CN115693297A - 连接器、连接器组件及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种连接器、连接器组件及电子设备。连接器包括接地导电组件及引线框。接地导电组件包括导电壳体及第一接地端子;导电壳体具有第一腔体和第二腔体;导电壳体包括沿第一方向相对的第一端和第二端,导电壳体第一端用于与对端连接器连接,第一接地端子设置在导电壳体第一端并延伸进入第二腔体内,且与第二腔体的内壁电性连接。引线框设置在导电壳体第二端,引线框包括多个信号端子组以及分列在多个信号端子组两侧的屏蔽层,信号端子组包括至少一个信号端子;屏蔽层与导电壳体电性连接;信号端子延伸进入第一腔体内且与第一腔体的内壁之间隔离。第一方向为连接器与对端连接器的插接方向。连接器的接地回流路径明显缩短,传输速率提升。
Description
技术领域
本申请涉及到连接器技术领域,尤其涉及到一种连接器、连接器组件及电子设备。
背景技术
随着视频、购物等大数据传输应用推广,市场对数据交换的需求持续增加,作为数据传输背后支撑的信息与通信技术(information and communications technology,ICT)产品也不断的朝着大容量、高速率发展;作为ICT产品架构中板级数据交换的关键部件—高速连接器,其传输速率是影响整个ICT产品的关键。
从连接器的速率升级方案的迭代来看,如何低成本、可靠地实现高速差分对间隔离,一直是高速器件发展的突出问题,尤其是产品的速率达到25G后,如何实现差分对间全链路的隔离成为技术强需求。
目前看业内方案,多种产品的设计均可以实现高速连接器内的全屏蔽,这已不是当前最大的瓶颈,而如何实现高速连接器中信号差分对从板到板全链路的地隔离,并实现各参考地的最短接地回流,成为制约传输速率的关键。
发明内容
本申请提供了一种连接器、连接器组件及电子设备,用以改善连接器的接地回流路径,提高传输速率。
第一方面,本申请提供了一种连接器,该连接器包括接地导电组件以及引线框。其中,接地导电组件用于改善接地回流的路径长度,接地导电组件包括导电壳体以及第一接地端子;导电壳体具有第一腔体和第二腔体;导电壳体包括沿第一方向相对的第一端和第二端,导电壳体的第一端用于与对端连接器连接,第一接地端子设置在导电壳体的第一端,并延伸进入第二腔体内,且与第二腔体的内壁电性连接。第一方向为连接器与对端连接器的插接方向。装配时,引线框设置在导电壳体的第二端。引线框包括多个信号端子组以及分列在多个信号端子组两侧的屏蔽层,信号端子组包括至少一个信号端子;屏蔽层与导电壳体电性连接,从而第一接地端子通过导电壳体与屏蔽层电性连接;信号端子延伸进入第一腔体内,且与第一腔体的内壁之间隔离,即与导电壳体之间电隔离,以避免影响信号的传输。
本申请提供的技术方案,连接器与电路板连接时,屏蔽层与电路板的地层电性连接,屏蔽层作为连接器的参考地,由于导电壳体与屏蔽层电性连接,因此导电壳体可作为连接器的参考地,而第一接地端子设置在导电壳体内,并与导电壳体电性连接,当连接器与对端连接器配合时,第一接地端子与对端连接器的第二接地端子电性连接,以实现接地,相较于现有技术中所采用的连接器的屏蔽层与对端连接器的第二接地端子电性连接以实现接地的情况,使用本申请提供的连接器时的接地回流路径(第二接地端子-第一接地端子-导电壳体)要短于使用现有技术中的连接器时的接地回流路径(第二接地端子-屏蔽层),因此本申请提供的连接器可有效地改善连接器的接地回流路径,提高连接器的传输速率。
在一个具体的可实施方案中,第一接地端子包括支撑板,支撑板位于第二腔体内,且靠近导电壳体的第一端设置。支撑板的一侧具有凸起,凸起用于与对端连接器的第二接地端子抵压接触。通过支撑板和凸起配合的结构实现与第二接地端子的配合,配合稳定,且结构简单。
在具体设置支撑板时,支撑板背离凸起的一侧与第二腔体的内壁连接。通过支撑板实现第一接地端子与导电壳体的电性连接,连接面积较大,连接稳定。
在一个具体的可实施方案中,第一接地端子包括支撑板和弹性臂。支撑板位于第二腔体内,且靠近导电壳体的第一端设置。弹性臂设置于支撑板一侧,弹性臂用于与对端连接器的第二接地端子抵压接触。通过支撑板和弹性臂配合的结构实现与第二接地端子的配合,结构简单,便于装配,且便于连接器之间的插接配合。
在具体设置支撑板时,支撑板背离弹性臂的一侧与第二腔体的内壁连接。通过支撑板实现第一接地端子与导电壳体的电性连接,连接面积较大,连接稳定性较高。
在一个具体的可实施方案中,第二腔体容纳有两个第一接地端子,两个第一接地端子的弹性臂相向设置,且两个第一接地端子的弹性臂用于夹设对端连接器的第二接地端子。两个第一接地端子共同与对端连接器的第二接地端子配合,提高抵压接触的强度和稳定性,提高接地效果。
在具体设置成对使用的两个第一接地端子时,位于同一第二腔体内的两个第一接地端子的弹性臂相互接触或者具有间隙。一对第一接地端子的弹性臂可以在第二接地端子接入第二腔体时将其夹紧,提升连接的稳定性。
在具体设置第一接地端子时,第一接地端子包括多个并列设置的弹性臂。多个弹性臂共同与对端连接器的第二接地端子的抵压接触,连接稳定,并提升电性连接效果。
在一个具体的可实施方案中,第一接地端子的个数为多个,每个第一接地端子包括支撑板和弹性臂。支撑板连接在导电壳体的第一端,且多个第一接地端子的支撑板连接为一体结构。弹性臂连接在支撑板一侧,弹性臂用于与对端连接器的第二接地端子抵压接触。多个第一接地端子相互连接成为一体结构,便于装配。
在具体设置支撑板时,支撑板连接有弹性臂的一侧面向导电壳体,弹性臂延伸进入第二腔体内。通过支撑板实现第一接地端子与导电壳体的电性连接,连接面积较大,连接稳定性较高,并且弹性臂延伸进入第二腔体内,第一接地端子空间占用较小。
在具体设置支撑板时,支撑板上设置有窗口,窗口在第一方向上对应第二腔体的位置。窗口的设置便于对端连接器的第二接地端子插接到第二腔体内。
在具体设置第一接地端子时,第一接地端子包括多个弹性臂,多个弹性臂并列设置或相向设置。多个弹性臂共同与对端连接器的第二接地端子的抵压接触,连接稳定,并提升电性连接效果。
在具体设置第一接地端子时,弹性臂用于与对端连接器的第二接地端子抵压接触的一端靠近导电壳体的第一端设置。进一步缩短接地回流路径,改善连接器的信号之间的串扰。
在一个具体的可实施方案中,第一腔体沿第一方向贯穿导电壳体。便于信号端子与对端连接器的信号端子连接。
在一个具体的可实施方案中,第二腔体沿第一方向贯穿导电壳体,或者,第二腔体对应导电壳体的第一端具有开口。便于第一接地端子与对端连接器的第二接地端子连接。
在一个具体的可实施方案中,连接器还包括绝缘壳体,绝缘壳体具有安装槽,导电壳体的第一端设置在安装槽内。绝缘壳体作为连接件将导电壳体与引线框组成一体,提升连接器的结构稳定性。
在具体设置绝缘壳体时,安装槽面向导电壳体第一端的一侧设置有绝缘套筒,绝缘套筒延伸进入第一腔体内,并将信号端子套接在内。绝缘壳体套接在信号端子外部,使信号端子与导电壳体绝缘,提升信号端子与导电壳体之间电隔离的稳定性。
第二方面,本申请提供了一种连接器组件,包括如前述的连接器以及对端连接器,连接器与对端连接器可通过插接电性连接。使用本申请提供的连接器组件时的接地回流路径要短于使用现有技术中的连接器时的接地回流路径,因此本申请提供的连接器组件可有效地改善连接器的接地回流路径,电路板与连接器之间数据传输速率提升。
第三方面,本申请提供了一种电子设备,包括第一电路板、第二电路板以及如前述的连接器组件,连接器设置于第一电路板上并与第一电路板电性连接,对端连接器设置于第二电路板上并与第二电路板电性连接。使用本申请提供的连接器,使得板间数据传输速率提升,且连接器的信号之间的串扰等SI性能明显改善。
附图说明
图1为本申请实施例提供的连接器在实际应用中的一种可能的连接方式;
图2为本申请实施例提供的连接器在实际应用中的另一种可能的连接方式;
图3为本申请实施例提供的连接器在实际应用中的又一种可能的连接方式;
图4为本申请实施例提供的连接器的结构示意图;
图5为本申请实施例提供的连接器中各模块分解示意图;
图6为本申请实施例提供的连接器的各模块的爆炸结构图;
图7为本申请实施例提供的连接器的信号端子组的结构示意图;
图8为本申请实施例提供的连接器的接地导电组件的结构示意图;
图9为本申请实施例提供的连接器的导电壳体的结构示意图;
图10为本申请实施例提供的连接器的导电壳体与第一接地端子的装配示意图;
图11为本申请实施例提供的连接器的第一接地端子的结构示意图;
图12为本申请实施例提供的连接器的第一接地端子的另一结构示意图;
图13为本申请实施例提供的连接器的第一接地端子的又一结构示意图;
图14为本申请实施例提供的连接器的第一接地端子的又一结构示意图;
图15为本申请实施例提供的连接器的第一接地端子与导电壳体配合时的相对位置示意图;
图16为本申请实施例提供的连接器的第一接地端子的又一结构示意图;
图17为本申请实施例提供的连接器与对端连接器的配合示意图;
图18为现有技术中的两个连接器的配合示意图;
图19为本申请实施例提供的连接器的串扰效果仿真图;
图20为本申请实施例提供的连接器的串扰效果仿真图;
图21为本申请实施例提供的连接器的绝缘壳体的结构示意图。
具体实施方式
为方便理解本申请实施例提供的连接器,介绍与连接器相关的几个名词:
屏蔽层:屏蔽层指的是整块的金属片,需要接地信号,具备电磁屏蔽效果。
信号端子:信号端子指的是用来传输信号或为信号提供回流路径的金属引线。
引线框:引线框指的是信号端子、屏蔽导体、绝缘体组成的主体结构。
串扰:串扰指的是有害信号从一个网络传递到另一个网络的产生有害电信号干扰的耦合效应,在本申请中指代的是不同信号端子组之间的串扰。
首先介绍本申请实施例提供的连接器的应用场景,本申请实施例提供的连接器可应用于电子设备中,电子设备可以为现有技术中的通信设备、服务器、超级计算机或者路由器、交换机等设备。通信设备可包括第一电路板和第二电路板,示例性地,第一电路板可以为背板,第二电路板可以为子板。参考图1,本申请实施例提供的连接器应用于电子设备中,该电子设备的背板1和子板2之间可垂直连接。如图1中所示背板1上设置有第一连接器4,子板2上设置有第二连接器3,本申请实施例提供的连接器可作为第一连接器4和第二连接器3中的一者,与另一者插接配合形成相互电性连接的连接器组件,在将背板1和子板2连接时,可通过第一连接器4和第二连接器3可配合实现背板1和子板2的连接。上述第一连接器4和第二连接器3可互为公母端。应理解,在背板与子板连接时,也可以采用其他的方式,如图2所示的背板1和子板2平行连接,或者如图3所示的背板1和子板2水平对插等多种连接方式。
本申请实施例提供的连接器可作为母端连接器,其第一端可用于与对端连接器连接,即与公端连接器连接,第二端可用于与电路板连接。
如图4和图5所示,图4示出了本申请实施例提供的连接器的结构示意图,图5示出了本申请实施例提供的连接器中各模块分解示意图。连接器主要包括三个模块,分别为引线框30、绝缘壳体10及接地导电组件20。为方便描述引线框30、绝缘壳体10以及接地导电组件20之间的相对位置关系,建立参考方向,如图4中所示的第一方向为连接器与对端连接器插拔配合的方向。在装配时,沿第一方向,引线框30、接地导电组件20、绝缘壳体10依次嵌套连接。示例性地,引线框30嵌套在接地导电组件20中,接地导电组件20嵌套在绝缘壳体10中,从而形成一个完整的连接器结构。其中,引线框30的数量为多个,多个引线框30可沿第一方向的垂直方向层叠排布。
参考图6,图6中示出了本申请实施例提供的连接器的各模块的爆炸结构图。引线框30为连接器的主体结构,本申请实施例中的引线框30可包含有信号端子组以及屏蔽层。信号端子组可以为多个,可用于传递差分信号,多个信号端子组可沿图6中第二方向排列,第二方向可以与图4中第一方向垂直。在图6中示例出了两个信号端子组(图中的32和33),但是本申请实施例提供的引线框30所包含的信号端子组的个数不仅限于两个,还可以为其他数量。引线框30所包含的屏蔽层的个数可以为两个,两个屏蔽层(图6中的31和34)分列在多个信号端子组的两侧。屏蔽层可为金属材料制备的片状结构,屏蔽层具有地针,即接地端,用于与电路板的地层电性连接。
一并参考图6和图7,图7中示出了本申请实施例提供的信号端子组的结构示意图。信号端子组包括至少一个信号端子321以及包裹至少一个信号端子321的绝缘层322。示例性地,信号端子321的个数可以为两个,也可以多于两个,可根据实际运用中对数据通道数量的要求而确定。绝缘层322上可卡接固定有隔离片,隔离片位于绝缘层322上相邻的信号端子321之间,且隔离片采用导电材质制备,以实现同一信号端子组的相邻信号端子321之间电隔离。每个信号端子321具有相对的第一连接端和第二连接端。其中,第一连接端用于与电路板插拔连接,实现连接器与电路板的布线层之间的电性连接,第二连接端用于与对端连接器的信号端子配合,实现两个连接器的电性连接。
一并参考图6和图8,图8中示出了本申请实施例提供的接地导电组件的结构示意图。接地导电组件20包括导电壳体21以及第一接地端子22,第一接地端子22可装配在导电壳体21内,并与导电壳体21电性连接。导电壳体21可为金属壳体,示例性地,金属壳体可采用铜、铝、铁等导电材料制备而成。或者,导电壳体21也可采用塑料、橡胶、树脂等非导电材料制备而成,并在表面涂覆金属涂层,从而形成导电壳体。
为方便描述,定义导电壳体21沿第一方向相对的两个端部分别为第一端和第二端,其中,第一端为导电壳体21朝向对端连接器的一端,即用于与对端连接器连接的一端,第二端为导电壳体21背离对端连接器的一端,即用于安装引线框30的一端。导电壳体21可大致为长方体型结构,导电壳体21内部设置有沿第一方向贯穿导电壳体21的第一腔体211,即第一腔体211在导电壳体21的第一端和第二端均具有开口。第一腔体211用于容纳信号端子。当引线框30为多个时,可沿第二方向对应设置多排第一腔体211,每个引线框30对应一排第一腔体211;当引线框30的信号端子组包括多个信号端子时,对应该引线框30的一排第一腔体211包括多个第一腔体211。可以理解,信号端子与第一腔体211之间可采用不同的方式对应,示例性地,当引线框30包括一个信号端子组时,信号端子可以与第一腔体211一一对应,即每个第一腔体211对应容纳一个信号端子;或者,当引线框30包括多个信号端子组时,信号端子与第一腔体211不一一对应,即每个第一腔体211容纳多个信号端子。
导电壳体21的第二端可设置有多个缺口212,对应多排第一腔体211。在装配时,引线框30卡接在缺口212内,信号端子的第二连接端伸入第一腔体211内,并与导电壳体21之间电隔离,即信号端子的第二连接端与第一腔体211的任何侧壁均不接触。
在引线框30卡接在导电壳体21的第二端时,屏蔽层31及34与导电壳体21接触而电性连接。示例性地,在引线框30卡接在缺口212内时,位于信号端子组两侧的屏蔽层卡接在缺口212内并与缺口212的内壁抵压接触,从而实现屏蔽层与导电壳体21之间的电性连接。由此,导电壳体21可作为屏蔽层的延伸,两者电位相同。在连接器与电路板装配时,屏蔽层又可与电路板的地层电性连接,使得屏蔽层可作为连接器的参考地,而屏蔽层与导电壳体21电性连接,加之导电壳体21具有一定的体积,因此导电壳体21也可作为连接器的参考地。
本申请实施例的连接器在与对端连接器插接配合时,对端连接器的信号端子可由导电壳体21的第一端插入第一腔体211,并与本申请实施例的信号端子接触,实现两个连接器的信号端子的电性连接。
图6中还示出了引线框30的对应信号端子第一连接端处设置有端护片40,端护片40由导电材料制备。端护片40可与屏蔽层31及34卡接,从而实现与屏蔽层的电性连接,具体地,端护片40与屏蔽层的地针电性连接。端护片40可与图8中的缺口212共同作用,使得引线框30的位置稳定。端护片40具有通槽,信号端子的第一连接端伸入通槽内并外露,且与通槽的任何侧壁均不接触,从而与端护片40之间电隔离。本申请实施例的连接器在与电路板插接配合时,端护片40与电路板的地层电性连接,以使得屏蔽层接地,信号端子的第一连接端可插入到电路板的过孔中,以与电路板的布线层电性连接。
由上述描述可看出,信号端子的第二连接端由于位于第一腔体211内且与第一腔体211的任何侧壁均不接触而电隔离,信号端子的主体部分(信号端子的第一连接端和第二连接端之间的部分)可被屏蔽层隔离,信号端子的第一连接端可被端护片隔离,也就是说,信号端子从第二连接端到第一连接端可整体被隔离,保证了不同引线框30的信号端子之间的屏蔽效果,实现了连接器中的信号差分对的全链路的地隔离,从而能够提升板间数据传输速率,且改善信号之间的串扰。
参考图9及图10,图9中示出了本申请实施例提供的导电壳体的结构示意图,图10中示出了本申请实施例提供的导电壳体与第一接地端子的装配示意图。导电壳体21内部还设置有用于容纳第一接地端子22的第二腔体213。第二腔体213可以为一端开口的腔体,其开口与导电壳体21的第一端对应,以使得对端连接器的第二接地端子可以由该开口插入第二腔体213,并与本申请实施例的第一接地端子22接触,实现两个连接器的接地端子的电性连接。或者,第二腔体213也可以为两端开口的腔体,即第二腔体213在导电壳体21的第一端和第二端均具有开口,亦即第二腔体213沿第一方向贯穿导电壳体21,图9及图10即以第二腔体213贯穿导电壳体21示例。相似地,可以沿第二方向设置多排第二腔体213,一排第二腔体213可以包括多个第二腔体213,可以根据对端连接器的第二接地端子的数量而匹配设置。在具体实施中,第二腔体213与第一腔体211可以交替设置,示例性地,在一排第一腔体211中,相邻第一腔体211之间设置有第二腔体213,即第二腔体213与第一腔体211交替设置并排列成一排,而不同排的第二腔体213与第一腔体211沿第二方向也可以交替设置,第二腔体213与第一腔体211的排列方式可根据对端连接器实际的信号端子以及接地端子的位置设定,在本申请实施例中不作具体限定。
结合上述,说明对端连接器、本申请实施例的连接器与电路板装配后的信号连接及接地情况。对端连接器的第二接地端子与本申请实施例的第一接地端子22电性连接,第一接地端子22与导电壳体21电性连接,屏蔽层(图6中的31和34)也与导电壳体21电性连接,屏蔽层又通过端护片与电路板的地层电性连接,从而形成完整的接地路径。另外,对端连接器的信号端子与本申请实施例的信号端子电性连接,本申请实施例的信号端子又与电路板的布线层电性连接,从而形成完整的信号传输路径。
参考图11,图11中示出了本申请实施例提供的第一接地端子的结构示意图。第一接地端子22包括支撑板221,支撑板221的一侧具有凸起223。凸起223可与支撑板221一体成型,示例性地,可在支撑板221上冲压成型凸起223。
装配时,支撑板221可插入到第二腔体内并卡装固定,且靠近导电壳体的第一端,支撑板221与第二腔体的侧壁抵压接触来实现与第二腔体的侧壁电性连接,即实现与导电壳体电性连接。示例性地,支撑板221的具有凸起223一侧的对侧固定在第二腔体的内壁上,凸起223作为与对端连接器的第二接地端子相接触的部分。在具体设置时,凸起223可以靠近导电壳体与对端连接器配合的一端,即靠近导电壳体的第一端,也即靠近第二腔体的开口。
在实际应用中,第一接地端子22可成对使用,即两个第一接地端子22成对固定在一个第二腔体内。对于该两个第一接地端子22,支撑板221的具有凸起223的一侧可相向设置,支撑板221的另一侧分别与第二腔体内相对的两个侧壁电性连接,两个第一接地端子22的凸起223相互对应,且可相互接触,也可具有间隙。在第二接地端子插入第二腔体时,第二接地端子具体可插入到两个第一接地端子22的一对凸起223之间,两个第一接地端子22的凸起223可将第二接地端子夹紧,实现第二接地端子与弹性臂222电性连接,且此时两个第一接地端子22对第二接地端子的夹紧力较大,与第二接地端子的电性连接比较稳定。
参考图12,图12中示出了本申请实施例提供的第一接地端子的另一结构示意图。第一接地端子22包括相互连接的支撑板221和弹性臂222。弹性臂222的一端固定连接在支撑板221的一侧,另一端为自由端。弹性臂222的自由端凸出于支撑板221所处平面,弹性臂222在支撑板221上正投影区域可作镂空处理。另外,弹性臂222的自由端可为折弯状,在与对端连接器插接时,能够减轻对第二接地端子的划损。
装配时,支撑板221可插入到第二腔体内并卡装固定,且靠近导电壳体的第一端,支撑板221与第二腔体的侧壁抵压接触来实现与第二腔体的侧壁电性连接,即实现与导电壳体电性连接。示例性地,支撑板221的设置有弹性臂222一侧的对侧固定在第二腔体的内壁上,弹性臂222的自由端作为与对端连接器的第二接地端子接触的连接端。
在具体设置时,弹性臂222的自由端可以靠近导电壳体与对端连接器配合的一端,即靠近导电壳体的第一端,也即靠近第二腔体的开口。
在实际应用中,第一接地端子22可成对使用,即两个第一接地端子22成对固定在一个第二腔体内。对于该两个第一接地端子22,支撑板221的连接有弹性臂222的一侧可相向设置,支撑板221的另一侧分别与第二腔体内相对的两个侧壁电性连接,两个第一接地端子22的弹性臂222相互对应,且可相互接触,也可具有间隙。在第二接地端子插入第二腔体时,第二接地端子具体可插入到两个第一接地端子22的一对弹性臂222之间,两个第一接地端子22的弹性臂222可将第二接地端子夹紧,实现第二接地端子与弹性臂222电性连接。
参考图13,图13中示出了本申请实施例提供的第一接地端子的又一结构示意图。第一接地端子22包括相互连接的支撑板221和弹性臂222,其中,弹性臂222的个数可以为两个,该两个弹性臂222并列设置。弹性臂222的一端固定连接在支撑板221的一侧,另一端为自由端。弹性臂222的自由端凸出于支撑板221所处平面。弹性臂222的自由端可为折弯状。区别于图12示例的第一接地端子22,图13示例的第一接地端子22的支撑板221端部具有开口,弹性臂222位于该开口内,且弹性臂222与支撑板221连接的一端与支撑板221所处平面平齐。
在实际应用中,相似地,第一接地端子22可成对使用,即两个第一接地端子22成对固定在一个第二腔体内。该两个第一接地端子22的支撑板221分别与第二腔体内相对的两个侧壁电性连接。两个第一接地端子22的弹性臂222相向设置,且一一对应。两个第一接地端子22的共两对弹性臂222可相互抵接,也可具有间隙。在第二接地端子插入第二腔体时,两对弹性臂222均与第二接地端子连接,共同将第二接地端子夹紧,提高与第二接地端子的接触压力,进而提高接地效果。
应理解,在第一接地端子22的个数为多个时,多个第一接地端子22可全部采用如图11、图12或者图13所示的结构,或者混合采用上述示例的结构。
参考图14,图14中示出了本申请实施例提供的第一接地端子的又一结构示意图。第一接地端子22包括相互连接的支撑板221和弹性臂222。第一接地端子22的个数为多个,多个第一接地端子22的支撑板221连接为一体板状结构。每个第一接地端子22包括两个并列设置的弹性臂222,每个弹性臂222的一端与支撑板221固定连接,另一端为自由端。弹性臂222的自由端可为折弯状。弹性臂222在支撑板221上正投影区域作镂空处理,也可理解为支撑板221沿第一方向对应第二腔体处作镂空处理,以避免设置的支撑板221影响对端连接器的连接,即支撑板221上的镂空结构作为避让对端连接器的第二接地端子插入到第二腔体的窗口。弹性臂222凸出于支撑板221所处平面,每个第一接地端子22的两个弹性臂222可向支撑板221的同一侧凸出,且全部第一接地端子22的两个弹性臂222可向同一方向凸出。
参考图15,图15中示出了本申请实施例提供的第一接地端子与导电壳体配合时的相对位置示意图,图中的第一接地端子为图14中所示的结构形式。在实际应用中,支撑板221可以固定在导电壳体21面向对端连接器的一端,即固定在导电壳体21的第一端,支撑板221与导电壳体21电性连接。支撑板221与导电壳体21之间可以卡合固定,同时支撑板221可以通过导电壳体21与绝缘壳体的配合而被压紧在导电壳体21上,以提高支撑板221与导电壳体21之间的电性连接的稳定性。支撑板221连接有弹性臂222的一侧面向导电壳体21,弹性臂222伸入第二腔体内。在第二接地端子插入第二腔体时,每个第一接地端子的两个并列设置的弹性臂222均与第二接地端子抵压接触。
参考图16,图16中示出了本申请实施例提供的第一接地端子的又一结构示意图。第一接地端子包括相互连接的支撑板221和弹性臂222。第一接地端子的个数为多个,多个第一接地端子的支撑板221可连接为一体板状结构。第一接地端子包括两个弹性臂222,每个弹性臂222的一端与支撑板221固定连接,另一端为自由端。在每个第一接地端子中,两个弹性臂222的自由端可相对设置,示例性地,两个弹性臂222的自由端可相互抵接,也可具有间隙。弹性臂222的自由端可为折弯状。弹性臂222在支撑板221上正投影区域作镂空处理。弹性臂222凸出于支撑板221所处平面,每个第一接地端子的两个弹性臂222可向支撑板221的同一侧凸出,且全部第一接地端子的两个弹性臂222可向同一方向凸出。在实际应用中,支撑板221可以固定在导电壳体的用于面向对端连接器的一端,即固定在导电壳体的第一端,并与导电壳体电性连接。支撑板221连接有弹性臂222的一侧面向导电壳体,弹性臂222伸入第二腔体内。在第二接地端子插入第二腔体时,每个第一接地端子的两个相向设置的弹性臂222均与第二接地端子抵压接触,共同将第二接地端子夹紧,提高与第二接地端子的接触压力,进而提高接地效果。
应理解,在第一接地端子22的个数为多个时,多个第一接地端子22可全部采用如图14或者图16所示的结构,或者混合采用上述示例的结构。
上述示例的支撑板221与弹性臂222为一体结构,整体可通过导电金属板冲压成型。示例性地,可通过铜板、铝板、铁板等冲压成型。
参考图17,图17示出了本申请实施例提供的连接器与对端连接器的配合示意图。图中第一接地端子22成对使用,其中一个采用图11示例的第一接地端子22,另一个采用图12示例的第一接地端子22;并且,对于具有凸起223的第一接地端子22而言,其凸起223靠近导电壳体21的第一端设置;对于具有弹性臂222的第一接地端子22而言,其弹性臂222与支撑板连接的一端可靠近导电壳体21的第一端设置。对端连接器在插入到导电壳体21内时,对端连接器的信号端子60与本申请实施例的连接器的信号端子321一一对应电性连接;对端连接器的第二接地端子50与本申请实施例的连接器的第一接地端子22电性连接。
为方便描述,定义如下几个参考点:第二接地端子50的根部A,第二接地端子50与第一接地端子22接触点B,以及第一接地端子22的位端C(也为第一接地端子22与导电壳体21的连接点)。参考图17中所示的粗线,该粗线为接地回流的电流路径。接地回流从第二接地端子50流入到第一接地端子22时,由于导电壳体21作为连接器的参考地,因此,对端连接器和本申请实施例的连接器在配合时,接地回流路径为:A-B-C。接地回流在两个连接器之间传输时的电流路径长度为:第二接地端子50上点A到点B的电流路径长度+第一接地端子22上点B到点C的电流路径长度,即AB+BC。由于凸起223可靠近导电壳体21的第一端设置,因此凸起223与第二接地端子50的接触点B可以更加靠近第二腔体的开口,当本申请实施例的连接器与对端连接器配合时,该接触点B靠近第二接地端子50的根部A,使得上述的AB较短,从而使得接地回流路径较短。
一并参考图18,图18示出了现有技术中的两个连接器的配合示意图。现有技术中的连接器通过屏蔽层延伸出的插针作为接地端子,在两个连接器配合时,两个连接器的接地端子之间的接触点为D,每个接地端子的根部分别为E和F,接地回流路径为:E-D-F。接地回流在两个连接器之间传输时的电流路径长度为:一个连接器的接地端子上点E到点D的电流路径长度+另一个连接器的接地端子上点D到点F的电流路径长度,即ED+DF。
对比图17和图18可看出,现有技术中由于采用屏蔽层延伸出的插针作为与对端连接器的接地端子,造成两个连接器在配合时连接器的参考地(屏蔽层)距离对端连接器的接地端子较远,接地回流需要较长的电流路径才能从一个连接器传输到另一个连接器。而本申请实施例提供的连接器,采用设置的导电壳体与屏蔽层电性连接,使得导电壳体可作为连接器的参考地,且导电壳体相比屏蔽层缩短了与对端连接器的接地端子的距离,从而也就缩短了接地回流的电流路径长度。
为方便理解本申请实施例提供的连接器的串扰效果,对图17所示的本申请实施例提供的连接器以及图18所示的现有技术中的连接器(选取匹配25G设计的连接器为例)进行仿真,仿真结果如图19所示。由图19可看出,随着频率的增大,本申请实施例提供的连接器的串扰明显改善。
由上述描述可看出,本申请实施例提供的连接器通过对接触区域结构设计,使导电壳体与屏蔽层之间电性连接,从而实现了导电壳体作为参考地,第一接地端子设置在导电壳体内,并与导电壳体电性连接,实现互配中对端连接器的接地端子到参考地直接回流,提供了更短的回流路径,突破传统连接器接触区域中,接地回流先通过屏蔽层延伸出的插针之后再到大的参考地的冗长回流路径,解决连接器速率提升的瓶颈之一,且连接器的信号之间的串扰等SI性能明显改善。
为了更进一步理解本申请实施例提供的连接器的串扰效果,对采用图11示例的第一接地端子的连接器、采用图14示例的第一接地端子的连接器以及图18所示的现有技术中的连接器进行仿真,仿真结果如图20所示,由图20可看出,采用图14示例的第一接地端子的连接器的串扰效果(对应图20中的本方案一种实施例的串扰效果),以及采用图11示例的第一接地端子的连接器的串扰效果(对应图20中的本方案另一种实施例的串扰效果)均优于前述现有技术方案的串扰效果。
参考图21,图21中示出了本申请实施例提供的绝缘壳体的结构示意图。绝缘壳体10作为整个连接器的支撑结构。绝缘壳体10包裹接地导电组件以及引线框,并通过绝缘壳体10作为连接件将接地导电组件与引线框组成一体。具体实施时,绝缘壳体10可具有安装槽,导电壳体的第一端插接在安装槽内。并且,绝缘壳体10的安装槽具有与每个信号端子以及第一接地端子配合的通孔。在与对端连接器装配时,对端连接器的信号端子以及第二接地端子可穿过绝缘壳体10上的通孔后与本申请实施例的信号端子以及第一接地端子配合。
作为一个可选的方案,绝缘壳体10的安装槽面向导电壳体的一面设置有用于插入到第一腔体内的绝缘套筒101,绝缘套筒101的长度方向沿第一方向,且绝缘套筒101沿第一方向的两端分别开口。引线框与导电壳体装配时,绝缘套筒101插入到第一腔体内,且每个信号端子的第二连接端一一对应插入绝缘套筒101内,导电壳体与信号端子的第二连接端之间通过绝缘套筒101的筒壁绝缘,避免信号端子的第二连接端与导电壳体接触,使得导电壳体对信号端子的电隔离效果更加稳定。在与对端连接器装配时,对端连接器的信号端子插入到绝缘套筒101中,并与本申请实施例的信号端子一一对应电性连接。
应理解,绝缘壳体10作为一个可选的结构,在具体设置连接器时,可根据结构及装配的实际需要决定是否设置。
显然,本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样,倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内,则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (18)
1.一种连接器,其特征在于,包括接地导电组件以及引线框,其中:
所述接地导电组件包括导电壳体以及第一接地端子;所述导电壳体具有第一腔体和第二腔体;所述导电壳体包括沿第一方向相对的第一端和第二端,所述导电壳体的第一端用于与对端连接器连接,所述第一接地端子设置在所述导电壳体的第一端,并延伸进入所述第二腔体内,且与所述第二腔体的内壁电性连接;
所述引线框设置在所述导电壳体的第二端,所述引线框包括多个信号端子组以及分列在所述多个信号端子组两侧的屏蔽层,所述信号端子组包括至少一个信号端子;所述屏蔽层与所述导电壳体电性连接;所述信号端子延伸进入所述第一腔体内,且与所述第一腔体的内壁之间隔离;
所述第一方向为所述连接器与所述对端连接器的插接方向。
2.如权利要求1所述的连接器,其特征在于,所述第一接地端子包括支撑板,所述支撑板位于所述第二腔体内,且靠近所述导电壳体的第一端设置;
所述支撑板的一侧具有凸起,所述凸起用于与所述对端连接器的第二接地端子抵压接触。
3.如权利要求2所述的连接器,其特征在于,所述支撑板背离所述凸起的一侧与所述第二腔体的内壁连接。
4.如权利要求1所述的连接器,其特征在于,所述第一接地端子包括支撑板和弹性臂;
所述支撑板位于所述第二腔体内,且靠近所述导电壳体的第一端设置;
所述弹性臂设置于所述支撑板一侧,所述弹性臂用于与所述对端连接器的第二接地端子抵压接触。
5.如权利要求4所述的连接器,其特征在于,所述支撑板背离所述弹性臂的一侧与所述第二腔体的内壁连接。
6.如权利要求4或5所述的连接器,其特征在于,所述第二腔体容纳有两个第一接地端子,所述两个第一接地端子的弹性臂相向设置,且所述两个第一接地端子的弹性臂用于夹设所述对端连接器的第二接地端子。
7.如权利要求4~6任一项所述的连接器,其特征在于,所述第一接地端子包括多个并列设置的弹性臂。
8.如权利要求1所述的连接器,其特征在于,所述第一接地端子的个数为多个,每个所述第一接地端子包括支撑板和弹性臂;
所述支撑板连接在所述导电壳体的第一端,且多个所述第一接地端子的支撑板连接为一体结构;
所述弹性臂连接在所述支撑板一侧,所述弹性臂用于与所述对端连接器的第二接地端子抵压接触。
9.如权利要求8所述的连接器,其特征在于,所述支撑板连接有所述弹性臂的一侧面向所述导电壳体,所述弹性臂延伸进入所述第二腔体内。
10.如权利要求8或9所述的连接器,其特征在于,所述支撑板上设置有窗口,所述窗口在所述第一方向上对应所述第二腔体的位置。
11.如权利要求8~10任一项所述的连接器,其特征在于,所述第一接地端子包括多个弹性臂,多个所述弹性臂并列设置或相向设置。
12.如权利要求4~11任一项所述的连接器,其特征在于,所述弹性臂用于与所述对端连接器的第二接地端子抵压接触的一端靠近所述导电壳体的第一端设置。
13.如权利要求1~12任一项所述的连接器,其特征在于,所述第一腔体沿所述第一方向贯穿所述导电壳体。
14.如权利要求1~13任一项所述的连接器,其特征在于,所述第二腔体沿所述第一方向贯穿所述导电壳体,或者,所述第二腔体对应所述导电壳体的第一端具有开口。
15.如权利要求1~14任一项所述的连接器,其特征在于,还包括绝缘壳体,所述绝缘壳体具有安装槽,所述导电壳体的第一端设置在所述安装槽内。
16.如权利要求15所述的连接器,其特征在于,所述安装槽面向所述导电壳体第一端的一侧设置有绝缘套筒,所述绝缘套筒延伸进入所述第一腔体内,并将所述信号端子套接在内。
17.一种连接器组件,其特征在于,包括如权利要求1~16中任一项所述的连接器以及对端连接器,所述连接器与所述对端连接器可通过插接电性连接。
18.一种电子设备,其特征在于,包括第一电路板、第二电路板以及如权利要求17所述的连接器组件,所述连接器设置于所述第一电路板上并与所述第一电路板电性连接,所述对端连接器设置于所述第二电路板上并与所述第二电路板电性连接。
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