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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Verbinderanordnung
und spezieller eine elektrische Verbinderanordnung und einen Buchsenverbinder
für die
Hochgeschwindigkeitssignalübertragung, die
bei der Hochgeschwindigkeitsdigitalbildübertragung angewandt wird.
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Steckverbinder,
die eine Platte in einem elektrischen Verbinder aufweisen, sind
bekannt. Der Kontaktmechanismus des Steckverbinders, der in der
Japanischen Gebrauchsmusteranmeldung Kokai Nr. H1-150379 offenbart
wird, wird in 16 als ein Beispiel für einen
derartigen Steckverbinder gezeigt. Bei diesem Steckverbinder 200 ist
eine Vielzahl von Leiterbahnen in einem vorgegebenen Abstand auf
beiden Seiten einer Isolierplatte 202 angeordnet und daher
als Kontakte 204 des Steckverbinders 200 ausgebildet.
Diese Kontakte 204 sind auf beiden Seiten angeordnet und
sind entgegengesetzt zueinander ausgerichtet.
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Ein
Buchsenverbinder, der mit einer Abschirmungshülle ausgestattet ist, wird
in der Japanischen Gebrauchsmusteranmeldung Kokai Nr. S63-172071 offenbart.
Diese Abschirmungshülle
wird gebildet, indem sie aus einem einzelnen Blech geformt wird,
und sie ist aus einem Hüllenteil
konstruiert, das über
die Vorderfläche
des Gehäuses
abgedeckt wird. Ein gebogenes Teil wird von diesem Hüllenteil
nach hinten gebogen, und ein Arretierschenkelteil wird für eine Befestigung
an der Platte benutzt, die vom gebogenen Teil weiter nach unten
gebogen wird. Eine integrierte Abschirmung (elektromagnetische Abschirmung)
wird im Ergebnis des Kontaktes mit der Abschirmung eines Gegensteckverbinders
durch das Hüllenteil
und eine Erdung mit der Platte über
den gebogenen Teil und den Arretierschenkelteil gebildet.
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Ein
Buchsenverbinder, der mit einer gleichen Abschirmungshülle ausgestattet
ist, wird in der Japanischen Patentveröffentlichung Nr. H10-511211
offenbart. Dieser Buchsenverbinder weist eine Metallhülle, die
einen Gegensteckverbinder berührt,
und ein separates Erdungselement auf, das diese Metallhülle elektrisch
kontaktiert. Dieser Verbinder ist so konstruiert, dass die Erdung
an der Platte durch Löten
des Erdungselementes an die Platte zustande gebracht wird.
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Ein
Buchsenverbinder, der ein isolierendes Gehäuse und eine Metallabschirmung,
die das isolierende Gehäuse
bedeckt, aufweist, wird in der Europäischen Patentanmeldung EP-A-0524426
offenbart, die so betrachtet wird, dass sie den genauesten bisherigen
Stand der Technik verkörpert.
Die Metallabschirmung wird an Erdungsleiterbahnen der Leiterplatte
geerdet, indem Füße montiert
werden, die sich von den Seitenwänden
der Metallabschirmung erstrecken.
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Beim
konventionellen Steckverbinder, wie er in der Japanischen Gebrauchsmusteranmeldung
Kokai Nr. H1-150379 offenbart wird, wird dem Übersprechen zwischen den Übertragungswegen,
die durch die Leiterbilder gebildet werden, keine Beachtung geschenkt.
Dementsprechend werden die übertragenden
Signale leicht durch ein derartiges Übersprechen beeinflusst. Außerdem wird
in Fällen,
wo mehrere dieser Leiterbahnen für
den Strom verwendet werden, das zusätzliche Rauschen erzeugt.
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Obgleich
die Abschirmungshülle
des Buchsenverbinders, der in der Japanischen Gebrauchsmusteranmeldung
Kokai Nr. 563-172071 offenbart wird, zusammenhängend gebildet wird, indem
sie aus einem einzelnen Blech gestanzt und gebogen wird, ist der
Abstand vom Kontaktabschnitt des Arretierschenkels, der an der Platte
geerdet wird, lang. Dementsprechend ist die Induktivität oder der
Erdungsweg groß,
was weiter das Rauschen im System verstärkt.
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Außerdem ist
die Abschirmungshülle
des Buchsenverbinders, der in der Japanischen Patentveröffentlichung
Nr. H10-511211 offenbart wird, aus zwei Teilen konstruiert, was
aus der Perspektive der Fertigung unerwünscht ist. Es ist wünschenswert,
die Anzahl der erforderlichen Teile zu reduzieren ebenso wie den
Erdungsweg zu verkürzen,
was eine Hochgeschwindigkeitssignalübertragung gestattet.
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Die
vorliegende Erfindung wurde angesichts dieser Probleme ausgedacht.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer
elektrischen Verbinderanordnung, die ein Übersprechen verhindert und
für eine
Hochgeschwindigkeitsübertragung geeignet
ist.
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Ein
weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung
einer elektrischen Verbinderanordnung, die billig ist, und die verbesserte
Impedanzanpassungsfähigkeiten
aufweist.
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Ein
noch weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung
eines Buchsenverbinders mit einer Erdungsverbindung, der für die Hochgeschwindigkeitssignalübertragung
geeignet ist, und bei dem die Anzahl der erforderlichen Teile ebenfalls
klein ist.
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Ein
elektrischer Verbinder für
einen Eingriff mit dem der vorliegenden Erfindung ist mit einem
Gehäuse,
einem isolierenden Körper
in Plattenform, der in dem vorangehend erwähnten Gehäuse gehalten wird, ausgestattet
und weist eine Vielzahl von leitenden Anschlussflächen auf,
die Gegenkontakte kontaktieren, die auf beiden Seiten gebildet werden,
und Kabel, die mit den vorangehend erwähnten leitenden Anschlussflächen verbunden
werden, wobei ein jedes der vorangehend erwähnten Kabel einen +Signaldraht
und einen –Signaldraht
hat, die für
eine Differentialübertragung
verwendet werden, und einen Erdungsdraht aufweist, wobei der vorangehend
erwähnte
+Signaldraht und -Signaldraht eines jeden Kabels mit benachbarten
leitenden Anschlussflächen auf
einer Seite des vorangehend erwähnten
isolierenden Körpers
verbunden werden, während
der vorangehend erwähnte
Erdungsdraht mit einer leitenden Anschlussfläche auf der anderen Seite des
isolierenden Körpers
verbunden wird, der zwischen den vorangehend erwähnten leitenden Anschlussflächen positioniert
ist, mit denen der vorangehend erwähnte +Signaldraht und –Signaldraht
entsprechend verbunden werden, und die vorangehend erwähnten leitenden
Anschlussflächen
werden so angeordnet, dass die vorangehend erwähnten leitenden Anschlussflächen, mit
denen die vorangehend erwähnten
+Signaldrähte
oder –Signaldrähte verbunden
werden, und die leitenden Anschlussflächen, mit denen Signaldrähte der
gleichen Phase, die zu anderen benachbarten Kabeln gehören, verbunden
werden, in der unmittelbarsten Nähe
zueinander angeordnet werden.
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Der
Verbinder, auf den man sich vorangehend bezieht, kann so konstruiert
werden, dass leitende Anschlussflächen für eine Stromversorgungsverwendung
auf der Außenseite
der Reihen von leitenden Anschlussflächen für die Signalverwendung, die
auf dem isolierenden Körper
angeordnet sind, angeordnet werden. In diesem Fall ist es wünschenswert,
dass die leitenden Anschlussflächen,
die für das
Erden der Stromversorgung verwendet werden, auf der Seite der leitenden
Anschlussflächen
angeordnet werden, die für
Signale verwendet werden, und dass die leitenden Anschlussflächen auf
der aktiven Drahtseite auf der Außenseite der leitenden Anschlussflächen angeordnet
werden, die für
das Erden verwendet werden. Außerdem
ist es wünschenswert, dass
leitende Anschlussflächen,
die für
die Stromversorgung verwendet werden, auf beiden Seiten der Reihen
von leitenden Anschlussflächen
angeordnet werden, die für
Signale verwendet werden.
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Entsprechend
der Erfindung wird ein Buchsenverbinder nach Patentanspruch 1 bereitgestellt.
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Nachfolgend
werden eine bevorzugte Ausführung
des elektrischen Verbinders der vorliegenden Erfindung, ein Verbinder
des Typs, bei dem die Erfindung anwendbar ist, und ein komplementärer Verbinder
detailliert mit Bezugsnahme auf die beigefügten Fig. beschrieben, die
zeigen:
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1 eine
Vorderansicht einer elektrischen Verbinderanordnung für einen
Eingriff mit einem Verbinder entsprechend der vorliegenden Erfindung;
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2 eine
Ansicht der in 1 gezeigten elektrischen Verbinderanordnung
von unten;
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3 eine
Seitenansicht der in 1 gezeigten elektrischen Verbinderanordnung;
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4 eine
Schnittdarstellung des Kabels;
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5 eine
Schnittdarstellung längs
der Linie 5-5 in 3;
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6 eine
Schnittdarstellung längs
der Linie 6-6 in 1;
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7 eine
Schnittdarstellung längs
der Linie 7-7 in 1;
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8 eine
vergrößerte Vorderansicht,
die eine Teilansicht der Leiterplatte zeigt, auf der leitende Anschlussflächen abwechselnd
mit einem vorgeschriebenen Abstand angeordnet sind;
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9 eine
Gesamtvorderansicht der Leiterplatte;
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10 eine
perspektivische Darstellung eines Buchsenverbinders, bei dem die
Erfindung zur Anwendung gebracht werden könnte;
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11 eine
Längsschnittdarstellung
des in 10 gezeigten Buchsenverbinders;
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12 eine
Draufsicht eines Buchsenverbinders, der eine Ausführung der
vorliegenden Erfindung bildet;
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13 eine
Vorderansicht des in 12 gezeigten Verbinders;
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14 eine
Seitenansicht des in 12 gezeigten Verbinders;
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15 eine
Schnittdarstellung der elektrischen Verbinderanordnung aus 7,
die mit der in 10 in Eingriff gebracht wird;
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16 eine
perspektivische Darstellung, die ein Beispiel für einen konventionellen elektrischen Verbinder
zeigt.
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Wie
in 1 gezeigt wird, weist der Verbinder 1 ein
Kunststoffabdeckelement 2, das aus zwei Teilen besteht,
deren hintere Abschnitte eine schmale Breite aufweisen, und eine
Metallabschirmungshülle 6 auf,
die aus einem zweiten Paar von Teilen besteht, die in diesem Abdeckelement 2 aufgenommen
werden. Das Abdeckelement 2 besteht aus einer Reihe von
Abdeckelementhalbkörpern 2a und 2b,
und die Hülle 6 besteht
aus einer Reihe von Hüllenhalbkörpern 6a und 6b.
Ein Leiterplattenhalter, auf den man sich hierin nachfolgend einfach
als einen Halter 4 bezieht, der ein Paar Einklinkarme 8 aufweist,
die als zusammenhängende
Teile ausgebildet sind, ist innerhalb dieser Hülle 6 angeordnet.
Der Halter 4 hält
eine isolierende Leiterplatte 10 im Inneren. Die Leiterplatte 10 ist
längs der
Länge eines
Eingriffsteils 9 annähernd
in der Mitte des Eingriffsteils 9 angeordnet. Wie es am
deutlichsten in 2 und 3 gezeigt
wird, wird die Hülle 6 durch
das Abdeckelement 2 so bedeckt, dass der vordere Teil der
Hülle 6 freigelegt
wird.
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Die
Einklinkarme 8, 8 sind als Kragarme ausgebildet,
die feste Enden 8a an den Seitenflächen des vorderen Endabschnittes
des Halters 4 aufweisen, und die sich nach hinten unter
einem Winkel erstrecken. Die freien Enden 8b sind in Richtung
der Seitenflächen 12 des
Abdeckelementes 2 gebogen und so positioniert, dass diese
freien Enden 8b ungehindert auf den Seitenflächen 12 gleiten
können.
Wie es am deutlichsten in 3 gezeigt
wird, weisen die Einklinkarme 8 einen Abschnitt 16 mit
schmaler Breite, der in der Mitte des Einklinkarmes 8 ausgebildet ist,
und Eingriffsvorsprünge 14 auf,
die nach hinten liegen, und die eine Fortsetzung des Abschnittes 16 mit
schmaler Breite bilden. Wenn der Verbinder 1 mit einem
elektrischen Gegensteckverbinder 100 in Eingriff kommt,
der nachfolgend (10) beschrieben wird, kommen
diese Eingriffsvorsprünge 14 mit
dem Gegensteckverbinder 100 in Eingriff. Außerdem können derartige
Einklinkarme ebenfalls auf der oberen Fläche und/oder Unterfläche des
Halters 4 angeordnet werden. Außerdem erstreckt sich ein aufgeweiteter
Abschnitt 26 nach hinten längs des axialen Drahtes vom
Abdeckelement 2, und ein Kabel 70 wird innerhalb
dieses aufgeweiteten Abschnittes 26 aufgenommen. Einzelheiten
der Befestigungsbeziehung zwischen dem Halter 4 und der
Leiterplatte 10 werden nachfolgend detaillierter beschrieben.
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Das
bei diesem Verbinder 1 benutzte Kabel wird jetzt mit Bezugnahme
auf 4 beschrieben. Dieses Kabel 70 weist
einen isolierenden Außenmantel 72 und
einen umflochtenen Draht 74 auf, der als Erde funktioniert.
Das Kabel 70 enthält
ebenfalls eine Vielzahl von Kabeln 80 mit kleinem Durchmesser
auf der Innenseite. Die Kabel 80 mit kleinem Durchmesser
sind im allgemeinen Kabel der Art, die als geschirmte verdrillte
Doppeltleitungen bekannt sind, die für eine Verwendung bei der Hochgeschwindigkeits-Digital-Differential-Signalübertragung
geeignet sind. Wie es aus 4 deutlich
wird, weist ein jedes dieser Kabel 80 mit kleinem Durchmesser
einen isolierenden Außenmantel 80a,
eine Aluminiumfolienabschirmung 80b, die die Innenfläche dieses
Außenmantels 80a bedeckt,
und drei Arten von elektrischen Drähten 88 auf der Innenseite
dieser Aluminiumfolie 80b auf. Diese elektrischen Drähte 88 bestehen
aus einem +Signaldraht 82, einem –Signaldraht 84 und
einem Erdungsdraht 86. Diese drei elektrischen Drähte 88 werden
miteinander verdrillt und innerhalb der Aluminiumfolie 80b eines
jeden der Kabel 80 mit kleinem Durchmesser angeordnet.
Der +Signaldraht 82 und der –Signaldraht 84 weisen
entsprechende Signalleiter 82a und 84a auf, und
sie weisen isolierende Außenmäntel 82b und 84b auf, die
diese Signalleiter 82a und 84a bedecken. Der Erdungsdraht 86 ist
ein blanker elektrischer Draht und wird in einem Zustand aufgenommen,
in dem dieser Draht die Aluminiumfolie 80b berührt.
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Die
folgende Beschreibung betrifft 5 bis 7.
Die Hüllenhalbkörper 6a und 6b sind
so angeordnet, dass sich die Seitenwände 14 einander überdecken.
Indem der Halter 4 auf der Innenseite angeordnet ist, werden
daher die Hüllenhalbkörper 6a und 6b miteinander
mittels eines bekannten Verfahrens verankert, wie beispielsweise
durch einen verriegelnden Eingriff oder einen einklinkenden Eingriff
Als Ergebnis dessen wird der Halter 4 ebenfalls innerhalb der
Hülle 6 gehalten.
Führungsnuten 16,
die die Leiterplatte 10 aufnehmen, werden auf beiden Seiten des
Halters 4 gebildet, und tragende Teile 18 und 20 werden
im mittleren Abschnitt gebildet. Der Zwischenraum zwischen den tragenden
Teilen 18 und 20 bildet einen Leiterplattendurchgang 22,
in den die Leiterplatte eingesetzt wird. Vorstehende Teile 24, die
die obere Fläche 10a der
Leiterplatte 10 berühren,
werden auf beiden Seiten des oberen Teils des vorderen Endabschnittes
des Halten 4 gebildet. Wenn die Leiterplatte 10 durch
den Halter 4 getragen wird, wird der annähernde mittlere
Abschnitt der Leiterplatte 10 im Halter 4 durch
die tragenden Teile 18 und 20 getragen, und beide
Seiten der oberen Fläche 10a werden
bis zum vorderen Ende der Leiterplatte 10 getragen. Leitende
Anschlussflächen 34,
die nachfolgend beschrieben werden (8), werden auf
der freigelegten oberen und unteren Fläche des vorderen Endes der
Leiterplatte 10 angeordnet.
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Als
nächstes
wird die Verbindung des Kabels 70 und der Leiterplatte 10 mit
Bezugnahme auf 7 beschrieben. Der Endabschnitt 28 des
Kabels 70 ist innerhalb des aufgeweiteten Abschnittes 26 in
der Nähe
des hinteren Endes des Verbinders 1 angeordnet. Die elektrischen
Drähte 88 der
kleinen Kabel 80, die vom Endabschnitt 28 freigelegt
sind, werden durch Löten
auf leitende Anschlussflächen
(in den Fig. nicht gezeigt) angeschlossen. Außerdem werden die äußeren Abdeckungen 80a und
die Aluminiumfolien 80b der kleinen Kabel 80 aus 7 weggelassen.
Die Signalleiter 82a und 84a werden von den Enden
der elektrischen Drähte 88 freigelegt,
und diese Signalleiter 82a und 84a und die Erdungsdrähte 86 werden
mit den leitenden Anschlussflächen
verbunden. In 7 werden nur zwei elektrische
Drähte 88 miteinander
verdrillt für
den Zweck der Beschreibung gezeigt. Tatsächlich jedoch ist eine Vielzahl
von elektrischen Drähten 88 innerhalb
der Hülle 6 angeordnet
und mit der Leiterplatte 10 verbunden, wobei Sätze von
drei Drähten
als eine Einheit genommen werden.
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Der
umflochtene Draht 74, der auf der Innenseite des Kabels 70 positioniert
ist, wird vom Ende des Außenmantels 72 abgestreift,
dieser umflochtene Draht 74 wird über den Endabschnitt 28 des
Kabels 70 zurückgeklappt
und innerhalb des hinteren Teils 30 der Hülle 6 angeordnet.
Eine Metallendhülse 32 wird über der
Außenseite
des hinteren Teils 30 der Hülle 6 und der Außenseite
des Endabschnittes 28 des Kabels 70 angepasst.
Diese Endhülse 32 wird
so gecrimpt, dass die Hülle 6 und
der umflochtene Draht 74 elektrisch verbunden werden.
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Als
nächstes
wird die Leiterplatte 10 mit Bezugnahme auf 8 beschrieben. 8 ist
eine vergrößerte Vorderansicht,
die eine Teilansicht der Leiterplatte 10 zeigt, auf der
leitende Anschlussflächen 34 abwechselnd
mit einem vorgeschriebenen Abstand angeordnet werden. Auf dieser
Leiterplatte 10 sind die leitenden Anschlussflächen, auf
die man sich hierin nachfolgend einfach als „Anschlussflächen" 34 bezieht,
abwechselnd auf beiden Seiten der Leiterplatte 10 angeordnet.
Diese leitenden Anschlussflächen 34 werden
mit den leitenden Anschlussflächen verbunden,
mit denen die elektrischen Drähte 88 verbunden
sind. Die Breite der Anschlussflächen 34 wird auf
eine Breite festgelegt, die gestattet, dass eine Impedanzanpassung
erhalten wird. Zieht man die Arbeitscharakteristik der Verbindung
mit den elektrischen Drähten 88 und
die Eingriffseigenschaften mit dem Gegensteckverbinder in Betracht,
wird die Breite der Anschlussflächen 34 an
beiden Enden so festgelegt, dass diese Breite größer ist als die Breite der anderen
Abschnitte der Anschlussflächen 34.
Für die Zwecke
der Impedanzanpassung ist es jedoch wünschenswert, dass die Länge der
Anschlussflächen 34 mit
einer vorgeschriebenen Breite so lang wie möglich ist. Alternativ können die
Anschlussflächen 34 zusammenhängend mit
der gleichen Breite gebildet werden. Die Polarität dieser leitenden Anschlussflächen 34 kann
wie folgt beschrieben werden: Beispielsweise unter der Annahme,
dass die leitende Anschlussfläche 34a,
die am weitesten nach links in 8 positioniert
ist, ein +Differentialsignal überträgt, und
dass die leitende Anschlussfläche 34b ein –Differentialsignal überträgt, werden
dann die leitenden Anschlussflächen 34 mit
diesen Polaritäten
auf der gleichen oberen Fläche 10a angeordnet.
Die Anschlussfläche 34c,
die für
das Erden verwendet wird, wird auf der entgegengesetzten Fläche 10b angeordnet,
so dass diese Anschlussfläche 34c zwischen den
leitenden Anschlussflächen 34a und 34b positioniert
wird. Die Signalleiter 82a und 84a und der Erdungsdraht 86 des
einen Satzes von vorangehend erwähnten
elektrischen Drähten 88 werden
entsprechend mit diesen leitenden Anschlussflächen 34a bis 34c verbunden.
Außerdem
werden die Symbole +, – und
G in der Nähe
der leitenden Anschlussflächen 34 in 8 als
eine visuelle Hilfe gezeigt.
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Bei
einem weiteren benachbarten Satz von Anschlussflächen 34d, 34e und 34f werden
die Anschlussflächen 34d und 34e,
die für
Signale verwendet werden, auf der gleichen Seite wie die Anschlussfläche 34c angeordnet,
die für
das Erden beim vorhergehenden Satz benutzt wird. In diesem Fall wird die
Anschlussfläche 34d,
die ein –Differentialsignal überträgt, in der
Nähe der
Anschlussfläche 34b des vorherigen
Satzes angeordnet, die das gleiche –Differentialsignal überträgt. Die
Anschlussfläche 34f die für das Erden
verwendet wird, wird auf der entgegengesetzten Seite von den Anschlussflächen 34d und 34e angeordnet.
Das erfolgt, um Einflüsse
der Signale aufeinander zu vermeiden, indem Anschlussflächen 34,
die die gleiche Polarität
aufweisen, nahe beieinander angeordnet werden. Genau gesagt, der Anstieg
der Impulse der Signale, die in der gleichen Richtung ansteigen,
wird verhindert, indem er verzögert
oder verformt wird. Die Anschlussfläche eines dritten Satzes (in
den Fig. nicht gezeigt), angrenzend an die Anschlussfläche 34e,
die ein +Differentialsignal überträgt, ist
ebenfalls eine Anschlussfläche,
die das gleiche +Differentialsignal überträgt. Dementsprechend wird ebenfalls
verhindert, dass die Anschlussfläche 34e,
die ein +Differentialsignal überträgt, einen
Einfluss von benachbarten Anschlussflächen aufnimmt. Daher werden
die elektrischen Drähte 88 der
entsprechenden benachbarten Einheiten mit den leitenden Anschlussflächen 34 verbunden, so
dass die gleichen Polaritäten
zwischen den entsprechenden Einheiten einander benachbart sind. Als
Ergebnis dessen wird das Übersprechen
verringert.
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Eine
Gesamtvorderansicht der Leiterplatte 10 wird in 9 gezeigt.
Bei der in 9 gezeigten Leiterplatte 10 sind
Anschlussflächen 36,
die für
die Stromversorgung benutzt werden, auf beiden Flächen der
Leiterplatte 10 an beiden Enden angeordnet. Im Fall dieser
Ausführung
gibt es zwei Stromversorgungssysteme. Dementsprechend sind zwei
Anschlussflächen 36 jeweils
an beiden Enden zur Außenseite
der Reihen von Anschlussflächen 34 angeordnet,
die für
elektrische Drähte 88 benutzt
werden. Die Anschlussflächen 36a,
die für
das Erden der Stromversorgung benutzt werden, sind auf der gleichen
Seite wie die Anschlussflächen 34 angeordnet, die
für die
elektrischen Drähte 88 benutzt
werden, und die Anschlussflächen 36b,
die für
die aktive Drahtseite der Stromversorgung benutzt werden, sind auf
der entgegengesetzten Seite von den Anschlussflächen 36a angeordnet,
die für
das Erden benutzt werden, und noch weiter von den Anschlussflächen 34.
Als Ergebnis dessen wird der Einfluss der Anschlussflächen 36,
die für
die Stromversorgung benutzt werden, auf die Anschlussflächen 34 verringert,
und die Gefahr, dass ein Geräusch
von der Stromversorgung die Anschlussflächen 34 beeinflussen
wird, die für
die Signaldrähte 82 und 84 benutzt werden,
wird ebenfalls verringer. Außerdem
wird das Symbol G in der Nähe
der leitenden Anschlussflächen 36a in 9 gezeigt,
die für
das Erden benutzt werden.
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Als
nächstes
wird der andere Verbinder 100, bei dem die vorliegende
Erfindung anwendbar ist, und mit dem der Verbinder 1 in
Eingriff gebracht wird, mit Bezugnahme auf 10 und 11 beschrieben. 10 ist
eine perspektivische Ansicht des Buchsenverbinders, auf den man
sich hierin nachfolgend einfach als „Verbinder" 100 bezieht. 11 ist eine
Längsschnittdarstellung
des gleichen. Die folgende Beschreibung bezieht sich auf 10 und 11.
Dieser Verbinder 100 weist ein isolierendes Gehäuse 102,
das eine Eingriffsaussparung 104 aufweist, und eine Abschirmungshülle 106 auf,
die auf der Außenseite
dieses Gehäuses 102 montiert
ist. Die Hülle 106 wird
durch Stanzen und Biegen eines einzelnen Bleches gebildet und weist
einen Hauptkörper 156,
der die obere Wand 112 und die Seitenwände 114 des Gehäuses 102 bedeckt,
und eine Stirnplatte 120 auf, die die Vorderfläche 116 bedeckt. Die
Stirnplatte 120, die die Vorderfläche 116 des Gehäuses 102 bedeckt,
wird durch Schneiden aus den Seitenwänden 108 der Hülle getrennt,
so dass die Spalten G gebildet werden.
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Eine Öffnung 122 wird
in der Innenseite der Stirnplatte 120 in einer Position
gebildet, die der Eingriffsaussparung 104 entspricht. Federkontakte 126 werden
dadurch gebildet, dass sie aus den oberen und unteren Innenrändern 124 dieser Öffnung 122 mit
einem vorgeschriebenen Abstand gebogen werden, so dass diese Federkontakte 126 in
das Innere der Eingriffsaussparung 104 gelangen. Wenn diese Federkontakte 126 mit
dem Verbinder 1 in Eingriff gebracht werden, berühren die
Kontakte die Hülle 6 des Verbinders 1,
so dass beide Verbinder geerdet werden. Während der Benutzung wird dieser
Verbinder 100 an einer Befestigungsplatte 170 befestigt,
die in 11 durch Phantomlinien gezeigt
wird. In diesem Fall wird die Erdverbindung mit Erdungsleitern (in den
Fig. nicht gezeigt) auf der Befestigungsplatte 170 im allgemeinen
durch Zungenteile 110 zustande gebracht, die von den entsprechenden
Seitenwänden 108 der
Abschirmung 106 abfallen. Das heißt, im allgemeinen sind die
Zungenteile 110 innerhalb der entsprechenden Öffnungen 128 angeordnet,
die in der Befestigungsplatte 170 gebildet werden, und
Erdungsleiter (in den Fig. nicht gezeigt), die mit diesen Öffnungen 128 in
Verbindung stehen, werden durch Löten angeschlossen.
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Die
Länge des
Weges zu den Zungenteilen 110, die für das Erden verwendet werden,
ist jedoch für
die Federkontakte 126 auf der oberen Seite und die Federkontakte 126 auf
der unteren Seite der Stimplatte 120 unterschiedlich. Genau
gesagt, der elektrische Weg von den Federkontakten 126 auf
der oberen Seite zu den Zungenteilen 110 verläuft von der
oberen Wand 130 der Hülle 106 über die
Seitenwände 108.
Im Fall der Federkontakte 126 auf der unteren Seite verläuft der
elektrische Weg jedoch um den Umfang der Stirnplatte 120 und
erreicht dann die obere Wand 130, indem er durch Abschnitte
mit einer schmalen Breite hindurchgeht, wonach der Weg die Zungenteile 110 über die
Seitenwände 108 erreicht. Als
Ergebnis dessen wird die Weglänge
von den Federkontakten 126 auf der unteren Seite verlängert, so dass
der Erdungsweg eine große
Schleife bildet, wodurch die Induktanz vergrößert wird. Dementsprechend
tendiert das dazu, dass ein Geräusch
empfangen wird, und das stört
die Differentialübertragungsfunktion,
so dass eine Gefahr einer Abnahme der Übertragungsqualität und einer
Abnahme des Rauschwiderstandes besteht.
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Aus
diesem Grund werden zwei Zungenteile 132, die den Zungenteilen 110 gleich
sind, und die insbesondere für
eine Benutzung auf der Stirnplatte 120 vorhanden sind,
auf der unteren Seite der Stirnplatte 120 gebildet, indem
sie ausgeschnitten und gebogen werden, um mit einem bestimmten Abstand vorzustehen.
Diese Zungenteile 132 werden in die Öffnungen 134 eingesetzt,
die in der Befestigungsplatte 170 (siehe 11)
gebildet werden, so dass ein Erden über den kürzesten Weg zustande gebracht
wird. Als Ergebnis dessen sind keine großen Unterschiede bei den Übertragungswegen
zu verzeichnen.
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Die
Befestigung des Verbinders 100 an der Befestigungsplatte 170 wird
mittels von Befestigungslaschen 136 zustande gebracht,
die veranlasst werden, aus den Seitenwänden 114 des Gehäuses 102 an
zwei Stellen vorzustehen. Genau gesagt, Schrauben (in den Fig. nicht
gezeigt) werden in Durchgangslöcher 136a eingesetzt,
die in den Befestigungslaschen 136 gebildet werden, und
ein Befestigen wird durch diese Schrauben bewirkt. Außerdem wäre es in
den Fällen,
wo eine Schraubenbefestigung nicht zur Anwendung gebracht wird,
ebenfalls möglich,
Arretierschenkel 152 an der Hülle 106 zu bilden,
wie durch die Phantomlinien (11) gezeigt wird,
und den Verbinder 100 an der Befestigungsplatte 170 mittels
dieser Arretierschenkel 152 zu befestigen.
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Eine
Vielzahl von Kontakten 138 wird längs des Eingriffsteils an den
vorderen Endabschnitten der oberen Wand 130 der Hülle 106 gebildet,
indem sie ausgeschnitten und gebogen werden, damit sie aus der oberen
Wand 130 vorstehen. Diese Kontakte 138 werden
für ein
Erden an einer Befestigungstafel (in den Fig. nicht gezeigt) durch
den vorderen Teil des Verbinders 100 verwendet, wenn das
Eingriffsteil des Verbinders 100 in diese Befestigungstafel
gedrückt wird.
Wie in 11 gezeigt wird, werden gleiche Kontakte 138 ebenfalls
für den
gleichen Zweck auf der unteren Seite der Hülle 106 gebildet.
In Fällen, wo
der Verbinder 100 an der Befestigungsplatte 170 bei
Verwendung der Zungenteile 132 geerdet wird, sind diese
Kontakte 138 nicht erforderlich.
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Als
nächstes
werden die Kontakte des Verbinders 100 mit Bezugnahme auf 11 beschrieben.
In jedem dieser Kontakte 140 weist die Zinke 141 die
gleiche Form auf, und die Kontakte 140 bestehen aus zwei
Arten von Kontakten 140a und 140b, wobei bei einem
davon der Kontaktarm 142 von der Zinke 141 nach
oben gebogen ist, und wobei bei dem anderen davon der Kontaktarm 142 von
der Zinke 141 nach unten gebogen ist. Die Kontaktarme 142a der
Kontakte 140a und die Kontaktarme 142b der Kontakte 140b sind
symmetrisch und so gebogen, dass die Kontaktarme in Richtung der
Innenseite eingeschränkt
werden, die zueinander hin liegen. Die Enden werden nach außen gebogen,
um so die anderen Kontakte zu führen
und zu kontaktieren, d.h., die Anschlussflächen 34 und 36 des
vorangehend erwähnten
Verbinders 1.
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Betreffs
der Befestigung der Kontakte 140 werden die Kontakte 140 im
Gehäuse 102 mit
Presspassung angepasst und verankert, indem sie von hinten in die
Kontaktdurchgangslöcher 146 gedrückt werden,
die abwechselnd in der hinteren Wand 144 des Gehäuses 102 gebildet
werden. Die Spitzenendabschnitte der Kontakte 140 werden
geschützt,
indem sie durch Abdeckwände 148 abgedeckt
werden, die veranlasst werden, von der Innenfläche 144a der hinteren
Wand 144 des Gehäuses 102 nach
vom vorzustehen. Die elektrischen Signale, die durch die symmetrischen
Kontakte 140a und 140b hindurchgehen, gelangen
durch die Zinkenteile 141, die die gleiche Form aufweisen,
so dass folglich keine Differenz (Schrägverzerrung) in der Übertragungsgeschwindigkeit
der elektrischen Signale erzeugt wird. Dementsprechend können die Übertragungsqualität und der
Rauschwiderstand aufrechterhalten werden.
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Als
nächstes
wird ein Buchsenverbinder, auf den man sich hierin nachfolgend einfach
als einen „Verbinder" bezieht, der eine
Ausführung
der vorliegenden Erfindung bildet, in 12 bis 14 gezeigt.
Das Gehäuse 302 des
Verbinders 300 wird aus einem isolierenden Harz geformt
und weist eine im wesentlichen feste Quaderform auf. Eine rechteckige Öffnung 322,
die in der seitlichen Richtung lang ist, wird in der Vorderfläche 316 des
Gehäuses 302 gebildet.
Eine Eingriffsaussparung 304 wird im Inneren des Gehäuses 302 aus
dieser Öffnung 322 gebildet. Wie
am deutlichsten in 13 gezeigt wird, ragen zwei
Platten, d.h., eine obere und eine untere Platte 348 und 349,
die sich in der seitlichen Richtung erstrecken, in unmittelbarer
Nähe zueinander
in der Richtung heraus, die senkrecht zur Ebene des Blattes aus
der hinteren Wand 344 der Eingriffsaussparung 304 in
der annähernden
Mitte der Eingriffsaussparung 304 verläuft. Die Platte 348 auf
der oberen Seite ist etwas länger
als die Platte 349 auf der unteren Seite. Eine Vielzahl
von Kontakten 340 ist in vorgegebenen Intervallen auf den
entsprechenden Platten 348 und 349 angeordnet,
so dass die Kontakte auf jeder Platte in Richtung der anderen Platte
hin liegen. Zwei Stromversorgungskontakte sind jeweils an beiden
Endabschnitten der Platte auf der oberen Seite angeordnet.
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Eine
Metallhülle 306,
die für
die Abschirmung benutzt wird, die die gleiche Form wie das Gehäuse 302 aufweist,
ist an der Außenseite
des Gehäuses 302 montiert.
Da diese Hülle 306 eine
Form gleich der der Hülle 106 bei
der vorangehend erwähnten Ausführung aufweist,
wird eine detaillierte Beschreibung dieser Hülle 306 weggelassen.
Die Hauptpunkte des Unterschiedes werden jedoch nachfolgend beschrieben.
Einklinkarme 364, die nach vorn liegen und in Richtung
der Innenseite des Gehäuses 302 geneigt
sind, werden innerhalb der Öffnungen 365 gebildet,
die in der oberen Wand 330 der Hülle 306 auf der linken
und der rechten Seite in der Nähe
des hinteren Endes 362 der oberen Wand 330 ausgebildet
sind. Wenn das Gehäuse 302 in
die Hülle 306 von der
Seite des hinteren Endes 362 der Hülle 306 eingesetzt
wird, wirken diese Einklinkarme 364 in Verbindung mit den
Vorsprüngen 366,
die an der oberen Wand 312 des Gehäuses 302 gebildet
werden, so dass verhindert wird, dass das Gehäuse 302 in der Rückwärtsrichtung
herausrutscht.
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Feste
Quaderblöcke 382 ragen
aus beiden Seiten des hinteren Teils des Gehäuses 302 als zusammenhängende Teile
des Gehäuses 302 heraus. Nasennuten 382a,
die hintere Nasen 384 aufnehmen, die aus dem hinteren Ende 362 der
Hülle 306 vorstehen,
werden in diesen Blöcken 382 gebildet. Wenn
das Gehäuse 302 in
der Hülle 306 montiert
ist, gelangen die hinteren Nasen 384 in die Nasennuten 382a,
so dass die Bewegung des Gehäuses 302 in der
Vorwärtsrichtung
begrenzt wird.
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Zungenteile 378,
die durch C-förmige
Schlitze 376 gebildet werden, sind auf der oberen Wand 330 der
Hülle 306 angeordnet,
wobei zwei dieser Zungenteile 378 einander gegenüberliegend
in der Nähe
eines jeden Einklinkarmes 364 angeordnet sind. Mittlerweile
werden Vorsprünge 380 mit
einer T-Querschnittsform,
die Nuten in beiden Seiten aufweisen, auf der oberen Wand 312 des
Gehäuses 302 in
Positionen gebildet, die zu den Zungenteilen 378 hin liegen.
Die Zungenteile 378 werden verankert, indem sie in die
Nuten dieser Vorsprünge 380 von
beiden Seiten eingesetzt werden. Als Ergebnis dessen wird verhindert,
dass die obere Wand 330 der Hülle 306 von der oberen
Wand 312 des Gehäuses 302 nach
oben beweglich ist.
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Der
Verbinder 300 der zweiten Ausführung ist ein Typ, der so befestigt
ist, dass die vordere Fläche 316 eine
Tafel (in den Fig. nicht gezeigt) berührt, so dass keine Konstruktion
vorhanden ist, die den Kontakten 138 der vorhergehenden
Ausführung (10)
entspricht. Die Federkontakte 326 sind in einer Reihe innerhalb
der Eingriffsaussparung 304 von der Stirnplatte 320 ausgerichtet,
wobei vier dieser Federkontakte 326 mit annähernd gleichen
Abständen auf
der unteren Seite gebildet werden, und wobei zwei Federkontakte 326 jeweils
in Positionen angeordnet sind, die in Richtung beider Enden auf
der oberen Seite vorgespannt sind. Ein innerer Verlängerungsabschnitt 368,
der aus der oberen Wand 330 der Hülle 306 an der vorderen
Fläche 316 des
Gehäuses 302 gebogen
ist, erstreckt sich in das Innere der Eingriffsaussparung 304 und
wird zwischen zwei Federkontakten 326 auf der oberen Seite
gebildet, die auf der Innenseite positioniert sind. Ein Verankerungsvorsprung 370 ragt
in das Innere der Eingriffsaussparung 304 von der Innenfläche 368a des inneren
Verlängerungsabschnittes 368.
Dieser Verankerungsvorsprung 370 bildet ein Sperrteil,
das den Verbinder 300 mit einem komplementären Steckverbinder
(in den Fig. nicht gezeigt) sichert.
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Zungenteile 332 werden
gebildet, indem sie aus einem gebogenen Abschnitt 372 ausgeschnitten und
angehoben werden, der über
der Unterfläche des
Gehäuses 302 aus
dem unteren Teil der Stirnplatte 320 abgekantet wird. Die
entsprechenden Zungenteile 332 werden in der Nähe der Federkontakte 326 auf
der unteren Seite angeordnet. Diese Zungenteile 332 bilden
Erdungswege, die die Leiterplatte von den Federkontakten 326 auf
der unteren Seite erreichen. Da eine Vielzahl von Zungenteilen 332 in
unmittelbarer Nähe
zur Stirnplatte 320 und als zusammenhängende Teile der Stirnplatte 320 gebildet
wird, selbst wenn während
des Einsetzens des Verbinders 1 eine Torsion erzeugt wird,
wird außerdem
diese Kraft durch die Vielzahl der Zungenteile 332 verteilt und
aufgenommen, so dass der Torsionswiderstand verbessert wird.
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Seitenwände 308,
die die Seitenwände 314 des
Gehäuses 302 bedecken,
werden gebildet, indem sie von der oberen Wand 330 der
Hülle 306 gebogen
werden. Zungenteile 310 ragen nach unten aus den unteren
Enden 308a dieser Seitenwände 308 der Hülle 306 an
Abschnitten dieser unteren Enden heraus, die sich in der Nähe der Vorderseite
der Hülle
befinden. Diese Zungenteile 310 bilden Erdungswege, die
die Leiterplatte von den Federkontakten 326 auf der oberen
Seite erreichen.
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Als
nächstes
wird eine Schnittdarstellung des Verbinders 1, der mit
dem Verbinder 100 in Eingriff gebracht wird, in 15 gezeigt.
Wenn die Verbinder in Eingriff gebracht werden, bewegt sich die Hülle 6 des
Verbinders 1 vorwärts
in das Innere der Eingriffsaussparung 104 des Verbinders 100,
und die Hülle 6 und
die Federkontakte 126 der Hülle 106 werden miteinander
geerdet. Außerdem
bewegt sich die Leiterplatte 10 vorwärts in die Zwischenräume zwischen
den Kontaktarmen 140a und 140b der Kontakte 140,
so dass die Anschlussflächen 34 und 36 und die
Kontakte 140 elektrisch miteinander verbunden werden. In
diesem Fall wird ein Erdungsweg kontinuierlich aus dem umflochtenen
Draht 74 des Kabels 70 des Verbinders 1 mit
der Hülle 106 des
Verbinders 100 und der Befestigungsplatte 170 über die
Hülle 6 gebildet,
so dass dieser Weg als ein geerdeter Rahmen gebildet wird. Außerdem bildet
der Erdungsweg, der mit den Kontakten 140 von den Erdungsdrähten 86 der
elektrischen Drähte 88 über die
Leiterplatte 10 verbunden ist, eine Signalerde. Eine Hochgeschwindigkeitsübertragung
wird erreicht, indem auf diese Weise die Erdungswege getrennt werden.
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Als
Ergebnis dessen ist im Verbinder 100 ein geringer Unterschied
hinsichtlich der Längen
der Erdungswege zu verzeichnen, die sich von den oberen und unteren
Federkontakten 126 der Stirnplatte 120 zur Befestigungsplatte 170 erstrecken,
so dass das Erden an der Befestigungsplatte über den kürzesten Weg zustande gebracht
werden kann. Als Ergebnis dessen bildet der Erdungsweg nicht eine
große Schleife,
so dass die Induktanz des Erdungsweges verringert wird, um einen
verbesserten Rauschwiderstand zu erreichen.
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Vorteilhafterweise
weist bei der elektrischen Verbinderanordnung aus 7 ein
jedes der Kabel einen +Signaldraht und einen –Signaldraht, die für die Differentialübertragung
verwendet werden, und einen Erdungsdraht auf. Außerdem werden der +Signaldraht
und der –Signaldraht
eines jeden Kabels mit benachbarten leitenden Anschlussflächen auf
einer Seite einer Leiterplatte verbunden, die im Gehäuse gehalten
wird, und der Erdungsdraht wird mit einer leitenden Anschlussfläche auf
der anderen Seite verbunden, die zwischen den benachbarten leitenden Anschlussflächen positioniert
ist, mit denen die Signaldrähte
verbunden sind. Außerdem
werden die leitenden Anschlussflächen,
mit denen die Signaldrähte verbunden
sind, und die leitenden Anschlussflächen, mit denen Signaldrähte der
gleichen Phase verbunden sind, die zu anderen benachbarten Kabeln
gehören,
so angeordnet, dass diese leitenden Anschlussflächen in nächster Nähe zueinander sind. Dementsprechend
sind benachbarte leitende Anschlussflächen so angeordnet, dass sich
Signaldrähte
der gleichen Phase in unmittelbarer Nähe zueinander befinden, wodurch
ein gegenseitiger elektrischer Einfluss der Signaldrähte aufeinander
eliminiert wird. Dementsprechend ist kein Abstumpfen des Anstieges
der Signale zu verzeichnen, so dass dieses System für die Hochgeschwindigkeitsübertragung
geeignet ist; außerdem
kann ein Übersprechen
verhindert werden. Da die Kontakte durch leitende Anschlussflächen gebildet
werden, können
die Breite der leitenden Anschlussflächen und der Abstand der benachbarten
leitenden Anschlussflächen
genau ausgebildet werden, so dass eine optimale Impedanzanpassung
möglich
ist.