阻抗调谐的端子接触结构及其连接器制造技术

一种用于连接器的端子接触布置，当其与相对的连接器配合并被赋能时有助于减少该连接器的阻抗偏离。该连接器具有绝缘壳体和安置在其中的多个端子接纳通道。导电端子支撑在一些通道中，但不是所有的通道。该端子包含有分立的端子组，该端子组包括差分信号端子对和至少两个相关的接地参考端子。该两个相关的接地参考端子互连在一起，以便从电气方面讲，它们用作单一的接地端子，其具有等于两个所连接的接地参考端子宽度之和的宽度。该接地参考端子组安置在单一端子排中，相同端子组的不同信号端子安置在与接地参考端子排间隔开的另一端子排中。该差分信号端子在其端子排内被空置的通道相互间隔开，以便每个端子组的两个差分信号端子相互间隔开的距离大于它们与其相关接地参考端子间隔开的距离。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总的涉及用于连接器的末端，更具体地说涉及具有选定阻抗的连接器，其用于连接诸如汽车环境中的信号电缆。
技术介绍
许多电子设备依靠传输线在相关设备之间或外围设备和计算机电路板之间传输信号。这些传输线并入了能够进行高速数据传输的信号电缆。这些信号电缆可以用已知的沿电缆长度绞合在一起的一根或多根双绞线，每根这种双绞线由相关的接地屏蔽所包围。这些双绞线通常接收互补的信号电压，即双绞线的一根电线可以看到+1.0伏信号，而双绞线的另一根可以看到-1.0伏信号。因此这些电线可以叫做“差分”对，其是指信号对中的两个导线之间的电压差的术语。这种双绞合结构使从其他电子设备中引起的任何噪声电压最小或消除这种噪声，从而消除电磁干扰。信号电缆被路由在到电子设备的路径上，它们可以通过发射其自身电场的其他电子设备或位于其附近。这些电子设备具有对诸如前述电缆的传输线产生电磁干扰的可能性。汽车环境对电磁干扰是特别苛刻的。这种干扰经常由高压点火信号引起。在汽车环境中的其他干扰源包括交流发电机充电系统和许多切换设备，例如空调。但是这种双绞线结构有助于减小或消除任何引起的电场，并从而基本上消除电磁干扰。为了保持从这种传输线或电缆到相关电子设备的电路的电气性能的整体性，需要获得从电路到电路贯穿该传输线的基本恒定的阻抗，或避免该传输线阻抗中大的不连续性。由于常规的连接器的阻抗通过连接器和通过两个配合连接器部件的接口时通常会下降，因此在连接器配合面处控制连接器阻抗的困难是公知的。虽然通过保持信号导线和接地屏蔽的特定几何形状或物理布置比较容易保持通过电气传输线的所需要阻抗，但是在电缆与连接器配合的区域还是经常遇到阻抗不连续性。因此，需要保持贯穿连接器和其与电缆的连接的所需要阻抗。典型的信号电缆末端涉及未绞合电线对、和解编织(unbraiding)的编织屏蔽电线、和/或围绕该电线对的箔。这些电线是手工解编织的，并且这种手工操作往往会将可变性引入电气性能中。这是由于对接地屏蔽电线进行解编织引起的，然后典型地将它们绞合成单一导线，并且随后熔接或焊接连接器端子的绞合尾部。这种解编织和绞合经常导致信号连接器和接地屏蔽从它们存在于电缆中的其原始状态中脱离出来。这种重新布置可能引起接地电线和信号电线从其原始状态脱离，这将导致通过电缆-连接器结合处的阻抗增加。此外，这种绞合将机械可变性引入末端区域，即在该区域虽然电缆可以包含多个差分对，但是解编织的屏蔽电线的长度可能每对与每对而改变。这种可变性和重新布置改变了末端区域的系统的物理特性，这将导致在该区域中的系统阻抗不需要的变化(典型的是增加)。此外，通常，连接器的信号和接地末端尾部布置成在连接器安装面处存在方便的空间，而不用考虑控制信号和接地端子的几何形状或空间方面。当信号电线和接地屏蔽从电缆端部拉开时，引起电缆几何形状的中断。因此，需要在电缆和电缆连接器之间的末端区域保持这种几何形状，以减少由于电缆末端引起的任何显著的阻抗增加。因此，本专利技术涉及一种端子接触布置和功能，其涉及提供连接器之间的和两个相互接合的连接器的配合部分之间改进的连接，这提供了高性能水平并保持电缆在该末端区域中的电气特征，特别是在汽车环境中。
技术实现思路
因此，本专利技术总的目的是提供一种用于的高速数据传输连接中使用的改进的末端结构，其中使通过电缆末端和连接器的阻抗不连续性最小化，以便尝试更好地匹配传输线的阻抗。本专利技术的另一个目的是提供一种改进的连接器，用于在电路板和端接在传输线的相对连接器之间产生高性能连接，其中该传输线包括多个差分信号电线对，其每对具有相关的接地，该连接器具有多对信号端子和与其相关的布置成三角形形式的接地端子，以便当连接器与相对的连接器配合时减少阻抗不连续性的发生，并且进一步通过颠倒信号和接地端子相关组的相邻三角形，给予该连接器特定的密度特性，同时保持了通过该连接器的所需预选阻抗。本专利技术的另一个目的是提供末端组件，用于与信号电缆连接结合使用，其提供该电缆的双绞线、接地屏蔽和该连接器之间的连接，该末端组件由于其结构而具有改进的电气性能。本专利技术的又一个目的是提供一种连接器，用于将诸如根据IEEE1394b标准的电缆连接于电子设备的电路板，其中，该连接器具有许多分立的差分信号电线和数量等于该电缆所包含的电线的相关接地，相对于该连接器的信号端子，在数量和位置上配置连接器的接地端子，以便减小通过该连接器的阻抗最小化。本专利技术的再一个目的是提供一种用于端接于电缆的连接器，其中多个接地端子安置在该电缆连接器壳体内，并且与在该连接器壳体中的两个相关信号端子间隔开，该多个接地端子是共接的，以便有效地提供单一的接地端子，该接地端子具有近似于或大于该信号端子之间的距离的有效宽度。本专利技术还有一个目的是提供一种用于与差分信号电线对一起使用的电缆连接器，其中多个接地端子共接在一起，并且与用于差分信号电线对的端子处于间隔开的关系，而用于该差分信号电线对的端子被一个空闲端子位置相互间隔开，以便该差分信号相互去耦合，并且每个差分信号更密切地耦合于多个共接的接地端子。本专利技术的另一个目的是提供一种电缆连接器，用于与延伸整个电缆长度的差分信号电线对一起使用，该电缆连接器具有共接在一起的多个接地端子和两个信号端子，其布置并保持为基本三角形的取向，且共接的接地端子通过该连接器和其末端区域。本专利技术通过其结构的性能实现这些目的。为了达到前述目的，用本专利技术一个实施例举例说明的本专利技术的一个主要方面包括，用于电路板的第一连接器，其具有支撑配合信号电缆中每个双绞线的壳体，以独特三联体图形的三个导电端子，其中两个端子承载差分信号，并且剩余的一个端子是接地端子，其用作对差分信号电线对的接地平面或接地返回。该第一连接器以颠倒形式(宽度方向沿该连接器配合面)支撑多个端子三联体，以便在第一连接器中限定两排(row)端子，第一三联体的信号端子在连接器中安置在一排，并且该第一三联体的接地端子安置在该连接器的另一排，同时第二或相邻的三联体的信号端子安置在该连接器的另一排，并且该第二三联体或两个相邻三联体的接地端子安置在连接器的一排。相邻三联体的信号和接地端子布置成颠倒的形式。提供用于电缆的第二连接器，其与第一连接器配合，并且其第二连接器具有多个端子三联体，该多个端子三联体布置成与第一连接器的其相应端子三联体相配合。在第一连接器中的三个一组的三个端子的布置使能够有效控制贯穿整个第一连接器(即，从与电缆连接器端子的接合点到附装于电路板的点)中的阻抗。以这种方式，第一连接器的每个这种三联体包括信号端子对，其具有并排地对准在一起的接触部分，并且其也相互间隔开预定的距离。接地端子与第二排中的两个信号端子间隔开。在本专利技术的另一个主要方面中，接地端子的宽度和它们与每个三联体的信号端子的间距可以选择成使得该三个端子可以具有所需要的例如电容等的电气特性，所有这些特性将影响该连接器的阻抗。通过这种阻抗调节的接地结构，为减小发生在连接器中的阻抗不连续性提供更多的机会，而无需改变配合部分或差分信号端子的间距。因此，本专利技术的这方面可以被适当地表征为提供“可调谐的”端子布置，其用于电缆中或其他电路中的每个差分信号电线对和相关的接地线布置。在本专利技术的另一个主要方面，这种可调谐的三联体以颠倒的形式提供在连接器壳体内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于提供差分信号电路之间的连接的连接器，其中每个差分信号电路包括差分信号导线对和两个相关的接地导线，该连接器包括：电气绝缘的壳体，该壳体具有安置在所述壳体中的多个端子接纳腔，该端子接纳腔以一定图形安置在所述壳体内，用于支撑在所述 壳体中的至少第一和第二分立排的导电端子；多个导电端子，其支撑在所述壳体的一些所述端子接纳腔中，所述端子包括至少一个分立的端子组，该端子组包括差分信号端子对和至少两个相关的接地参考端子，该一个端子组的差分信号端子对安置在端子接纳腔中的 所述第一排中，而该一个端子组中的两个接地参考端子安置在端子接纳腔中的所述第二排中，所述一个端子组的所述两个接地参考端子进一步互连，以协同限定用于所述差分信号端子对的共同的接地路径；以及所述差分信号端子对具有安置在其之间的空置的端子接 纳腔，使得所述差分信号端子间隔开第一距离，并且使所述差分信号端子与所述相关接地端子间隔开第二距离，该第一距离大于该第二距离。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：大卫L布伦克尔，丹尼尔L达维德奇克，马克斯威尔P巴斯勒，帕特里克R卡舍尔，
申请(专利权)人：莫莱克斯公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]