CN1268040C - 阻抗调谐连接器 - Google Patents

Abstract

一种阻抗受控的连接器，其包括至少一组差分信号端子和相关的接地端子。该接地端子具有对称结构，而两个差分信号端子具有不对称结构。不对称的结构可使得在连接器电感较高的连接器区域中，在两个差分信号之间主要地发生电容耦合。两个差分信号端子位于接地端子的侧面。

Description

阻抗调谐连接器

技术领域

本发明一般涉及连接器，特别涉及阻抗特性提高并且在把信号电缆与印刷电路板连接时使用的连接器。

背景技术

许多电子装置依赖于用于在计算机的相关装置之间或外围装置和电路板之间传输信号的传输线路。这些传输线路包含能够实现高速数据传输的信号电缆。

这些信号电缆可以使用公知的一个或多个扭绞线对，该扭绞线对沿着电缆长度扭绞在一起，该各扭绞线对均由相关接地屏蔽所包围。这些扭绞线对通常接收互补信号电压，即：线对中的一根线可以察觉+1.0伏特信号，而线对中的另一根线可以察觉-1.0伏特信号。这样，这些线可以被称为“差分”线对，该术语是指这些线对传送差分信号。当把信号电缆的线路确定在通向电子装置的路径上时，这些信号电缆可以从用于发射自身电场的其他电子装置的旁边或附近经过。这些装置具有对诸如上述信号电缆那样的传输线路产生电磁干扰的可能。然而，该扭绞线对结构使得可以最少化或减少任何引发的电场，从而消除电磁干扰。

为了保持从该传输线路或电缆到相关电子装置的电路的电气性能完整性，希望的是获得整个传输路径中，即：通过电缆、其连接器直到电路的大体恒定阻抗，或者避免传输路径的较大的阻抗不连续性。在连接器匹配面对连接器阻抗进行控制的难度是众所周知的，这是因为常规连接器的阻抗通常在连接器中并且在两个匹配连接器部件的接口两端之间变化。尽管通过保持信号导体和接地屏蔽的特定几何形状或物理配置来保持诸如电缆那样的电气传输线路中的期望阻抗是比较容易的，然而在与电缆结合的连接器与印刷电路板会合的区域内通常遇到阻抗变化。因此，期望的是保持连接器及其与电缆连接中的期望阻抗。

WIPO出版物WO 01/06602 A1对一种差分信号连接器作了说明，在该连接器中，差分信号端子对配置在连接器的一级上，而各差分信号对的相关接地端子位于连接器的另一级上。这可以对连接器的接触部内而不是该连接器的本体部内的阻抗进行控制，差分信号端子的宽度对于信号端子的接触部和安装部的宽度是一致的。因此，该连接器的这些区域内的阻抗必须通过间隔来控制。

第6,059,581号美国专利对一种连接器作了说明，该连接器不用在任何差分信号应用中，并且不具有分离的端子组，其中，接地端子与差分信号端子对相关。尽管初看起来，在该连接器内使用的端子看起来是不对称的，然而它们不会围绕端子的中心轴以不对称方式改变其宽度，而是使其自身扩大，然后渐减到统一尾部宽度。该尾部宽度一直延伸到端子的本体部和连接器外壳内。显然，存在一种需求是对在I/O连接器应用中的本体部区域内的信号端子结构进行修改，以便进一步对该特定连接器区域内的连接器阻抗进行“调谐”。

本发明针对的是一种使端子本体部的形状改变，以便对连接器阻抗进行调谐的连接器结构。

发明内容

因此，本发明的一般目的是提供一种用于高速数据传输连接用的改进型连接器，其中该连接器的整个阻抗不连续性最小，以便更好地试图与传输线路的阻抗进行匹配。

本发明的另一目的是提供一种用于使电路板和端接于传输线路的对置连接器之间实现高性能连接的改进型连接器，其中，传输线路包括至少一对差分信号线和相关地线，并且对置连接器包括至少两个信号端子和一个接地端子，该连接器具有在内部设置的一对信号端子和与其相关的接地端子，该连接器的信号端子和接地端子采用一种方式配置，以便当连接器与对置连接器接合时，减少阻抗不连续性的发生。

本发明的又一目的是提供这样一种连接器，其中，通过改变接地端子的尺寸以及接地端子相对于其两根相关信号线的位置，可以对连接器的阻抗进行“调谐”，以获得整个连接器的预选阻抗。

本发明的还一目的是提供一种用于把诸如IEEE 1394型电缆那样的电缆与电子装置的电路板连接的连接器，其中，该连接器具有许多分立的差分信号线和相关地线，其数量与电缆中包含的相等，该连接器的接地端子在尺寸和位置方面针对连接器的信号端子而构成，以使连接器中的阻抗下降最小。

本发明的再一目的是提供一种用于使电路板和与信号电缆相关的连接器之间实现连接的连接器，其中，该连接器包括一对差分信号端子和与该信号端子对相关的接地端子，接地端子的尺寸被设计成对连接器中的阻抗进行控制，并且该连接器的接地端子与连接器的整个本体部中的信号端子对隔开，并包括端子的接触部和本体部，以便建立和保持这三个端子间的期望的电气关系。

本发明的还一目的是提供一种用于与对置连接器配合的性能提高的连接器，该连接器具有外壳和接地端子，该接地端子设置在连接器外壳内并与两个相关信号端子隔开，该接地端子具有本体部，该本体部比两个信号端子的对应本体部大，该接地端子和两个信号端子在连接器的接触部和本体部的双方内在三角形方位进行配置和保持，以便当与对置电缆连接器接合时，减少连接器中发生的阻抗变化程度。

为了达到上述目的，通过本发明的一个实施例举例说明的本发明的一个主要方面包括电路板用连接器，该连接器具有：外壳，用于支撑匹配信号电缆中的各扭绞线对；三个导电端子，其采用t形接头(triplet)的独特模式，其中，两个端子传送差分信号，而剩下一个端子是用作差分信号线对的接地平面或接地回线的接地端子。两个差分信号端子及其相关接地端子在板连接器内的配置允许从电缆连接器的匹配区域，通过连接器的本体部向下直到装设在电路板上的连接器端子的尾部对连接器的阻抗进行更有效地控制。

以这种方式，该各t形接头包括一对信号端子，该信号端子对按照并排顺序一起对准，并且也彼此隔开预定距离。各差分信号端子对用的接地端子与两个信号端子隔开，使得两排端子存在于连接器的匹配区域内。接地端子具有接触部，该接触部与信号端子的同类接触部隔开，而接地端子的本体部也将与信号端子的对应本体部隔开。在该范围内，接地端子在端子本体部延伸的垂直平面内也与两个信号端子隔开，以便至少部分地使接地端子与差分信号端子去耦，从而使匹配区域的阻抗实现校正性增加。

可以对接地端子的宽度和接地端子与信号端子的间隔进行选择，以获得诸如电容、电感等的某些电气特性，所有这些特性都将对连接器的阻抗产生影响。接地端子的宽度在配合区域内沿着端子的接触部，以及在存在于端子的接触部和尾部之间的过渡部或本体部的一部分中增加。接地端子本体部与信号端子本体部隔开，并位于与信号端子本体部不同的平面内，因此，接地端子在其本体部内的宽度增加将不会对端子尾部的并排间隔产生不利影响。

采用这种阻抗调节端子结构，其为减少在连接器中发生的阻抗不连续性而又不改变差分信号端子的配合位置或间距提供了一个更大机会。因此，本发明的该方面可以合适称为，为设置在电缆或其他电路中的各差分信号线对和相关地线配置提供一种“可调谐的”端子配置。接地端子的宽度在接地端子本体部内从第一宽度减少到第二宽度。接地端子本体部与一对相关差分信号端子隔开，并且这些差分信号端子的宽度沿着其本体部从第一宽度减少到第二宽度。接地端子优选地具有对称形状并且在差分信号端子本体部之间对准。信号端子本体部沿着该延伸是不对称的，但是它们采用对称方式配置在一起，这样，当从后面观察连接器时，这些信号端子位于接地端子的侧面，因而，接地端子升高而与差分信号端子对不共面。

在本发明的又一主要方面，连接器把其接地端子和信号端子配置在三角形方位，以保持在板连接器的匹配区域内的这三个端子之间发生的预定空间关系。使用不对称信号端子导致差分信号端子在设置在接地端子宽度减少的位置下面的区域内彼此首先耦合。信号端子沿着其本体部的较大宽度可使得在相同区域内、即沿着本体部的接地端子的宽度在最接近差分信号端子本体部的区域内减小。以这种方式，在接地端子和信号端子之间，在其接触部内和沿着其本体部发生耦合，直到接地端子宽度减小。此时，信号端子进一步与接地端子“去耦”，然后必须彼此根本耦合，以保持这三个端子的电气关系，这产生正确的总阻抗。最后，所有三个端子在接地端子尾部和信号端子尾部重新耦合，其中，接地端子尾部位于两个相关信号端子尾部之间。

通过阅读以下详细说明，将清楚了解本发明的这些和其他目的、特点和优点。

附图说明

在以下详细说明过程中，将对附图进行参照，其中，相同的参考编号表示相同的部件，在附图中：

图1是用于对板连接器的阻抗进行控制的公知的端子配置的透视图；

图2是图1的板连接器的端子配置的后视图；

图3是根据本发明原理构成并用于在板连接器中使用的端子和屏蔽配置的一个实施例的透视图；

图4是图3的端子和屏蔽配置的后视图；

图5是图3的端子和屏蔽配置的上平面图；

图6是根据本发明原理构成的连接器的透视图，为清晰起见，用虚线示出了该连接器的后本体部；

图7是用于支撑连接器的第一组端子的第一端子外壳元件的透视图，该组端子包括连接器的接地端子；

图8是图7的端子外壳元件的前视图；

图9是用于支撑包括连接器的差分信号端子在内的第二组端子并可与图8的第一端子外壳元件接合的第二端子外壳元件的透视图；

图10是图9的第二端子外壳元件的前视图；

图11是连接器子组件的透视图，其中，第一和第二端子外壳元件接合在一起，并且其端子形成到其最终位置内；

图12是图11的连接器子组件的前视图；

图13是图11的连接器子组件的透视图，其用第一导电屏蔽施加到其一部分；

图14是在连接器内部屏蔽及其端子模块的一部分的上方模制本体部之后的图13的连接器的后透视图；

图15是沿着图14的线15-15所取的图14的连接器的断面图；

图16A是通过电子装置所取的断面图，示出了本发明的连接器的“内部”应用；

图16B是通过电子装置所取的另一断面图，示出了本发明的连接器的“外部”应用；

图17是示出在通向板连接器的电缆内呈现的典型阻抗不连续性和在使用本发明的连接器的系统中呈现的阻抗不连续性的图；

图18是用各种标注图17的图相关的区域标注电缆-板连接器组件的图；

图19是在本发明的连接器中使用的替代端子结构的透视图；以及

图20是图19的端子结构的后平面图，其中，为清晰起见，端子从其端子模块上取下，并且在围绕端子的位置示出屏蔽。

具体实施方式

本发明提出的是在增强高速电缆性能方面，特别是在输入输出(“I/O”)应用以及其他类型的应用方面特别有用的改进型连接器，并且本发明试图向连接器的端接区域施加机械和电气一致性的措施，以有助于该连接器在单独以及与对置连接器组合时的性能改善。

与诸如摄像机或录像机(camcorder)那样的电子装置相关的许多外围设备在不同的频率上来发射数字信号和其他信号。与计算机、例如计算机的CPU部相关的其他装置高速操作来用于数据传输。高速电缆用于把这些设备与CPU连接，并也可以在某些应用中用于把两个或多个CPU连接在一起。一根特定电缆可以充分构成为传送这些高速信号，并且通常将包括差分信号线对，作为扭绞线对或单独线对。

在高速数据传输方面的一个考虑因素是信号恶化。这涉及到受电缆和连接器的阻抗影响的串音和信号反射。通过屏蔽和使用差分信号线对，可以很容易地在电缆中对电缆中的串音和信号反射进行控制，但是在其他的考虑因素中，这些方面要在连接器中依靠在连接器中使用的各种不同材料的功效来控制是比较费力的。连接器的物理尺寸在高速应用中限制了为获得特定电气性能而对连接器和端子结构可以修改所达到的程度。

传输路径中的阻抗失配会造成信号反射，而这经常导致信号损失、抵消等。因此，期望的是在信号路径上保持阻抗一致，以保持所发送信号的完整性。就阻抗而言，端接有电缆并提供一种用于把所发送信号传送到设备的印刷电路板上的电路的装置的连接器通常被控制得不是很好，并且该阻抗可能与电缆阻抗有很大变化。在这两个元件之间的阻抗失配可能导致传输误差、带宽受限等。

图17示出了在用于信号电缆的常规插头和插座连接器组件中发生的阻抗不连续性。整个信号电缆中的阻抗接近于一恒定值或基线值，如图17的右边用51所示的。这种与基线的偏差由用50所示的粗实线表示。电缆阻抗与图17的左边用52所示以及“印刷电路板终端”轴左边的电路板的阻抗大体匹配。该垂直轴“M”表示在插座连接器和印刷电路板之间的端接点，同时垂直轴“N”表示在两个匹配插头和插座连接器之间存在的接口，并且垂直轴“P”表示插头连接器端接于电缆的点。

图17的曲线50表示使用常规连接器获得的典型阻抗“不连续性”，并表示发生的三个峰值和谷底值，该各峰值或谷底值距所示基线的各自距离(或值)为H₁、H₂和H₃。这些距离是使用垂直轴的基部以欧姆为单位测量的，该垂直轴与具有零(“0”)欧姆值的水平“距离”轴相交。在这些常规连接器组件中，由H₁表示的高阻抗将通常增加到约150欧姆，而由H₂表示的低阻抗将通常减少到约60欧姆。在H₁和H₂之间的这种约90欧姆的大的不连续性对连接器在印刷电路板和电缆方面的电气性能产生影响。

本发明涉及一种板连接器，该板连接器在I/O(输入输出)应用中特别有用，并且具有一种改进型结构，该改进型结构允许把连接器的阻抗设定成使连接器仿效与其匹配的电缆并减少上述不连续性。实际上，本发明的连接器可以通过其设计来“调谐”，以提高连接器的电气性能。

图16A示出了本发明获得有益使用所在的示范性“内部”环境。在该环境中，本发明的连接器设置在诸如计算机101那样的电子装置的外壁108的内部。因此，标注为“内部”。本发明的连接器也可以在“外部”应用中使用，如图1B所示，其中，连接器110中的一个安装到电路板102上，但是部分地通过装置101的外壁108延伸，使得其可以由用户从装置101的外部接触到。连接器组件100包括一对第一和第二相互啮合连接器，在本文中被描述为各个插座连接器110和插头连接器104。这两个连接器110中的一个安装到装置101的印刷电路板102上，而另一连接器104通常端接于通向外围装置的电缆105。

图1是在于2001年8月28日发布的第6,280,209号美国专利中所述类型、并由本发明的受让人拥有的插座连接器200的后端的透视图。为了清晰目的，已去除通常形成连接器外壳的绝缘材料。该类型的插座连接器通常包括由绝缘外壳(未示出)支撑的多个端子204，该绝缘外壳的一部分由导电金属屏蔽203包围。来自金属屏蔽的端子和引线在连接器的后部向下延伸，以便在尾部205端接，该尾部205可以装设到设置在印刷电路板208上的导电轨迹线或焊盘207上。

在该类型的配置中，把端子配置成两组，而且被支撑在连接器外壳底部的底部端子组包括一个或多个差分信号端子的通道(是指一根线传送正电压信号，另一根线传送负电压信号)。连接器外壳的顶部包括和支撑与各自信号通道相关的接地端子以及其他端子，例如电源输出端子和电源返回端子，以及辅助端子和状态端子。在该配置中，如图1和图2所示，端子204包括：接触部206a，其由连接器外壳支撑并与对置连接器104的接触部匹配；尾部206c，其通过表面安装部或通过通孔安装的方式装设到电路板上；以及本体部206b，其把接触部和尾部互连在一起。

在图1可以看出，顶部和底部端子组的端子204的本体部206b在其向下向电路板的延伸中被保持在相同的大体垂直平面内。以前，这样做是为了在各接地端子与其两个相关差分信号端子之间保持期望尺寸关系。然而，采用该方式形成这些端子并把这些端子保持在单个平面内有时是困难的。而且，当把端子本体部保持在所示单个平面内时，任何尝试增加各信号通道的接地端子的尺寸、即：宽度和表面积、都将使得连接器100的总宽度W增加。

本发明提供了一种解决该问题的方案。图3示出了根据本发明原理构成的插座连接器300。该连接器在电路板应用中获得最佳功效，在该应用中，该连接器提供了一种用于把电缆与电路板302上的电路301连接的装置。该连接器包括两组不同的端子305、306，该端子305、306配置成两个不同的排，通常是连接器300的顶排和底排，该两排被支撑在连接器外壳的两个不同悬臂的叶片部上。连接器外壳优选地由导电金属屏蔽310和导电表面包围，该导电金属屏蔽310围绕连接器300的匹配区域内的接触部延伸以提供电气屏蔽，该导电表面可与对置连接器的屏蔽电气啮合。

在图3～图5的连接器300中，示出了两个信号通道。各信号通道均包括一对信号端子，该信号端子对通过其尾部与电路板302上的差分信号电路轨迹线、以及对置连接器104的端子连接，而对置连接器104的端子依次地端接于电缆105的差分信号线(图16B)。一个信号通道“A”包括两个信号端子SA1和SA2，以及相关接地端子GA，而另一信号通道“B”包括两个信号端子SB1和SB2及其相关接地端子GB。如图所示，这种连接器的信号端子优选地配置在连接器外壳的底部叶片上，而接地端子配置在连接器外壳的顶部叶片上。其他端子，例如电源输出端子310和电源返回端子312以及状态或额外端子314也优选地配置在连接器外壳的顶部叶片上。

图7～图12示出了如何组装本发明的连接器。图7示出了第一或顶部端子模块320，该端子模块320包括本体部321和从端子模块320向前突起的叶片部322。该叶片部322可以包括多个通道或凹槽323，在其内容纳接地端子、电源端子和额外端子。凹槽323通常通过介入壁彼此分离，介入壁324采用与形成本体部和叶片部所用相同的材料，通常是绝缘介质材料形成。图9示出了第二或底部端子模块330，该端子模块330也包括本体部331和从端子模块330突起的叶片部332，该叶片部332把第二组不同的端子，即：信号端子SA1-2和SB1-2支撑在与第一组端子，即：接地端子所在平面隔开的平面内。

第二端子模块330还包括用于容纳第二组端子、即：信号端子的一系列凹槽333，并且该叶片部332包括用于使凹槽333彼此分离的一系列直立壁334。叶片部332还可以包括直立键部335，该直立键部335使各通道的信号端子分离并提供连接器的极化特征。

两个端子模块320、330可以采用图11所示方式组装在一起。在此方面，下部端子模块330可以包括空腔336，该空腔336收容上部端子模块320的对应的对准突起部326。一旦将两个端子模块组装在一起，它们就合并形成图11所示的连接器子组件340。可以将导电屏蔽310施加给该子组件340，以便围绕两个端子模块320、330的端子支撑叶片部332、322延伸。为了把屏蔽310保持就位在子组件340上，可以在两个端子模块320、330的一部分和屏蔽310的一部分(例如其保持接片311)上模制绝缘本体部380。该本体部380在图6中用虚线表示。优选的是，本体部380采用介质材料形成，该介质材料充填在接地端子和信号端子之间的介入空间，并且如果需要，可以延伸到端子尾部351、361的一部分及该部分上。

如前所述，两组端子具有：在内部形成的定义的接触部350、360，其由各自端子模块320、330收容；尾部351、361，其通过图3所示的表面安装或通过图16A所示的通孔安装连接到电路轨迹线上；以及端子本体部352、362，其使端子接触部和尾部互连在一起。两组端子的尾部351、361是交错排列的，这是指，信号端子尾部361彼此隔开，以便定义用于收容顶部端子组的尾部351的一系列介入空间S(图9)，使得所有尾部351、361优选地在图11所示的与水平平面相同的装设平面内排成一线，在尾部351、361是通孔安装尾部的情况下，该装设平面是垂直平面。

在本发明的一个重要方面，信号通道的信号端子和接地端子在其接触部和本体部内被保持成三角形关系，因此，构成信号通道的各组端子被称为“三单元组”或“T形接头”。该关系在图12中作了图示，在图中，接地端子GB位于虚三角形T的上顶点，而该信号通道的信号端子SB1和SB2位于三角形的下两个顶点。该三角形关系的重要性在于，在信号端子和接地端子之间的尺寸可以连同信号通道的接地端子的尺寸一起改变，以便增大端子组间的电容和电感耦合。电容的增加将使得信号通道的阻抗降低。同样，端子相对彼此的操作及其相对尺寸将对信号通道的电感产生影响，这也将对信号通道的阻抗产生影响。

现已发现，增加接地端子的尺寸，主要是接地端子的宽度将增加接地端子的表面积，而这又将依次增加由在两个差分信号端子和接地端子之间发生的电容耦合引起的信号通道电容。在此之前，这种增加的宽度不能被保持在图1～图2所示的现有技术的连接器中的接地端子的垂直本体部352内。使用本发明的连接器，接地端子本体部352与其相关信号端子本体部362偏离或从该本体部362移回并优选地位于其自身平面内。这样，接地端子的宽度WG与信号端子在本体部区域内的宽度WS相比可以增加，以便具有更大表面积。这种增加的表面积将增大信号通道的电容，使得在该区域内的连接器的总阻抗降低。

并且，接地端子相对于信号端子的不共面间隔(即：接地端子位于与信号端子所在平面隔开的垂直平面内)保持三角形关系，如图5中的虚三角形T所示，其中，信号端子和接地端子用作三角形的顶点。这样，当从图4所示的连接器的后部观察时，尽管接地端子GB可以认为位于两个信号端子SB1、SB2之间，然而接地端子GB的外边缘OE优选地与其相关信号端子的内边缘IE重叠。这种尺寸差保持了在匹配区域中设置相同材料，即：沿着连接器的接触部的延伸。该物理关系使得其阻抗沿着图18的线M跳跃地从幅度H1降低到H11。

意想不到的是，接地端子在其不共面方位中的位置也有助于制造本发明的连接器。可以把两组端子插入模制成其各自支撑端子模块320、330，然后在把第一组端子，即：接地端子和电源端子弯制到其第二平面内时，以更大可靠性形成这两组端子。为了有助于该形成处理，如图11所示，该第一端子也可以把支撑部件370模制到其上，该支撑部件370把端子保持在其彼此隔开的配置中，并提供形成部件用接触点，用于与第一端子组的接触作为整个组件，并把该第一端子组形成到其最终位置。为了进一步定义信号通道的电容，可以向位于上部或第二组端子内的邻接端子之间的介入空间“X”充填电介质材料，通常是与模制第一端子模块320所用相同的材料。可以对该材料的介电常数进行选择，以便在各T形接头或三单元组的三个端子之间产生特定电容。连接器的本体部380是在这些端子上模制的，并且其材料将充填在接地端子本体部352和信号端子本体部362之间的垂直空间。用于模制本体部380的电介质材料可以针对该区域中的期望介电常数来选择(最好见图15的“F”处)。

而且，连接器的信号端子尾部和接地端子尾部被保持在单个平面内，特别是对于表面安装应用(应该理解，在通孔安装应用中，端子尾部和本体部可以重合，也可以位于同一平面内)。该平面与各自接触刀片部350、360的平面大体平行。这样，本发明提供了一种装置，用于把信号通道端子的本体部和尾部保持在两个不同的平面内，同时与所有端子本体部被保持在与图1～图2所示的相同平面内的连接器相比，增加连接器的密度。

通过该结构，电缆或电路的各对差分信号端子均具有与其相关的通过连接器延伸的各自接地端子，因而从电气性能方面来看，更接近于电缆及其相关插头连接器。该结构使电缆的信号线在电缆的整个长度中采用相同方式，并且通过插座连接器接口直到电路板采用大体相同方式“观察”接地。该连接器接口在图18作了示意性图示，并且就整个连接组件或系统的阻抗和电气性能而言，该连接器接口可以认为是被划分成四个不同区域I-IV。区域I表示电缆105及其结构，而区域II表示当电缆端接于连接器时，电缆连接器104和电缆105之间的端接区域。区域III表示在电缆连接器和板连接器110之间存在的匹配接口，其包括连接器104、110的匹配本体部。区域IV表示包括在板连接器110和电路板103之间端接的区域。图17的线“P”、“N”和“M”已被叠加在图18上，从而可以容易使两个图相关。

相关接地端子和信号端子的存在重要的是实现三个端子之间的电容耦合。该耦合仅仅是对连接器端子的最终总阻抗产生影响的一个方面。就T形接头的端子而言，电阻、端子材料和自感也是对连接器的总特性阻抗产生影响的组成部分。如上所述，并参照图4和图5，接地端子本体部352的宽度大到足以使其在信号端子本体部362的一部分上延伸或至少部分地与该一部分重叠。优选的是，接地端子的一部分总是位于与该特定信号通道相关的至少一方的一部分上或与该一部分重叠。在其他情况下，接地端子可以位于从信号端子的侧边缘画出的虚线之间，也可以与这些虚线相接。接地端子在其本体部内的较大宽度，与对应的信号端子本体部的表面积相比具有较大的表面积，因此，接地端子本体部在信号端子本体部的区域上，具有较大的重叠接触配合区域。并且，接地端子在本体部内的增加的宽度带来另外好处是使接地端子更坚固，这将便于接地端子的形成。

在位于图18的区域III的匹配接口内的接地端子接触部350和信号端子接触部360的区域中，接地端子的总板尺寸相对于其相关信号端子的总板尺寸是增加的，从而选择性地减少连接器的阻抗。同样，在由彼此隔开的信号端子本体部352和接地端子本体部362的双方占用的第二平面内，在接地端子和其信号端子之间的间隔增加，而接地端子的尺寸增加使得当与图1和图2所示类型的连接器相比时，保持该连接器的电容增加和阻抗减少的电气效应。

该可调谐性的效应在图17中作了说明，其中，对在连接器组件中发生的总阻抗不连续性的减少作了说明。在本发明的连接器中预计发生的阻抗不连续性由图17的虚线60表示。图17的实线表示在图3的连接器系统中碰到的典型的阻抗不连续性。通过把虚线和实线进行比较，该不连续性的峰值和谷值的幅度H₁₁、H₂₂和H₃₃大幅减少。本发明被认为能大幅减少在常规连接器组件中碰到的总不连续性。在一个应用中认为，最高程度的不连续性将约135欧姆(在H₁₁)，而最低程度的不连续性将约85欧姆(在H₂₂)。本发明的连接器的目标基线阻抗将通常约110欧姆，公差约+/-25欧姆。因此可以设想，本发明的连接器将具有约50欧姆的总不连续性(H₁₁和H₂₂之差)，这使得从以上提到的约90欧姆的常规不连续性中减少几乎50％之多。

图19示出了可以在本发明的连接器中使用的端子结构的另一实施例400。本实施例400与以前说明的实施例的不同在于，它使用不对称信号端子的配置。在图3～图16的连接器中，信号端子在其接触部360和本体部362的双方内，实际上对于其全长具有恒定宽度。现已发现，通过使信号端子沿着其长度不对称，可以进一步对连接器的阻抗进行控制。该不对称性在图19和图20作了图示，在图中可以看出，信号端子405包括接触部406、尾部407以及本体部408，或把接触部406和尾部407互连在一起的过渡部408。信号端子接触部406和本体部408彼此隔开，并与其相关接地端子420的接触部和本体部隔开。通过使信号端子405具有实际上对其接触部406的全长延伸的第一预选宽度Q来实现不对称性。如图19最佳所示，该宽度减少、或渐减、或颈缩到另一宽度。在信号端子本体部408内，宽度从宽度Q减少到另一较小值G，即：第二宽度，并且该宽度可以进一步从G减少到更小值Y，即：用于信号端子尾部408的典型宽度。

图20示出了从端子结构后部开始的不对称性，并且可看出在接触部区域406中发生第一次宽度变化(从Q到G)，以及在端子的垂直本体部408中发生第二次宽度变化(从G到Y)。在本文中使用的术语“不对称的”或“不对称性”被给出其普通定义，也就是说，如果通过端子沿着其长度画虚中心线，则在虚中心线对置两侧的端子部分将是不同的，并不是彼此的镜像。这些信号端子与另一实施例的信号端子的不同在于，在信号端子本体部408内存在更多材料，这对连接器结构的阻抗产生影响，例如，信号端子之间的阻抗(在差分阻抗方式中)与信号端子和其接地端子之间的阻抗(在共同模式中)相反。

在本发明的连接器中使用不对称信号端子提供了有益和意想不到的结果。差分信号端子主要地设置在接地端子宽度减少的位置下面的区域中，沿着其本体部的部分彼此根本耦合。这在图20中作了图示。接地端子沿着其接触部的宽度较宽，并且升高成与信号端子不共面，因此，在接地端子接触部和两个差分信号端子接触部之间发生减少和受控的电容耦合。这在图20中标有“耦合”的顶部区域作了图示。接地端子的宽度在接地端子本体部内减少一直到该时刻，即：在接地端子和其相关差分信号端子之间发生根本耦合。

然而，接地端子本体部分的宽度在接地端子本体部内并在一位置减少到第二宽度，在图19和图20所示的实施例中，该位置在信号端子接触部的上方以及在信号端子接触部的宽度首次从Q减少到G的位置的上方，通常在端子接触部过渡到本体部的位置。信号端子沿着其本体部的该较大宽度允许在相同区域内，即：沿着本体部的接地端子的宽度在最接近差分信号端子本体部的区域内减少。以这种方式，在接地端子和信号端子之间，在其接触部内并沿着其本体部发生耦合，直到接地端子的宽度减少。此时，信号端子与接地端子“去耦”，并彼此初步耦合。这在图20中标示为“去耦”。最后，所有三个端子在接地端子尾部和信号端子尾部重新耦合，这里，接地端子尾部位于两个相关信号端子尾部之间，并且该区域在图20中标示为“耦合”。

通过使接地端子返回到与信号端子相同的安装平面，即：在尾部区域中，接地端子在电感通常增加的尾部区域中与其两个相关差分信号端子“重新耦合”。这追加了信号通道内的耦合，并减少了通常由电感引起的阻抗上升。

尽管以上对本发明的优选实施例作了图示和说明，然而本领域技术人员应该明白，可以在不背离本发明精神的情况下进行变更和修改，本发明的范围由所附权利要求来定义。

Claims (12)

1.一种用于使第一和第二电子部件之间实现连接的连接器组件，这些部件各自包括至少一对差分信号电路和相关接地电路，该连接器组件包括：

第一和第二连接器，所述第一和第二连接器在其匹配部接合，以使所述第一和第二电子部件之间实现所述连接，

所述第一和第二连接器包括各自第一导电差分信号端子对(405)，当所述第一和第二连接器接合在一起时，该各自第一导电差分信号端子对(405)彼此接合，并且所述第一和第二连接器包括各自接地端子(420)，该各自接地端子(420)与所述第一差分信号端子对(405)中的各自一个相关，当所述第一和第二连接器接合在一起时，各自接地端子(420)彼此接合，

所述第一连接器的所述接地端子和差分信号端子(420，405)中的各个均具有接触部(406)、安装部(407)、和用于把所述接触部和安装部(406，407)互连在一起的本体部(408)，所述接地端子接触部和信号端子接触部(406)彼此隔开，并在第一和第二不同平面内延伸，其特征在于：

所述接地和信号端子本体部彼此隔开，并在与所述第一和第二平面相交的所述第三和第四不同平面内延伸，使得所述接地和差分信号端子接触部和本体部彼此成角度延伸，所述差分信号端子各自在整个所述信号端子本体部中，在其延伸时具有不对称关系。

2.根据权利要求1所述的连接器组件，其中，所述差分信号端子接触部(406)各自具有第一宽度(Q)，所述差分信号端子本体部(408)各自具有第二宽度(G)，以及所述差分信号端子安装部(407)各自具有第三宽度(Y)。

3.根据权利要求2所述的连接器组件，其中，所述第一宽度(Q)大于所述第二宽度(G)，以及所述第二宽度(G)大于所述第三宽度(Y)。

4.根据权利要求3所述的连接器组件，其中，所述第一宽度(Q)在所述各信号端子接触部(406)中渐减到所述第二宽度(G)，以及所述第二宽度(G)在所述各信号端子本体部(408)中渐减到所述第三宽度(Y)。

5.根据权利要求1所述的连接器组件，其中，所述接地端子接触部(406)具有第一宽度(G)，该第一宽度(G)在所述接地端子本体部(408)中，在高于所述第二平面的水平减少到第二宽度(Q)。

6.根据权利要求1所述的连接器组件，其中，所述第一和第二平面平行，以及所述第三和第四平面平行。

7.根据权利要求1所述的连接器组件，其中，所述接地端子接触部是邻接的。

8.根据权利要求2所述的连接器组件，其中，所述差分信号端子接触部第一宽度(Q)在所述第二平面内渐减到所述第二宽度(G)，以及所述差分信号端子本体部第二宽度(G)在所述第三平面内渐减到所述第三宽度(Y)。

9.一种用于电子部件的连接器(300)，该电子部件包括至少一对差分信号电路和相关接地电路，该连接器(300)包括：

至少一对导电差分信号端子(SA1，SA2)，各差分信号端子(SA1，SA2)均具有接触部(360)、安装部(361)、和用于把所述接触部和安装部(360，361)互连在一起的本体部(362)，所述差分信号端子接触部(360)在第一平面内延伸，并且所述差分信号端子本体部(362)在与所述第一平面大体垂直的第二平面内延伸；以及

至少一个接地端子(GA)，所述接地端子(GA)与所述差分信号端子对(SA1，SA2)相关，所述接地端子(GA)具有接触部(350)、安装部(351)、和用于把所述接触部(350)和安装部(351)互连在一起的本体部(352)，所述接地端子接触部(350)在第三平面内延伸，并且所述接地端子本体部(352)在与所述第三平面大体垂直的第四平面内延伸，

所述第一平面与所述第三平面大体平行并与所述第三平面隔开，并且所述第二平面与所述第四平面大体平行并与所述第四平面隔开，所述接地端子接触部(350)具有第一宽度，该第一宽度在所述接地端子本体部(352)中，在高于所述第一平面的水平渐减到第二宽度，所述差分信号端子接触部(360)各自具有接触宽度，该接触宽度大于所述各信号端子本体部(362)的本体宽度，所述本体宽度大于所述各差分信号端子安装部(361)的安装宽度。

10.根据权利要求9所述的连接器，其中，所述差分信号端子本体部(362)保持彼此不对称关系。

11.根据权利要求9所述的连接器，其中，所述接触宽度在所述各差分信号端子接触部(360)中渐减到所述本体宽度。

12.根据权利要求9所述的连接器，其中，所述本体宽度在所述各差分信号端子本体部(360)中渐减到所述安装宽度。

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