CN104979713B - 具有屏蔽插入件的缆线连接器 - Google Patents
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Abstract
一种缆线连接器包括具有配合端(112)和缆线端(110)的壳体(108)。所述壳体具有一腔室(146)，至少一个导体(150)设置在该腔室内并延伸到配合端，用于端接到配合连接器。所述壳体具有缆线(114)，所述缆线电连接到至少一个导体并从所述腔室延伸穿过缆线端。屏蔽插入件(140)设置在壳体内，靠近缆线端。屏蔽插入件周向地围绕缆线，并被配置成阻止电磁辐射传输穿过缆线端。
Description
技术领域
本发明涉及一种能够高速率地传输数据的缆线连接器。
背景技术
各种类型的光纤和铜基连接器是已知的，其允许在例如主机设备和外部装置之间的通信。这些连接器可插拔地连接到其它连接器，以提供系统结构的灵活性。这些连接器通常被构造为符合所建立的尺寸和相容性的标准。例如，连接器可以符合小型可插拔(SFP)、它的衍生或类似标准，例如，SFP+、XFP、CFP、GBIC、QSFP、XENPAK、PON、X2。这些各种标准具有数据传输的要求。例如，XFP和QSFP标准要求电子连接器能够以高速率传输数据，如10Gbps(每秒千兆位)。当信号传输速率增加，连接器内的电路和/或线路产生大量的较短波长和较高能量的电磁辐射。高能量电磁辐射增加了电磁辐射穿过连接器中的开口排出的可能性。例如，连接器可以包括在其一端的开口，允许线缆从中穿过。电磁辐射可以穿过这样的开口排出。相邻的连接器、和/或电连接器外部的其它外部电部件，例如主机设备与外部装置，可能受到电磁辐射引起的干扰。该电磁干扰(EMI)会降低电部件或连接器的质量和/或性能。
需要一种减小电磁辐射泄漏的缆线连接器。
发明内容
根据本发明，一种缆线连接器包括具有配合端和缆线端的壳体。所述壳体具有一腔室，至少一个导体设置在该腔室内并延伸到配合端，用于端接到配合连接器。所述壳体具有缆线，所述缆线电连接到至少一个导体并从所述腔室延伸穿过缆线端。屏蔽插入件设置在壳体内，靠近缆线端。屏蔽插入件沿周向围绕缆线，并被配置成阻止电磁辐射传输穿过缆线端。
附图说明
图1是根据实施例的电连接器系统的透视图。
图2是根据实施例的连接器的部分分解透视图。
图3是根据实施例的连接器的一部分的透视图，示出了凹部外部的屏蔽插入件。
图4是根据实施例被配置为吸收电磁辐射的屏蔽插入件的横截面视图。
图5是根据实施例被配置为反射电磁辐射的屏蔽插入件的横截面视图。
图6是根据实施例的屏蔽插入件的分解透视图。
具体实施方式
图1是根据实施例的电连接器系统100的透视图。电连接器系统100包括一个或多个连接器，例如缆线连接器102，其可被插入到插座组件104中。插座组件104可安装在主机设备的电路板106上。电路板106可以是任何电路板，例如主机设备中的母板。例如，主机设备可以是任何电气设备，例如但不限于，计算机、路由器、网络交换机、集线器和/或类似物。
该缆线连接器102包括壳体108，其具有与配合端112相对的缆线端110。缆线114在缆线端110端接到所述缆线连接器102。缆线114可以电连接到电气设备116。当缆线连接器102被接收在插座组件104内，电连接器系统100将电气设备116连接到如下所述的电路板106。缆线连接器102包括部件，以减少电磁辐射引起的干扰。
插座组件104被示为具有四个端口，尽管发明可用于仅具有单个端口或任何数量端口的插座组件。插座组件104包括导向框架118，其定位在电路板106上并构造为接收所述缆线连接器102。导向框架118容纳多个插座连接器(未示出)，它们定位于其中并且构造为将缆线连接器102电连接到电路板106。导向框架118具有插头端部120，缆线连接器102被安装穿过插头端部120。插头端部120被构造为安装或接收在邻近于电路板106的面板(未示出)的开口内。例如，面板可以是封装主机设备的壳体的壁。在这样的示例中，最初在壳体外部的缆线连接器102被接收于插座组件104内，以便电连接到电路板106，电路板106在面板后面并被包含在所述主机设备内。
该导向框架118延伸在插头端部120和相对的后端部122之间。在所示的实施例中，导向框架118具有大致矩形的横截面，并包括上壁124、下壁126、侧壁128和130，和后壁132。导向框架118包括内腔134，其被分为多个内隔间或隔室136。在所示的实施例中，导向框架118包括分隔壁139a、139b、和139c，其将内腔分为隔室136。每个隔室136配置为接收和固定一个缆线连接器102的配合端112在其中。尽管导向框架118被示出为包括设置成单排的四个隔室136，导向框架118可包括任何数量的隔室136，设置成任何数量的排和/或列，用于接收任何数量的连接器。
每个隔室136包括接收在其中的相应的插座连接器(未示出)。插座连接器电连接到电路板106。当缆线连接器102插入到一个隔室136时，插座连接器将缆线连接器102电连接到电路板106。如上面所讨论，缆线连接器102被端接于缆线114，缆线114端接于电气设备116。因此，所述电气设备116可以通过所述缆线连接器102电联接到主机设备的电路板106。
图2是根据实施例的缆线连接器102的局部分解透视图。在所示的实施例中，缆线连接器102包括缆线端110和配合端112。但是在各种实施例中其它结构也是可能的，例如，缆线连接器102可以包括第二缆线端。在所示的实施例中，缆线连接器102被示为小型可插拔(SFP)连接器，然而，缆线连接器102可以是任何类型的可插拔电气部件。
缆线连接器102包括屏蔽插入件140。该屏蔽插入件140被配置为阻止电磁辐射的传输。该屏蔽插入件140被设置在所述壳体中，靠近缆线端110。如下所述，屏蔽插入件140沿周向围绕缆线114。以这种方式，屏蔽插入件基本阻止或消除了电磁辐射传输穿过缆线端110。
壳体108具有顶盖142和底座144，它们固定在一起以在其间形成腔室146。腔室146的尺寸和形状可被选择性地设置成接收连接器电路板148、一个或多个导体150，和/或缆线114以及其它部件。顶盖142与底座144可由任何合适的材料，例如金属、聚合物、或其它合适的材料。可以使用本领域所公知的用于连接壳体零件的任何装置将顶盖142和底座144固定到彼此，例如但不限于卡扣配合、摩擦配合，使用螺纹紧固件(例如，螺钉)和/或类似物。
一个或多个导体150限定了在缆线端110和配合端112之间延伸穿过腔室146的传输线路。导体150可以是任何类型的电导体，其被配置为连接到配合部件，例如接收在导向框架118中的插座连接器(如图1所示)。导体150可以在近端端接到电路板148，在远端端接到缆线114内的导线。导线可以包括至少一部分导体150。例如，在所示实施例中，缆线114包括接收在其中的导线152a、152b、152c和152d。导线152a、152b、152c和152d可以延伸超出缆线114的端部154。导线152a、152b、152c和152d可以延伸并穿过腔室146中的凹部156(如图3所示)中接收的屏蔽插入件140，如下面描述。在各种实施例中，导体150可以包括连接器电路板148的迹线。其它类型的导体可以形成限定了导体150的传输线路的一部分。
连接器电路板148可以是任何电路板，例如，连接器电路板148可以是配置为执行收发器功能的电路板。导线152a、152b、152c和152d可以端接于连接器电路板148上的导线接触焊盘158。导线接触焊盘158可以接着电连接到接触焊盘160，接触焊盘160沿着连接器电路板148的边缘部分162设置。例如，连接器电路板148可包括迹线，以将导线接触焊盘158电连接到接触焊盘160。该接触焊盘160可以限定缆线连接器102的电接口。当缆线连接器102被完全装载到其中一个隔室136中时(图1所示)，接触焊盘160在接收于导向框架118中的电连接器内与相应的端子触头(未示出)电连接。
图3是缆线连接器102的一部分的透视图，示出了凹部156外部的屏蔽插入件140。在示例性实施例中，屏蔽插入件140被模制在缆线114周围的凹部156中，而且就此将保持定位在凹部156，而不是可从凹部156中移出。然而，在替换实施例中，屏蔽插入件140可以预先成型，并可以单独装载到凹部156中。凹部156是底座144和/或顶盖142(图2所示)中的腔室146的一部分。凹部156的尺寸和形状可以选择性地设计，以确保屏蔽插入件140保持定位在底座144中。凹部156可以定位为靠近缆线端110。缆线114的一部分穿过凹部156和屏蔽插入件140。
在示例性实施例中，屏蔽插入件140周向地围绕缆线114和/或导线152a、152b、152c和152d(如图2所示)，以限制导体150的移动(如图2所示)。屏蔽插入件140为导线152a、152b、152c和152d提供应变消除。通过模制在缆线114周围的凹部156中，缆线114被屏蔽插入件140稳固。屏蔽插入件140限制缆线114和/或导体150在凹部156中的移动，为缆线114和/或导线152a、152b、152c和152d提供应变消除。例如，屏蔽插入件140可以限制缆线114和/或导体152a、152b、152c和152d在纵向方向D上的移动。此外，屏蔽插入件140可限制缆线114的横向偏移量(例如，缆线垂直于方向D的弯曲)。此外，屏蔽插入件140可以通过限制缆线114的旋转运动，提供扭转应变消除。
屏蔽插入件140与凹部156的轮廓匹配，使得在底座144中实现相对紧密的配合。屏蔽插入件140包括凸缘164和166，它们沿着屏蔽插入件140的主体径向相对。凸缘164、166分别抵靠凹部156中的止动部168、170。例如，凸缘164可抵靠止动部168，使得止动部168限制屏蔽插入件140在方向D上的移动。类似地，凸缘166可抵靠止动部170，使得止动部170限制屏蔽插入件140在方向D上的移动。在所示的实施例中，凸缘164、166被示出为与屏蔽插入件140一体成型。然而，在其它实施例中，凸缘164、166可以是固定到屏蔽插入件140的单独部件。可选地，屏蔽插入件140在顶盖142和底座144之间是可压缩的，以便在顶盖142和底座144之间提供密封。在缆线端110处的顶盖142和底座144之间不存在间隙。
屏蔽插入件140提供电磁屏蔽，屏蔽插入件140在壳体108中的相对紧密配合限制了电磁辐射传输穿过缆线端110。导体150和/或导线152a、152b、152c和152d可以在高频下传输电信号，并且可以发射电磁辐射。例如，连接器电路板148和/或导线152a、152b、152c和152d可将电磁辐射发射到腔室146中，而且电磁辐射可从壳体108的顶盖142和底座144之间的缆线端110、配合端112处和/或接缝(未示出)的开口或间隙排出。电磁辐射可能有害地干扰缆线114中所承载的信号，从而降低了缆线连接器102的性能。另外，电磁辐射可能导致电磁干扰(EMI)，并且可破坏或降低缆线连接器102附近的其它电气设备和/或其它电气部件的操作。例如，EMI可能降低主机设备和/或电气设备116(如图1所示)的性能。屏蔽插入件140的实施例基本抑制、减少、或消除了电磁辐射传输穿过缆线端110。在另一示例性实施例中，屏蔽插入件140由吸收和/或反射电磁辐射的材料制造。
图4是根据实施例的屏蔽插入件140的截面图，其被配置为吸收电磁辐射。在所示的实施例中，缆线114被示为穿过屏蔽插入件140，然而，在其他实施例中，如图2所示的实施例中，仅导体150可穿过屏蔽插入件140。在各种实施例中，屏蔽插入件140由电磁辐射吸收材料制造，这种材料配置为在电磁辐射从壳体108(如图1所示)的缆线端110(如图1所示)排出之前吸收基本所有电磁辐射。电磁辐射吸收材料172配置为抑制电磁辐射或波传播的材料。例如，屏蔽插入件140可由具有高电磁辐射吸收特性的材料制造，例如具有低导磁率因数或低电容率因数。在各种实施例中，屏蔽插入件140的组成和/或密度可以基于电磁辐射吸收的所需数量。
图5是根据实施例的屏蔽插入件140的截面图，其配置为反射电磁辐射。在所示的实施例中，缆线114和导体150被示为穿过屏蔽插入件140。在各种实施例中，屏蔽插入件140可以配置为反射、收集和/或引导将电磁辐射到壳体108内(如图1所示)，以防止电磁辐射传输穿过缆线端110(如图1所示)。屏蔽插入件140由导电浸渍的电介质材料174制造。导电浸渍的电介质材料174通过反射(例如，散射、漫射、或引导)电磁辐射到所述壳体内，驱散基本上所有的从缆线端110排出的电磁辐射。导电浸渍的电介质材料174包括电介质底座或基底176以及嵌入电介质基底176的导电颗粒或薄片178。例如，导电薄片178可以包括金属纤维或薄片，如银颗粒。电介质基底176可以是电磁辐射吸收材料172(如图4所示)。尽管在所示实施例中示出了具有接近均匀的随机分布，导电薄片178可选择地分布在整个电介质基底176中。例如，导电薄片178可以紧密接触，使得产生导电路径穿过屏蔽插入件140，允许辐射发射到壳体108中。导电薄片178被电连接到壳体108，以引导电磁辐射进入壳体108。导电浸渍的电介质材料174随后被电接地到壳体108。
图6是根据实施例的屏蔽插入件140的分解透视图。在示例性实施例中，屏蔽插入件140可以通过连结前部180和后部182而形成。前部和后部180、182可由不同的材料形成。例如，前部180可由较不昂贵的电介质材料形成，而后部182由电磁辐射吸收材料172(如图4所示)或导电浸渍的电介质材料174(如图5所示)形成。后部182的第二材料比前部180的第一材料具有更高的电磁辐射吸收特性。
前部和后部180、182可呈分割注入式(split-shot)包覆模制(overmold)以多阶段模制工序包覆模制在缆线114和/或导体150上(如图2所示)。分割注入式包覆模制的第一注入是通过第一材料完成的，而分割注入式包覆模制的第二注入是通过与第一材料不同的第二材料完成的。例如，分割注入式包覆模制的第一注入可通过电磁辐射吸收材料172或导电浸渍的电介质材料174完成。分割注入式包覆模制的第二注入可以是非导电性(例如，电绝缘)热熔，其配置为提供应变消除和结构刚度。然后，第二注入可以是比第一材料更不昂贵的材料。足够的第一材料用在第一注入中，以提供所需数量的辐射吸收或耗散，而且插入件140的剩余部分通过在凹部156中模制第二材料而形成。在示例的实施例中，第二注入被现场模制为抵靠第一注入。
包覆模制的第一和第二注入与凹部156轮廓(如图2所示)匹配。分割注入式包覆模制通过减少形成屏蔽插入件140所需的电磁辐射吸收材料172或导电浸渍的电介质材料174的量，降低了制造成本。分割注入式包覆模制还允许电磁辐射吸收材料172或导电浸渍的电介质材料174位于缆线端110附近和/或缆线的缆线屏蔽附近。
Claims (9)
1.一种缆线连接器，包括具有配合端(112)和缆线端(110)的壳体(108)，所述壳体具有腔室(146)，至少一个导体(150)设置在该腔室内并延伸到配合端用于端接到配合连接器，所述壳体具有缆线(114)，所述缆线电连接到所述至少一个导体并从所述腔室延伸穿过缆线端，其特征在于，其中所述壳体(108)在靠近缆线端(110)处在腔室(146)中限定出凹部(156)，缆线(114)穿过所述凹部，屏蔽插入件(140)设置在壳体内，靠近缆线端，屏蔽插入件周向地围绕缆线，并被配置成阻止电磁辐射传输穿过缆线端，并且屏蔽插入件(140)在凹部中围绕缆线被模制在位。
2.如权利要求1所述的缆线连接器，其中所述屏蔽插入件(140)包括电磁辐射吸收材料(172)，该电磁辐射吸收材料被配置为在电磁辐射从壳体的缆线端(110)排出之前吸收基本上所有的电磁辐射。
3.如权利要求1所述的缆线连接器，其中所述屏蔽插入件(140)包括导电浸渍电介质材料(174)，该导电浸渍的电介质材料被配置为通过对电磁辐射向壳体中的传输进行反射来驱散基本所有的电磁辐射。
4.如权利要求3所述的缆线连接器，其中所述导电浸渍的电介质材料(174)包括电介质元件(176)和嵌入整个电介质元件中的导电颗粒，导电颗粒(178)被电连接到壳体(108)，以将电磁辐射引导到所述壳体(108)内。
5.如权利要求1所述的缆线连接器，其中所述屏蔽插入件(140)进一步被配置为限制缆线(114)在凹部(156)中的移动。
6.如权利要求1所述的缆线连接器，其中所述屏蔽插入件(140)包括前部(180)和后部(182)，前部由第一材料形成，后部由不同于所述第一材料的第二材料(174)形成，所述第一材料是不导电的，第二材料是导电的。
7.如权利要求1所述的缆线连接器，其中所述屏蔽插入件(140)为缆线(114)上的分割注入式包覆模制件，其中所述分割注入式模制件的第一注入是通过电磁辐射吸收材料(172)实现的，分割注入式模制成型的第二注入是通过非电磁辐射吸收材料(174)实现的。
8.如权利要求1所述的缆线连接器，还包括位于所述腔室(146)中的电路板(148)，该电路板包括导体(150)，所述缆线(114)端接于电路板。
9.如权利要求1所述的缆线连接器，其中屏蔽插入件包括前部(180)和后部(182)，前部由第一材料形成，后部由不同于所述第一材料的第二材料(174)形成，所述第二材料具有比第一材料更高的电磁辐射吸收特性。
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