NL1017518C2

NL1017518C2 - Multiple contact screened connector for telecommunication pairs, uses modular intermediate contacts to provide EMI shielding

Info

Publication number: NL1017518C2
Application number: NL1017518A
Authority: NL
Inventors: Martin Loman
Original assignee: Fci S Hertogenbosch B V
Priority date: 2001-03-07
Filing date: 2001-03-07
Publication date: 2002-09-10

Abstract

The connector (1) accommodates contacts for a cable (6) which contains 48 pairs of signal cores (8) and 16 earths. The connections are via eight connector modules (12), each of which accommodate 6 pairs. The stack of modules is screened by an intermediate metal frame and two mirror image metal outer casings (2, 3).

Description

Kabelconnector omvattende een afscherming.Cable connector comprising a shield.

De uitvinding heeft betrekking op een kabelconnector geschikt voor bevestiging aan een afgeschermde kabel bevattende twee of meer draden, waarbij de connector een afscherming en een aantal connectormodules van een elektrisch isolerend 5 materiaal geplaatst binnen de afscherming omvat, waarbij elke module twee of meer contactelementen bevat waarvan het voorste gedeelte met een complement verbonden kan worden door een corresponderende opening in of nabij de voorzijde van de module en waarvan het achterste gedeelte met het uiteinde van één van 10 de genoemde draden verbonden kan worden.The invention relates to a cable connector suitable for mounting on a shielded cable containing two or more wires, the connector comprising a shield and a number of connector modules of an electrically insulating material placed within the shield, each module comprising two or more contact elements of which the front part can be connected to a complement through a corresponding opening in or near the front of the module and the rear part of which can be connected to the end of one of the said wires.

Een dergelijke kabelconnector is bekend uit bijvoorbeeld de Europese octrooiaanvrage EP 0 670 616. Deze publicatie beschrijft een connector, voor een kabel voor toepassingen die gebruik maken van signalen met een hoge 15 frequentie, omvattende connectormodules die elk twee of meer signaalcontactelementen bevatten. Elk van de elementen omvat voorts een aardingsplaat, die is voorzien van een U-vormig deel, welke dienst doet als een aardingscontact en welke is aangepast om te koppelen met een aardingscontactpin op een 20 printplaat. De genoemde aardingsplaat omgeeft voorts de contactelementen .Such a cable connector is known, for example, from the European patent application EP 0 670 616. This publication describes a connector, for a cable for applications that use high-frequency signals, comprising connector modules which each comprise two or more signal contact elements. Each of the elements further comprises a grounding plate, which is provided with a U-shaped part, which serves as a grounding contact and which is adapted to connect to a grounding contact pin on a printed circuit board. The grounding plate furthermore surrounds the contact elements.

De connectors volgens EP 0 670 616 zijn geschikt voor gebruik in een enkele coaxiale of twinaxiale kabel en omvatten, in een bijzondere uitvoering, een aardingsplaat voor een 25 connectormodule welke twee paar signaalcontactelementen bevat.The connectors according to EP 0 670 616 are suitable for use in a single coaxial or twinaxial cable and, in a special embodiment, comprise a grounding plate for a connector module which contains two pairs of signal contact elements.

Het is een doel van de onderhavige uitvinding te voorzien in een kabelconnector welke geschikt is voor gebruik in hoog frequente toepassingen, zoals geavanceerde telefooncentrales, en welke voorziet in een effectieve afscherming 30 tegen elektromagnetische interferentie (EMI), alsmede in een aanzienlijke vermindering van overspraak, en welke (relatief) eenvoudige assemblage mogelijk maakt waarbij gebruik wordt gemaakt van uitwisselbare componenten.It is an object of the present invention to provide a cable connector which is suitable for use in high frequency applications, such as advanced telephone exchanges, and which provides for effective shielding against electromagnetic interference (EMI), as well as a considerable reduction in cross-talk, and which makes (relatively) simple assembly possible using interchangeable components.

22

Hiertoe heeft de kabelconnector volgens de inleiding het kenmerk dat ten minste sommige van de contactelementen of ten minste sommige paren contactelementen zijn omgeven door individuele afschermingen.To this end, the cable connector according to the introduction is characterized in that at least some of the contact elements or at least some pairs of contact elements are surrounded by individual shields.

5 Door een individuele afscherming voor elk van de con tactelementen (wanneer bijvoorbeeld gebruik wordt gemaakt van enkele coaxiale kabels) of paren contactelementen (wanneer gebruik wordt gemaakt van twinaxiale kabels) kunnen gestandaardiseerde afschermingen worden gebruikt zonder daar-10 bij afhankelijk te zijn van de configuratie van de connector.By means of an individual shielding for each of the contact elements (when, for example, use is made of single coaxial cables) or pairs of contact elements (when use is made of twinaxial cables), standardized shields can be used without being dependent on the configuration. of the connector.

Zo kan bijvoorbeeld een enkel type afscherming gemakkelijk worden gebruikt in 8x6, 6x6 en 4x4 connectoren. Bovendien kan door een individuele afscherming voor elk (paar) contactele-ment(en) een effectievere bescherming tegen EMI alsmede een 15 verdere vermindering van overspraak verkregen worden.For example, a single type of shield can easily be used in 8x6, 6x6 and 4x4 connectors. Moreover, an individual shielding for each (pair of) contact element (s) can provide a more effective protection against EMI as well as a further reduction of cross-talk.

Het verdient de voorkeur dat het achterste gedeelte van ten minste één van de genoemde contactelementen is bevestigd aan ten minste één substraat, zoals een printplaat (PCB), welke verdere contactelementen omvat voor het bevestigen van 20 de uiteinden van één of meer draden. Aldus kunnen divergerende leidingen worden gebruikt om de eerste en tweede contactelementen te verbinden en wordt zo de bevestiging van draden die bijvoorbeeld een dikke mantel van isolerend materiaal omvatten mogelijk gemaakt, terwijl men bovendien in staat blijft con-25 nectormodules met een geringe steek tussen de contactelementen te gebruiken. Voorts kunnen, zoals hieronder uitgelegd zal worden, actieve componenten voor het bewerken van signalen die van de draden ontvangen zijn bevestigd worden aan een dergelijk substraat.It is preferred that the rear portion of at least one of said contact elements is attached to at least one substrate, such as a printed circuit board (PCB), which comprises further contact elements for attaching the ends of one or more wires. Thus, diverging lines can be used to connect the first and second contact elements, thus enabling the attachment of wires comprising, for example, a thick jacket of insulating material, while, moreover, maintaining contact modules with a small pitch between the contact elements. to use. Furthermore, as will be explained below, active components for processing signals received from the wires can be attached to such a substrate.

30 Het verdient voorts de voorkeur dat de afscherming een veerkrachtig element omvat dat, zodra de kabelconnector wordt verbonden met een complement, contact maakt met een aar-dingselement in het genoemde complement en aldus een zelfs nog betere afscherming van de kabelconnector en de verbinding die 35 daarmee tot stand is gebracht bereikt.It is furthermore preferred that the shielding comprises a resilient element which, as soon as the cable connector is connected to a complement, makes contact with an earthing element in said complement and thus an even better shielding of the cable connector and the connection which is 35 achieved.

De uitvinding heeft eveneens betrekking op een afscherming geschikt voor gebruik in de beschreven kabelconnector.The invention also relates to a shield suitable for use in the described cable connector.

33

De uitvinding zal thans in meer detail worden toegelicht onder verwijzing naar de tekeningen waarin twee voorkeursuitvoeringen van de kabelconnector volgens de onderhavige uitvinding schematisch zijn weergegeven.The invention will now be explained in more detail with reference to the drawings in which two preferred embodiments of the cable connector according to the present invention are schematically shown.

5 Figuur 1 toont een explosieaanzicht van een kabelcon nector volgens de onderhavige uitvinding.Figure 1 shows an exploded view of a cable connector according to the present invention.

Figuur 2 toont een connectormodule geschikt voor gebruik in een kabelconnector volgens de onderhavige uitvinding.Figure 2 shows a connector module suitable for use in a cable connector according to the present invention.

Figuur 3 toont een kabelconnectormodule geschikt voor 10 gebruik in de kabelconnector volgens figuur 1.Figure 3 shows a cable connector module suitable for use in the cable connector according to Figure 1.

Figuur 4 toont een afscherming voor gebruik in de connectormodule volgens figuur 3.Figure 4 shows a shield for use in the connector module according to Figure 3.

Identieke onderdelen en onderdelen die in hoofdzaak dezelfde functie vervullen worden aangegeven door middel van 15 dezelfde nummers.Identical parts and parts that fulfill essentially the same function are indicated by the same numbers.

Figuur 1 toont een explosieaanzicht van een kabelconnector 1 omvattende een buitenafscherming bestaande uit een U-vormig binnendeel 2 en twee buitenomhulsels 3, 4 die alle zijn gemaakt uit een dunne metalen plaat. Twee ferrules 5 zijn be-20 vestigd aan het binnendeel 2 van de afscherming om twee kabels 6, 6' op te nemen welke elk een zachte vulstof 7 bevatten die is omgeven door twaalf twinaxiale paren 8 die op hun beurt zijn omgeven door een gemeenschappelijke braid 9 en een buitenmantel 10 van een elektrisch isolerend materiaal.Figure 1 shows an exploded view of a cable connector 1 comprising an outer shield consisting of a U-shaped inner part 2 and two outer casings 3, 4 which are all made from a thin metal plate. Two ferrules 5 are attached to the inner part 2 of the shield to receive two cables 6, 6 ', each containing a soft filler 7 surrounded by twelve twinaxial pairs 8, which in turn are surrounded by a common braid 9 and an outer sheath 10 of an electrically insulating material.

25 De voorzijde van de kabelconnector 1 omvat een U- vormige behuizing 11 voor het opnemen van acht connectormodu-les 12 die elk drie paar contra-contactelementen 13 omvatten. Figuur 1 toont voorts componenten van een complement voor de kabelconnector 1, te weten een shroud 14 welke veerkrachtige 30 elementen 15 omvat en die door middel van een klemplaat 16 bevestigd kan worden aan een reeks van 8x6 paren signaalpinnen en 8x2 aardingspinnen op een printplaat, bijvoorbeeld een back plane in een telefooncentrale.The front side of the cable connector 1 comprises a U-shaped housing 11 for receiving eight connector modules 12, each comprising three pairs of counter-contact elements 13. Figure 1 further shows components of a complement for the cable connector 1, namely a shroud 14 which comprises resilient elements 15 and which can be attached by means of a clamping plate 16 to a series of 8x6 pairs of signal pins and 8x2 grounding pins on a printed circuit board, for example a back plane in a telephone exchange.

Figuur 2 toont een connectormodule 12 die gebruikt 35 kan worden in de kabelconnector 1. Elk van de connectormodules 12 omvat drie paar langgerekte holtes 17 met een in hoofdzaak vierkante dwarsdoorsnede waarin een corresponderend aantal van de genoemde contra-contactelementen 13 is geplaatst.Figure 2 shows a connector module 12 that can be used in the cable connector 1. Each of the connector modules 12 comprises three pairs of elongated cavities 17 with a substantially square cross-section in which a corresponding number of said counter-contact elements 13 are placed.

44

De modules 12 omvatten voorts op hun boven- en onder-oppervlakken uitsteeksels 18 en openingen 18' om de genoemde modules 12, nadat deze op elkaar gestapeld zijn ten opzichte van elkaar, uit te richten en te bevestigen. Openingen in het 5 voorvlak en in de achterzijde van de modules 12 zorgen er respectievelijk voor dat de contactelementen 13 toegankelijk zijn voor de contactpinnen van een complement en leggen het achtergedeelte van de contactelementen 13 bloot. Het achtergedeelte van elk van de contactelementen omvat een soldeervlak 20 om de 10 bevestiging van het uiteinde van één van de genoemde draden te vereenvoudigen.The modules 12 further include on their upper and lower surfaces protrusions 18 and openings 18 'for aligning and securing said modules 12 after they have been stacked on top of each other. Openings in the front face and in the rear of the modules 12 respectively ensure that the contact elements 13 are accessible to the contact pins of a complement and expose the rear part of the contact elements 13. The rear portion of each of the contact elements comprises a solder surface 20 to simplify the attachment of the end of one of the said wires.

De modules 12 omvatten voorts uitsparingen voor het opnemen van het voorste gedeelte van U-vormige individuele afschermingen 19. Deze afschermingen 19 zijn alle identiek en 15 uit een metaalplaat gestanst. Nadat deze in de genoemde uitsparingen zijn geplaatst, omgeven de afschermingen 19 de zijwanden en de bodem van één paar holtes 17. De lengte van elk van de afschermingen 19 is zodanig dat zij voorbij het achterste gedeelte van de contactelementen 13 uitsteken en 20 daardoor de soldeervlakken 20 en, nadat de connector aan de kabels 6, 6' is bevestigd, de gestripte uiteinden 8' van de draden die uit de genoemde kabels 6, 6' steken omgeven. Elke afscherming 19 omvat aan zijn achterste uiteinde een hoger wandgedeelte 21 dat is gescheiden van de hoofdwanden 22 en dat 25 op de afscherming 23 van één van de twinaxiale paren 8 kan worden geklemd om zo een zekere verbinding tot stand te brengen. Door de modules 12 op elkaar te stapelen, vormen de U-vormige afschermingen 19 tezamen met het bodemgedeelte van de U-vormige afscherming die daarboven is geplaatst een afgeslo-30 ten afscherming.The modules 12 further comprise recesses for receiving the front part of U-shaped individual shields 19. These shields 19 are all identical and punched out of a metal plate. After these have been placed in the said recesses, the shields 19 surround the side walls and the bottom of one pair of cavities 17. The length of each of the shields 19 is such that they protrude beyond the rear part of the contact elements 13 and thereby the soldering faces 20 and, after the connector is attached to the cables 6, 6 ', the stripped ends 8' of the wires protruding from the said cables 6, 6 '. Each shield 19 comprises at its rear end a higher wall portion 21 which is separated from the main walls 22 and which can be clamped on the shield 23 of one of the twinaxial pairs 8 so as to establish a secure connection. By stacking the modules 12 on top of each other, the U-shaped shields 19, together with the bottom portion of the U-shaped shield placed above it, form a sealed shield.

Figuren 3 en 4 tonen respectievelijk de connectormo-dule 12 en een afscherming 19 voor de connector volgens figuur 1. In deze uitvoering strekken de achterste gedeeltes van de contactelementen zich uit voorbij de achterkant van de modules 35 12 en zijn zij op eerste soldeervlakken 24 op een printplaat (PCB) 25 gesoldeerd. De PCB 25 omvat op zijn bovenoppervlak paren leidingen 26 die divergeren in een van de module 12 af-gekeerde richting en die eindigen in tweede soldeervlakken 27Figures 3 and 4 show the connector module 12 and a shield 19 for the connector according to Figure 1, respectively. In this embodiment, the rear portions of the contact elements extend beyond the rear of the modules 12 and are on first soldering faces 24 soldered a printed circuit board (PCB). The PCB 25 comprises on its upper surface pairs of conduits 26 which diverge in a direction away from the module 12 and which end in second soldering surfaces 27

Aa

» N.»N.

5 waarop de gestripte uiteinden 8' van de draden van de twinaxi-ale paren zijn gesoldeerd. Het onderste oppervlak van de PCB 25 is voorzien van een film of laag (niet getoond) van een elektrisch geleidend materiaal, zoals koper. In plaats van of 5 in aanvulling op de leidingen 26 kan de PCB 25 voorzien zijn van één of meer componenten voor het werken van signalen afkomstig uit de twinaxiale paren 8. Voorbeelden van dergelijke componenten zijn RC schakelingen die dienen als filter of schakelingen die de kabelconnector zelf of een apparaat waar-10 aan de kabelconnector is te bevestigen beschermen.5 on which the stripped ends 8 'of the wires of the two-pair pairs are soldered. The lower surface of the PCB 25 is provided with a film or layer (not shown) of an electrically conductive material, such as copper. Instead of or in addition to the lines 26, the PCB 25 may be provided with one or more components for operating signals from the twinaxial pairs 8. Examples of such components are RC circuits that serve as a filter or circuits that serve the cable connector protect yourself or a device that can be attached to the cable connector.

De afschermingen 19 die in deze uitvoering zijn gebruikt zijn voldoende lang om de achtergedeeltes van de contactelementen 13, de leidingen 26, en de tweede soldeer-vlakken 27 te overbruggen en omvatten wederom een klemgedeelte 15 22. Het bodemgedeelte van elk van de afschermingen 19 omvat een opening voor het opnemen van de PCT 25. De afmetingen van deze opening corresponderen met de afmetingen van de PCB 25, in dit geval in hoofdzaak met de breedte van de PCB 25. Vier uitsteeksels 28 strekken zich uit door de openingen 29 in de 20 PCB 25 en zijn op de genoemde lagen van een elektrisch geleidend materiaal gesoldeerd om aldus een zeer compacte constructie te verkrijgen zonder de werkzaamheid van de afschermingen 19 in gevaar te brengen.The shields 19 used in this embodiment are sufficiently long to bridge the rear portions of the contact elements 13, the leads 26, and the second soldering faces 27 and again comprise a clamping portion 22. The bottom portion of each of the shields 19 comprises an opening for receiving the PCT 25. The dimensions of this opening correspond to the dimensions of the PCB 25, in this case substantially to the width of the PCB 25. Four protrusions 28 extend through the openings 29 in the 20 PCB 25 and are soldered to the said layers of an electrically conductive material so as to obtain a very compact construction without jeopardizing the effectiveness of the shields 19.

Elk van de afschermingen 19 omvat voorts twee veer-25 krachtige verlengingen 30 welke, wanneer de connector met een complement wordt verbonden, aanliggen tegen de bovengenoemde aardingpinnen in het genoemde complement.Each of the shields 19 further comprises two resilient extensions 30 which, when the connector is connected to a complement, abut against the aforementioned grounding pins in the said complement.

Uit de bovenstaande beschrijving zal duidelijk zijn dat de uitvinding voorziet in een zeer grondige bescherming 30 van individuele twinaxiale paren tegen EMI en overspraak door middel van een uitwisselbare afscherming. De uitvinding laat voorts een efficiënte en compacte integratie in de connector toe van componenten voor het bewerken van de signalen.It will be clear from the above description that the invention provides a very thorough protection of individual twinaxial pairs against EMI and cross-talk by means of an exchangeable shield. The invention further allows efficient and compact integration in the connector of components for processing the signals.

De uitvinding is niet beperkt tot de boven beschreven 35 uitvoeringen welke op verschillende manieren gevarieerd kunnen worden binnen het bereik van de conclusies.The invention is not limited to the embodiments described above which can be varied in various ways within the scope of the claims.

Claims

A cable connector (1) suitable for mounting on a shielded cable (6) comprising two or more wires, the connector (1) having a shield (2-4) and a number of connector modules (12) of an electrically insulating material placed within the shield (2-4), wherein each module (12) comprises two or more contact elements (13), the front part of which can be connected to a complement (14-16) through a corresponding opening in or near the front side of the module (12) and the rear part of which can be connected to the end (8 ') of one of the said wires, characterized in that at least some of the contact elements (13) or at least some pairs (8) of contact elements (13 ) are surrounded by individual guards (19).

2. Cable connector (1) according to claim 1, wherein the rear portion of at least one of said contact elements (13) is attached to at least one substrate, such as a printed circuit board (25), which comprises further contact elements (27) for attaching the ends (8 ') of one or more of said wires.

The cable connector (1) according to claim 2, wherein the substrate (25) further comprises at least one component for processing signals received from the wires.

The cable connector (1) according to claim 2 or 3, wherein the substrate (25) comprises a conductive layer that is electrically connected to one or more of said individual shields (19).

Cable connector (1) according to one of claims 2 to 30, wherein the further contact elements (27) and, if present, the component or components are also surrounded by an individual shield (19) or by a combination of one of the shields (19) and the conductive layer of the substrate (25).

Cable connector (1) according to one of the preceding claims, wherein the individual shields (19) comprise a resilient extension (30) for connection to an earthing element in a connector complement (14-16).

Cable connector (1) according to one of the preceding claims, wherein the individual shields (19) have a substantially U-shaped cross-section.

Cable connector (1) according to one of the preceding claims, wherein the individual shields (19) comprise a clamp (22) for attaching the shields (19) to the shield (23) of the wires.

A shield (19) intended for use in the cable connector (1) according to any one of the preceding claims.