CN209497021U - 电缆组件 - Google Patents

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Abstract

本公开的实施例涉及一种电缆组件，该电缆组件包括第一电缆，以及与第一电缆同轴布置的第二电缆。第一电缆和第二电缆的近端设置有连接器组件。每个近端的连接器组件适于彼此相连，或连接至位于PCB内的一对插座端口，PCB被设置在同轴地布置的第一电缆和第二电缆的旁边。

Description

电缆组件
关于研究开发得到联邦政府资助的声明
不适用。
以引用方式并入的以光盘提供的材料
不适用。
技术领域
本公开涉及一种电缆组件。更具体地，本公开涉及一种用于连接高速电缆段的连接器组件，该高速电缆段提供用于在车辆内的各种电气部件之间(尤其是以高数据速率)传递信号的通信路径。
背景技术
用于车辆的传统汽车配线包括多个电缆，用于将电力信号或数据信号从一端传递至另一端。这些电缆传输音频数据、视频数据、安全信息及其他数据。由于安装在车辆中的控制器和传感器的发展，数据传输速率已经超过简单的绞合电缆(或同轴电缆)的容量。某些应用，例如，与驾驶员辅助和自动驾驶功能相关的应用，需要与诸如摄像机、雷达传感器、LIDAR传感器或其他传感器等设备进行高数据速率传输。传统电缆设计无法支持这些高数据速率。此外，传统电缆仅包含足以允许沿单个路径以便传输信号的导体。此外，在充分保持信号完整性并提供必要的环境保护的同时，支持高数据速率和冗余传输的连接器组件对于电缆和整个系统的正确操作和维护是必不可少的。保持信号完整性包括将信号损耗降至允许范围内，消除串扰并减少EMI干扰。
因此，伴随着电缆设计的进步，需要一种补充电缆的功能以促进高速信号传输的连接器组件。
实用新型内容
本公开的实施例涉及一种电缆组件。所述电缆组件包括：第一电缆，以及与所述第一电缆同轴地布置的第二电缆，其中所述第一电缆和所述第二电缆的近端分别设置有连接器组件，来自所述第一电缆和所述第二电缆中的每个电缆的所述近端的所述连接器组件适于：彼此连接，或与一对插座端口连接，所述一对插座端口位于PCB内，所述PCB被设置在同轴地布置的所述第一电缆和所述第二电缆的旁边。
在一些实施例中，与所述第一电缆和所述第二电缆中的每个电缆的所述近端相关联的所述连接器组件是插头连接器组件和插座连接器中的一种。
在一些实施例中，连接器组件由所述插座连接器组件和所述插头连接器组件的组件所形成。
在一些实施例中，当来自所述第一电缆和所述第二电缆的近端的一对插座连接器组件与所述PCB上的所述一对插座端口连接时，形成连接器组件。
在一些实施例中，所述插头连接器组件包括：次级PCB，具有：第一侧，限定多个第一导电部，所述多个第一导电部被附接至存在于所述第一电缆和所述第二电缆中的一个电缆上的多个第一导体中的对应第一导体；以及第二侧，限定多个第二导电部，所述多个第二导电部被附接至存在于所述第一电缆和所述第二电缆中的一个电缆上的多个第二导体中的对应第二导体。
在一些实施例中，所述次级PCB具有阶梯式配置，以限定第一方向上的第一部和第二方向上的第二部，所述第一部具有第一宽度，并且所述第二部具有小于所述第一宽度的第二宽度。
在一些实施例中，所述多个第一导电部和所述多个第二导电部位于所述次级PCB的所述第一部的所述第一宽度上。
在一些实施例中，所述插头连接器组件包括止动件，被接合至所述次级PCB的所述第二部，使得所述止动件的第一侧以与所述次级PCB的所述第一部隔开的关系被设置；限定插口的保持器，所述插口侧向地容纳所述次级PCB的所述第一部，并且经由舌部和沟槽接头而在所述次级PCB的所述第一部与所述第二部之间确立与所述止动件的配合关系；被设置在凹部内的闩锁，所述凹部被限定在所述保持器的顶表面上，并且所述闩锁经由分别被限定在所述保持器的所述顶表面和所述闩锁上的配合的销和插座而被接合至所述保持器，所述闩锁具有沿所述第二方向侧向地延伸的一对卡扣件；第一罩体，具有分别在所述第一方向和所述第二方向上的第一开口端和第二开口端，所述第一罩体经由所述第一罩体的所述第一开口端而被容纳在所述闩锁、所述保持器和所述止动件上，使得所述第一开口端以在所述第一电缆和所述第二电缆中的一个电缆的外护套的旁边隔开的关系被设置，并且来自所述闩锁的所述一对卡扣件与被限定在所述第一罩体上的对应开口接合；支撑件，被设置为围绕所述第一电缆和所述第二电缆中的一个电缆的所述外护套的周缘，并且与所述第一罩体的所述第一开口端接合；以及第二罩体，具有分别在所述第一方向和所述第二方向上的第一开口端和第二开口端，所述第二罩体经由所述第二罩体的所述第一开口端而被容纳在所述第一罩体上，并且被点焊至所述第一罩体。
在一些实施例中，所述插头连接器组件包括第一密封件，所述第一密封件被设置为与所述第二罩体的外表面邻接。
在一些实施例中，所述插头连接器组件包括第二密封件，所述第二密封件被设置在所述支撑件与所述第一电缆和所述第二电缆中的一个电缆的所述外护套的所述周缘之间。
在一些实施例中，所述闩锁限定在所述闩锁上的凸起部，所述凸起部与限定在所述第二罩体的顶壁上的凹入柔性部相对应。
在一些实施例中，所述闩锁的所述凸起部和所述第二罩体的所述凹入柔性部经由被限定在所述第一罩体的顶壁中的侧向开口而彼此邻接。
在一些实施例中，所述插座连接器组件包括：壳体，具有分别设置在所述第一方向和所述第二方向上的第一端和第二端，靠近所述壳体的所述第一端的所述壳体的顶部限定多个第一凹槽，并且靠近所述壳体的所述第一端的所述壳体的底部限定多个第二凹槽，所述多个第一凹槽和所述多个第二凹槽以水平堆叠配置被布置，并且以彼此隔开的关系被设置，以用于限定在彼此之间的间隙；分离器部，至少部分地被设置在所述间隙中，并且从所述壳体的所述第一端与所述第二端之间延伸至沿所述第二方向在所述壳体外部的预定距离处终止；第一支撑，位于所述分离器部与所述壳体靠近所述壳体的第二端的所述顶部之间；第二支撑，位于所述分离器部与所述壳体靠近所述壳体的第二端的所述底部之间；第一组的分层导电销，延伸穿过所述第一支撑中的第一组的孔，并且至少部分地被设置在被限定于所述壳体的所述顶部中的所述多个第一凹槽内；以及第二组的L形导电销，延伸穿过所述第二支撑中的第二组的孔，并且至少部分地被设置在被限定于所述壳体的所述底部中的所述多个第二凹槽内。
在一些实施例中，所述第一组的分层导电销具有向下拱起的第一端，所述向下拱起的第一端被设置为在所述壳体的所述第一端的近侧，并且所述第二组的L形导电销具有向上拱起的第一端，所述向上拱起的第一端被设置为在所述壳体的所述第一端的近侧，来自所述第一组的分层导电销的所述向下拱起的第一端和来自所述第二组的L形导电销的所述向上拱起的第一端被设置在彼此的旁边。
在一些实施例中，来自所述第一组的分层导电销和所述第二组的L形导电销中的每个导电销具有通过焊接而被连接至所述PCB的第二端。
在一些实施例中，来自所述第一组的分层导电销和所述第二组的L形导电销中的每个导电销具有在40欧姆与50欧姆之间的阻抗。
在一些实施例中，来自所述第一组的分层导电销和所述第二组的L形导电销中的每个导电销具有在80欧姆与90欧姆之间的阻抗。
在一些实施例中，来自所述第一组的分层导电销和所述第二组的L形导电销中的每个导电销通过可重复间距与相邻导电销分开。
在一些实施例中，一个或多个导电销被连接至接地导体，并且一个或多个销被连接至能够承载高速数据通信的导体。
在一些实施例中，所述导电销包括被连接至用于数据传输的导体的销、被连接至用于电力传输的导体的销、以及被连接至用作次级总线的导体的销。
在一些实施例中，所述插座连接器组件包括：外罩体，与被限定在所述壳体的外表面上的卡扣件接合，所述外罩体具有所述第二方向上的封闭端，并且沿所述第一方向延伸以限定开口端。
在一些实施例中，所述插座连接器组件的所述外罩体确立与所述插头连接器组件的过盈配合。
在一些实施例中，所述插座连接器组件的所述外罩体限定与所述PCB接合的一个或多个腿。
在一些实施例中，所述外罩体限定用于与一个或多个EMI导体连接的一个或多个点。
在一些实施例中，所述外罩体的厚度在0.1毫米至10厘米的范围内。
在一些实施例中，所述外罩体由金属制成。
在一些实施例中，所述分离器部与所述壳体一体地形成。
在一些实施例中，所述壳体和所述分离器部由热塑性聚合物制成。
在一些实施例中，所述第一支撑和所述第二支撑由热塑性聚合物制成。
在一些实施例中，所述壳体通过层压工艺形成。
在一些实施例中，所述第一组的孔和所述第二组的孔的尺寸被设计为提供降低的介电常数。
附图说明
图1示出根据本公开某些实施例的两个电缆组件的侧视图，每个电缆组件通过连接器组件结合至PCB。
图2示出根据本公开某些实施例的PCB的顶视图，两个电缆组件分别通过连接器组件连接至该PCB。
图3示出根据本公开某些实施例的电缆组件的透视剖视图，该电缆组件附接有被连接至PCB的插座连接器组件。
图4示出根据本公开某些实施例的被连接至电缆组件的插头连接器组件的透视图。
图5示出根据本公开某些实施例的插头连接器组件的分解图。
图6示出根据本公开某些实施例的插头连接器组件的前视图。
图7示出根据本公开某些实施例的插座连接器组件的透视图。
图8示出根据本公开某些实施例的插座连接器组件的分解图。
图9示出根据本公开某些实施例的插座连接器组件的前视图。
图10示出根据本公开某些实施例的插头连接器组件和插座连接器组件的销布局。
图11示出根据本公开某些实施例的具有外部闩锁的插头连接器组件的顶视透视图。
图12示出根据本公开某些实施例的没有闩锁的插头连接器组件的顶视透视图。
图13-27示出根据本公开某些实施例，将插头连接器组件组装在电缆一端上的过程。
图28是根据本公开某些实施例的参考标准化为90欧姆差分的高速导体对所经历的最大允许插入损耗的指示表。
图29是根据本公开某些实施例的参考标准化为90欧姆差分的高速导体对所经历的最大允许返回损耗的指示表。
图30示出根据本公开某些实施例的模式转换的指示表。
图31是根据本公开某些实施例的参考标准化为90欧姆差分的高速导体对所经历的最大允许近端串扰表。
图32是根据本公开某些实施例的参考标准化为90欧姆差分的高速导体对所经历的最大允许远端串扰表。
图33示出根据本公开某些实施例的连接器组件与PCB的销表。
通过参考下面的详细描述，可以最好地理解本公开的实施例及其优点。应当理解的是，相同附图标记用于标识一个或多个附图中示出的相同元件，其中图中所示布置方式是出于说明本公开实施例的目的，而非为了限制本公开的实施例。
具体实施方式
本公开涉及连接器组件，其用于连接设计为传输高速数据传输的电缆组件。电缆组件也可以传输电力。高速数据传输速率在汽车及其他应用(包括驾驶员辅助和自动驾驶功能)中变得越来越重要。在实施例中，本文描述的连接器组件还检测相邻设置的连接器组件何时彼此连接或断开，从而允许通知位于上游或下游的设备相邻设置的连接器之间发生了这种连接或断开。
在实施例中，连接器组件包括附接特征，以便于电缆组件在其连接点处稳定定位。此外，附接特征还允许在连接点处快速附接和分离。这些附接特征可以位于内部或外部。
在实施例中，连接器组件直接连接至PCB，PCB可以包括其他设备或电子构件。在这种配置中，PCB包括内部路由，该布线可以通过另一方法印刷或形成，以将多个电缆组件彼此相连或将电缆组件连接至其他功能传感器。内部路由可以允许将电缆或电缆段的端部灵活地设置为彼此稍微远离。内部路由的范围可以从几毫米到几厘米，例如，0.5厘米-30厘米，以提供足够的空间连接多个连接器，同时最小化整体尺寸。最小化整体尺寸允许放置在狭小空间中，例如，被夹在外部车身面板和内饰套件之间。
现在将详细参考具体方面或特征，其实例在附图中示出。只要可以，整个附图中将使用对应或相似附图标记表示相同或对应部件。
图1示出根据本公开某些实施例的两个电缆组件的侧视图，每个电缆组件通过连接器组件结合至PCB。如图所示，被连接的电缆组件100具有通过PCB 110彼此相连、且使用一对连接器组件106、108的第一电缆组件102和第二电缆组件104。第一电缆组件102、和第二电缆组件104中的每个电缆组件包括多个导体。例如，第一电缆组件102可以具有两排112、114的多个导体A1-A11和B1-B11，如图13和14分别所示。
导体可以是导体对或差分对，以传输数据或功率信号。其他导体可以是总线连接、接地导体或如从本公开的某些实施例中显而易见的用于检测特征的导体。虽然特定功能或信号类型与本文中的特定导体相关联，但电缆的其他配置、与电缆的每个导体相关联的信号或功能类型可以根据应用的特定需求而变化。
继续参考图1，每个连接器组件106、108具有主体116。主体116可以由非导电材料制成，并且可以是电介质。例如，主体116可以由诸如聚偏二氟乙烯(PVDF)等介电热塑性聚合物、诸如聚氨酯(PUR)等介电热塑性弹性体(TPE)、乙丙橡胶(EPR)或其他适当聚合物或材料制成。在实施例中，主体116由导电金属制成，如钢、铝、钛或其他金属。主体116也可以由单体(或短链聚合物)形成，其可以在制造期间进行处理以改变主体116的性质。例如，紫外线、热处理或施加溶剂可以在主体116的某些区域引起额外聚合以改变主体116的性质，如刚度、屈服强度、疏水性或其他性质。主体116可以通过挤压工艺形成。备选地，主体116可以通过层压工艺或模制或本领域技术人员公知的其他工艺形成。
主体116设置有一个或多个突出腿118。例如，如图1所示，每个连接器组件106、108的主体116包括单个腿118。然而，可以提供任意数量的腿118以将主体116固定至PCB 110。腿118可以耦合至PCB 110上的非导电插座端口120。腿118与PCB 110上的非导电插座端口120的耦合可以通过公知的附接装置实现，例如但不限于，在腿118与非导电插座端口120之间施加可固化的两部分粘合剂，如环氧树脂，或者胶体。备选地，腿118可以插入PCB 110的非导电插座端口120中以建立过盈配合。这样，一旦腿118插入PCB 110的非导电插座端口120中，相关连接器组件106、108的主体116将固定至PCB 110。
每个连接器组件106、108的主体116包括在其中的多个导体A1-A11和B1-B11。这些导体A1-A11和B1-B11可以是大体L形，但也可以是分层的形状，以将来自与对应的一个电缆102、104相关联的导体A1-A11和B1-B11的通信路由至位于PCB 110上对应的导电插座端口。如图2所示，PCB 110上的某些插座端口具有与其相关联的内部路由122。内部路由122可以将信号从一个电缆路由至另一电缆，例如，从第一电缆102路由至第二电缆104，反之亦然。这些内部路由122可以形成在由基板材料(例如，玻璃纤维和环氧树脂)制成的PCB 110的层压板内。制造PCB 110可能需要的工艺类似于制造任意印刷电路板通常采用的工艺，例如层压、印刷、粘合等。图33示出根据本公开某些实施例的、存在于连接器组件106、108中的导体A1-A11和B1-B11以及存在于PCB 110上的内部路由122的示例性示意图。
图3示出根据某些实施例的连接器组件300的剖视图。连接器组件300将电缆组件306连接至PCB(或另一构件)。如图所示，连接器组件300包括插头连接器组件302和插座连接器组件304。图4、图5和图6分别以组装透视图、分解图和前视图示出插头连接器组件302。图7、图8和图9分别以组装透视图、分解图和前视图示出插座连接器组件304。
在将电缆组件306附接至插头连接器组件302或插座连接器组件304中的过程中，剥去电缆组件306的外护套1302的一部分。之后，可以将下层导体外侧的其他层(如导电屏蔽层1304和绝缘层1306)剥离至其各自的预定长度，以暴露来自电缆组件306的第一排112的导体A1-A11。
在一个实施例中，封装导体或电线保持在平板输送机上或用机器人臂保持，并且用剥离附件剥离电线，以便保持电线间隔。可以使用激光工具执行剥离。然后，如下文中将示例性描述的，机器人臂(或另一机器人臂)可以拾取插头连接器组件302(无论是组装好的还是其部件)，并通过按下、焊接、胶合和/或使用其他适当工艺或工具，将插头连接器组件302连接至导体。类似地，可以剥去第二排114的电缆组件306的外层(例如，绝缘层1404和外护套1402)，以暴露导体B1-B11。
插头连接器组件
如图3-图5和图15-图16所示，插头连接器组件302包括次级PCB 502。在诸如所示的实施例中，次级PCB 502具有阶梯式配置，其限定第一部504和第二部506。第一部504具有第一宽度W1，并且第二部506具有第二宽度W2。在实施例中，宽度W2小于第一宽度W1。次级PCB 502包括具有多个第一导电部的第一侧S1。这些第一导电部附接(例如通过焊接)至存在于电缆组件306的第一排112上的导体A1-A11。如图17所示，次级PCB 502还包括具有多个第二导电部的第二侧S2。与第一导电部类似，这些第二导电部可以附接(例如通过焊接)至导体B1-B11。本文公开的第一导电部和第二导电部定位为横跨次级PCB 502或第一部504的第一宽度W1。
附接的导体A1-A11和B1-B11可以(额外地或可选地)使用粘合剂1802粘附至次级PCB 502。例如，附接的导体可以通过热固化/UV固化环氧树脂粘附至附接的导体A1-A11和B1-B11的焊接部以及对应的第一和第二导电部上，如图18所示。这种可选粘附进一步确保了连接在操作期间不会意外脱离。
在实施例中，插头连接器组件302包括止动件508，如图5和图15所示。止动件508与次级PCB 502的第二部506接合。在实施例中，插头连接器组件302还包括保持器512(例如，如图3、图5、图6所示)。保持器512优选由非导电材料制成，并且可以是电介质。例如，保持器512可以由诸如聚偏二氟乙烯(PVDF)等介电热塑性聚合物、诸如聚氨酯(PUR)等介电热塑性弹性体(TPE)、乙丙橡胶(EPR)或其他适当聚合物或材料制成。保持器512可以通过挤压工艺形成。备选地，保持器512可以通过模制工艺、层压工艺或其他工艺形成。保持器512包括插口514，插口514可以容纳次级PCB 502的第一部504并经由舌部和沟槽接头310与止动件508配合。在实施例中，使用除舌部和沟槽接头之外的另一配合类型。
在实施例中，插头连接器组件302还包括闩锁516，如图3、图5、图20所示。闩锁516设置在凹部518中，凹部518限定在保持器512的顶表面520上。闩锁516经由配合销和插座522、524配合至保持器512，配合销和插座522、524分别位于保持器512的顶表面520和闩锁516上。闩锁516还包括闩锁516的顶表面530上的一对卡扣件526和凸起部528。
插头连接器组件302还具有第一罩体532，如图3-图6所示。第一罩体532具有第一开口端534和第二开口端536。第一罩体532的顶壁538限定侧向开口540。图21示出与下方的闩锁516和保持器512配合的第一罩体532，其由卡扣件526保持。在实施例中，在已经执行配合之后，第一罩体532可以焊接(例如，激光焊接)至下方的闩锁516或保持器512。在实施例中，插头连接器组件302还包括支撑件544，如图5和图22所示。通过将电缆组件306插入支撑件544的开口546，将支撑件544围绕电缆组件306的外护套1302、1402设置。在将电缆组件306的导体A1-A11和B1-B11附接在次级PCB 502上之前，即图16和图17所示的组装过程步骤之前，或至少在组装第一罩体532以将闩锁516、保持器512和止动件508固定在电缆组件306上之前，即图21所示的组装过程步骤之前，可以将电缆组件306插入支撑件544的开口546。
插头连接器组件302包括第二罩体550，如图3、图5和图23-图25所示。第二罩体550具有第一开口端552和第二开口端554。在实施例中，插头连接器组件302包括外表面558的第一电介质部560。如图25所示，第二罩体550设置在第一罩体532上方。第二罩体550可以经由第二罩体550的第一开口端552在第一罩体532上滑动。
在将第二罩体550与第一罩体532组装在一起时，第二罩体550的凹入柔性部562与闩锁516的凸起部528闩锁。当用户施加足够的压力以将闩锁516偏压至保持器512的凹部518中时，压力使得闩锁516横穿保持器512的凹部518的宽度W(或其一部分)，并且从对应的开口542释放卡扣件526。
进一步，参考图3和图5，插头连接器组件302包括第二密封件566，并且如图26中最佳所示，该第二密封件566设置在电缆组件306的外护套1302、1402的周缘与支撑件544之间。在剥离电缆组件306之前，即在结合图13和图14所示的组装过程步骤之前，或在将第二罩体550组装至第一罩体532上之前，即在结合图25所示的组装过程步骤之前，或至少在将电缆组件306插入穿过支撑件544的开口546之前，可以将第二密封件566滑至电缆组件306的外护套1302、1402上。图27示出在电缆组件端部上的组装的插头连接器组件。在第一密封件560前方延伸的第一罩体532的顶壁538上的一部分可以额外地或可选地用标识2702标记，该标识可以帮助技术人员防止插头连接器组件302与插座连接器组件304的错误组装。
在某些实施例中，虽然示出闩锁516位于插头连接器组件302的第二罩体550中，但闩锁1104可以是插头连接器组件的外罩体的一部分并且可以位于外部，如图11的插头连接器组件1102示例性示出的那样。在其他实施例中，插头连接器组件(例如图12所示的插头连接器组件1202)可以没有任何闩锁装置，以便于与插座连接器组件304固定。
插座连接器组件
图7-图9示出根据本公开某些实施例的插座连接器组件304的组装透视图、分解图和前视图。如图所示，插座连接器组件304包括壳体702，壳体702具有第一端704和第二端706。在某些实施例中，壳体702通过模制工艺形成。插座连接器组件304还包括外罩体738，外罩体738通过卡扣件740接合至壳体。如图3所示，外罩体738具有封闭端744和开口端746。该外罩体738适合于，即尺寸和/或形状设计为，形成与插头连接器组件302的过盈配合。在实施例中，外罩体738的厚度在0.1毫米-10厘米的范围内。在实施例中，外罩体738由塑料制成。在其他实施例中，外罩体738由金属制成。在实施例中，外罩体738具有一个或多个腿以与PCB接合。
壳体702的第一端704具有位于壳体顶部上的多个第一凹槽710，以及位于壳体底部上的多个第二凹槽714。在实施例中，插座连接器组件304包括分离器部718，其至少部分地设置在多个第一凹槽710与多个第二凹槽714之间的间隙716中。在某些实施例中，分离器部718与壳体702一体形成。
如图3和图8所示，插座连接器组件304包括第一支撑720，其位于分离器部718与壳体的顶部708之间。插座连接器组件304还包括第二支撑722，其位于分离器部718与壳体702的底部712之间。在某些实施例中，第一支撑720和第二支撑722由热塑性聚合物制成。
继续参考图3和图8，插座连接器组件304进一步包括第一组的分层导电销A1-A11，其延伸穿过第一支撑720中的第一组的孔726，并且至少部分地设置在第一凹槽710内。插座连接器组件304还包括第二组的L形导电销B1-B11，其延伸穿过第二支撑722中的第二组的孔730，并且至少部分地设置在限定于壳体702的底部712中的第二凹槽714内。
第一组的分层导电销A1-A11和第二组的L形导电销B1-B11中的每个销具有第二端736，第二端736可以(例如通过焊接)连接至PCB。在实施例中，第一组的分层导电销A1-A11和第二组的L形导电销B1-B11中的每个销通过可重复间距与相邻的导电销分开。在实施例中，一个或多个导电销连接至接地导体。在实施例中，第一组的分层导电销A1-A11和第二组的L形导电销B1-B11中的每个销具有介于40欧姆和50欧姆之间的阻抗。在其他实施例中，这些销中的每个销可以具有80欧姆-90欧姆范围内的阻抗。
图10示出根据本公开的某实施例的连接器组件300的插头连接器组件302和插座连接器组件304中各种导体的定位。如图所示，插头连接器组件302和插座连接器组件304包括多个销。与插头连接器组件302相关联的导电部和与插座连接器组件304相关联的导电部已线性布置。例如，图中示出分别具有11个销的第一排112和第二排114(A1-A11和B1-B11)与插头连接器组件302相关联，同时示出分别具有11个销的第一排112和第二排114(A1-A11和B1-B11)与插座连接器组件304相关联。
在实施例中，插头连接器组件302具有22个销，每个销可以与来自电缆组件306的至少一个导体相对应。在图10所示的实施例中，插头连接器组件302的销A1、A6、A11、B5和B7是接地销。这些销连接至接地导体。类似地，插头连接器组件302的销B2、B3、B9和B10是连接至电力导体的电源销。有时，某些销可以省略。当省略销时，它们可以稍后分配并最终连接至导体。销的布置可以根据特定连接器组件和传输要求而改变。
在某些实施例中，有十一个导体与销A1-A11相对应，这些导体以图10所示的销配置连接至插头连接器组件302和插座连接器组件304。十一个导体由用于高速数据传输的四对导体组成。这些导体对是高速对，优先聚合到至少30Gbps(原始)带宽，用于三米长的电缆。三个导体是接地导体。
在某些实施例中，有十一个导体与销B1-B11相对应，这些导体以图10所示的配置连接至插头连接器组件302和插座连接器组件304。十一个导体由连接至SBU1和SBU2销(B1、B4和B8、B11)的两对次级总线导体组成。这些次级总线导体可以是未屏蔽的并且是单端的。两对是能够承载多达1.5A电流输送并且具有DC电阻的电力导体。两个接地导体连接至销B5和B7。每个导体优选地是屏蔽的并通过每端上的金属壳端接到连接器组件中。
关于这种配置的销B1-B11，连接器组件302、304的销B2、B3、B9和B10是连接至电力导体的电源销。插头连接器组件302的销B2和B3与PWR_TX销相对应，当与对应的插座销配合时，PWR_TX销从插座连接器组件304所在的电源向电缆组件输送电力。SBU1和SBU2销B1、B4和B8、B11连接至两对次级总线导体。销B5和B7是接地导体销。B6处的DETECT销定义为检测插头连接器组件302完全插入插座连接器组件304中时，在所有销处形成电接触的事件。DETECT销在插座侧微弱地向上拉，直到它与插头侧销配合。当发生堵塞事件时，将它拉至地面。与其余销相比，DETECT销通常具有最小尺寸，以成为最后接合的销和首先脱离的销。
在图10所示的销配置中，插座连接器组件304的引出线是插头连接器组件302的引出线的镜像。一个连接器组件的TX1高速对映射至另一连接器的TX1对，并且TX2对映射至TX2对。类似地，一个连接器组件的RX1高速对映射至另一连接器的RX1对，并且RX2对映射至RX2对。此外，一个连接器组件的PWR_TX映射至另一连接器组件的PWR_TX，并且类似地，一个连接器组件的PWR_RX映射至另一连接器组件的PWR_RX。一个连接器组件的SBU1对映射至另一连接器组件的SBU1对，并且类似地，一个连接器组件的SBU2对映射至另一连接器组件的SBU2对。漏极导体和接地导体一起接在插板上，用作高速和低速信号的电力和共模分量的返回路径。
在某些实施例中，每个高速差分对满足或超过差分插入损耗，其基于如图28所示的90欧姆差分而标准化。在某些实施例中，每个高速差分对满足或超过差分返回损耗，其基于如图29所示的90欧姆差分而标准化。在某些实施例中，每个高速差分对满足或超过通过模式转换损耗(SCD21，与共模转换的差分)，其基于如图30所示的90欧姆差分而标准化。在某些实施例中，在任意两对相反方向之间的近端串扰满足或超过差分串扰极限，其基于如图31所示的90欧姆差分而标准化。在某些实施例中，在任意两对相同方向之间的远端串扰满足或超过差分串扰极限，其基于如图32所示的90欧姆差分而标准化。
已知电缆组件的AC性能在恶劣的环境条件下会降低，即当与正常条件相比暴露于极端湿度和/或极端温度时，损失更大且阻抗不连续。在实施例中，本文公开的连接器组件106、108或302、304满足标称状态下的插入损耗要求。在某些实施例中，所有高速对满足或超过参考标准化为90欧姆差分的插入损耗要求。如图28所示，标称状态下的插入损耗分别不大于-0.5dB@0.1GHz、-1.25dB@2.5GHz、-2.0dB@5GHz、-3.0dB@10GHz和-4.0dB@15GHz。
在某些实施例中，所有高速对满足或超过参考标准化为90欧姆差分的图29所示的返回损耗要求。如图29所示，标称状态下的返回损耗不大于-20dB@0.1GHz、-15dB@2.5GHz、-15dB@5GHz、-10dB@7.5GHz、-10dB@10GHz和-6dB@15GHz。
在某些实施例中，对于2.5GHz至15GHz之间的频率，模式转换在标称状态下限制为-20dB，并且在0.1GHz的频率下限制为-28dB，如图30所示。
在某些实施例中，每个高速对满足或超过参考标准化为90欧姆差分的图31所示的近端串扰要求。如图31所示，标称状态下的近端串扰不大于-36dB@0.1GHz-5GHz、-30dB@10GHz和-24dB@15GHz。
在某些实施例中，每个高速对满足或超过参考标准化为90欧姆差分的图32所示的远端串扰要求。如图32所示，标称状态下的远端串扰不大于-34dB@0.1GHz至2.5GHz、-30dB@5GHz和-24dB@10GHz至15GHz。
在实施例中，当连接器组件被正确配合时，连接器组件和电缆满足IP65/IP6K9K防尘和防水合规性。在某些实施例中，连接器组件和电缆满足或超过根据IEC标准60529的IPX4等级。也就是说，连接器组件和电缆可以优选能够承受水的意外飞溅。在某些实施例中，连接器组件和电缆满足更高的等级，如IPX7，这表示能够抵抗在一米深的水中意外浸入长达30分钟。轮辋结构、一个或多个O形环、液体垫圈、就地固化(cure-in-place)或就地成型(form-in-place)垫圈或端面密封件或其他结构可以用于达到IPX4或更高等级。在其他实施例中，连接器组件和电缆是IPX8级，用于连续的水下使用。
此外，在其他实施例中，具有配合连接器和导体终端的电缆优选能够承受根据USCAR-21修订版3规范的热循环和静态热应力曲线。如果发生瞬态电流不连续，则持续时间不超过1μs。
耐热冲击性和抗振性的合规性限制对于汽车应用来说尤其重要，因为通过环境温度波动并且通过操作(例如，在电动车辆电池放电或马达操作期间产生的热量)可能导致高的温度。
在某些实施例中，具有配合导体和导体终端的电缆优选能够承受根据USCAR-2修订版6规范的抗振性。具有配合导体和导体终端的电缆还可以承受由坑洼或其等效物产生的机械冲击。在以下两个测试期间及结束时，电缆保持高品质的接触：1)在6个方向(即x、y和z轴的正方向和负方向)中的每个方向上进行12G峰值半正弦加速度的400次循环达20ms；以及2)相同的6个方向上35G峰值半正弦加速度的10次循环达10ms。如果在随机振动和/或机械冲击期间发生瞬态电流不连续，则持续时间不超过1μs(微秒)。
在某些实施例中，每个连接器组件302/304与电缆的配合具有锁和键的机构(例如，插头连接器组件302中的凹口、和主电缆结构中位于凹口中的结构，或者反之亦然)，以仅允许插头连接器组件302与电缆结构之间的单个配合朝向。在某些实施例中，包覆模制区域(overmold area)上形成诸如键或凹口等机械特征，从而仅可以在一个(法线)朝向上进行配合。一旦凹口与插座侧的相反的结构正确配合，则凹口即符合IPX4防水要求。在其他实施例中，应当符合IP65/IP6K9K防尘和防水要求。
该配合优选需要20N或更小且5N或更大的力施加前100个循环，并且一旦配合，则配合的插头连接器组件302和主电缆结构优选能够在前100次循环中承受200N或更小且75N或更大的拉力。然而，为了使插头连接器组件302与主电缆结构配合，可能需要更大或更小的力。电缆组件306优选能够承受至少75N的拉力，从而当施加至少75N的拉力达一分钟同时夹紧电缆组件306的一端时，不会发生物理破坏。
在某些实施例中，对于静止模式和振动/热(即驱动)模式，电源和接地路径的DC电阻满足表1中规定的要求，以确保对于4A的电力输送来说，跨过电缆组件的IR降为1400mV或更低。优选地，振动/热模式中的DC电阻对于每个高速信号<＝5欧姆，对于SBU信号<＝10欧姆。
表1
前述公开内容并非旨在将本公开限制于所公开的精确形式或特定使用领域。因此可以预期的是，根据本公开，各种备选实施例和/或对于本公开的修改(无论是明确描述的还是暗示的)，都是可能的。在如此描述了本公开实施例的情况下，本领域普通技术人员将认识到，在不偏离本公开的范围的情况下，可以在形式和细节上进行改变。例如，文中提到的是“一个线”或“多个线”，但本领域普通技术人员将理解，在某些实施例中，可以替换一个或多个导体(例如，没有任何绝缘或外部护套的金属)。作为另一实例，文中提到的是“一个导体”或“多个导体”，但本领域普通技术人员将理解，在某些实施例中，可以替换一个或多个线(例如，具有绝缘或外部护套的金属导体)。因此，本公开仅受权利要求的限制。
在前述说明书中，已经参考特定实施例描述了本公开。然而，如本领域技术人员将理解的，在不偏离本公开主旨和范围的情况下，可以修改或以各种其他方式实现本文公开的各种实施例。因此，认为该描述是说明性的，并且旨在教导本领域技术人员制造和使用所公开的电缆组件的各种实施例的方法。应当理解的是，本文所示和所述的公开内容的形式应视为代表性实施例。等效元件或材料可以代替本文中代表性地示出和描述的那些元件或材料。此外，本公开的某些特征可以独立于其他特征的使用而使用，在受益于本公开的描述之后，所有这些对于本领域技术人员来说是显而易见的。诸如“包括”，“包含”、“结合”、“由......组成”、“具有”、“是”等用于描述和要求保护本公开的表达旨在以非排他的方式理解，即允许存在未明确描述的项、构件或元件。提到单数应理解为也涉及复数。
此外，本公开披露的各种实施例应理解为说明和解释性的，并且不应理解为以任何方式对本公开进行限制。提到的所有结合(例如，附接、附加、耦合、连接等)仅用于帮助读者理解本公开，并且可能不会形成限制，尤其是对本文公开的系统和/或方法的位置、朝向或使用的限制。因此，如果有的话，提到的结合应广义地理解。而且，这些表示结合的词不一定表示两个元件直接彼此相连。
此外，所有的数值，例如但不限于，“第一”、“第二”、“第三”、“主要”、“次要”、“主”或其他任意普通和/或数字数值，同样应理解为仅作为标识，用于帮助读者理解本公开的各种元件、实施例、变型和/或修改，并且不会形成任何限制，尤其对任意元件、实施例、变型和/或修改相对于或相比较于另一元件、实施例、变型和/或修改的顺序或偏好的限制。
同样应当理解的是，附图中描绘的一个或多个元件也可以以更独立或集成的方式实现，或者甚至被移除或有时在某些情况下被认为是不实用，有时根据特定应用被认为是有用的。

Claims (31)

1.一种电缆组件，其特征在于，包括：
第一电缆，以及与所述第一电缆同轴地布置的第二电缆，其中所述第一电缆和所述第二电缆的近端分别设置有连接器组件，来自所述第一电缆和所述第二电缆中的每个电缆的所述近端的所述连接器组件适于：
彼此连接，或
与一对插座端口连接，所述一对插座端口位于PCB内，所述PCB被设置在同轴地布置的所述第一电缆和所述第二电缆的旁边。
2.根据权利要求1所述的电缆组件，其特征在于，与所述第一电缆和所述第二电缆中的每个电缆的所述近端相关联的所述连接器组件是插头连接器组件和插座连接器中的一种。
3.根据权利要求2所述的电缆组件，其特征在于，连接器组件由所述插座连接器组件和所述插头连接器组件的组件所形成。
4.根据权利要求2所述的电缆组件，其特征在于，当来自所述第一电缆和所述第二电缆的近端的一对插座连接器组件与所述PCB上的所述一对插座端口连接时，形成连接器组件。
5.根据权利要求2所述的电缆组件，其特征在于，所述插头连接器组件包括：
次级PCB，具有：
第一侧，限定多个第一导电部，所述多个第一导电部被附接至存在于所述第一电缆和所述第二电缆中的一个电缆上的多个第一导体中的对应第一导体；以及
第二侧，限定多个第二导电部，所述多个第二导电部被附接至存在于所述第一电缆和所述第二电缆中的一个电缆上的多个第二导体中的对应第二导体。
6.根据权利要求5所述的电缆组件，其特征在于，所述次级PCB具有阶梯式配置，以限定第一方向上的第一部和第二方向上的第二部，所述第一部具有第一宽度，并且所述第二部具有小于所述第一宽度的第二宽度。
7.根据权利要求6所述的电缆组件，其特征在于，所述多个第一导电部和所述多个第二导电部位于所述次级PCB的所述第一部的所述第一宽度上。
8.根据权利要求7所述的电缆组件，其特征在于，所述插头连接器组件包括：
止动件，被接合至所述次级PCB的所述第二部，使得所述止动件的第一侧以与所述次级PCB的所述第一部隔开的关系被设置；
限定插口的保持器，所述插口侧向地容纳所述次级PCB的所述第一部，并且经由舌部和沟槽接头而在所述次级PCB的所述第一部与所述第二部之间确立与所述止动件的配合关系；
被设置在凹部内的闩锁，所述凹部被限定在所述保持器的顶表面上，并且所述闩锁经由分别被限定在所述保持器的所述顶表面和所述闩锁上的配合的销和插座而被接合至所述保持器，所述闩锁具有沿所述第二方向侧向地延伸的一对卡扣件；
第一罩体，具有分别在所述第一方向和所述第二方向上的第一开口端和第二开口端，所述第一罩体经由所述第一罩体的所述第一开口端而被容纳在所述闩锁、所述保持器和所述止动件上，使得所述第一开口端以在所述第一电缆和所述第二电缆中的一个电缆的外护套的旁边隔开的关系被设置，并且来自所述闩锁的所述一对卡扣件与被限定在所述第一罩体上的对应开口接合；
支撑件，被设置为围绕所述第一电缆和所述第二电缆中的一个电缆的所述外护套的周缘，并且与所述第一罩体的所述第一开口端接合；以及
第二罩体，具有分别在所述第一方向和所述第二方向上的第一开口端和第二开口端，所述第二罩体经由所述第二罩体的所述第一开口端而被容纳在所述第一罩体上，并且被点焊至所述第一罩体。
9.根据权利要求8所述的电缆组件，其特征在于，所述插头连接器组件包括第一密封件，所述第一密封件被设置为与所述第二罩体的外表面邻接。
10.根据权利要求8所述的电缆组件，其特征在于，所述插头连接器组件包括第二密封件，所述第二密封件被设置在所述支撑件与所述第一电缆和所述第二电缆中的一个电缆的所述外护套的所述周缘之间。
11.根据权利要求8所述的电缆组件，其特征在于，所述闩锁限定在所述闩锁上的凸起部，所述凸起部与限定在所述第二罩体的顶壁上的凹入柔性部相对应。
12.根据权利要求11所述的电缆组件，其特征在于，所述闩锁的所述凸起部和所述第二罩体的所述凹入柔性部经由被限定在所述第一罩体的顶壁中的侧向开口而彼此邻接。
13.根据权利要求6所述的电缆组件，其特征在于，所述插座连接器组件包括：
壳体，具有分别设置在所述第一方向和所述第二方向上的第一端和第二端，靠近所述壳体的所述第一端的所述壳体的顶部限定多个第一凹槽，并且靠近所述壳体的所述第一端的所述壳体的底部限定多个第二凹槽，所述多个第一凹槽和所述多个第二凹槽以水平堆叠配置被布置，并且以彼此隔开的关系被设置，以用于限定在彼此之间的间隙；
分离器部，至少部分地被设置在所述间隙中，并且从所述壳体的所述第一端与所述第二端之间延伸至沿所述第二方向在所述壳体外部的预定距离处终止；
第一支撑，位于所述分离器部与所述壳体靠近所述壳体的第二端的所述顶部之间；
第二支撑，位于所述分离器部与所述壳体靠近所述壳体的第二端的所述底部之间；
第一组的分层导电销，延伸穿过所述第一支撑中的第一组的孔，并且至少部分地被设置在被限定于所述壳体的所述顶部中的所述多个第一凹槽内；以及
第二组的L形导电销，延伸穿过所述第二支撑中的第二组的孔，并且至少部分地被设置在被限定于所述壳体的所述底部中的所述多个第二凹槽内。
14.根据权利要求13所述的电缆组件，其特征在于，所述第一组的分层导电销具有向下拱起的第一端，所述向下拱起的第一端被设置为在所述壳体的所述第一端的近侧，并且所述第二组的L形导电销具有向上拱起的第一端，所述向上拱起的第一端被设置为在所述壳体的所述第一端的近侧，来自所述第一组的分层导电销的所述向下拱起的第一端和来自所述第二组的L形导电销的所述向上拱起的第一端被设置在彼此的旁边。
15.根据权利要求14所述的电缆组件，其特征在于，来自所述第一组的分层导电销和所述第二组的L形导电销中的每个导电销具有通过焊接而被连接至所述PCB的第二端。
16.根据权利要求14所述的电缆组件，其特征在于，来自所述第一组的分层导电销和所述第二组的L形导电销中的每个导电销具有在40欧姆与50欧姆之间的阻抗。
17.根据权利要求14所述的电缆组件，其特征在于，来自所述第一组的分层导电销和所述第二组的L形导电销中的每个导电销具有在80欧姆与90欧姆之间的阻抗。
18.根据权利要求14所述的电缆组件，其特征在于，来自所述第一组的分层导电销和所述第二组的L形导电销中的每个导电销通过可重复间距与相邻导电销分开。
19.根据权利要求14所述的电缆组件，其特征在于，一个或多个导电销被连接至接地导体，并且一个或多个销被连接至能够承载高速数据通信的导体。
20.根据权利要求14所述的电缆组件，其特征在于，所述导电销包括被连接至用于数据传输的导体的销、被连接至用于电力传输的导体的销、以及被连接至用作次级总线的导体的销。
21.根据权利要求13所述的电缆组件，其特征在于，所述插座连接器组件包括：
外罩体，与被限定在所述壳体的外表面上的卡扣件接合，所述外罩体具有所述第二方向上的封闭端，并且沿所述第一方向延伸以限定开口端。
22.根据权利要求21所述的电缆组件，其特征在于，所述插座连接器组件的所述外罩体确立与所述插头连接器组件的过盈配合。
23.根据权利要求21所述的电缆组件，其特征在于，所述插座连接器组件的所述外罩体限定与所述PCB接合的一个或多个腿。
24.根据权利要求21所述的电缆组件，其特征在于，所述外罩体限定用于与一个或多个EMI导体连接的一个或多个点。
25.根据权利要求21所述的电缆组件，其特征在于，所述外罩体的厚度在0.1毫米至10厘米的范围内。
26.根据权利要求21所述的电缆组件，其特征在于，所述外罩体由金属制成。
27.根据权利要求13所述的电缆组件，其特征在于，所述分离器部与所述壳体一体地形成。
28.根据权利要求13所述的电缆组件，其特征在于，所述壳体和所述分离器部由热塑性聚合物制成。
29.根据权利要求13所述的电缆组件，其特征在于，所述第一支撑和所述第二支撑由热塑性聚合物制成。
30.根据权利要求13所述的电缆组件，其特征在于，所述壳体通过层压工艺形成。
31.根据权利要求13所述的电缆组件，其特征在于，所述第一组的孔和所述第二组的孔的尺寸被设计为提供降低的介电常数。
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