;4142-第二卡接部;
41421-弯折部;415-接地片;416-印刷电路板;4161-接地焊盘;4162-光模块;417-焊点;
42-母座;421-舌片;4211-第二端子;4212-第二限位结构;422-壳体;4221-弹片结构;
4222-第二卡孔。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述。
目前,具有较大显示屏的电子设备(例如电视机),为了能够同时满足大屏显示以及信号传输的要求,参照图1,通常将电子设备的显示屏1与信号盒2设置为分体形式,并通过信号线3将该两部分进行信号连接。其中,信号线3与显示屏1之间,以及信号线3与信号盒2之间可通过连接器4进行连接。通常情况下,连接器4可以包括可插拔设置的两个接口,其中一个接口设置于信号线3的端部,另一个接口设置于显示屏1或者信号盒2上。
随着4K视频的发展和外设高频信号的传输需求,通常需要实现HDMI2.1和USB3.1等多种功能的高频信号的传输。现有的技术方案中,为了满足各不同功能的高频信号的传输,通常是通过针对不同的功能模块设置对应的连接器4来实现的。但这样会导致用于连接显示屏1以及信号盒2的连接器4的数量较多,二者之间的连接较为繁杂,且存在连接错误的风险。为了解决上述问题,本申请实施例提供了一种连接器4,以在满足多种功能的高频信号的传输要求的基础上,实现连接器4的集成化设计。为了了解本申请实施例提供的连接器4,以下结合附图对其具体设置方式进行详细说明。
参照图2,本申请实施例提供了一种连接器4,该连接器4包括可插拔设置的第一接口和第二接口。这样可以通过将第一接口和第二接口分别设置于两个装置,并通过插拔的方式实现两个装置之间的通断,以有利于提高两个装置通断的便利性。为便于说明,在以下各实施例中可以对第一接口和第二接口进行区分,示例性的,将第一接口称为公头41,将第二接口称为母座42。
首先,对连接器4的公头的具体设置方式进行说明,参照图3,公头41可以包括舌芯411、前抽引壳412、后抽引壳413和卡勾414。其中,舌芯411可容置于前抽引壳412和后抽引壳413形成的容置空间内,前抽引壳412上设置有第一卡孔4121,舌芯411上设置有第一滑孔4111,后抽引壳413上设置有第二滑孔4131,卡勾414上设置有第一卡接部4141,和第二卡接部4142。在将舌芯411、前抽引壳412、卡勾414和后抽引壳413进行组装后,可一并参照图3和图4,卡勾414的第一卡接部4141从前抽引壳412上的第一卡孔4121伸出至前抽引壳412的外部,第二卡接部4142穿过第一滑孔4111和第二滑孔4131后伸出至后抽引壳413的外部。在本申请一些实施例中,可以在公头41的两侧各设置一个卡勾414。
另外,继续参照图4,还可以将第二卡接部4142设置有弯折部41421,该弯折部41421的弯折方向与第二滑孔4131的延伸方向相交设置。这样,可通过将弯折部41421向后抽引壳413内按压,来使第一卡接部4141随之回缩至前抽引壳412的内部。
参照图5,在具体设置舌芯411时,舌芯411可以包括多种类型接口,例如第一类型接口和第二类型接口,第一类型接口和第二类型接口可用于实现不同信号的传输,示例性的,第一类型接口可用于实现对HDMI的信号进行传输,第二类型接口可用于实现对USB的信号进行传输。第一类型接口的第一端子4112和第二类型接口的第一端子4112可以分别设置于舌芯411的不同区域内,并且第一端子4112可被分为两排,该两排第一端子4112分别设置于舌芯411的两个相对的端面上。其中,参照图5,一个端面上的第一端子4112,与另一个端面上的相邻的第一端子4112可交错设置,示例性的,在图5中,标号为1的第一端子4112与标号为2的第一端子4112交错设置;标号为3的第一端子4112与标号为4的第一端子4112交错设置等。另外,舌芯411中的第一端子4112的数量可以根据所要传输的信号的种类以及所要实现的功能等进行设置。
另外,在本申请各实施例中,所提到的一个结构的“端面”,是指该结构的可以用于与其它结构连接或者能够起到固定、支撑作用的结构面。例如,舌芯411的端面,是指其可用于对第一端子4112起到支撑作用的结构面。
为便于理解本申请实施例的公头41的舌芯411的第一端子4112的设置方式,可一并参照图5和表1,在表1中,对各个第一端子4112进行了编号,并展示了各个第一端子4112所对应的信号的名称。在该实施例中,以舌芯411具有44个第一端子4112为例,对公头41的舌芯411的第一端子4112的设置方式进行说明。
表1
Pin | 信号名称 | Pin | 信号名称 |
1 | TMDS Clock- | 2 | GND |
3 | TMDS Clock+ | 4 | TMDS Data0- |
5 | GND | 6 | TMDS Data0+ |
7 | TMDS Data1- | 8 | GND |
9 | TMDS Data1+ | 10 | TMDS Data2- |
11 | GND | 12 | TMDS Data2+ |
13 | CEC | 14 | ARC |
15 | DDC-SCL | 16 | DDC-SDA |
17 | GND | 18 | 5v Power |
19 | HDMI_HPD | 20 | Host-SDA |
21 | LINE_ID(线上100K对地) | 22 | Host-SCL |
23 | Reserved for USB3.1 TX+ | 24 | GND |
25 | Reserved for USB3.1 TX- | 26 | RX(调测) |
27 | GND | 28 | TX(调测) |
29 | Reserved for USB3.1 RX+ | 30 | GND |
31 | Reserved for USB3.1 RX- | 32 | DOCK_Wake Up host(I2C2GPIO_INT) |
33 | RESERVED_IO(预留) | 34 | USB2.0 D+ |
35 | Plug_Detect(线上接地)(HLINK_PLUG_UP) | 36 | USB2.0 D- |
37 | 5V(1.5A) | 38 | GND |
39 | 5V(1.5A) | 40 | GND |
41 | 12V(1.5A) | 42 | GND |
43 | 12V(1.5A) | 44 | GND |
首先,可以将舌芯411的第一端子4112按功能类型进行分组,以使用于实现同一功能的第一端子4112集中分布在同一区域,以便于实现第一端子4112与舌芯411的印刷电路板416(printed circuit board,PCB)上对应区域的焊盘进行连接。示例性的,公头41的第一端子4112可用于实现HDMI信号、USB信号以及电源信号的传输三种功能。这样,可在公头41的接口处划分出三个区域,从而将全部用于实现HDMI信号传输的第一端子4112(表1中的PIN 1~19),全部用于实现USB信号传输的第一端子4112(表1中的PIN 23~36),以及全部的电源端子(表1中的PIN 37~44)分别对应设置于一个区域内。
然后,将每个区域内的全部第一端子4112均匀分布在舌芯411的相对的两个端面上,例如可将每个区域中的奇数位的第一端子4112设置于舌芯411的一个端面上,偶数位的第一端子4112设置于舌芯411的另一个端面上。另外,还可以将两排第一端子4112交错排布(例如在图5中,PIN1与PIN2交错排布),这样可有效的利用舌芯411空间,从而使公头41的结构更加紧凑,以有利于减小公头41的占板面积。
另外,在具有高频信号传输功能的区域内会存在高频信号对,当具有高频信号传输功能的区域有两个或者两个以上时,就需要将每个区域内的高频信号对,以及相邻两个区域内的高频信号对在空间上的间距尽可能拉大,例如,可在相邻两高频信号对之间设置低频信号端子、接地端子或者其它信号调试端子等非高频信号端子,以减少用于实现不同功能的高频信号之间的相互干扰,从而提升高频性能。示例性的,在本申请实施例中可以将HDMI的高频信号对分布在PIN1/3,PIN4/6,PIN7/9,PIN10/12,而将USB的高频信号对分布在PIN23/25,PIN29/31,PIN34/36,以减小高频信号传输过程中发生的串扰。可以理解的是,上述高频信号对的分布方式只是本申请实施例的一种示例性的说明,在本申请一些实施例中,各区域内的高频信号对也可以采用其它的分布方式,只要能够避免各高频信号之间的相互干扰即可。
为了进一步拉大各高频信号对之间的间距,还可以将用于实现信号控制的第一端子4112(表1中的PIN 20/21/22/32/33/35)设置在相邻两个具有高频信号传输功能的区域之间,从而尽可能使高频信号对离散分布。
在对电源端子进行设置时,在将其集中分布在端口的同一区域内的同时,还可以把电源的正极端子(表1中的PIN 37/39/41/43)均设置在舌芯411的同一端面上,而将电源的接地端子(表1中的PIN 38/40/42/44)均设置在舌芯411的另一端面上,从而可有效的加大正极端子和接地端子之间的距离,以降低电极腐蚀的风险。
在本申请实施例中,除了可以采用上述通过拉大高频信号对之间的间距的方式,来减小高频信号对之间的相互干扰,以达到提升公头41的高频性能的目的外,还可以参照图6和图7,其中图6展示了公头41的第一端子4112的排布方式,图7为图6中的一个第一端子4112的放大图。在该实施例中,可以通过对用于传输高频信号的第一端子4112的局部(例如图7中长度为H的区域)进行加宽设置,来增加第一端子4112的截面积,从而增大第一端子4112的信号通流面积。这样可以有效的改善第一端子4112的阻抗,以提升公头41的第一端子4112的高频性能。值得一提的是,在本申请实施例中,不对第一端子4112进行加宽的位置进行具体限定,只要不影响第一端子4112与PCB的连接,以及公头41与母座42的插接即可。另外,在避免使相邻两个第一端子4112接触的基础上,第一端子4112加宽位置的宽度可以尽可能大,以进一步增大第一端子4112的信号通流面积。
另外,可以参照图3、图6和图8,在舌芯411中为了实现多个第一端子4112的固定以及限位,参照图8,可以在多个第一端子4112之间设置第一限位结构4113,该第一限位结构4113的材料可以但不限于为塑胶等绝缘材料。由于塑胶等绝缘材料具有一定的介电常数,其会对第一端子4112的信号传输造成影响。因此,在通过塑胶等绝缘材料对第一端子4112进行固定时,可根据用于实现不同功能信号传输的不同类型接口对阻抗的不同要求,将用于对其进行限位的第一限位结构4113的体积设置的不同。并在满足其固定及限位的要求的基础上,尽量减少塑胶等绝缘材料的设置。以通过对塑胶等绝缘材料的减量设置的方式来改善第一端子4112的阻抗,提升公头41的第一端子4112的高频性能。例如在图8中,可将用于对两不同类型接口的端子进行限位的第一限位结构4113,在其延伸方向上的长度相差D。另外,还可以通过改变第一限位结构4113的除长度之外的尺寸(例如,宽度、高度等),来使分别用于对不同类型接口的第一端子4112进行限位的第一限位结构4113具有不同的体积。
参照图3和图9,除了上述的结构外,公头41还可以包括接地片415,所述接地片415的一端与PCB上的接地焊盘4161接地连接,另一端固定于前抽引壳412上。其中,接地片415可与PCB上的一个接地焊盘4161进行接地连接。还可以参照图9,使接地片415具有两个或者两个以上的接地引脚,用于分别与PCB的两个接地焊盘进行连接,以实现接地片415的稳定接地。在接地片415具有两个或者两个以上的接地引脚时,该两个或者两个以上的接地引脚中的部分与PCB的一个面上的接地焊盘4161连接,另一部分与PCB的另一个面上的接地焊盘4161进行连接,以满足接地片415的多点稳定接地的要求。前抽引壳412与接地片415可以但不限于通过激光点焊的方式进行连接。
参照图10,在将前抽引壳412和后抽引壳413插接组装后,还可以将前抽引壳412和后抽引壳413相连接,其连接方式可以但不限于为焊接,示例性的,前抽引壳412与后抽引壳413可以但不限于通过点焊的方式进行焊接,参照图10,这样可通过在后抽引壳413与前抽引壳412的端面之间增加焊点417,来实现二者的焊接。通过将接地片415、前抽引壳412和后抽引壳413依次连接,并将接地片415接地设置,可以起到对公头41的第一端子4112的屏蔽作用,从而有利于改善公头41的电磁兼容性(electromagnetic compatibility,EMC)。
另外,在后抽引壳413的用于与前抽引壳412相焊接的端面上开设一缺口4132,以在将前抽引壳412和后抽引壳413组装焊接时释放部分应力,避免前抽引壳412翘曲变形,保持前抽引壳412和后抽引壳413的平整度。
需要说明的是,如图10的与缺口4132所在端面相对的端面上也可以存在相同的设计,即也可以存在焊点417,也可以存在与缺口4132类似的缺口。具体位置可以是相对的,也可以错位设置。缺口4132的形状不做具体限定,任何形状均可以,只要能够起到释放应力的作用即可。
由于连接器4在使用时,需要将母座42与公头41相插接,基于上述实施例对公头41的具体设置方式的详细介绍,很容易理解母座42的具体设置方式。参照图11,在具体设置母座42时,母座42可以包括舌片421和壳体422,舌片421容置于壳体422的腔室内。
参照图12,在具体设置舌片421时,舌片421包括多个第二端子4211,以及第二限位结构4212,该第二限位结构4212可以用于对该多个第二端子4211进行固定以及限位,第二限位结构4212的材质可以但不限于为塑胶等具有可塑性的绝缘材料。另外,该第二限位结构4212在选材时,可以选用介电常数较低的材料,示例性的,可为介电常数不大于2.8的塑胶。以通过采用介电常数较低的材料的第二限位结构4212来改善第二端子4211的阻抗,从而提升母座42第二端子4211的高频性能。
参照图13和图14,为使母座42能够与公头41相适应插接,舌片421的第二端子4211也分为两排进行设置,该两排第二端子4211分别设置于舌片421的相对的两个端面上。可以理解的是,在相插接设置的公头41与母座42中,用于进行相同信号传输的第二端子4211应与图5中所示的第一端子4112一一对应设置,以在二者插接后,可以使相应的第二端子4211与第一端子4112可靠接触,以满足信号传输的要求。因此,母座42的第二端子4211可参照公头41的第一端子4112进行设置,在此不再加以赘述。
另外,参照图15,舌片421的两排第二端子4211,可以在其用于与公头41的第一端子4112接触的接触区相交错设置,而将接触区以外的部分合并为一排。这样可以有效的减少第二限位结构4212(可参照图12)的用料量,从而有利于提升母座42第二端子4211的高频性能。
参照图16和图17,图16为图15中所示的第二端子4211的俯视图,图17为图16中的相邻的两个第二端子4211的对比图。在该实施例中,还可以通过对用于传输高频信号的第二端子4211的局部(如图16中虚线矩形框和椭圆形圈出来的部分)进行加宽设置,来增加第二端子4211的截面积,从而增大第二端子4211的信号通流面积。这样可以有效的改善第二端子4211的阻抗,以提升母座42的第二端子4211的高频性能。值得一提的是,在本申请实施例中,不对第二端子4211进行加宽的位置进行具体限定,只要不影响第二端子4211与PCB的连接,以及公头41与母座42的插接即可。另外,在避免使相邻两个第二端子4211接触的基础上,第二端子4211加宽位置的宽度可以尽可能大,例如设置在舌片421的端部的第二端子4211(如图16中所示的椭圆形圈出来的部分)可以充分利用其边缘空间进行加宽设置,从而能够进一步增大第二端子4211的信号通流面积。
参照图18,在具体设置母座42的壳体422时,在壳体422的端面上可以设置有弹片结构4221,这样在将母座42与公头41进行插接时,母座42的壳体422可以与公头41的前抽引壳412相插接,弹片结构4221在弹性力的作用下与前抽引壳412相抵接。由于根据前述实施例可以知道前抽引壳412可通过接地片415接地,通过将弹片结构4221与前抽引壳412抵接,可实现壳体422的接地设置,以起到对母座42的第二端子4211的屏蔽作用,从而有利于改善母座42的电磁兼容性。另外,一并参照图18和图19,还可以在壳体422的相对设置的两个端面上均设置弹片结构4221,参照图20,还可以使弹片结构4221作用于前抽引壳412的作用力大于等于0.7N,从而可提高壳体422与前抽引壳412的连接可靠性。
参照图18和图19,还可以在母座42的壳体422上设置第二卡孔4222,在将母座42与公头41相插接时,结合图3,可使第二卡孔4222与第一卡孔4121相对设置,这样可以通过公头41的卡勾414的第一卡接部4141卡入第一卡孔4121和第二卡孔4222来提高母座42与公头41的连接可靠性。另外,可以理解的是,可以通过按压卡勾414的第二卡接部4142,以使第一卡接部4141回缩进前抽引壳412内部,从而释放母座42,此时可将公头41向远离母座42的方向拔出。
在实现两个设备(例如显示屏1和信号盒2)之间的信号传输,除了要在该两个设备上分别设置一个连接器4外,还需要一根信号线3将两个连接器4进行连接。由于本申请上述实施例中的连接器4,将用于实现多种功能的信号传输接口集成为一体结构,因此,用于将两个连接器4进行连接的信号线3也需要能够满足多种功能信号的传输要求。为此,参照图21,本申请实施例还提供了一种信号传输组件,该信号传输组件包括信号线3,在信号线3的两个端部分别连接一个连接器4。由于连接器4包括可插拔设置的公头41和母座42,而无论连接器4的哪个接口与信号线3相固定连接,连接器4的两个接口之间的插接方式相类似。示例性的,继续参照图21,可以将连接器4的公头41与信号线3的端部固定连接。可以理解的是,在本申请其它的实施例中,还可以将连接器4的母座42与信号线3的端部固定连接。
参照图22,在具体设置信号线3时,信号线3中具有多条线缆31,该多条线缆31可以根据连接器4所要实现的信号传输功能分为多组,并采用铝箔等导电金属层33分别对每组线缆31进行包裹。
另外,在信号线3中除设置有常规的接地线32外,在每组线缆31中均多配置一根接地线32,其中一些接地线32可通过焊接等方式固定于公头41的后抽引壳413上,另外一些接地线32可通过焊接的方式固定在公头41的PCB的接地焊盘4161上,以实现公头41的后抽引壳413的稳定接地,从而提升公头41的屏蔽效果。
参照图23,信号线3还可以具有包裹在多组线缆31外侧的绝缘材料层35,并在信号线3的两端增加磁环36设计,从而提高线缆31的电磁兼容性。
除了上述结构外,还可以在信号线3上设置挂耳37,以在该信号传输组件与设备(例如显示屏)连接时,通过该挂耳37将信号线3固定于设备,从而避免信号传输组件与设备之间的连接器4的接口发生晃动,以使连接器4的两个接口之间连接的较为可靠。可以理解的是,挂耳37与设备固定的方式有多种,示例性的,同时在挂耳和设备上开设安装孔,在通过安装于安装孔的螺钉等紧固件将二者进行连接。
由于在信号线3的两端可采用同一类型的连接器4,因此可以在信号线3的两端各设置一个连接器4的公头41,同时将连接器4的母座42设置于两个待连接的设备(显示屏或者信号盒)上。这样得到的信号传输组件在使用时,无需对其两端的接口进行区分,以提高用户的使用便利性,从而提升用户的使用体验。
参照图24,在本申请的一些实施例中,还可以在公头41的PCB上设置光模块4162,这样可以将公头41的用于实现高频信号传输的第一端子4112通过PCB上的走线与对应的光模块4162连接。
另外,为了实现高频信号的光纤传输,还可以将信号线3中的用于实现高频信号传输的线缆31替换为光纤,从而使该信号传输组件兼容光纤传输的要求。
以上,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (16)
1.一种连接器公头,其特征在于,所述公头包括舌芯、前抽引壳和后抽引壳,其中:
所述前抽引壳和所述后抽引壳对插设置;所述前抽引壳与所述后抽引壳之间形成密闭的容置空间;
所述舌芯容置于所述前抽引壳和所述后抽引壳形成的容置空间内;
所述舌芯包含第一类型接口的端子和第二类型接口的端子;所述第一类型接口与所述第二类型接口用于实现不同信号的传输;
所述第一类型接口和所述第二类型接口内用于传输高频信号的端子为高频信号端子,所述第一类型接口的高频信号端子分布于所述舌芯的两个相对设置的端面上,或,所述第二类型接口的高频信号端子分布于所述舌芯的两个相对设置的端面上;
所述第一类型接口的高频信号端子之间、所述第二类型接口的高频信号端子之间、所述第一类型接口的高频信号端子和所述第二类型接口的高频信号端子之间在相同端面上间隔设置非高频信号端子。
2.如权利要求1所述的连接器公头,其特征在于,所述第一类型接口设置于第一功能区域;所述第一类型接口设置于第二功能区域,所述第一功能区域和所述第二功能区域为所述舌芯的不同区域。
3.如权利要求1或2所述的连接器公头,其特征在于,所述第一类型接口的端子分布于所述舌芯的两个相对设置的端面上,和所述第二类型接口的端子分布于所述舌芯的两个相对设置的端面上;一个所述端面上的端子,与另一个所述端面上的相邻的端子交错排列。
4.如权利要求3所述的连接器公头,其特征在于,至少一个所述高频信号端子的宽度大于其他非高频端子的宽度。
5.如权利要求1或2任一项所述的连接器公头,其特征在于,所述后抽引壳的用于与所述前抽引壳连接的端面上开设有缺口。
6.如权利要求1或2任一项所述的连接器公头,其特征在于,所述舌芯包括第一子限位结构和第二子限位结构,所述第一子限位结构用于对所述第一类型接口的端子进行限位,所述第二子限位结构用于对所述第二类型接口的端子进行限位;所述第一子限位结构的体积与所述第二子限位结构的体积不同。
7.如权利要求1或2任一项所述的连接器公头,其特征在于,所述连接器公头还包括印刷电路板和接地片,所述接地片的一端与所述印刷电路板的接地焊盘电连接,另一端与所述前抽引壳电连接;所述前抽引壳与所述后抽引壳固定连接。
8.如权利要求1或2任一项所述的连接器公头,其特征在于,所述公头还包括卡勾,所述卡勾具有第一卡接部和第二卡接部;
所述前抽引壳设置有第一卡孔,所述舌芯设置有第一滑孔,所述后抽引壳设置有第二滑孔,所述卡勾容置于所述前抽引壳和所述后抽引壳形成的容置空间内;且所述第一卡接部从通过所述第一卡孔伸出至所述前抽引壳的外部,所述第二卡接部穿过所述第一滑孔和所述第二滑孔伸出至所述后抽引壳的外部。
9.如权利要求1或2任一项所述的连接器公头,其特征在于,所述第一类型接口用于实现对HDMI的信号进行传输,第二类型接口用于实现对USB的信号进行传输。
10.一种信号传输组件,其特征在于,包括信号线,连接器母座以及如权利要求1~9任一项所述的连接器公头;
所述信号线包括多组线缆,以及设置于每组所述线缆中的至少一根接地线,所述接地线接地设置;每组所述线缆可用于实现至少一种信号的传输,且每组所述线缆外包覆有导电金属层,所述信号线的两端分别与一个所述连接器相连,以实现两个所述连接器之间的信号传输。
11.如权利要求10所述的信号传输组件,其特征在于,所述信号线的端部与所述连接器公头连接,所述信号线中的部分所述接地线固定于所述后抽引壳,所述信号线的另一部分所述接地线固定于所述连接器公头的印刷电路板的接地焊盘。
12.如权利要求10或11所述的信号传输组件,其特征在于,所述信号线的两个端部分别与一个相同类型的所述连接器公头连接;或所述信号线的两个端部分别与一个相同类型的所述连接器母座连接。
13.如权利要求10或11任一项所述的信号传输组件,其特征在于,所述连接器公头的印刷电路板上设置有光模块,所述连接器公头的用于实现高频信号传输的端子通过所述印刷电路板与对应的所述光模块连接。
14.如权利要求13所述的信号传输组件,其特征在于,所述信号线中的用于实现高频信号传输的所述线缆为光纤。
15.如权利要求10或11任一项所述的信号传输组件,其特征在于,所述信号线上设置有磁环,所述磁环设置于所述信号线的靠近所述连接器的端部。
16.一种电子设备,其特征在于,包括显示屏、信号盒以及如权利要求10~15任一项所述的信号传输组件,其中:所述信号传输组件设置于所述显示屏和信号盒之间,所述信号传输组件的一端通过所述连接器与所述显示屏连接,所述信号传输组件的另一端通过所述连接器与所述信号盒连接。
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