CN1212083A - 具有加强接地特性的电连接器 - Google Patents

Abstract

一种电连接器(1),具有加强接地特性,利用绝缘外盒(2),多个导电终端(3)安装在其内部,和金属接地屏蔽物(4)覆盖连接器的外盒。接地屏蔽物具有至少一个从其上形成并且向内弯曲的接地引线件(9),接地引线延伸到和连接器的选择终端内接触,起接地终端的作用,当高频信号在接地屏蔽中感应时,提供常规接地通道接近接地电路。

Description

具有加强接地特性的电连接器

本发明一般涉及电连接器，更具体地说，涉及具有加强接地特性的电连接器，它适用于高频电路。

电连接器通常用来将印刷电路板连接在一起。在这种连接器的结构中，众所周知使用金属屏蔽物围绕在绝缘盒上，以便防止高频信号从印刷电路板或者相关的电气部分连接在一起的接头处泄漏。在日本专利申请Laid-open No.4-255678和5-217630中公开了使用金属屏蔽物的高频连接器的例子。这些高频连接器采用绝缘盒，有多个终端固定在盒内，金属屏蔽物固定在盒外，连接器设计利用金属屏蔽物，使得出现在任何终端上的任何高频信号接地。内部终端，外部屏蔽物和中间的绝缘盒结合在一起，起电容器作用，和出现电容性耦合，将终端的高频信号传送到接地屏蔽物。

然而，担心在此类结构中，终端和金属屏蔽物之间所出现的局部高频通道如同天线作用，使高频信号向邻近的终端发射。为了尽量避免在携带高频信号时发生在沿着连接器对向长度侧布置的终端之间的干扰，外部金属屏蔽物在连接器的对向端部接地。然而，随着连接器长度增加和沿着连接器长度方向延伸的终端数目也增加，在金属屏蔽物和终端之间出现的天线作用的可能性也会增加。连接器大小的增加和终端数目的增加，使得感应出不希望的信号的可能性也增加，因为连接器的接地端部从高频终端移动到更远的地方，并且因为高频信号寻找一条低阻抗通道接地，它们便趋向于通过附近的终端，和通过印刷电路板的电路传播，而不是通过连接器端部的接地通道传播。

本发明的意图是改进连接器，使它避免上述的缺点，并且通过增加沿着连接器长度上接地通道数量，来减小可能导致高频信号发射的天线作用。

本发明的一个目的是提供一种具有加强高频信号接地特性的电连接器。

本发明的另一个目的是提供一种电连接器，它具有绝缘盒，一个内部凹槽，其放置沿其长度布置的多个导电终端，以及外部接地屏蔽物，接地屏蔽物具有多个接地连接，延伸到和连接器的选择终端接触，因此增加了沿着连接器长度上接地通道的数量。

本发明还有一个目的是提供一种电连接器，它具有绝缘材料制成的连接器本体，纵向的凹槽布置在连接器本体中，多个终端按彼此隔开顺序布置在凹槽中，和具有焊接尾部分，它延伸到连接器本体部分的外部，金属接地屏蔽物布置在连接器本体的外部，接地屏蔽物具有多个接地终端沿着连接器的长度彼此隔开，它向内延伸，通过连接器本体和所选择的一些连接器终端接触，从而限定了一系列沿着连接器长度布置的接地通道。

为了达到这些和其他的目的，一种接地加强型电连接器，包括绝缘外盒，具有多个终端安装在内部，并且金属屏蔽物包围绝缘外盒的至少一部分。金属屏蔽物具有整体连接到其上的一个或者多个引线，从其上向外延伸，引线被冲压和形成，使得它们通过绝缘外盒的对中孔向内延伸，和连接器内部的选择终端接触。

本发明同样地可以应用到任何表面安装连接器，例如插头或者插座型连接器元件以及电路板连接器，边缘板连接器等。

在根据本发明的原则构成的电连接器中，接触金属屏蔽物引线的选择终端可以用作为接地终端，因此，允许在金属屏蔽物中感应的任何高频电流沿着最短的可能通道传播到相关的接地电路。因此，当金属屏蔽物中感应高频电流时，可以大为减小可能局部发生在其中的天线效应，从而可以防止高频信号不希望地经过其他终端传输。

通过以下详细叙述将清楚地理解本发明的这些和其他一些目的，特点和优点。

在以下的详细叙述中，将参考附图，图中的同样参考数字表示同样部件：

图1为根据本发明的原则所构成的诸如插销连接器的连接器元件的剖面图；

图2为根据本发明的原则所构成的另一种诸如插座连接器的连接器元件的剖面图；

图3为根据本发明的原则所构成的利用两个相互啮合的连接器元件的连接器装配件的放大截面图，其中，一个连接器元件是根据本发明原则构成的插销连接器，另一个连接器元件是常规插座连接器；

图4是图3中电连接器装配件的插销连接器元件的正视图；

图5是图3中电连接器装配件的插座连接器元件的正视图；

图6为现有技术接地连接器的原理图；

图7为图3中连接器的原理图。

现在参考图1，所示为根据本发明的原则所构成的具有加强接地特性的插销连接器1的剖面图，它包括细长的绝缘外盒2，其内有由一对外盒侧壁5限定的内部凹槽50。凹槽50的大小可以容纳对向相互啮合的连接器元件，在其他的实施例中，可以容纳电路卡于其中。多个终端3沿着长度方向以规则的间隔安排在连接器侧壁5的对向内表面54上。导电的屏蔽物4，最好是金属屏蔽物，包围在连接器外盒2的侧壁5外面。

终端3各包括触头部分3b，它位于凹槽50内，从终端3的中间本体部分3a垂直延伸到接近凹槽50的顶部。焊接尾部部分3c从中间本体部分3a以水平方式向外延伸到连接器1外，以便使连接器1能够安装在相关的静止平板上，诸如电路板60上，其中，焊接尾部部分3c为对向的，啮合在电路板60的电路的接触盘62上。

本发明的一个重要方面是连接器外盒2具有一系列的在其中形成的孔7，最好是槽形的。这些孔7可以位于连接器的任何一个侧壁，或者位于连接器外盒2的基部或者本体部分，和规定的一些终端3对中，例如每第五个或者第十个对中。金属接地屏蔽物4具有一系列相应的接地引线9，它们沿着屏蔽物的水平延伸8形成，每一个这种接地引线9最好是在屏蔽物4的水平本体部分8上冲压形成窗口状的开口61(在图4中所示为具有U形)。开口61限定了每一个接地引线9的对向自由端部64和尾端部66。接地引线9整体附加在接地屏蔽物4上，它们的自由端部64并不附加到其上，所以它们可以很容易地形成，诸如向内弯曲和放置，和选择的相关终端3接触，图1和图2所示的接触出现在终端3的本体部分3a和在接地引线9的自由端部64上形成的接触部分68之间。

现在参考图2，所示为根据本发明原则所构成的具有加强接地特性的插座连接器11。根据一个实施例，它包括细长绝缘外盒12，其上有多个终端13沿着长度方向以规则的间隔安排在外盒12的连接器侧壁15的对向内表面上。金属的导电屏蔽物14包围在连接器外盒12的壁15外面。终端13包括接触部分13b，它在插座连接器凹槽70内部垂直延伸，本体部分13a，它嵌在连接器外盒12中，和焊接尾部部分3c，它通过连接器外盒12的基部16延伸，从此处分开，以便提供啮合平板，在平板上可以将连接器安装到印刷电路板，与图1所示的安装方法类似。

穿透孔17形式的选择终端切口在该连接器11的本体部分18上形成，提供的开口允许接地引线19通过这里延伸到和连接器1的内部导电终端13接触。金属屏蔽物14具有多个接地引线19，冲压和向内弯曲，使得它们穿过孔17，以便有弹性地与连接器终端13的中间部分13a接触，由接地引线19的自由端19a进行接触。这样的接触在金属接地屏蔽物14和选择终端13之间建立电气连接。

在运行中，连接器元件1,11的选择终端3,13和接地屏蔽物4,14的相关接地引线9,19接触，作为接地终端。这些终端3,13连接到相关的印刷电路板60的接地电路，而连接器元件安装在印刷电路板60上。当高频信号通过连接器元件1,11的某些终端传送时，在这些终端和与终端有一定间距分开的外部金属屏蔽物4,14之间出现电容性耦合，信号“跳”过绝缘的外盒2,12，到达金属屏蔽物4,14。这些信号试图接地，在上面谈到的现有技术连接器中，它们横向移过金属屏蔽物的长度，到达连接器的端部，这些屏蔽物具有接地引线位于它们的端部。然而，随着增加更多的终端，连接器的长度增加，屏蔽物变得更加长，随着信号横向移过金属屏蔽物的长度，由高频信号所感受的阻抗增加。在现有技术的应用中，长的屏蔽物作用如同放射形天线，高频信号可能跳过绝缘外盒回到附近的终端，而不是横向移过金属屏蔽物的长度达到在其端部的接地引线。这样可能导致高频信号错误地传输到错误的电路终端。

本发明通过金属屏蔽接地引线9,19很好地限定了多个接地通道，它们沿着连接器元件1,11的长度按照预定的间隔分开。因此，接地引线9,19限定了预定长度1的一段接地屏蔽物4,14，它小于连接器的总长度(图4)，所以，通过终端3,13传输的任何高频信号变成电容性耦合到屏蔽物4,14上，移过最短的可能长度达到接地电路，如果不是完全取消，也是很大地降低了各种天线效应，而这种效应可能将高频信号传输到连接器元件1,11的错误终端上。

参考图6,7能够很好地理解这一关系。在图6中，所示为现有技术中长度为L的接地连接器的原理图，在它的对向端头有两个接地连接端G，连接器终端H携带高频信号，信号从该端跳到外部接地屏蔽物，信号必须传过距离l₁或者l₂才能达到两个接地G中的一个。随着连接器的总长度L增加，这样的长度可能造成如上所述的天线效应。

然而，在本发明中，特别是在规定的间隔采用多个接地引线时，到最近的接地通道的距离相当地缩短。图7原理地示出本发明连接器，它带有三个接地引线G，以相等的距离间隔l₁在它的接地屏蔽物上形成的。这些间隔l₁用来作为降低从该连接器的任何高频终端h到两端通道的最短距离到不大于连接器长度的分数值，分数值等于 $\frac{1}{N+1}$

其中，N=连接器任何长度范围采用的接地引线的数目。在图7中，采用三个接地引线，所以，到任何接地通道的最短距离大约不大于连接器长度L的四分之一，即， $\left(\frac{1}{3+1}\right)\×L$

重要的是因为接地引线9,19与和它们相关的选择接地终端在终端3的焊接尾部部分3C,13C之上的水平上接触，接地屏蔽物4,14的接地引线9,19将不影响连接器1,11的焊接尾部部分3C,13C的共面性。

接地屏蔽物4,14的接地引线9,19的数目，位置和间隔将根据高频信号施加于连接器元件1,11的哪一个终端事先确定。例如高频信号仅加在一个或者两个终端，可以只用单一接地引线接触一个接近高频信号传输终端的选择终端。

现在参考图3，所示为电连接器组合件23，其中，类似于图1结构的插销连接器元件21啮合到一个常规插座连接器元件22。图4给出插销连接器元件21的正视图，图5给出插座连接器元件22的正视图。在这些图中，与图1中所采用的相同参考数字用来指示相同的部件，并且略去叙述。和金属屏蔽物4的接地引线9接触的插销连接器元件21的接地终端24连接到相关的电路板(未示出)上的接地电路，对向的啮合插座连接器元件22的终端25同样接触插销连接器元件21的接地终端24，它连接到接地电路上。接地引线9的接触部分68和插销连接器元件21的接地终端24接触，同时，终端9的主要部分69向相反方向，即向连接器元件21的外部延伸，去接触插座连接器元件22的接地屏蔽物14。

从以上叙述可以理解，在金属屏蔽物中感应的高频信号因此允许移过可能最短的通道到接地电路，因而减小了天线效应，防止高频信号不希望地经过错误的终端传输。

将会理解到本发明对电路卡连接器具有相同的可用性，其中，连接器的凹槽接受印刷电路板，诸如边缘卡，而不是对向的啮合连接器元件。

将体会到此处讨论的本发明实施例仅仅是本发明原则的极少应用的示范。熟悉本领域的技术人员可以在不违背本发明的精神和范围下进行大量的修改。

Claims (24)

1．一种电连接器，具有绝缘材料制成的细长连接器外盒，外盒具有在其内对向的端面之间沿着长度方向延伸的凹槽，外盒的凹槽由连接器的一对侧壁限定了至少一部分，多个导电终端沿着所述连接器侧壁的对向内部表面安排，金属接地屏蔽物布置在所述连接器的外部表面，它和所述终端对中，其特征在于包括：

至少一个所述导电终端为接地终端，接地屏蔽物具有至少一个在其中形成的接地引线，通过在所述连接器外盒上形成的对应开口延伸，和所述连接器终端的所述接地终端电气接触，来限定在所述接地屏蔽物和所述接地终端之间的接地通道。

2．权利要求1中限定的连接器，其特征在于所述接地屏蔽物具有多个在其中形成的接地引线，相对于所述接地引线，所述导电终端包括多个接地终端，所述接地引线通过所述连接器外盒延伸到和所述接地终端电接触，来限定在所述连接器上的多个单个接地通道。

3．权利要求1中限定的连接器，其特征在于所述连接器外盒包括在其中形成的孔，所述接地引线通过所述孔延伸到和所述一个接地终端接触。

4．权利要求1中限定的连接器，其特征在于所述接地屏蔽物包括本体部分，接地屏蔽物本体部分具有在其上冲压的窗口，它部分地围绕所述接地引线，限定了所述接地引线的自由端和尾端，所述接地引线尾端和所述接地屏蔽物本体部分为整体。

5．权利要求4中限定的连接器，其特征在于所述连接器外盒包括在其上形成的孔，与所述接地引线对向，所述接地引线自由端通过所述外盒孔延伸到和所述接地终端接触。

6．权利要求3中限定的连接器，其特征在于所述孔是在所述连接器的一个侧壁上形成的。

7．权利要求2中限定的连接器，其特征在于所述连接器外盒具有多个在其上形成的孔，和所述接地引线对中并且相对，所述接地引线具有的自由端通过所述孔延伸到和所述接地终端接触。

8．权利要求2中限定的连接器，其特征在于所述接地屏蔽物沿着所述连接器外盒侧壁的外表面延伸。

9．权利要求1中限定的连接器，其特征在于接地屏蔽物布置在所述连接器外盒一个侧壁的外表面上，使得所述接地屏蔽物和一些所述连接器终端位于所述连接器外盒至少一个侧壁的对向侧。

10．权利要求8中限定的连接器，其特征在于所述接地屏蔽物基本上覆盖全部所述连接器外盒侧壁外表面。

11．权利要求2中限定的连接器，其特征在于所述接地引线沿着所述接地屏蔽物以预先规定的间隔分开排列。

12．权利要求11中限定的连接器，其特征在于所述间隔为不规则的。

13．权利要求1中限定的连接器，其特征在于所述连接器凹槽用于接受其上的对向啮合的连接器元件。

14．权利要求2中限定的连接器，其特征在于所述接地屏蔽物具有在其上形成的预先规定数量的接地引线，其接触一些数量的所述连接器接地终端，其中，任何导电终端和最近的所述连接器接地通道之间的距离大约不大于： $\frac{1}{N+1}\×L$ 其中，L=连接器的长度

N=接地引线数量

15．一种具有加强接地特性的电连接器，包括：

用绝缘材料制成的连接器外盒，连接器外盒具有细长本体部分，连接器外盒具有接受电路元件的凹槽，凹槽是在所述连接器本体部分通过两个对向侧壁沿着所述连接器本体部分长度方向延伸，在所述接受电路元件的凹槽的对向侧上限定的，所述连接器外盒具有两个端面部分和所述侧壁连接在一起；

多个导电终端安置在所述电路元件接受凹槽中，在所述电路元件接受凹槽内以预先规定的顺序安排，所述终端安置在所述电路元件接受凹槽的相邻对向表面，终端具有接触部分，安置在所述电路元件接受凹槽中，焊接尾部部分延伸到所述连接器外盒以外，并定位以与相关电路板上的多个相关电路盘固定在一起，所述终端具有本体部分，位于所述触头和它的焊接尾部部分之间并在所述连接器外盒本体部分内部延伸；

导电接地部件沿着所述连接器外盒外表面安置，和所述终端对中，使得所述绝缘外盒将所述接地部件从所述终端分开，接地部件具有多个在其上形成的单个接地引线，它们从所述接地部件通过所述外盒延伸到和所述连接器终端的多个对应接地终端电接触，在所述接地部件和所述对应接地终端之间沿所述连接器的纵向以选定的间隔建立多个不同的接地通道，因此缩短了从任何非接地终端到任何所述接地通道的距离为所述连接器长度的分数值。

16．权利要求15限定的连接器，其特征在于所述接地部件包括金属接地屏蔽物。

17．权利要求15限定的连接器，其特征在于所述接地引线为冲压和在所述接地部件上形成，对于每一个所述接地引线限定了自由端和与自由端对向的基部，基部和所述接地部件整体形成。

18．权利要求1限定的连接器，其特征在于它进一步包括多个孔，在所述连接器外盒上，所述接地部件和所述接地终端之间的区域形成，并且与所述接地终端对向对中，所述接地引线利用所述孔，通过所述连接器外盒延伸到和所述接地终端接触。

19．权利要求15限定的连接器，其特征在于所述接地部件包括多个与所述接地引线相关的U形开口，U形开口限定了每一个接地引线的自由端，接地引线自由端向所述接地部件倾斜一个角度，使得所述自由端通过所述连接器外盒向内延伸，和所述接地终端接触。

20．权利要求19限定的连接器，其特征在于所述连接器外盒包括多个孔，与所述U形开口对中，从而所述接地引线自由端通过所述孔延伸到和所述接地终端的所述接触部分接触。

21．权利要求15限定的连接器，其特征在于所述连接器具有N个接地通道，在所述接地部件中沿着所述连接器的一侧安置，并且所述分数值近似不大于： $\frac{1}{N+1}\×L$ 其中，L=连接器的长度，

N=接地通道数目。

22．一种用于提供连接器的选择终端的接地通道的接地部件，其中连接器具有绝缘外盒，多个导电终端，一些导电终端作为接地终端，用于连接相关的印刷电路板的相关接地电路，连接器具有外周边，限定了所述连接器绝缘外盒的范围，接地部件包括：导电的金属屏蔽物，将屏蔽物安装到所述连接器的外周边的至少一个表面的机构，使得所述连接器绝缘外盒的一部分在所述屏蔽物和所述导电终端之间延伸，所述屏蔽物包括多个接地引线，从所述屏蔽物通过所述连接器绝缘外盒延伸到和所述接地终端电接触。

23．权利要求22的接地部件，其特征在于所述接地部件包括通常为平面的本体部分，并且，所述接地引线为冲压和在所述本体部分上形成。

24．权利要求22的接地部件，其特征在于所述接地部件包括多个在所述接地部件的本体部分中形成的U形开口，各开口一般为U形，每一个开口限定了每一个所述接地引线的自由端和基部，接地引线基部与所述接地部件整体形成，所述自由端向所述导电终端弯曲，所述自由端包括接触部分，和所述接地终端建立电气接触。

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