CN116131033A - 插座和连接器 - Google Patents

Abstract

本专利的实施例提供了一种插座和连接器。插座包括壳体，具有配合端面和从配合端面向内延伸的多个插孔，多个插孔包括信号插孔和接地插孔；数据传输模块，包括布置在信号插孔中的接触端子，接触端子适于与插头的信号引脚耦合，以建立插头和插座之间的数据连接，以及回流导体，被布置在配合端面处并且耦合至接地参考部，回流导体具有与接地插孔对齐的接地端子，接地端子适于与插头的接地引脚电接触从而建立接地引脚与回流导体的电连接。相比于传统方案中的较长的地回流路径，该插座能够降低因较长的回流路径对传输质量所带来的不利影响。此外，以此设置的插座能够有效消除因存在STUB所造成的高频的谐振问题，从而进一步提高数据的传输质量。

Description

插座和连接器

技术领域

本专利涉及连接器领域。更具体地，本专利公开的实施例涉及一种高速连接器的插座和相应的高速连接器。

背景技术

连接器，也被称作接插件，一般是指连接两个有源器件以用来传输电流或信号的器件。连接器能够在电路内被阻断处或孤立不通的电路之间，架起沟通的桥梁，从而使电流流通，使电路实现预定的功能。连接器是电子设备中不可缺少的部件，有着各种不同形式的连接器。但是无论什么样的连接器，都要保证电流顺畅连续和可靠地流通。

当前，高速连接器传输速率己经达到56Gbps，同时正在向112Gbps甚至更高发展。随着市场对带宽的需求不断提升，信号完整性性能比以往任何时候都要重要。元件不仅需要在更高的数据速率下运行，而且还要保持或者甚至进一步缩小封装尺寸。在传输速度达到56Gbps，特别是112Gbps甚至更高时，如何控制串扰、插入损耗、回波损耗和其他对信道性能产生影响因素，正在对高速连接器的设计要求提出越来越高挑战。

发明内容

为了降低串扰问题对高速连接器的传输带来的不利影响，本专利公开的实施例提供了一种高速连接器的插座和相关的连接器。

在本专利的第一方面，提供了一种连接器的插座。该插座包括壳体，具有配合端面和从所述配合端面向内延伸的多个插孔，所述多个插孔包括信号插孔和接地插孔；数据传输模块，包括布置在所述信号插孔中的接触端子，所述接触端子适于与插头的信号引脚耦合，以建立所述插头和所述插座之间的数据连接，以及回流导体，被布置在所述配合端面处并且耦合至接地参考部，所述回流导体具有与所述接地插孔对齐的接地端子，所述接地端子适于与所述插头的接地引脚电接触从而建立所述接地引脚与所述回流导体的电连接。

通过将具有接地端子的回流导体设置在配合端面上，能够实现最短的地回流路径。相比于传统方案中的较长的地回流路径，根据本专利实施例的插座能够降低因较长的回流路径对传输质量所带来的不利影响。此外，以此设置的插座的提供地回流路径的导体部分上不存在电流不会留过的STUB区，从而能够有效消除因存在STUB所造成的高频的谐振问题，从而进一步提高数据的传输质量，使其能够符合112Gbps甚至更高传输速率所要求的串扰指标，实现数据的高速可靠传输。

在一种可能的实现方式中，壳体全部由导电材料制成。以此方式，能够实现从配合端面开始的全屏蔽，从而有效优化低频屏蔽问题，进一步提高数据传输质量和可靠性。

在一种可能的实现方式中，壳体包括支撑部和由所述支撑部至少部分地包围的接纳部，并且其中所述配合端面和所述多个插孔被形成在所述接纳部上，并且所述多对接触端子适于从所述接纳部的插入端面沿插入方向插入到所述多个插孔中，所述插入端面与所述配合端面布置在所述接纳部的沿所述插入方向的两端。该布置方式使得插座能够被更容易地制造，从而提高制造效率。

在一种可能的实现方式中，支撑部包括多个卡接槽，所述数据传输模块包括多个卡接部，所述多个卡接部适于被接纳在所述卡接槽中以将所述数据传输模块耦合至所述壳体。该方式使得数据传输模块能够被更容易地组装到壳体上。

在一种可能的实现方式中，接地端子适于被接地引脚挤压以弹性变形，以利于所述接地端子与所述接地引脚之间的电接触。该方式能够保证接地端子和接地引脚之间的可靠电连接。

在一种可能的实现方式中，接地端子与所述回流导体的其他部分是分体形成的。该方式允许接地端子和回流导体的其他部分采用不同的导电材料制成。例如，接地端子采用具有更高屈服强度的导电材料制成，而其他部分采用一般的导电材料制成，由此来降低成本。

在一种可能的实现方式中，回流导体是一体形成的。以此方式，使得回流导体强度和信号传输能力更加可靠，并且更便于装配到配合端面上。

在一种可能的实现方式中，回流导体经由以下方式中的任一种而被布置所述配合端面处：铆接、焊接、卡扣连接或粘接。该布置方式使得回流导体能够以更加灵活的方式布置在配合端面处，从而提高了装配的灵活性和效率。

在一种可能的实现方式中，数据传输模块包括多个数据传输单元，所述多个数据传输单元中的每个数据传输单元包括基部和从所述基部向外延伸的至少一对接触端子。该布置方式使得数据能够经由多个数据传输单元进行传输，从而提高数据传输的效率和可靠性。

在一种可能的实现方式中，数据传输模块还包括与所述数据传输单元间隔排列的多个屏蔽片，所述多个屏蔽片电耦合至所述接纳部，并且覆盖所述基部。屏蔽片能够有效优化低频屏蔽问题，进一步提高数据传输质量和可靠性。

根据本专利的第二方面提供了一种连接器。该连接器包括根据前文中第一方面所提到的插座以及插头，包括多个引脚，所述多个引脚包括信号引脚，适于插入到所述插座的多个信号插孔中以建立所述插头和所述插座之间的数据连接；以及接地引脚，接地端子适于与所述插头的接地引脚电接触从而建立所述接地引脚与回流导体的电连接。通过使用前文中所提到的插座，能够提高采用连接器时数据的传输质量，使其能够符合112Gbps甚至更高传输速率所要求的串扰指标，实现数据的高速可靠传输。

在一种可能的实现方式中，该连接器还包括第一锁定部，布置在所述插座上；以及第二锁定部，布置在所述插头上，并适于与所述第一锁定部耦合以允许所述插座和插头的稳固连接。该布置方式能够确保插座和插头在数据传输过程中不会意外断开，以进一步提高数据传输的可靠性。

根据本专利的第三方面提供了一种通信设备。该数据传输设备/通信设备包括前文中第二方面所提到的连接器。通过使用该连接器，能够使得数据传输设备/通信设备符合112Gbps甚至更高传输速率所要求的串扰指标，实现数据的高速可靠传输。

附图说明

结合附图并参考以下详细说明，本专利各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。在附图中，相同或相似的附图标注表示相同或相似的元素，其中：

图1示出了现有技术中的一种高速连接器的局部侧面剖视图；

图2示出了现有技术中的另一种高速连接器的局部侧面剖视图；

图3示出了根据本专利实施例的高速连接器的局部侧面剖视图；

图4示出了根据本专利实施例的插座的立体视图；

图5示出了根据本专利实施例的插座的立体分解视图；

图6示出了根据本专利实施例的插座从另一个角度观察的立体分解视图；

图7示出了根据本专利实施例的回流导体的正视图；以及

图8示出了根据本专利实施例的数据传输模块的立体分解视图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本专利的实施例。虽然附图中显示了本专利的某些实施例，然而应当理解的是，本专利可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例，相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本专利。应当理解的是，本专利的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本专利的保护范围。

在本专利的实施例的描述中，术语“包括”及其类似用语应当理解为开放性包含，即“包括但不限于”。术语“基于”应当理解为“至少部分地基于”。术语“一个实施例”或“该实施例”应当理解为“至少一个实施例”。术语“第一”、“第二”等等可以指代不同的或相同的对象。下文还可能包括其他明确的和隐含的定义。

连接器是电子工程技术领域必不可少的一种部件。它的作用包括：在电路内被阻断处或孤立不通的电路之间，架起沟通的桥梁，从而使电流流通，使电路实现预定的功能。

连接器形式和结构是千变万化的，随着应用对象、频率、功率、应用环境等不同，有各种不同形式的连接器。但是无论什么样的连接器，都要保证电流顺畅连续和可靠地流通。连接器一般是成对使用，一端带有插针，另一端带有可供插针插入的插芯。通过将插针稳固地插入插芯，能够使得连接器建立两个电路之间的电连接。有许多定义连接器类型的特征。最重要的是引脚配置。连接器可具有少至一个信号/电源引脚(具有相关的回路导线引脚)或许多信号引脚以及多个电源和回路引脚。

许多不同类型的连接器都可以用于传输高速信号，这种连接器又被成为高速连接器或者高速信号连接器。高速连接器有很多类型，例如根据连接的电路不同分为线对板、板对板和线对线连接器。板对板连接器是指用于提供两个印刷电路板(Printed CircuitBoard,PCB)之间的信号连接的连接器，可以说是所有连接器产品类型中传输能力最强的连接器。板对板连接器可以通过多种方式来连接印刷电路板，例如垂直连接、水平连接和水平对插。这些都是相对于所连接的电路板的相对位置而言。垂直连接方式是指两个电路板以大致垂直正交的方式连接。水平连接通常是指所连接的电路板以堆叠的方式连接。水平对插的连接方式是指所连接的电路板以共面或者平行的方式端对端连接。

当前，高速连接器己经能够实现56Gbps的传输速率，同时正在向112Gbps甚至更高发展。随着市场对带宽的需求不断提升，高速连接器的信号完整性性能比以往任何时候都要重要。高速连接器不仅需要在更高的数据速率下运行，而且还要保持或者甚至进一步缩小封装尺寸。在传输速度达到56Gbps，特别是112Gbps甚至更高时，如何控制串扰、插入损耗、回波损耗和其他对信道性能产生影响因素，正在对高速连接器的设计要求提出越来越高挑战。

串扰问题是高速连接器的设计和选择中急需解决的问题之一。串扰是指当信号在传输线上传播时，因电磁耦合对相邻的传输线产生的不期望的电压噪声干扰。而这种干扰是由于两条信号线之间的耦合，即，信号线之间的互感和互容耦合引起的。容性耦合引发耦合电流，而感性耦合则引发耦合电压。容性耦合是由于干扰源上的电压变化在被干扰对象上引起感应电流从而导致的电磁干扰，而感性耦合则是由于干扰源上的电流变化产生的磁场在被干扰对象上引起感应电压从而导致的电磁干扰。因此，信号在通过一导体时会在相邻的导体上引起两类不同的噪声信号：容性耦合信号和感性耦合信号，统称为串扰。

高频信号的回流情况是分析串扰等一系列信号完整性问题的一个重要基础。高频下和低频下回流会使电路的信号发生两种完全不同的影响。在低频下，电流是沿电阻最小的路径流回，而在高频情况下，电流是沿着电感最小的回路流回，也是阻抗最小的路径，表现为回路电流集中分布在信号走线的正下方。高频下，当一根信号走线直接在接地层上布置时，即使存在更短的回路，回路电流也要沿着信号路径下方的参考平面层流回信号源，这条路径必须具有回流电流所能通过的最小阻抗，即电感最小和电容最大。

每个回流信号将产生一个磁场，如果同时有很多传输线在传输，那么它们产生的回流区域将迭加从而产生区域性的磁场，这些磁场将对与其场强范围内的传输线产生感应电压，这样，就会对这些传输线的信号产生噪声影响，造成传输信号的失真。由于参考平面的感应电压引起的串扰大小和回流区域迭加的数量成正比例关系。

在实际中，完全避免串扰是不可能的。但是高速连接器在设计时，可以通过一些手段来有效地将串扰降低到设计所允许的范围内。在前文中提到了，在连接器中，一般会具有地线信号引脚，地线信号引脚是用来回流用的。通过适当地选择地线信号引脚的位置，可以有效地减少回流信号之间的互感。同时增加地线信号引脚数目也能够有效地减少回流信号之间的互感。例如，在信号引脚中增加地线信号引脚的数目能够有效地减少串扰。

高速数据传输通常使用差分信号的方式，通过被称为差分对的一对铜线来传送数据。对于连接器而言，差分对通常为具有共用绝缘和屏蔽的一对信号引脚。这对信号引脚内所传输的信号是等振幅、反相位高速脉冲。差分信号通常包括低电压差分信号(Low-Voltage Differential Signaling,LVDS)信号模式、电流模式逻辑(Current Mode Logic,CML)信号模式和正射极耦合逻辑信号(Positive Emitter Coupled Logic,PECL)等等。串行比特流是通过一个差分对传播的差分信号。差分信号的预计到达时间是一样的，这样的话，它们在接收端上保持差分信号的属性(等振幅、反相位)。一个接收器被用来恢复信号，然后正确地采样和恢复数据，从而实现无误差数据传输。

一个良好设计的差分对是成功进行高速数据传输的关键因素。根据应用的不同，差分对可以是一对印刷电路板走线，一对双绞线或一对共用绝缘和屏蔽的并行线(通常称为Twin-axial电缆)或连接器的一对信号引脚以及相关的电路。差分信号所传输的一对信号引脚都需要保持相当恒定和相等的特性阻抗，通常称为奇模阻抗，此时两条线路均差分激励。差分信号应该在到达目的端时保持差分信号的属性：几乎相等的振幅和相反的相位。为了达到该目的，应该寻求相等并且相当恒定的奇模阻抗，从而最大限度地减少从源端到目的端整条差分对长度上的阻抗波动。我们也应当使作为差分信号传输的一对信号引脚之间的延迟匹配和插入损耗匹配。此外，还需要确保插入损耗不会太多，这样的话，接收器能够正确地恢复数据。

使用差分信号传输数据具有抗干扰能力强的优势。干扰噪声一般会等值、同时的被加载到两根信号线上，而其差值为0，即，噪声对信号的逻辑意义不产生影响。使用差分信号传输数据还能有效抑制电磁干扰(Electromagnetic Interference,EMI)。由于两根线靠得很近且信号幅值相等，这两根线与地线之间的耦合电磁场的幅值也相等，同时他们的信号极性相反，其电磁场将相互抵消。因此对外界的电磁干扰也小。此外，使用差分信号传输数据时序定位准确。差分信号的接受端是两根线上的信号幅值之差发生正负跳变的点，作为判断逻辑0/1跳变的点的。

与差分信号相对的数据传输方式是单端信号传输方式。单端信号是相对于差分信号而言的，单端输入是指信号有一个参考端和一个信号端构成，参考端一般为地端。简单来讲，单端信号指的是用一个线传输的信号。在这种情况下，传输时的参考点就是接地。也就是说，单端信号是在一条导线上传输的与地之间的电平差。那么当把信号从A点传递到B点的时候，有一个前提就是A点和B点的地电势应基本相同。但单端信号传输有抗干扰能力差的缺陷。相比于差分信号，普通单端信号以阈值电压作为信号逻辑0/1的跳变点，受阈值电压与信号幅值电压之比的影响较大，不适合低幅度的信号。

前面提到的EMI也是影响高速连接器传输性能的一个关键因素。任何信号的传输都存在一个闭环的回路，连接器也不例外，当电流从驱动端流入接收端的时候，必然会有一个回流电流通过与之相邻的导体从接收端回流至驱动端，构成一个闭合的环路，而环路的大小却和EMI的产生有着很大的关系。每一个环路都可以等效为一个天线，环路数量或者面积越大，引起的EMI也越强。前文中提到了，回流信号会自动选取阻抗最小的路径返回驱动端，但实际情况中，信号不可能始终保持理想路径，特别是在高密度布线的PCB板和连接器的传输结构上，过孔、缝隙以及回流路径等都可能降低参考平面理想的特性，而表现为更复杂的回流形式。

屏蔽能够有效的抑制通过空间传播的电磁干扰。采用屏蔽的目的有两个，一个是限制内部的辐射电磁能量外泄出控制区域，另一个就是防止外来的辐射电磁能量入内部控制区。按照屏蔽的机理，可以将屏蔽分为电场屏蔽、磁场屏蔽和电磁场屏蔽。

接地是电路系统设计中的一个很重要问题。目前，大多数数字电路都是以地为参考电压，只有所有的地都保持相同的电位，数字信号才能被正确的传送和接收。此外，良好的接地对电磁场有很好的屏蔽作用，能释放设备机壳上积累的大量的电荷，从而避免产生静电放电效应。电子设备中地线结构大致有系统地、机壳地(屏蔽地)、数字地(逻辑地)和模拟地等，合理的应用接地技术，就能大大提高系统的抗干扰能力，减少EMI。接地的方式可以分为三种：单点接地，多点接地和混合接地。这三种接地都能够单独或者组合应用于不同的场合。

图1示出了一种传统的高速连接器的局部剖视图。如图1所示，该高速连接器包括插头102和插座101。插头102包括从基部1084伸出的多个引脚。多个引脚包括间隔排列的多个信号引脚1021和接地引脚1022。除此之外，在一些实施例中，多个引脚还可以包括用于提供电力连接的电力引脚(未示出)。插座101一般包括壳体1016和数据传输模块108。数据传输模块108一般包括多个数据传输单元1083。数据传输单元1083一般为片状结构，并且通常包括接触端子1014、金属连线、屏蔽片1085和绝缘部分106等。绝缘部分106一般为模制件，将接触端子1014限位固定在预定位置。屏蔽片1085一般布置在片状绝缘部分106之间以提供EMI屏蔽。

图1所示的插座101的壳体1016是由导电部分105和绝缘部分106组装而成。绝缘部分106形成插孔以供插头102的多个引脚插入。插孔包括信号插孔1011，信号插孔1011供数据传输模块108的接触端子1014布置在其中，以与插入到插孔的信号引脚1021耦合，来由此提供插头102和插座101之间的数据连接。为了区分，下文中也将多个插孔分别描述为供信号引脚1021插入的信号插孔1011、供接地引脚1022插入的接地插孔1012以及供电力引脚插入的电力插孔。壳体1016的导电部分105包括形成在接地插孔1012中的接地端子1013。导电部分105在尾部部分与屏蔽片1085耦合从而实现接地。

数据传输模块108的接触端子1014分别从尾部部分插入到壳体1016的信号插孔1011中。应当理解的是，本文中所提到的“前”或“后”和“尾”是插座101相对于插头102而言的一个相对概念。具体而言，插座101的前端表示靠近插头102的一端，也即插头102的引脚插入的一端。也就是说，插头102从前端沿插入方向而插入到插座101中。“后”和“尾”是指插座101与前端在插入方向上相对的一端。在插头102插入插座101的过程中，插头102的多个引脚分别被插入到插座101中的对应的多个插孔中。具体而言，信号引脚1021被插入到信号插孔1011中而与接触端子1014耦合以进行数据传输；并且接地引脚1022被插入到接地端口中而与接地端子1013电耦合以提供地回流路径104。

图1所示的高速连接器的地回流路径104如图1中的虚线所示。相比于从传统的数据传输模块108上向前伸长的悬臂梁接地端子1013，该回流路径104被显著缩短。基于前面的原理介绍，其信号传输性能得到有效提高。然而，这种设计还存在着一些弊端。首先，采用这种方案的地回流路径104仍然要经过较长的一段接地引脚1022，从而存在着该回路电感较大的问题。此外，为了实现EMI屏蔽，壳体1016的导电部分105通常被设计地比接地端子1013与接地引脚1022接触的位置更加靠前。这所导致的问题是形成了回流路径104上的STUB，如图1的虚线方框所示。STUB又叫信号残桩，是指由接地端子1013和接地引脚1022所连接而成的接地导体上电流不会流经的多余部分。该STUB部分会产生寄生电容电感，造成信号上升时间延长、传输速率降低，不仅会造成串扰高频的谐振问题，导致高速连接器的串扰指标超标，同时还能够引起反射导致阻抗不连续，损耗等信号完整性问题，从而显著地影响信号的传输，降低了高速连接器的有效传输率。

图2示出了传统的方案中的另外一种高速连接器的设计。如图2所示，这种高速连接器设计与图1中所示的连接器的其中一处不同点在于插座101的壳体1016部分全部由导电材料制成。接地端子1013由插座101壳体1016的形成接地插孔1012的凸包和另一侧的弹片形成。当接地引脚1022插入到接地插孔1012中时，如图2所示，接地引脚1022的一侧与凸包电接触，而另一侧与弹片电连接。地回流路径104会沿着图2所示的虚线方向。与图1中所示的方案相比，省略了一侧的弹片回流设计。此外，图2中的插座101的壳体1016全部由导电材料形成，低频屏蔽效果被显著优化。

然而，这种方案也存在着弊端。一方面，与图1所示的方案类似，这种方案也存在着造成串扰高频谐振并由此影响传输性能的STUB部分，如图2中的虚线方框所示。另一方面，由于凸包为壳体1016的刚体结构部分，很难做到与插头102的接地引脚1022的可靠电接触。接地引脚1022和凸包一旦存在间隙而没有接触，则串扰问题会被恶化，从而显著降低传输质量。

为了解决或者至少部分地解决传统的高速连接器中的上述问题或者其他潜在问题，根据本专利的实施例提供了一种插座和相关的连接器。通过对传统的高速连接器的诸如接地引脚1022和接地端子1013的电接触区域进行改进，根据本专利实施例的连接器能够符合诸如56Gbps、112Gbps或更高的高速传输速率所要求的各种指标。在下文中，将主要对连接器的接触区域的改进点进行描述，对于连接器的其他部分，可以采用其他任意适当的结构或者布置，在下文中将不再分别赘述。此外，根据本专利实施例的连接器可以是指前文中所提到的板对板连接器，并且可以适用于各种插接方式，包括但不限于垂直连接、水平连接和水平对插等插接方式。除此之外，根据本专利实施例的连接器还可以适用于诸如线对板或线对线连接器等的其他任意适当的高速连接器。

图3示出了根据本专利实施例的连接器的一种示例结构的局部剖视图。如图3所示，根据本专利实施例的连接器包括插头102和插座101。插头102包括多个信号引脚1021、接地引脚1022和电力引脚(未示出)。图3中只示出了两个信号引脚1021和一个接地引脚1022。信号引脚1021可以包括用于传输差分对信号的信号引脚对，也可以包括用于传输单端信号的信号引脚。在一些实施例中，在同一个插头102上，信号引脚1021可以包括分区域布置的多个单端信号引脚和多对差分信号引脚。根据本专利实施例的连接器的改进部分主要在于连接器的插座101部分。

图4示出了根据本专利实施例的插座101的立体视图，图5示出了插座101的分解视图，并且图6示出了插座101的从另一个角度观察的立体分解视图。如图4至图6所示，总体上，根据本专利实施例的插座101包括壳体1016、数据传输模块108和回流导体103。壳体1016具有配合端面1015和从该配合端面1015向内延伸的多个插孔。图4中可以看到位于插座101的左侧的配合端面1015。多个插孔可以包括信号插孔1011和接地插孔1012。在一些实施例中，插座101的插孔还包括用于供提供电力供应的电力引脚布置的电力插孔。插头102的引脚能够从配合端面1015处插入插孔中从而完成插座101和插头102的配合。在插座101和插头102配合到位后，插座101的配合端面1015可以与插头102的引脚伸出的端面相互靠近并接触，从而实现更好的数据传输性能和EMI屏蔽效果。在壳体1016上可以包括锁定结构，其能够与插头102上的对应结构配合，从而防止插头102和插座101配合后发生松动。

例如，在一些实施例中，锁定结构可以包括布置在插座101上的第一锁定部107。第一锁定部107可以突出于配合端面1015的外部。相应地，锁定结构还可以包括布置在插头102上的第二锁定部(未示出)。第二锁定部能够与第一锁定部107耦合。例如，第二锁定部可以是形成在插头102的绝缘部分106上的槽。当各个引脚插入到插座101的插孔中时，第一锁定部107能够滑动到第二锁定部中并且在插座101和插头102配合到位后被保持在第二锁定部中，以提供插座101和插头102的稳固连接。当需要从插座101中拔出插头102时，用户需要先操作第一锁定部107以解除与第二锁定部之间的锁定。以此方式，能够防止高速连接器在信号传输期间的意外断开，来由此提高信号传输的可靠性。

当然，应当理解的是，上述关于锁定结构的描述只是示意性的，并不旨在限制本专利的保护范围。其他任意适当的结构或者布置也是可能的。例如，在一些实施例中，上文中所描述的第一锁定部107和第二锁定部可以互换位置，或者仅有一个锁定部，而另一个锁定部采用插座101或插头102外壳既有的部分。例如，在一些实施例中，插座101中的第一锁定部107为可弹性变形的锁定夹。当插头102插入到插座101中到位后，锁定夹能够夹持在插头102的壳体1016外部从而保持插座101和插头102的稳固连接。

数据传输模块108包括多个接触端子1014。这些接触端子1014从壳体1016的尾部插入到壳体1016的信号插孔1011中，并且能够在插头102的信号引脚1021插入信号插孔1011后与信号引脚1021耦合从而建立插头102和插座101之间的数据连接。为了便于接触端子1014与信号引脚1021之间的耦合，接触端子1014可以是成对布置的。每个信号插孔1011中可以布置相对设置的一对接触端子1014。接触端子1014可以是由可弹性变形材料制成片状结构。每对接触端子1014之间的初始距离可以小于信号引脚1021的宽度或者直径，并且在每个接触端子1014的前端形成喇叭口结构，以便于在信号引脚1021插入信号插孔1011的过程中，信号引脚1021能够进入接触端子1014对之间的间隙并使接触端子1014弹性变形来与接触端子1014配合。以此方式，能够保证信号引脚1021和接触端子1014的可靠连接。

应当理解的是，上文中提到的接触端子1014的结构只是示意性的，并不旨在限制本专利的保护范围。能够实现信号引脚1021和接触端子1014的可靠连接的其他任意适当的结构或者布置也是可能的。例如，在一些实施例中，接触端子1014也可以是单个出现的，并且在信号插孔1011中倾斜设置，以在信号引脚1021插入信号插孔1011时能够弹性变形以抵推在信号引脚1021上，并由此建立信号引脚1021和接触端子1014之间的可靠接触。

与传统方案不同的是，根据本专利实施例中的插座101的回流导体103布置在配合端面1015处，如图4至图6所示。此外，回流导体103通过适当的方式耦合至插座101的接地参考部。例如，在一些实施例中，插座101的接地参考部可以由插座101的壳体1016提供，回流导体103可以通过适当的方式而与壳体1016电连接以耦合至插座101的接地参考部。在一些实施例中，插座101的壳体1016可以都是由导电材料制成。在这种情况下，只需要将回流导体103通过适当的方式紧固在配合端面1015处就能实现回流导体103与接地参考部的耦合。此外，壳体1016全部由导电材料制成也能够建立从配合端面1015开始的EMI全屏蔽结构，从而进一步提高信号传输的可靠性。

通过将与接地参考部电连接的回流导体103布置在配合端面1015处，一方面，返回至如图3所示，地回流路径104从接地引脚1022只需传输很短的距离就能够通过在配合端面1015处的接地端子1013而进入壳体1016的接地参考部中，从而显著地降低了地回流路径104在接地引脚1022中的传输距离，并由此有效地解决了地回流路径104电感大的问题，提高了地回流效果并由此改善了串扰对信号传输的影响。另一方面，接地信号会经由接地端子1013而直接从配合端面1015处进入壳体1016传输。也就是说，在壳体1016上并不存在地回流信号不会流经的STUB区域。以此方式，能够有效地消除因为STUB区域而存在的高频谐振问题，使得经由连接器的数据传输能够符合高速连接的各种指标要求，并保持可靠的高速数据连接，为112Gbps或者更高速率的数据传输提供了保障。

图7示出了根据本专利实施例的回流导体103的正视图。如图7所示，回流导体103具有与接地插孔1012对齐的接地端子1013。接地端子1013能够与插入接地插孔1012的接地引脚1022电接触从而建立接地引脚1022与回流导体103乃至接地参考部的电连接。在一些实施例中，接地端子1013可以具有一定的弹性变形能力。以此方式，在接地引脚1022插入到接地插孔1012的过程中，并且在接地引脚1022插入到位后，接地端子1013能够被接地引脚1022挤压而弹性变形从而利于接地引脚1022和回流导体103之间的电接触。

在一些实施例中，为了实现上面所提到的弹性变形能力，接地端子1013可以使用具有一定屈服强度的金属材料制成。金属材料可以是具有一定屈服强度的诸如钛铜合金的金属合金材料或者非晶合金材料。非晶合金，也称金属玻璃、液态金属，是由合金材料熔体超急冷凝固，凝固时原子来不及有序排列结晶，得到的固态合金是长程无序结构，组成它物质的分子(或原子、离子)不呈空间有规则周期性，没有晶态合金的晶粒、晶界存在。这种非晶合金具有许多独特的性能。使用具有可靠弹性变形能力的非晶合金能够更好地保证接地端子1013和接地引脚1022之间的可靠电连接。

此外，通过接地端子1013，只需要较短的距离就能够从接地引脚1022传输至接地参考部，从而能够进一步降低接地信号的回流路径104，并由此进一步降低电感，从而提高接地回流性能。当然，应当理解的是，使用非晶合金材料制成接地端子1013的上述实施例只是示意性的，并不旨在限制本专利的保护范围。只要能够保证预定的屈服强度，任意其他适当的导电材料制成接地端子1013也是可能的。例如，接地端子1013可以由铍铜等材料制成。

在一些实施例中，回流导体103可以是一体形成的结构，如图7所示。在一体形成的回流导体103上，接地端子1013被形成在与接地插孔1012对齐的开口中。除此之外，在回流导体103上还包括供信号引脚1021穿过的信号开口1032。这些信号开口1032与信号插孔1011对齐，以供穿过信号开口1032的信号引脚1021插入到信号插孔1011中而与接触端子1014耦合。信号开口1032的开口尺寸大于信号引脚1021的尺寸，以防止信号引脚1021与回流导体103的接触。回流导体103可以通过冲压的方式而被一体形成。以此方式，能够保证结构强度和接地信号传输的可靠性。此外，回流导体103采用一体形成的方式制成也利于回流导体103装配到配合端面1015处。

在一些实施例中，接地端子1013和回流导体103的其他部分可以是分别形成的。接地端子1013可以在回流导体103的其他部分形成之后通过适当的方式固定在回流导体103的其他部分的对应位置上，从而形成图7所示的结构。以此方式，接地端子1013和回流导体103的其他部分可以采用不同的材料制成。例如，接地端子1013可以由具有预定屈服强度的导电材料制成，而回流导体103的其他部分可有导电能力较好的金属材料制成。以此方式，可以利于有效地降低回流导体103乃至插座101的成本。

当然，应当理解的是，上述关于回流导体103的实施例只是示意性的，并不旨在限制本专利的保护范围。其他任意适当的结构或者布置也是可能的。例如，在一些替代的实施例中，回流导体103可以只包括接地端子1013，而不包括其他部分。例如，在插座101的壳体1016均由导电材料制成的实施例中，接地端子1013在被形成之后，可以通过适当的方式被固定至配合端面1015的接地插孔1012处。以此方式，能够进一步降低回流导体103的成本。

在一些实施例中，接地端子1013可以是成对布置的。例如，每个接地端子1013可以包括一对双弹性接地端子1013，如图7所示。该对双弹性接地端子1013可以在接地引脚1022插入到接地插孔1012中后从相对的两侧抵推并良好接触接地引脚1022。每对双弹性接地端子1013之间的距离小于接地引脚1022的宽度或者直径，从而能够使得接地引脚1022挤压接地端子1013来保证两者之间的有效接触。采用双弹性接地端子1013结构能够具有一定的容差能力。也就是说，不需要太高的精度就能保证接地端子1013和接地引脚1022的良好接触，从而保证了接地信号的回流路径104的可靠性。

应当理解的是，接地端子1013采用双弹性接地端子1013的形式也只是示意性的，并不旨在限制本专利的保护范围。只要能够与插入接地插孔1012的接地引脚1022保持良好的接触，接地端子1013可以具有其他任意适当的结构或者布置。例如，在一些替代的实施例中，接地端子1013也可以是单个布置的。例如，在配合端面1015的对应于接地插孔1012的位置，设置有单个的可变形的接地端子1013。在接地引脚1022插入接地插孔1012后，该接地端子1013可以被接地引脚1022抵推而变形从而保证两者的有效接触。

返回至图5和图6所示，在一些实施例中，壳体1016可以包括支撑部1017和由支撑部1017至少部分地包围的接纳部1018。例如，在一些实施例中，支撑部1017可以是由导电材料制成的框形结构，由导电材料制成的接纳部1018可以被接纳在其中。在一些替代的实施例中，壳体1016的支撑部1017和接纳部1018也可以由导电材料一体地制成。配合端面1015和多个插孔被形成在接纳部1018中。插孔为通孔，从配合端面1015一直贯穿到与配合端面1015相对的另一个端面(为了便于描述，下文中将被称为插入端面1082)。数据传输模块108的各个信号引脚1021可以从插入端面1082而插入到对应的插孔中，如图6所示。

壳体1016上的多个插孔可以以多个列的方式布置。列的延伸方向C如图5所示。与列的延伸方向垂直的是行的方向L。在每个列上，可有具有若干信号插孔1011和若干接地插孔1012。在每个行上，可以依次包括电力接口、单端信号接口、差分信号接口和接地插孔1012等。图5中示出了回流导体103只是布置在配合端面1015的一部分上，例如，布置在配合端面1015的对应于差分信号接口对所布置的部分上。

当然，应当理解的是，图5所示出的这种插座101的结构只是示意性的，并不旨在限制本专利的保护范围。根据本专利实施例的插座101可以具有任意适当的结构。例如，在一些实施例中，插座101可以只包括用于信号传输的数据接口，而不包括电力接口，并且回流导体103可以被布置在配合端面1015的全部部分上。

图8示例性地示出了根据公开实施例的数据传输模块108。如图5和图8所示，数据传输模块108可以包括按行排列的多个数据传输单元1083。每个数据传输单元1083与一列插孔相对应。每个数据传输单元1083可以包括至少一对接触端子1014。每个数据传输单元1083可以包括由绝缘材料制成的基部1084和从基部1084向外延伸的接触端子1014。接触端子1014在基部1084在按预定的走向延伸以保证相当恒定和相等的特性阻抗，来由此降低串扰并提高数据传输的可靠性。除了基部1084和接触端子1014外，数据传输模块108还包括与数据传输单元1083间隔排列的屏蔽片1085。这些屏蔽片1085可以在行的方向上覆盖整个基部1084或者至少覆盖接触端子1014的在基部1084中的部分。屏蔽片1085在数据传输模块108耦合到壳体1016后能够与接纳部1018电连接，从而实现全屏蔽结构，从而实现信号完整性的优异表现。

当然，应当理解的是，上述关于数据传输模块108和壳体1016的实施例只是示意性的，并不旨在限制本专利的保护范围。根据本专利实施例的插座101可以具有任意其他适当的结构或者布置。例如，在一些实施例中，只要是回流导体103以本专利所示出的方式布置在配合端面1015处，插座101和对应的插头102可以具有任意适当的形状或者结构。下文中将主要以图中所示出的结构为例来进一步描述数据传输模块108和壳体1016是如何装配的。

具体而言，在一些实施例中，支撑部1017可以包括多个卡槽，卡槽的数目可以与数据传输单元1083的数目相对应。数据传输模块108包括卡接部。例如，每个数据传输单元1083可以包括一个卡接部。卡接部能够被接纳在卡接槽中，从而便于将数据传输模块108耦合至壳体1016。以此方式，插座101能够被更容易地装配，并且装配好的插座101具有良好的屏蔽和回流性能，从而提高了连接器的数据传输性能。

当然，应当理解的是，上述关于数据传输模块108和壳体1016的装配方式只是示意性的，并不旨在限制本专利的保护范围。其他任意适当的方式或者结构也是可能的。例如，在一些替代的实施例中，数据传输模块108也可以通过紧配合、卡扣连接等方式而与壳体1016装配在一起。

尽管已经采用特定于结构特征和/或方法逻辑动作的语言描述了本主题，但是应当理解所附权利要求书中所限定的主题未必局限于上面描述的特定特征或动作。相反，上面所描述的特定特征和动作仅仅是实现权利要求书的示例形式。

Claims (13)

1.一种连接器的插座，包括：

壳体，具有配合端面和从所述配合端面向内延伸的多个插孔，所述多个插孔包括信号插孔和接地插孔；

数据传输模块，包括布置在所述信号插孔中的接触端子，所述接触端子适于与插头的信号引脚耦合，以建立所述插头和所述插座之间的数据连接，以及

回流导体，被布置在所述配合端面处并且耦合至接地参考部，所述回流导体具有与所述接地插孔对齐的接地端子，所述接地端子适于与所述插头的接地引脚电接触从而建立所述接地引脚与所述回流导体的电连接。

2.根据权利要求1所述的插座，其中所述壳体全部由导电材料制成。

3.根据权利要求2所述的插座，其中所述壳体包括支撑部和由所述支撑部至少部分地包围的接纳部，并且

其中所述配合端面和所述多个插孔被形成在所述接纳部上，并且所述多对接触端子适于从所述接纳部的插入端面沿插入方向插入到所述多个插孔中，所述插入端面与所述配合端面布置在所述接纳部的沿所述插入方向的两端。

4.根据权利要求3所述的插座，其中所述支撑部包括多个卡接槽，所述数据传输模块包括多个卡接部，所述多个卡接部适于被接纳在所述卡接槽中以将所述数据传输模块耦合至所述壳体。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的插座，其中所述接地端子适于被接地引脚挤压以弹性变形，以利于所述接地端子与所述接地引脚之间的电接触。

6.根据权利要求5所述的插座，其中所述接地端子与所述回流导体的其他部分是分体形成的。

7.根据权利要求6所述的插座，其中所述回流导体是一体形成的。

8.根据权利要求1-4、6和7中任一项所述的插座，其中所述回流导体经由以下方式中的任一种而被布置所述配合端面处：铆接、焊接、卡扣连接或粘接。

9.根据权利要求3或4所述的插座，其中所述数据传输模块包括多个数据传输单元，所述多个数据传输单元中的每个数据传输单元包括基部和从所述基部向外延伸的至少一对接触端子。

10.根据权利要求9所述的插座，其中所述数据传输模块还包括与所述数据传输单元间隔排列的多个屏蔽片，所述多个屏蔽片电耦合至所述接纳部，并且覆盖所述基部。

11.一种连接器，包括：

根据权利要求1-10中任一项所述的插座；以及

插头，包括多个引脚，所述多个引脚包括：

信号引脚，适于插入到所述插座的多个信号插孔中以建立所述插头和所述插座之间的数据连接；以及

接地引脚，接地端子适于与所述插头的接地引脚电接触从而建立所述接地引脚与回流导体的电连接。

12.根据权利要求11所述的连接器，还包括：

第一锁定部，布置在所述插座上；以及

第二锁定部，布置在所述插头上，并适于与所述第一锁定部耦合以允许所述插座和插头的稳固连接。

13.一种通信设备，包括根据权利要求11或12所述的连接器。

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