本發(fā)明涉及具有信號導體和接地導體的電連接器,信號導體配置為傳遞數(shù)據(jù)信號,且接地導體控制阻抗并減少信號導體之間的串擾。
背景技術:
現(xiàn)存的通信系統(tǒng)利用電連接器傳輸數(shù)據(jù)。例如網(wǎng)絡系統(tǒng)、服務器、數(shù)據(jù)中心等可以使用多個電連接器以互連通信系統(tǒng)的多種設備。許多電連接器包括信號導體和接地導體,其中信號導體傳遞數(shù)據(jù)信號,且接地導體控制阻抗并減少信號導體之間的串擾。在差分信號應用中,信號導體被布置為信號對以輸送數(shù)據(jù)信號。每個信號對可以通過一個或多個接地導體與相鄰的信號對分隔開。
已經(jīng)有增加電連接器內(nèi)的信號導體的密度和/或增加通過電連接器傳輸數(shù)據(jù)的速度的普遍需求。然而,隨著數(shù)據(jù)率增加和/或信號導體之間的距離減少,維持信號完整性的基準水平變得更加有挑戰(zhàn)性。例如,在一些情況下,在電連接器的每個接地導體的表面上傳播的電能可能被反射且在形成于接地導體之間的腔內(nèi)共振。取決于數(shù)據(jù)傳輸?shù)念l率,電噪聲可能發(fā)展為增加回波損耗和/或串擾,并減少電連接器的吞吐量。
相應的,存在減少由電連接器中的接地導體之間的共振態(tài)產(chǎn)生的電噪聲的需求。
技術實現(xiàn)要素:
根據(jù)本發(fā)明,電連接器包括外殼,該外殼具有安裝側(cè)和前側(cè)。該前側(cè)配置為與配合連接器配合。多個接地片體和信號片體沿堆疊軸線彼此相鄰地堆疊。信號片體堆疊為對,且接地片體交錯在信號片體的相鄰的對之間。每個信號片體包括至少一個信號導體,該信號導體由信號保持器保持,該信號保持器由第一材料構(gòu)成,且每個所述接地片體包括至少一個接地導體,該接地導體由接地保持器保持,該接地保持器由第二材料構(gòu)成。該第二材料是損耗(lossy)材料,且該第一材料是低損耗電介質(zhì)材料,該低損耗電介質(zhì)材料的損耗正切(loss tangent)低于該損耗材料的損耗正切。該信號導體和該接地導體配置為接合并電連接至該配合連接器。
附圖說明
圖1是根據(jù)實施例的連接器系統(tǒng)的透視圖。
圖2是根據(jù)實施例的不具有外殼的連接器系統(tǒng)的電連接器的透視圖。
圖3是根據(jù)實施例的電連接器的接地片體的左側(cè)視圖。
圖4是圖3所示的接地片體的右側(cè)視圖。
圖5是根據(jù)實施例的電連接器的片體堆疊體的一部分的截面圖。
圖6是根據(jù)可替代的實施例的電連接器的透視圖。
圖7是根據(jù)實施例的圖6所示的不具有外殼的電連接器的透視圖。
具體實施方式
圖1是根據(jù)實施例的連接器系統(tǒng)100的透視圖。連接器系統(tǒng)100包括安裝在主電路板104上的第一電連接器102。電連接器系統(tǒng)100還包括配置為與第一電連接器102配合的第二電連接器106。如本文所使用的,第一電連接器102被稱為“電連接器”,而第二電連接器106被稱為“配合連接器”。在示出的實施例中,配合連接器106是或包括電路卡107(或電路板)。例如,盡管在圖1中僅示出電路卡107,配合連接器106可以包括至少部分地圍繞電路卡107的殼體(未示出)。通過電連接器102在配合連接器106和主電路板104之間傳輸信號(例如數(shù)據(jù)和/或電力信號)。連接器100相對于縱向軸線191、俯仰軸線192和橫向軸線193取向。軸線191-193是互相垂直的。盡管在圖1中俯仰軸線192看起來是在平行于重力的豎直方向上延伸,但應當理解的是,軸線191-193不需要具有相對于重力的任何特定取向。
在特定的實施例中,連接器系統(tǒng)100可以是背板或中板互連系統(tǒng),從而電連接器102和主電路板104形成背板或中板組件,且配合連接器106形成子卡組件。子卡組件可以稱為線卡或轉(zhuǎn)換卡。在示出的實施例中,僅示出了單個的電連接器102被安裝至主電路板104,但在其它實施例中,主電路板104可以包括安裝至其的多個電連接器。盡管在圖1中僅示出了一個配合連接器106,但在可替代的實施例中,電連接器102可以配置為與兩個或更多的配合連接器配合。
連接器系統(tǒng)100可以用于各種應用中,這些應用利用接地導體控制阻抗并減少信號導體之間的串擾。僅作為示例,連接器系統(tǒng)100可以用于電信和計算機應用、路由器、服務器和超級計算機中。本文所描述的一個或多個電連接器可以類似于由泰科電子(TE Connectivity)開發(fā)的STRADA Whisper、Z-PACK TinMan或可插拔輸入/輸出(I/O)產(chǎn)品線的電連接器。電連接器能夠以高速度傳輸數(shù)據(jù)信號,例如5千兆比特每秒(Gb/s)、10Gb/s、20Gb/s、30Gb/s、或更大。在更特定的實施例中,電連接器能夠以40Gb/s、50Gb/s或更大(的速度)傳輸數(shù)據(jù)信號。電連接器可以包括與配合連接器的相對應的觸頭接合的信號導體的高密度陣列。高密度陣列可以具有,例如沿電連接器的前側(cè)的0.8mm或更小觸頭節(jié)距的信號導體。
電連接器102包括外殼108,外殼108保持多個信號片體148(在圖2中示出)和接地片體146(圖2)。外殼108具有安裝側(cè)110和前側(cè)112。前側(cè)112配置為與配合連接器106接合并配合。安裝側(cè)110配置為接合電氣部件,其在圖1中是電路板104。然而,在其它實施例中,安裝側(cè)110可以接合另一電氣部件,例如能夠電聯(lián)接至電連接器102的另一電連接器或通信設備。前側(cè)112包括前壁114和配合接口116,配合接口116沿縱向軸線191從前壁114向前延伸。配合接口116配置為接合配合連接器106。盡管圖1中僅示出了一個配合接口116,在可替代的實施例中,電連接器102可以包括沿前側(cè)112的兩個或更多配合接口116。
電連接器102的配合接口116限定端口118或開口。端口118敞開至配合接口116內(nèi)的配合腔120。信號片體148(在圖2中示出)和接地片體146(圖2)的多個信號導體122和接地導體124分別設置在配合腔120內(nèi)。端口118的尺寸和形狀設定為通過其接收配合連接器106。例如,當配合連接器106配合至電連接器102時,配合連接器106的邊緣部分126通過配合接口116的端口118被裝載。邊緣部分126被接收在配合腔120內(nèi),在配合腔120中,配合連接器106的電路卡107上的導體(未示出)接合并電連接至電連接器102的相對應的信號導體122和接地導體124。配合連接器106可以包括沿電路卡107的頂側(cè)128的導體和沿電路卡107的底側(cè)130的導體。沿頂側(cè)128的導體配置為接合沿配合腔120的上內(nèi)壁132設置的信號導體122和接地導體124(未在圖1中示出)。沿底側(cè)130的導體配置為接合沿配合腔120的下內(nèi)壁134設置的信號導體122和接地導體124。在可替代的實施例中,信號導體122和接地導體124沿上內(nèi)壁132或下內(nèi)壁134設置,但不同時沿兩者設置。
外殼108的前壁114連接至其它壁以限定接收信號片體148(在圖2中示出)和接地片體146(圖2)的模塊腔(未示出)。例如,外殼108包括頂壁136、相對的側(cè)壁138、以及與前壁114相反的背壁140。如本文所使用的,相對的或空間的術語,例如“頂”、“底”、“上”、“下”、“左”和“右”僅用于區(qū)分所引用的單元,而并不必然要求連接器系統(tǒng)100中的或連接器系統(tǒng)100的周圍環(huán)境中的特定位置或取向。外殼108可以由例如塑料材料的電介質(zhì)材料制造,或可以由例如金屬材料的導電材料制造。外殼108的安裝側(cè)110可以至少部分地敞開,以允許接地片體146和信號片體148從模塊腔突出,以電連接至電路板104。例如,信號導體122和接地導體124可以端接至導電墊(未示出),導電墊經(jīng)由焊接或其它表面安裝工藝沿電路板104的安裝表面142設置??商娲模盘枌w122和接地導體124可以具有針腳(未示出),針腳通孔安裝(thru-hole mounted)在沿安裝表面142限定的相對應的導電過孔中(未示出)。
圖2是根據(jù)實施例的不具有外殼108(在圖1中示出)的電連接器102的透視圖。電連接器102包括保持在外殼108內(nèi)的片體堆疊體144。片體堆疊體144包括沿堆疊軸線150彼此相鄰地堆疊的多個接地片體146和信號片體148。堆疊軸線150平行于橫向軸線193。接地片體146和信號片體148可以并排地堆疊,從而相鄰的片體146、148的側(cè)面鄰接或接合。接地片體146和信號片體148中的每一個可以沿相應的片體平面152延伸。接地片體146和信號片體148的片體平面152可以彼此平行。例如,片體平面152可以平行于縱向軸線191。片體平面152可以垂直于堆疊軸線150。
在實施例中,信號片體148被堆疊為對154。每個對154包括彼此相鄰的兩個信號片體148。如本文所使用的,“相鄰的信號片體”意味著第一和第二信號片體148,其不具有設置在第一和第二信號片體148之間的任何其它的信號片體148或接地片體146。在實施例中的接地片體146交錯在信號片體148的相鄰的對154之間。如本文所使用的,“信號片體的相鄰的對”意味著信號片體148的第一和第二對154,其不具有設置在第一和第二對154之間的任何其它信號片體148,盡管至少一個接地片體146可以設置在第一和第二對154之間。在示出的實施例中,接地片體146和信號片體148被堆疊為重復的接地-信號-信號-接地-信號-信號的順序,從而信號片體148的每個對154通過接地片體146相鄰于兩側(cè)。在示出的實施例中,單個的接地片體146設置在信號片體148的相鄰的對154之間,但在其它實施例中,兩個或更多個接地片體146可以設置在信號片體148的兩個相鄰的對154之間。
每個信號片體148包括由信號保持器158保持的至少一個信號導體156。信號保持器158由第一材料構(gòu)成。第一材料是低損耗電介質(zhì)材料。本文所使用的術語“低損耗電介質(zhì)材料”是相對的術語,其意味著信號保持器158的第一材料的損耗正切低于或小于電和/或磁損耗材料的損耗正切,如本文更詳細描述的。每個信號保持器158包括左側(cè)162和相反的右側(cè)164。左側(cè)162和右側(cè)164面朝在對應的信號片體148的一側(cè)上的相鄰的片體146和/或148。至少一個信號導體156保持在信號保持器158的左側(cè)162和右側(cè)164之間。在示出的實施例中,每個信號片體148在相應的信號保持器158內(nèi)包括兩個信號導體156。但是,在其它實施例中,至少一些信號保持器158可以僅保持一個或多于兩個信號導體156(例如圖7所示的四個)。每個信號片體148中的信號導體156對準成列,該列平行于信號片體148的片體平面152延伸。可選的,信號保持器158可以被包覆模制在信號導體156上以形成信號片體148。
每個接地片體146包括由接地保持器168保持的至少一個接地導體166。接地保持器168由第二材料構(gòu)成(與信號保持器158的第一材料相比)。第二材料是電和/或磁的損耗材料,本文中稱為“損耗材料”。該損耗材料的損耗正切大于或高于信號保持器158的低損耗電介質(zhì)材料的損耗正切。每個接地保持器168包括左側(cè)172和相反的右側(cè)174。左側(cè)172和右側(cè)174面朝在相應的接地片體146的一側(cè)上的相鄰的片體146和/或148。在示出的實施例中,在片體堆疊體144內(nèi)的中間位置的接地片體146的每個接地保持器168的左側(cè)172和右側(cè)174中的每一個面朝信號片體148??蛇x的,每個接地片體146的接地保持器168沿接縫202鄰接相鄰的信號片體148的信號保持器158。例如,片體堆疊體144的接地片體146和信號片體148可以彼此鄰接,在接合的保持器158、168之間的接口處限定接縫202。接縫202可以平行于縱向軸線191延伸。至少一個接地導體166被保持在接地保持器168的左側(cè)172和右側(cè)174之間。在示出的實施例中,每個接地片體146包括兩個接地導體166,但在其它實施例中,至少一些接地片體146可以包括一個或多于兩個導體166。每個接地片體146中的接地導體166對準成列,該列平行于接地片體146的片體平面152延伸。在實施例中,接地保持器168被包覆模制在接地導體166上以形成接地片體146。
信號導體156和接地導體166中的每一個配置為接合并電連接至配合連接器106(在圖1中示出)和例如主電路板104(在圖1中示出)的電氣部件。因此,信號導體156和接地導體166中的每一個在配合連接器106和電氣部件之間提供電流通路。例如,信號導體156和接地導體166被端接至電路板104,且配置為當配合連接器106被裝載進入電連接器102的端口118(在圖1中示出)時、接合配合連接器106。信號導體156和接地導體166中的每一個包括端接至主電路板104的安裝觸頭176。信號導體156的安裝觸頭176從相應的信號保持器158的安裝邊緣表面178突出。接地導體166的安裝觸頭176從相應的接地保持器168的安裝邊緣表面180突出。在示出的實施例中,安裝觸頭176配置為表面安裝(例如通過焊接)至電路板104上的導電墊。在可替代的實施例中,安裝觸頭176可以是針腳觸頭,例如順應的針眼型觸頭,這有助于經(jīng)由通孔安裝將電連接器102壓配端接至主電路板104。
信號導體156和接地導體166中的每一個包括配合觸頭182,配合觸頭182配置為接合配合連接器106(在圖1中示出)。信號導體156的配合觸頭182從相應的信號保持器158的前邊緣表面184突出。接地導體166的配合觸頭182從相應的接地保持器168的前邊緣表面186突出。信號導體156和接地導體166的配合觸頭182大體上(沿縱向軸線191)向前延伸進入電連接器102的端口118(在圖1中示出)。在實施例中,配合觸頭182配置為機械地和電氣地接合配合連接器106的電路卡107(在圖1中示出)上的接觸墊。配合觸頭182可以包括細長的臂部190以及在臂部190的遠端的配合末端195。配合末端195配置為接合相對應的接觸墊。臂190可以配置為當配合末端195接合接觸墊時、至少部分地撓曲以提供偏置力,該偏置力保持配合觸頭182和電路卡107之間的機械和電氣連接。
在示出的實施例中,每個片體146、148包括兩個配合觸頭182,且每個片體146、148的兩個配合觸頭182沿俯仰軸線192對準成列。跨越片體堆疊體144,多個片體146、148的配合觸頭182對準成行188,該行平行于堆疊軸線150延伸。在示出的實施例中,片體堆疊體144包括配合觸頭182的兩個行188。配合觸頭182的兩個行188都配置為接收在外殼108(圖1)的配合接口116(在圖1中示出)中。例如,其中一個行188限定沿配合腔120(圖1)的上內(nèi)壁132(在圖1中示出)延伸的上面的行,且另一行188限定沿配合腔120的下內(nèi)壁134(圖1)延伸的下面的行??商娲模浜嫌|頭182的僅單個的行188可以延伸進入外殼108的每個配合接口116。在其它實施例中,外殼108可以包括多于一個配合接口116,且配合觸頭182的行188可以延伸進入不同的配合接口116,用于連接至不同的配合連接器106(在圖1中示出)。
在實施例中,信號片體148的每個對154的信號導體156布置為傳輸差分信號的差分信號對194。每個差分信號對194由對154的第一信號片體148A的一個信號導體156和對154的第二信號片體148B的一個信號導體156限定。每個差分信號對194的信號導體156具有在配合觸頭182的相同的列188中對準的相鄰的配合觸頭182。例如,在示出的實施例中,信號片體148的每個對154限定兩個差分信號對194。每個信號片體148的兩個信號導體156中的每一個形成兩個差分信號對194中的不同的一個的一半。
信號導體156和接地導體166在配合觸頭182和安裝觸頭176之間延伸通過相應的信號保持器158和接地保持器168。例如,每個接地導體166包括配合段196、端接端198、以及其之間的中間段200。配合段196包括配合觸頭182,且可以通過前邊緣表面186延伸進入接地保持器168。端接段198包括安裝觸頭176,且可以通過安裝邊緣表面180延伸進入接地保持器168。中間段200聯(lián)結(jié)配合段196和端接段198。中間段200可以被完全地保持在接地保持器168內(nèi)(可能除了從中間段200延伸的突起或延伸部,其用于在接地保持器168保持接地導體166,如圖3和圖4所示)。中間段200可以包括一個或多個曲線。盡管圖2中僅示出了端部接地片體146A的接地導體166,信號片體148的信號導體156也可以包括配合段、端接段和中間段,其基本上遵循相鄰的接地片體146的接地導體166的平行路徑。在實施例中,接地導體166通常設置在信號片體148的相鄰的對154的信號導體156之間。接地導體166在信號片體148的相鄰的對154之間提供屏蔽,以減少使電氣性能衰減的串擾,以及提供可靠的接地回路。
在電連接器102的運行期間,電能(例如電流和電壓)可能存在于接地導體166之間。例如,隨著電能在信號導體156的相對應的配合觸頭182和安裝觸頭176之間通過信號導體156傳播,接地導體166可以支持從信號導體156輻射的電能。接地導體166、以及主電路板104(在圖1中示出)的接地元件和配合連接器106(圖1)的接地元件之間的間隔可以形成共振腔。當電能在共振腔內(nèi)傳播時,電路板104和配合連接器106之間的反射可能發(fā)生并由接地導體166(的表面)支持。在不控制共振的情況下,這樣的反射會形成一定頻率的駐波(或共振態(tài))。駐波(或共振態(tài))可能導致電噪聲,電噪聲可能進而增加插入損耗和/或串擾,并減少電連接器102的吞吐量。
在實施例中,接地片體146的接地保持器168的損耗材料配置為阻礙這些一定頻率的駐波(或共振態(tài))的發(fā)展,并因此減少電噪聲的有害影響。例如,接地保持器168的損耗材料可以吸收沿由每個接地保持器168保持的至少一個接地導體166通過相對應的接地腔傳播的一些電能。損耗材料可以將吸收的電能耗散為熱量。在一些實施例中,損耗材料可以有效地改變或抑制反射,從而不會在電連接器102的運行期間形成駐波(或共振態(tài))。
接地保持器168的損耗材料能夠傳導電能,但具有至少一些損耗。本文所使用的“損耗”是指電介質(zhì)損耗,電介質(zhì)損耗是電介質(zhì)材料的電磁能的固有耗散,例如耗散為熱量。損耗材料的導電性低于由接地保持器168保持的(多個)接地導體166。例如,信號導體156和接地導體166可以由銅合金或能夠以商業(yè)期望的數(shù)據(jù)速率傳輸數(shù)據(jù)信號的其它合適的金屬沖壓和形成。接地保持器168的損耗材料的導電性低于形成信號導體156和接地導體166的材料。另一方面,接地保持器168的損耗材料比信號保持器158的低損耗電介質(zhì)材料的導電性更高,并具有比信號保持器158的低損耗電介質(zhì)材料更大的電介質(zhì)損耗。
在實施例中,接地保持器168的損耗材料包括分散在電介質(zhì)材料內(nèi)的導電顆粒。導電顆??梢允翘畛湓?或填料),且電介質(zhì)可以是用于將導電顆粒保持在位的粘合劑。如本文所使用的,術語“粘合劑”包含囊封填料或浸漬有填料的材料。導電顆粒為整個損耗材料賦予增加的損耗。例如,接地保持器168的損耗材料比信號保持器158的低損耗電介質(zhì)材料的導電性更高,并具有比信號保持器158的低損耗電介質(zhì)材料更大的電介質(zhì)損耗。
感興趣的頻率范圍可取決于其中使用電連接器102的連接器系統(tǒng)的運行參數(shù)。例如,對于一些實施例,感興趣的頻率范圍可能在直流(DC)和50GHz之間,但應當理解的是,在其它實施例中更高的頻率可能是感興趣的。某些電連接器或連接器系統(tǒng)可能具有僅跨越上述范圍的有限的部分的頻率范圍,例如在DC和20GHz之間。在一些實施例中,電連接器102可能配置為用于寬頻數(shù)據(jù)傳輸。如本文所使用的,“電損耗正切”是感興趣的材料的復數(shù)介電常數(shù)的虛部和實部的比值??梢允褂玫碾姄p耗材料的示例是那些在感興趣的頻率范圍上具有大約0.5和10.0之間的電損耗正切的材料。如本文所使用的,“磁損耗正切”是感興趣的材料的復數(shù)磁導率的虛部和實部的比值。可以使用的磁損耗材料的示例是那些在感興趣的頻率范圍上具有大于0.5的磁損耗正切的材料。
接地保持器168的損耗材料包括的材料可以是被普遍認為是導電的,但在感興趣的頻率范圍上是相對差的導體,或者包含充分地分散在電介質(zhì)中的顆粒從而顆粒不提供高導電率,或者以其它方式制備為具有在感興趣的頻率范圍上導致相對弱的體導電率的性質(zhì)。損耗材料可以是部分導電的,例如具有在5西門子每米和50西門子每米之間的體導電率。
如上文所描述的,可以通過將粘合劑與包括導電顆粒的填料混合來形成接地保持器168的損耗材料。使用作為填充物的導電顆??梢园ㄐ纬蔀槔w維、片體或其它顆粒的碳和/或石墨。粉末、片體、纖維或其它導電顆粒形式的金屬可以用作碳和/或石墨的附加或替代,以提供合適的電損耗特性。在一些實施例中可以使用填料的組合,例如鍍覆有(涂覆有)金屬的顆粒??梢允褂勉y和鎳來鍍覆顆粒。鍍覆(或涂覆)的顆??梢詥为毷褂没蚺c例如碳片體的其它填料結(jié)合使用。填料顆??梢猿尸F(xiàn)為足夠的體積百分比,以允許從顆粒到顆粒形成導電通路。例如,當使用金屬纖維時,纖維可以呈現(xiàn)高至40%的體積或更多。
粘合劑材料可以是將固定、固化或以其它方式來定位填料材料的任何材料。粘合劑可以是熱塑材料,例如液晶聚合物。熱塑材料可以有助于將損耗材料模制為接地保持器168的期望的形狀,作為電連接器102的制造的一部分。然而,可以使用多種可替代的形式的粘合劑材。例如可以使用環(huán)氧樹脂、熱固樹脂、和/或膠黏劑作為粘合劑材料。
損耗材料可以是磁損耗的和/或電損耗的。例如,損耗材料可以由粘合劑材料以及分散在其中的磁顆粒形成,以提供磁特性。磁顆??梢允瞧w、纖維等形式。例如可以使用鎂鐵氧體、鎳鐵氧體、鋰鐵氧體、釔石榴石和/或鋁石榴石的材料作為磁顆粒。在一些實施例中,損耗材料可以同時是電損耗材料和磁損耗材料。可以例如通過使用部分導電的磁損耗填料顆?;蛲ㄟ^使用磁損耗填料顆粒和電損耗填料顆粒的組合,來形成這樣的損耗材料。
如上文所述,信號保持器158的低損耗電介質(zhì)材料的損耗正切低于接地保持器168的損耗材料的損耗正切?!皳p耗正切”是指電損耗正切??蛇x擇的,損耗正切也可以指磁損耗正切。例如,低損耗電介質(zhì)材料可以具有在0.001至0.1的范圍中的損耗正切。更具體的,低損耗電介質(zhì)材料的損耗正切可以在0.005-0.01的范圍中,例如0.008。在另一方面,損耗材料可以具有更高或更大的損耗正切,例如在0.1至10.0的范圍中。更具體的,損耗材料的損耗正切可以在0.3-3.0的范圍中,例如0.5。在實施例中,低損耗電介質(zhì)材料的損耗正切不大于損耗材料的損耗正切的十分之一(從而損耗材料的損耗正切至少比低損耗電介質(zhì)材料的損耗正切大十倍)。在一些實施例中,低損耗電介質(zhì)材料的損耗正切可以接近損耗材料的損耗正切的一百分之一(例如0.01比1.0)。因此,接地保持器168的損耗材料可以比信號保持器158的低損耗電介質(zhì)材料顯著地吸收更多的電能。
如下文所述,在可替代的實施例中,至少一些接地保持器168可以包括損耗材料和低損耗電介質(zhì)材料兩者,從而接地保持器168的第一部分由損耗材料構(gòu)成,且第二部分由低損耗電介質(zhì)材料構(gòu)成。這些接地保持器168的低損耗電介質(zhì)材料可以與信號保持器158的低損耗電介質(zhì)材料相同,或者可以是不同的低損耗電介質(zhì)材料。
圖3是根據(jù)實施例的接地片體146的左側(cè)視圖。圖4是圖3的接地片體146的右側(cè)視圖。圖3示出了接地保持器168的左側(cè)172,且圖4示出了接地保持器168的右側(cè)。
參考圖3,接地保持器168在左側(cè)172中限定窗口204。窗口204是接地保持器168的凹陷的區(qū)域,其沿左側(cè)172從接地保持器168的表面206凹陷。窗口204基本上與由接地保持器168保持的接地導體166對準。每個窗口204暴露其中一個接地導體166的至少一部分。例如,接地導體166的與一個窗口204對準的部分被暴露至空氣和接地片體146的周圍環(huán)境。在實施例中,接地導體166的暴露的部分是接地導體166的左寬側(cè)208,其沿導體166的多個長度延伸。例如,沿與窗口204對準的暴露的部分,接地保持器168的損耗材料不接合每個接地導體166的左寬側(cè)208。窗口204與接地導體166對準,從而一個或多個窗口204與第一接地導體166A對準,且一個或多個其它窗口204與第二接地導體166B對準。在實施例中,接地保持器168沿左側(cè)172限定肋部210。肋部210在兩個相鄰的窗口204之間延伸。肋部210還可以在接地保持器168的前邊緣表面186和最接近前邊緣表面186的(多個)窗口204之間延伸,以及在安裝邊緣表面180和最接近安裝邊緣表面180的(多個)窗口204之間延伸。肋部210配置為接合相對應的接地導體166的左寬側(cè)208,以在接地保持器168的左側(cè)172和右側(cè)174(圖4)之間將接地導體166保持在位。例如,肋部210可以用來橫向地支持接地導體166,這是因為窗口204不能提供橫向的支撐以將接地導體166保持在接地保持器168內(nèi)。
現(xiàn)在參考圖4,接地保持器168還在右側(cè)174中限定窗口214。窗口214可以類似于如圖3所示的沿接地保持器168的左側(cè)172限定的窗口204。例如,窗口214與接地導體166對準以沿接地導體166的至少一部分暴露相對應的接地導體166的右寬側(cè)216。窗口214可以基本上與沿左側(cè)172的窗口204對準。接地保持器168的右側(cè)174也可以限定肋部218,肋部218配置為接合接地導體166的右寬側(cè)216,以將接地導體166橫向地保持在接地保持器168內(nèi)。
現(xiàn)在參考圖3和圖4,在實施例中,通過在接地導體166上施加接地保持器168的材料來形成接地片體146。例如,接地保持器168的損耗材料可以在模具內(nèi)被模制(例如包覆模制)在預成型的接地導體166上。模具可以限定接地保持器168的形狀。可以經(jīng)由在注射損耗材料之前添加在模具中的銷來形成窗口204、214,或者可以通過在模制工藝的后續(xù)階段中或在模制工藝之后切割或沖壓接地保持器168來形成窗口204、214。在其它實施例中,接地保持器168的損耗材料可以經(jīng)由噴涂、浸涂、電鍍等,或通過使用導電膠黏劑涂覆在介于中間的接地導體166上。導體166可以包括從導體166延伸的突起220。突起220至少部分地由損耗材料覆蓋,從而突起200的部分設置在損耗材料的層的下面,且如圖3和圖4中的虛線所示。突起220可以用于增加導體166和接地保持器168之間的接觸區(qū)域,這支撐了接地片體146的機械穩(wěn)定性。在圖3和圖4中示出的實施例中,從第二接地導體166B延伸的突起220A從接地保持器168的損耗材料突出,并使用作為保持特征以將接地保持器168固定至連接器外殼108(在圖1中示出)。
在圖3和圖4中示出的實施例中,接地片體146的接地保持器168整體地由損耗材料形成。然而,在可替代的實施例中,接地保持器168的至少一部分可以由低損耗電介質(zhì)材料形成。例如,在示出的實施例中,第一接地導體166A長于第二接地導體166B。因此,與第二接地導體166B相比,第一接地導體166A延伸通過損耗材料的較大長度。由于該損耗材料,在接地保持器168內(nèi),第一接地導體166A可以比第二接地導體166B吸收更多的電能,從而第一接地導體166A比第二接地導體166B經(jīng)受更多的損耗??蛇x的,接地保持器168的至少一部分由低損耗電介質(zhì)材料形成,且第一接地導體166A延伸通過由低損耗電介質(zhì)材料形成的部分。第二接地導體166B完全不延伸通過低損耗電介質(zhì)材料的部分,或者延伸通過相對于第一接地導體166A延伸通過的低損耗電介質(zhì)材料的量來說減少的量的低損耗電介質(zhì)材料。由于第一導體166A比第二導體166B延伸通過更多的低損耗電介質(zhì)材料,第一導體166A比第二導體166B經(jīng)受較少的每單位長度能量損耗。因此,通過由低損耗電介質(zhì)材料形成地保持器168的至少一部分,通過第一、較長的接地導體166A的損耗可以被降低至接近通過第二、較短的接地導體166B的損耗的水平或值。
圖5是圖2所示的電連接器102的片體堆疊體144的一部分的截面圖。片體堆疊體144的示出的部分包括兩個信號片體148的對154,以及沿對154(對于兩個接地片體146的全體)的每側(cè)設置的一個接地片體146。每個接地片體146的可見的段包括由接地保持器168保持的一個接地導體166。類似的,每個信號片體148的可見的段包括由信號保持器158保持的一個信號導體156。
每個接地導體166包括左寬側(cè)208、右寬側(cè)216和兩個邊緣側(cè)222。每個邊緣側(cè)222在左寬側(cè)208和右寬側(cè)216之間延伸。邊緣側(cè)222窄于寬側(cè)208、216。在實施例中,每個接地片體146的接地保持器168沿相應的接地導體166的至少大部分的長度接合兩個邊緣側(cè)222(如圖3和圖4中的側(cè)視圖所示)。此外,接地保持器168沿相應的接地導體166的小部分的長度接合寬側(cè)208、216。在圖5的截面圖中,接地保持器168的損耗材料接合邊緣側(cè)222,但不接合寬側(cè)208、216。但是,損耗材料可以沿接地導體166的長度在其它位置接合寬側(cè)208、216,例如在肋部210、218的位置(分別在圖3和圖4中示出)。在圖5中,每個接地導體166的左寬側(cè)208沿接地保持器168的左側(cè)172通過相對應的窗口204被暴露,且右寬側(cè)216沿接地保持器168的右側(cè)174通過相對應的窗口214被暴露。
類似于接地保持器168,信號片體148的信號保持器158可以沿左側(cè)162和右側(cè)164限定窗口224。窗口224可以與信號導體156對準,從而每個窗口224通過窗口224暴露信號導體156的至少一部分。窗口224的尺寸可以被選擇或修改,以調(diào)諧電連接器102(在圖2中示出)的阻抗。在實施例中,沿對154的第一信號片體148A的左側(cè)162的窗口224基本上與沿和左邊相鄰的接地片體146A的右側(cè)174的窗口214對準。信號保持器158的左側(cè)162可以鄰接接地保持器168的右側(cè)174。窗口224、214對準并在接地導體166和信號導體156之間提供腔226,從而信號導體156和接地導體166暴露至彼此。腔226可以填充有空氣。此外,在對154中,沿第一信號片體148A的右側(cè)164的窗口224可以基本上與沿第二信號片體148B的左側(cè)162的窗口224對準。第一信號片體148A和第二信號片體148B的窗口224可以結(jié)合,以在相應的信號導體156之間限定腔228,從而第一信號片體148A的信號導體156被暴露至第二信號片體148B的相對應的信號導體156。沿第二信號片體148B的右側(cè)164的窗口224可以同樣地與沿相鄰的接地片體146B的左側(cè)172的窗口204對準,以將第二信號片體148B的信號導體156暴露至相鄰的接地片體146B的接地導體166。
圖6是根據(jù)可替代的實施例的電連接器102的透視圖。與圖1所示的電連接器102的實施例相比,圖6中的外殼108的前側(cè)112包括兩個配合接口116,限定兩個端口118。端口118被豎直地堆疊以限定上端口118A和下端口118B。下端口118B比上端口118A更接近安裝側(cè)110。上端口118A和下端口118B配置為在其中接收不同的配合連接器106(圖1)的電路卡107(在圖1中示出)。
圖7是根據(jù)實施例的圖6所示的沒有外殼108(圖6)的電連接器102的透視圖。每個接地片體146包括至少兩個接地導體166,且每個信號片體148包括至少兩個信號導體156。信號導體156和接地導體166配置為接合配合連接器106(在圖1中示出)的相應的觸頭。例如,每個信號片體148的至少一個信號導體156包括配合觸頭182,配合觸頭182從信號保持器158的前邊緣表面184延伸進入上端口118A(在圖6中示出)中,且相同的信號片體148的至少另一信號導體156包括延伸進入下端口118B(圖6)中的配合觸頭182。在示出的實施例中,每個信號片體148包括四個信號導體156。信號保持器158由低損耗電介質(zhì)材料形成。
類似的,每個接地片體146包括具有從前邊緣表面186延伸進入上端口118A中的配合觸頭182的至少一個接地導體166、和具有延伸進入下端口118B中的配合觸頭182的至少一個接地導體166。每個接地片體146的從安裝側(cè)110延伸至上端口118A的至少一個接地導體166被稱為長接地導體266,且每個接地片體146的從安裝側(cè)110延伸至下端口118B的至少一個接地導體166被稱為短接地導體366。在示出的實施例中,每個接地片體146包括由兩個長接地導體266和兩個短接地導體366構(gòu)成的四個接地導體166。每個長接地導體266長于每個接地導體366。
在示出的實施例中,接地片體146的接地保持器168由沿接地保持器168的不同部分的不同材料構(gòu)成。例如,接地保持器168的第一部分230由損耗材料構(gòu)成,且接地保持器168的第二部分232由低損耗電介質(zhì)材料構(gòu)成。第二部分232的低損耗電介質(zhì)材料可以是與信號保持器158的低損耗電介質(zhì)材料相同或不同類型的材料。信號保持器158的低損耗電介質(zhì)材料和接地保持器168的第二部分232的低損耗電介質(zhì)材料的損耗正切都分別低于接地保持器168的第一部分230的損耗材料的損耗正切。例如,信號保持器158的低損耗電介質(zhì)材料和接地保持器168的第二部分232的低損耗電介質(zhì)材料中的每一個的損耗正切可以不大于接地保持器168的第一部分230的損耗材料的損耗正切的十分之一。
可選的,每個接地保持器168的第一部分230的損耗材料不涂覆在第二部分232的低損耗電介質(zhì)層上,或反之亦然。例如,每個接地保持器168在左側(cè)172和右側(cè)174之間延伸。沿第一部分230,接地保持器168的左側(cè)172和右側(cè)174都由損耗材料限定,在其之間沒有任何低損耗電介質(zhì)材料。沿第二部分232,接地保持器168的左側(cè)172和右側(cè)174都由低損耗電介質(zhì)材料限定,在其之間沒有任何損耗材料。在實施例中,接地片體146可以通過雙射包覆模制工藝形成,其中接地保持器168的第一部分230在第二部分232之前形成在接地導體166上,或反之亦然。
在示出的實施例中,長接地導體266的中間段200延伸通過對應的接地保持器168的第一部分230和第二部分232。另一方面,短接地導體366的中間段200僅延伸通過對應的接地保持器168的第一部分230。例如,如圖7所示,每個長接地導體266的配合段196和中間段200的上面的長度可以延伸通過接地保持器168的第一部分230。此外,每個長接地導體266的端接段198和中間段200的下面的長度也延伸通過第一部分230,而每個長接地導體266的中間段200的中間的長度延伸通過第二部分232。因此,在示出的實施例中,長接地導體266可以沿長接地導體266的長度接合損耗材料和低損耗電介質(zhì)材料兩者,而短接地導體366可以沿短接地導體366的長度僅接合損耗材料。
第二部分232的低損耗電介質(zhì)材料配置為以比短接地導體366更大的程度或范圍接合長接地導體266,這是由于以下事實,長接地導體266更長且因此在前側(cè)112和安裝側(cè)110之間比短接地導體366接合更多的損耗材料。因此,如果每個接地保持器168整體由損耗材料形成,則長接地導體266將比短接地導體366經(jīng)受更多的電能損耗。通過將長接地導體266延伸通過低損耗電介質(zhì)材料的第二部分232,通過長接地導體266的電能損耗可以被減少,從而長接地導體266的損耗特性更類似于短接地導體366的損耗特性。
在可替代的實施例中,第一部分230和第二部分232的位置、尺寸和比例可以被改變或調(diào)諧。例如,在一個可替代的實施例中,接地保持器168僅由損耗材料形成而沒有低損耗電介質(zhì)材料的部分。接地保持器168的沿長接地導體266的厚度可以相對于相同的接地保持器168的沿短接地導體366的厚度被減少,以減少緊密地圍繞長接地導體266的損耗材料的體積,由此減少相對于由短接地導體366經(jīng)受的電能損耗來說由長接地導體266經(jīng)受的電能損耗。在又一可替代的實施例中,短接地導體366可以被布置(routed)為通過第一部分230的損耗材料和第二部分232的低損耗電介質(zhì)材料兩者,但是長接地導體266被布置通過低損耗電介質(zhì)材料的長度可以長于短接地導體266被布置通過低損耗電介質(zhì)材料的長度。