具有天线能力的通用串行总线连接器的制作方法

专利名称：具有天线能力的通用串行总线连接器的制作方法
技术领域：
本发明涉及电连接器，更具体地说，涉及一种通用串行总线(USB) 连接器。
背景技术：
当今，对于电子设备(例如，通信装置、移动电话、个人数字助理、 个人计算机、数字录像机、数字摄像机、数字照相机、计算机外围装置 等)来说，包括通用串行总线(USB)是很普通的事。USB是用于通过 标准接口端口来接连装置以通过使得可以在不重启计算机的情况下连接 和断开装置来提高即插即用能力的串行总线标准。与USB端口相关联的 其他便利的特征包括在不需要外部电源的情况下对低消耗装置供电以及 使得某些装置可以在不需要安装单独的装置驱动器的情况下使用。
通常以在电子设备中普遍釆用的公和母USB连接器的形式来实现 USB。常规USB母连接器取决于USB连接器的类型而包括四个或五个信 号触点。常规USB连接器上通常提供的信号包括+5V、接地、数据-以及 数据+。如果在USB连接器上设置有第五个连接器，则该信号触点可以 由附加装置来使用以指示存在另一装置。在一些实施方式中，第五连接 器取决于特定装置而简单地不连接或者保持接地。母USB连接器通常电 连接至主板。母连接器的信号触点与公连接器接合，从而通过线缆和主 板来发送信号，以在主板与外围装置之间进行通信。
电子设备已经变得日益普及，并且提供广泛的特征组合。例如，电 子设备不仅可以用作移动电话，而且可以提供更多的无线业务。在不久 的将来，将会对更多的无线业务有大量的需求。这种业务的示例包括无 线局域网(WLAN)、 GPS以及DVB-H。这些业务中的每一种通常需要 不同的外部天线来进行最佳接收。用于电子设备的系统连接器中的管脚的数量受到限制。这在不断地趋向更小的尺寸和/或更轻的重量的移动装 置中特别明显。随着移动装置的尺寸持续减小，可用于附加的系统连接 器的空间更加小。因此，对于可以安装在系统连接器内的管脚的数量有 所限制。

发明内容
与常规USB连接器相关联的一个缺点是功能性基于可在装置与附 件之间使用的信号触点的有限数量(例如，四个或五个)而受限。电子
装置的用于常规USB连接器的空间的量是充足的，并且有益于将信号触 点包括在同一壳体和USB连接器内和/或USB端口附近。常规USB连接 器的受限的功能性不足以支持与复杂电子设备(例如，移动电话、计算 机和/或提供多种无线业务的其他外围装置)的通信。
鉴于前述与常规USB连接器相关联的缺点，本领域中需要支持常规 USB信号并且具有一个或更多个紧凑型同轴连接器以使得能够进行支持 无线业务的高级通信的电连接器。这种电连接器提供增加的功能性，同 时，完全向后兼容常规USB连接器。
本发明的一个方面涉及一种电连接器，该电连接器包括接口壳体， 该接口壳体适合于插入到关联电子装置上的关联接纳母连接器中，其中， 所述壳体包括限定具有预定结构的端口的至少一个壁；第一触点支承部 件，该第一触点支承部件至少部分地容纳在所述接口壳体内，其中，所 述第一触点支承部件朝所述端口向前延伸；多个第一触点，该多个第一 触点安装在所述第一触点支承部件上，其中，所述多个第一触点中的每 一个被构造成与所述关联连接器电连接；以及第二壳体，该第二壳体连 接至所述接口壳体，其中，所述第二壳体包括至少一个紧凑型同轴连接 器，该紧凑型同轴连接器适合于插入到关联接纳同轴母连接器中，以提 供用于支持所述关联电子装置上的一种或更多种通信模式的一个或更多 个外部天线。
本发明的另一方面涉及所述紧凑型同轴连接器中的至少一个是 USF连接器。本发明的另一方面涉及一种弹性部件，该弹性部件至少部分地容纳 在所述第二壳体内，并且连接所述至少一个紧凑型同轴连接器，以使得 所述至少一个紧凑型同轴连接器可以从所述第二壳体延伸并且/或者縮回 所述第二壳体中。
本发明的另一方面涉及所述弹性部件是弹簧。
本发明的另一方面涉及所述多个第一触点包括用于数据+信号触 点、数据-信号触点、接地信号触点以及+5伏特信号触点的触点。
本发明的另一方面涉及所述第二壳体包括用于支持一种或更多种 无线业务的一个或更多个天线电路。
本发明的另一方面涉及从所述多个第一触点接收到信号中的一个 或更多个用于向所述至少一个天线电路提供功率和/或控制。
本发明的另一方面涉及所述端口被构造成至少接纳所述关联电子 装置上的通用串行总线(USB)连接器，该通用串行总线连接器具有由
标准USB连接器、迷你型USB连接器或微型USB连接器中的至少一种
组成的形状因素。
本发明的另一方面涉及所述多个第一触点和所述至少一个紧凑型
同轴连接器被构造成以可插入方式接纳在单个连接器中。
本发明的另一方面涉及所述多个第一触点被构造成以可插入方式 接纳在容纳在移动装置中的第一关联连接器中，所述至少一个紧凑型同 轴连接器被构造成插入到分离地形成在所述电子装置中在用于接纳所述 多个第一触点的端口附近的一个或更多个相对应的端口中。
本发明的另一方面还包括至少两个紧凑型同轴连接器，其中，所述 至少两个紧凑型同轴连接器位于所述端口的相对两侧上。
本发明的一个方面涉及一种电连接器，该电连接器包括壳体，该 壳体用于接纳关联连接器，其中，所述壳体包括限定具有预定结构的第
一端口的至少一个壁；多个第一触点，该多个第一触点容纳在所述壳体
内，其中，所述多个第一触点中的每一个被构造成接纳关联连接器，其 中，所述关联连接器至少部分地进入所述壳体，以与所述多个第一触点
中的至少一个电连接；以及至少一个第二端口，该至少一个第二端口邻近所述壳体，其中，所述至少一个端口被构造成接纳紧凑型同轴连接器。 本发明的另一方面涉及所述紧凑型同轴连接器中的至少一个是 USF连接器。
本发明的另 一方面涉及所述第一端口被构造成插入到通用串行总 线(USB)连接器中，该通用串行总线连接器具有由标准USB连接器、
迷你型USB连接器或微型USB连接器中的至少一种组成的形状因素。
本发明的另一方面涉及所述多个第一触点在固定在印刷电路板上
的所述多个第一触点中的每一个上彼此无关地具有至少一个第一触点。
本发明的另一方面涉及所述壳体和所述至少一个第二端口被组合 在单个连接器上。
本发明的另 一方面涉及所述电连接器还包括至少两个第二端口 ， 该至少两个第二端口用于接纳一个或更多个紧凑型同轴连接器，其中， 所述至少两个第二端口位于所述壳体的相对两侧上。
本发明的另一方面涉及所述至少一个第二端口电连接至具有预定 结构的通信电路。
本发明的另一方面涉及所述至少一个第二端口电连接至一检测电 路，该检测电路确定连接至所述至少一个端口的附件所支持的通信模式。
本发明的一个方面涉及一种移动电话，该移动电话包括壳体；通 信电路，该通信电路容纳在所述壳体内，用于通过移动电话网络来接收 和/或发送电话呼叫；根据权利要求12所述的电连接器，该电连接器容纳 在所述壳体的至少一部分内，其中，所述第一端口能够接纳通用串行总 线连接器，所述第二端口被构造成接纳来自关联附件的紧凑型同轴连接 器；以及控制电路，该控制电路连接至所述通信电路和所述电连接器，
以控制所述通信电路和所述电连接器的操作，从而执行一种或更多种功 能。
为实现前述和有关目的，因而本发明包括下文中在说明书中充分描 述并且在权利要求书中具体指出的特征，下面的说明和附图详细阐述了 本发明的特定例示性实施方式，然而，这些实施方式仅指示可以适当的 釆用本发明的原理的多种方式中的几种。
8通过阅读以下附图和详细说明，本领域技术人员将清楚本发明的其 他系统、方法、特征以及优点。旨在将所有这种附加系统、方法、特征 以及优点包括在本说明书中、在本发明的范围内，并且所附权利要求保 护这种附加系统、方法、特征以及优点。
尽管针对一个或更多个实施方式示出并描述了本发明，但应当理解， 通过阅读并理解本说明书，本领域其他技术人员将想到等同物和变型例。 本发明包括所有这种等同物和变型例，并且仅受权利要求的范围限制。
此外，尽管在相应附图/实施方式中描述并例示了多种特征，但应当 理解，给出的附图或实施方式的特征可以用于本发明的一个或更多个其 他图或实施方式中。
应当强调的是，术语"包括"在用于本说明书中时用来指定存在规定 的特征、整数、步骤或组成部分，而不排除存在或增加一个或更多个其 他特征、整数、步骤、组成部分或其组合。


参照以下附图可以更好地理解本发明的许多方面。附图中的组成部 分不必按比例绘制，而强调清楚地例示本发明的原理。同样， 一个图中 描绘的元素和特征可以与另外的图中描绘的元素和特征组合。而且，在 附图中，贯穿几个图，相似的参考标记指定相对应的部分。
图1是根据本发明的方面的示例性电子装置和辅助装置。 图2是图1中例示的电子装置和辅助装置的功能框图。
图3是根据本发明的方面的示例性母电连接器的正剖面图。 图4是图3中所示的示例性母电连接器的侧剖面图。 图5是根据本发明的方面的示例性母电连接器和彼此靠近地容纳的 一个或更多个紧凑型同轴连接器的正剖面图。 图6是根据本发明的方面的功能框图。 图7是根据本发明的方面的示例性公电连接器的正剖面图。 图8是图7中所示的示例性公电连接器的侧剖面图。 图9是根据本发明的方面的功能框图。图10是根据本发明的方面的电连接的示例性公电连接器和母电连 接器的侧剖面图。
具体实施例方式
本发明致力于提供适用于广泛种类的电子设备(例如，通信装置、 移动电话、个人数字助理、个人计算机、数字录像机、数字摄像机、数
字照相机、计算机外围装置等)的通用串行总线(USB)连接器。本发 明的方面还致力于提供紧凑型同轴连接器(例如，UFL连接器)。下面将 参照附图来对本发明的实施方式进行说明，其中，贯穿全文，使用相似 的参考标记来表示相似的元素。应当理解，这些图不必按比例绘制。
可互换的术语"电子设备"和"电子装置"包括便携式无线电通信设 备、个人计算机、数字录像机、数字摄像机、数字照相机、计算机外围 装置等。术语"便携式无线电通信设备"(其在下文中称为"移动无线电终 端")包括诸如移动电话、寻呼机、通信器、电子记事本、个人数字助理 (PDA)、智能手机、便携式通信装置、便携式游戏装置、便携式介质装 置(视频和/或音频)等的所有装置。
在本申请中，主要在移动电话的环境下对本发明的实施方式进行说
明。然而，应当理解，本发明并不旨在限于移动电话的环境，而可以涉 及任何类型的电子设备。
最初参照图1和图2，示出了电子装置10和辅助装置12。电子装置 10包括用于接纳公电连接器16的母电连接器14，以连接电子装置10和 辅助装置12。如下面更充分描述的，电连接器12和14被构造成在常规 通用串行总线(USB)连接器上包括一个或更多个紧凑型同轴连接器， 以提供用于支持电子装置10的一种或更多种无线通信业务的一个或更多 个外部天线。
连接器12和14 一般包括被构造成与常规USB连接器通信的多个第 一触点。连接器12和14还包括至少一个紧凑型同轴连接器，以提供用 于支持电子装置的一种或更多种无线通信业务的一个或更多个外部天 线。通常，按照常规方式，第一触点沿第一接触平面彼此对准，该第一接触平面与公连接器16插入到母连接器14中的插入平面基本上共面。
所述一个或更多个紧凑型同轴连接器通常也沿公连接器16插入到母连接 器14中的插入平面彼此对准。如上所述，所述一个或更多个紧凑型同轴 连接器提供用于支持电子装置10的一种或更多种通信功能的一个或更多 个外部天线。例如，可以期望具有用于下列无线业务中的任何一种的外 部天线无线局域网(WLAN)、全球定位业务(GPS)、数字广播视频手 提装置(DVB-H)、卫星无线电、常规AM/FM无线电等。
所例示的实施方式的电子装置10是移动电话并且将称为移动电话 10。移动电话10被示出为具有砖或块的形状因素，但是也可以利用诸如 "翻开"形状因素(例如，"翻盖"壳体)或滑动型形状因素(例如，"滑盖" 壳体)的其他形状因素。
移动电话10可以包括显示器18。显示器18向用户显示诸如操作状 态、时间、电话号码、联系信息、各种导航菜单等的信息，使得用户能 够利用移动电话10的各种特征。显示器18还可以用于以可视方式显示 移动电话10接收到的和/或从移动电话10的存储器20 (图2)中检索到 的内容。显示器18可以用于向用户呈现图像、视频以及其他图形，例如， 照片、移动电视内容以及与游戏相关联的视频。
小键盘22提供各种用户输入操作。例如，小键盘22通常包括字母
数字键，该字母数字键使得可以输入诸如电话号码、电话列表、联系信 息、备忘录等的字母数字信息。另外，小键盘22通常包括特殊功能键， 该特殊功能键诸如用于发起或应答呼叫的"呼叫发送"键和用于结束或"挂 断，呼叫的"呼叫结束"键。特殊功能键还可以包括菜单导航和选择键，以
便于通过显示在显示器18上的菜单进行导航。例如，可以存在指向装置 和/或导航键来接受来自用户的方向输入。特殊功能键可以包括用于开始、 停止以及暂停回放、跳过或重复轨道等的视听内容回放键。与移动电话 IO相关联的其他键可以包括音量键、静音键、电源开/关键、web浏览器 启动键、摄像机键等。键或类似键的功能性还可以实现为与显示器18相 关联的触摸屏。而且，显示器18和小键盘22可以彼此结合地使用以实 现软键功能性。移动电话10包括呼叫电路，该呼叫电路使得移动电话10能够建立 呼叫和/或与被叫/呼叫装置(通常为另一移动电话或陆上线路电话)交换
信号。然而，被叫/呼叫装置不必是另一电话，而可以是诸如因特网web
服务器、内容提供服务器等的一些其他装置。呼叫可以采取任何适当的 形式。例如，呼叫可以是通过蜂窝电路交换网络建立的常规呼叫，或者
通过蜂窝网络的分组交换能力或通过另选的分组交换网络(例如，WiFi (例如，基于正EE 802.11标准的网络)、WiMax(例如，基于IEEE 802.16 标准的网络)等)建立的因特网协议上的话音(VoIP)呼叫。
移动电话10可以被构造成发送、接收和/或处理数据，所述数据诸 如文本消息(例如，文本消息通常被某些人称为"SMS"(其表示短消息 业务))、即时消息、电子邮件消息、多媒体消息(例如，多媒体消息通 常被某些人称为"MMS"(其表示多媒体消息业务))、图像文件、视频文 件、音频文件、呼叫声、流式音频、流式视频、数据馈送(包括播客 (podcasts))等。处理这种数据可以包括将数据存储在存储器20中、执
行应用以使得用户可以与数据交互作用、显示与数据相关联的视频和/或 图像内容、输出与数据相关联的音频声音等。
图1和图2中例示的辅助装置12可以是任意期望的附件。例如，辅 助装置12可以是可以通过具有一个或更多个紧凑型同轴连接器的USB 连接器连接至移动电话的一个或更多个外部天线。其他适当的辅助装置 包括耳机、小键盘、扬声器、无线适配器(例如，IEEE 802.11通信适配 器、红外适配器、射频标识适配器、近场通信适配器等)等，以提供增 加的无线接收，从而增强移动电话10提供的无线业务。
如上所述，本发明的方面涉及紧凑型同轴连接器。这种连接器因它 们的小尺寸和利用常规过盈配合固定的能力而特别适合于可以连接至移 动电话10的外部天线。辅助装置12可以包括一个或更多个外部天线。 如图1和图2所示，辅助装置12是支持至少两个无线通信业务的通信的 外部天线。如图1所示，可以设置线缆30来将辅助装置12连接至移动 电话10。如下所述，线缆30包括与移动电话10的电连接器14以配合的 方式接合的电连接器16，以实现这里描述的功能性。图2表示移动电话10和辅助装置12的功能框图。简单起见，这里
将不对移动电话IO和辅助装置12的一般常规特征进行非常详细的说明。 移动电话10包括主控制电路32，该主控制电路32被构造成执行对移动 电话10的功能和操作的总体控制。控制电路32可以包括处理装置34， 例如，CPU、微控制器或微处理器。处理装置34执行存储在控制电路32 内的存储器(未示出)中和/或诸如存储器20的独立存储器中的代码，以 执行移动电话10的操作。
存储器20可以包括利用非易失性存储器20a实现的只读存储区和利 用易失性存储器20b实现的随机存取存储区或系统存储区。应当理解， 非易失性存储器趋向在失去电力时不丧失数据存储能力，并且通常用于 存储数据、应用代码、文件等。非易失性存储器20a例如可以利用闪速 存储器来实现。应当理解，易失性存储器趋向在失去电力时丧失数据存 储能力，并且通常用于存储执行逻辑例程过程中处理装置34存取的数据。 易失性存储器20b可以是随机存取存储器(RAM)。数据可以按照常规方 式在非易失性存储器20a与易失性存储器20b之间交换。可以使非易失 性存储器20a和易失性存储器20b的尺寸适合于其中使用存储器20的移 动电话10或其他电子装置。
继续参照图1和图2，移动电话10包括连接至无线电电路38的天 线36。按照常规方式，无线电电路38包括用于经由天线36发送和接收 信号的射频发送器和接收器。无线电电路38可以被构造成在移动通信系 统中操作，并且可以用于发送和接收数据和/或视听内容。用于与移动无 线电网络和/或广播网络交互作用的接收器类型包括但不限于GSM、 CDMA、 WCDMA、 GPRS、 WiFi、 WiMax、 DVB-H、 ISDB-T等，以及 这些标准的高级版本。
移动电话10还包括用于处理无线电电路38发送的和从无线电电路 38接收到的音频信号的声音信号处理电路40。声音信号处理电路40连 接有扬声器42和麦克风44，按照常规方式，扬声器42和麦克风44使得 用户能够经由移动电话10收听和讲话。无线电电路38和声音信号处理 电路40分别连接至控制电路32，以执行整体操作。音频数据可以从控制电路32传送至声音信号处理电路40，用于向用户回放。音频数据例如可
以包括来自存储器20存储的和控制电路32检索到的音频文件的音频数 据，或从移动无线电业务接收到的诸如采用流式音频数据的形式的音频 数据。声音信号处理电路40可以包括任何合适的缓冲器、解码器、放大 器等。
显示器18可以通过将视频数据转换成用于驱动显示器18的视频信 号的视频处理电路46而连接至控制电路32。视频处理电路46可以包括 任何合适的缓冲器、解码器、视频数据处理器等。视频数据可以由控制 电路32生成、从存储在存储器20中的视频文件中检索、从无线电电路 38接收到的或通过任何适当的方法获得的输入视频数据流导出。
移动电话IO还可以包括一个或更多个无线适配器，以执行一个或更 多个相应的无线业务。例如，移动电话10可以包括GPS适配器48、WLAN 适配器50、 DVB-H适配器52和/或卫星无线电适配器54。本领域普通技 术人员容易理解，移动电话10可以包括适合于移动电话和/或其他电子装 置IO上的无线业务的任何适配器。这些无线业务中的每一种可以通过用 于接纳外部天线(例如，辅助装置12)的电连接器14来连接。
移动电话10还可以包括一个或更多个I/O接口 56。1/0接口 56可以 具有典型的移动电话I/O接口的形式，并且可以包括一个或更多个电连接 器。通常，1/0接口 56可以用于将移动电话IO连接至电池充电器，以对 移动电话10内的电源单元(PSU) 58的电池进行充电。另外，或作为另 一种选择，I/0接口 56可以用于将移动电话IO连接至具有与移动电话10 的有线接口的辅助装置12。此外，1/0接口 56可以用于经由用于交换数 据的数据线缆30 (例如，经由电连接器14)和/或通过可以连接至电连接 器14的无线适配器(未示出)将移动电话10连接至辅助装置、个人计 算机、计算机外围和/或其他电子装置。另外，移动电话10可以在连接至 车辆电源适配器或电源插座功率适配器时经由I/O接口 56接收操作功率。
移动电话10还可以包括用于对移动电话10的各种组成部分(例如， 控制电路32)进行计时的系统时钟60。控制电路32可以依次执行定时 功能(例如，对呼叫的持续时间的定时)、生成时间戳和日期戳的内容等。
14下面参照示例性辅助装置12，辅助装置12包括被构造成调制用于
一种或更多种预定无线业务的信号的一个或更多个天线(例如，天线62 和天线64)。天线62、 64可以是有源和/或无源天线。天线62、 64可以 直接连接至I/O接口适配器66。可选的是，天线可以取决于辅助装置12 的功能性而连接至具有处理装置69的控制电路68。 一个或更多个天线 62、 64可以接收来自多个第一触点(例如，连接器16接纳的标准USB 触点)的一个或更多个信号，如下所述。例如，有源天线可能需要电源。 常规USB连接器上提供的电流可以用于向这种有源天线供电。输入/输出 接口适配器66 —般连接至数据线缆30，该数据线缆30具有附接在自由 端上的用于通过电连接器14连接至移动电话10的电连接器16。输入/ 输出接口适配器66 —般用于连接辅助装置12和移动电话10。
下面参照图3和图4，示出了根据本发明的方面的示例性电连接器 14。电连接器14包括用于接纳来自辅助装置的关联连接器的壳体70。该 壳体一般由限定具有预定结构的端口 72的至少一个壁形成。端口 72可 以采取任意期望的形式。如图3所示，端口 72可以是标准USB形式、 迷你型USB形式和/或微型USB形式。壳体70可以包括一个或更多个通 常防止不具有预定形状的连接器进入到端口72中的对准导件。另外，对 准导件确保关联连接器与电连接器14的正确对准。壳体70可以由任意 期望的材料制成。常规壳体材料例如包括金属、塑料等。
电连接器14包括至少部分地容纳在壳体70内的触点支承部件74。 触点支承部件74通常朝端口 72的开口向前延伸。触点支承部件74通常 由绝缘材料制成。根据本发明的方面，可以使用任何绝缘材料。示例性 绝缘材料包括橡胶、塑料等。
触点支承部件74具有安装在触点支承部件74上和/或形成在触点支 承部件74中的多个第一触点76 (例如，76A至76E)。多个第一触点76 中的每一个被构造成沿与关联连接器插入到端口 72中所关联的插入平面 大致平行的平面与关联连接器电连接。
多个第一触点76通常被构造成接纳常规USB连接器(例如，标准 USB连接器、迷你型USB连接器、微型USB连接器等)。同样，在多个第一触点76上通常提供的信号例如包括触点76A上的+5伏特、触点76B 上的数据-、触点76C上的数据+，以及触点76D上的接地。如果在连接 器上设置有第五触点(例如，触点76E)，则该信号触点可以由附加装置 来使用以指示另一装置(例如，移动电话10)的存在。在一些实施方式 中，第五连接器取决于装置而简单地不连接或者保持接地。
如图3所示，多个第一触点76按线性分布设置，在各触点之间具有 大致等距的间隔。本领域普通技术人员容易理解，可以按任意期望的结 构来构造和/或间隔开触点。这种结构例如包括非等距、偏置、非线性等。
多个第一触点76通常从触点支承部件74向外延伸，以接合来自辅 助装置的相应触点，从而在移动电话10与辅助装置12之间建立信令和/ 或通信路径。触点可以具有任意期望的形状。例如，触点可以是弯曲的、 半球形、尖角形、矩形等。
壳体70包括一个或更多个紧凑型同轴连接器端口 78 (例如，78A 和78B)。 一个或更多个同轴连接器端口 78被构造成沿与关联连接器16 的插入轴大致平行的轴与来自辅助装置的关联连接器电连接。紧凑型同 轴连接器端口78可以被构造成接受适合于通过同轴线缆传输的任意期望 的信号。
如图3所示， 一个或更多个同轴连接器端口 78通常位于壳体70内， 并且可以位于端口72的任一侧上。由于尺寸限制，期望同轴连接器端口 78的位置尽可能靠近端口 72。同轴连接器端口可以位于壳体70内的任 意期望位置。
在另一实施方式中， 一个或更多个同轴连接器端口 78可以位于壳体 70附近，并且例如可以位于壳体70的任一侧上，如图5所示。由于尺寸 限制，期望同轴连接器端口78的位置尽可能靠近壳体70。通常，同轴连 接器端口 78位于距壳体70两厘米内。同轴连接器端口可以位于任意期 望的位置。
参照图6，与多个第一触点76相关联的触点的一端通常彼此电无关 地设置在印刷电路板80上。与紧凑型同轴连接器相关联的触点可以被构 造成连接至印刷电路板并且/或者直接连接至其中它们支持的无线无线电电路。作为另一种选择， 一个或更多个同轴连接器78与无线无线电电路
之间可以设置有可选的检测电路82。检测电路82可以确定连接了哪种类 型的外部天线并且逻辑将关联附件12与适当的无线无线电电路相连接。 印刷电路板80可以连接至控制电路32 (也称为控制器)所连接的输入/ 输出接口48，如图4所示。
由于电连接器14的结构，常规USB公连接器可以以配合的方式插 入到端口72中。常规USB公连接器通常与多个第一触点76相接合。因 为常规USB公连接器通常没有与一个或更多个同轴线缆触点相对应的触 点，所以常规USB公连接器按照常规方式连接至壳体70。因此，电连接 器14与常规USB连接器完全兼容。硬件设计者可以通过设计电连接器 14连接至常规USB连接器时的一种操作模式以及针对被构造成包括用于 与一个或更多个紧凑型同轴连接器78配合的一个或更多个紧凑型同轴连 接器的辅助装置的第二种操作模式(具有增强的功能性)来利用这种功 能性。
参照图7和图8，例示了示例性公电连接器16。电连接器16以可插 入方式与电连接器14配合，以在移动电话10与辅助装置12之间形成固 定的通信链路。
电连接器16包括可插入到来自电子装置(例如，移动电话10)的 关联连接器14中的接口壳体100。接口壳体100通常由限定具有预定结 构的端口 102的至少一个壁形成。端口 102可以采取任意期望的形式。 如te 5所示，端口 102可以是常规USB端口 (例如，USB标准端口 、 USB 迷你型端口、 USB微型端口等)。端口 102通常形成为以配合的方式插入 到母连接器(例如，电连接器14)中。接口壳体IOO可以包括通常用于 防止不具有预定形状的连接器插入到非相容母端口中的一个或更多个对 准导件。另外，对准导件确保关联连接器与具有相对应的接纳端口的电 连接器16的正确对准。壳体100可以由任意期望的材料(例如，金属、 塑料等)制成。
如图7和图8所示，触点支承部件104至少部分地容纳在接口壳体 100内。触点支承部件104通常朝端口 102的开口向前延伸。触点支承部件104通常由绝缘材料制成。根据本发明的方面，可以使用任意绝缘材 料。示例性绝缘材料包括橡胶、塑料等。
触点支承部件104具有安装在触点支承部件104上和/或形成在触点 支承部件104中的多个第一触点106 (例如，106A至106E)。多个第一 触点106中的每一个被构造成沿与接口壳体100的插入轴大致平行的平 面与关联连接器电连接，如图8所示。多个第一触点106通常被构造成 插入到取决于壳体100的形状尺寸的常规母USB连接器(例如，标准 USB连接器、迷你型USB连接器、微型USB连接器等)中。同样，在 多个第一触点106上通常提供的信号例如包括触点106A上的+5伏特、 触点106B上的数据-、触点106C上的数据+，以及触点106D上的接地。 如果在连接器上设置有第五触点(例如，触点106E)，则该信号触点可以 由附加装置来使用以指示另一装置(例如，移动电话10)的存在。在一 些实施方式中，第五连接器取决于装置而简单地不连接或者保持接地。 可以在多个第一触点106附近设置附加触点。
如图7和图8所示，电连接器16包括一个或更多个紧凑型同轴连接 器108。连接至接口壳体100的第二壳体112包括至少一个紧凑型同轴连 接器108，该至少一个紧凑型同轴连接器108适合于插入到关联接纳连接 器(例如，紧凑型同轴连接器78)中，以提供用于支持关联移动装置上 的一种或更多种通信模式的一个或更多个外部天线。与多个第一触点106 相同， 一个或更多个紧凑型同轴连接器108被构造成沿与接口壳体100 的插入轴大致平行的平面与关联紧凑型同轴连接器电连接。因此， 一个 电连接器16可以用于将多个第一触点和一个或更多个紧凑型同轴连接器 连接至移动电话10。单个电连接器16可以用于将多个第一触点和一个或 更多个紧凑型同轴连接器连接至移动电话10，只要在移动装置10中存在 相对应的端口即可，而与端口是处于单个连接器中还是组合在移动装置 的壳体和端口72中无关。
按照常规方式，多个第一触点106按线性分布设置，在各触点之间 具有大致等距的间隔。本领域普通技术人员容易理解，可以按任意期望 的结构来构造和/或间隔开触点。这种结构例如包括非等距、偏置、非线
18性等。多个第一触点106通常从触点支承部件104向外延伸，以接合来
自母连接器(例如，电连接器14)的相应触点，从而在移动电话10与辅 助装置12之间建立信令和/或通信路径。触点可以具有任意期望的形状。 例如，触点可以是弯曲的、半球形、尖角形、矩形等。
电连接器16包括连接至接口壳体100的第二壳体112。第二壳体112 包括至少一个紧凑型同轴连接器108，该至少一个紧凑型同轴连接器108 适合于插入到关联接纳连接器78中以提供用于支持关联移动装置上的一 种或更多种通信模式的一个或更多个外部天线。至少一个紧凑型同轴连 接器108被构造成沿与接口壳体插入到相对应的电连接器14中的插入平 面大致平行的平面与关联连接器78电连接。
一个或更多个紧凑型同轴连接器108可以被构造成接受移动电话10 内可用的任意期望的信号以及从辅助装置12向移动电话IO(或其他电子 装置)发送任意期望的信号。例如， 一个或更多个紧凑型同轴连接器108 可以接收来自电连接器14的附加功率信号以向有源天线供电。另外，一 个或更多个紧凑型同轴连接器108可以提供用于支持特定辅助装置的功 能性的一个或更多个外部天线。因此， 一个或更多个紧凑型同轴连接器 108可以与移动电话上的一个和更多个第二触点78协作，以向移动电话 10提供附加功能性。这种功能性例如包括在辅助装置12中设置用于增强 无线通信业务的一个或更多个外部天线。
参照图7和图8，多个第一触点106可以按照常规方式分布在触点 支承部件104的一面上。所述一个或更多个紧凑型同轴连接器可以固定 在连接至接口壳体100的第二壳体112中。第二壳体112包括至少一个 紧凑型同轴连接器108，该至少一个紧凑型同轴连接器108适合于插入到 关联接纳连接器78中，以提供用于支持关联移动装置上的一种或更多种 通信模式的一个或更多个外部天线，如上所述。例如， 一个或更多个紧 凑型同轴连接器108可以固定到第二壳体112或电连接器16内包含的任 何其他结构。多个第一触点106和一个或更多个紧凑型同轴连接器108 的触点的方向彼此大致平行，以使得可以通过将它们推到母连接器14中 而容易地插入它们和/或通过将公连接器16拉出母连接器14而去除它们。通常，多个第一触点106被构造成在被插入端口 72中时与电连接器14 中的相应的第一触点76电接触。同样， 一个或更多个紧凑型同轴连接器 108被构造成当电连接器16被插入到端口 72中时与电连接器14中的一 个或更多个紧凑型同轴连接器78电接触，这需要紧凑型同轴连接器108 进入相对应的紧凑型同轴母连接器78。
如图7所示， 一个或更多个紧凑型同轴连接器108 (例如，108A至 108B)按线性分布设置在端口 72的任一侧上。本领域普通技术人员容易 理解，可以按任意期望结构构造和/或间隔开一个或更多个紧凑型同轴连 接器108。
参照图9,与多个第一触点106和一个或更多个紧凑型同轴连接器 108相关联的触点通常具有彼此电无关地固定在印刷电路板110上的至少 一个端部。印刷电路板110可以连接至辅助电路113，该辅助电路113使 用并且/或者另外操纵通过多个第一触点106和/或第二触点108接收到的 信号，以提供辅助装置12的期望功能性。另外，辅助电路113通常包括 一个或更多个天线电路，该一个或更多个天线电路可以延伸辅助装置12 和/或在移动电话10上可用的一个或更多个无线业务的发送和/或接收覆盖区。
参照图8， 一个或更多个紧凑型同轴连接器108可以包括连接在紧 凑型同轴连接器108与第二壳体112和/或印刷电路板110之间的弹性部 件114 (例如，弹簧、线圈等)。弹性部件114在所述一个或更多个紧凑 型同轴连接器上施加力，以促使与来自关联母连接器(例如，电连接器 14)的相对应的紧凑型同轴连接器78和/或移动装置10与电连接器14 的组合接触。此外，弹性部件114使得在电连接器16插入到不包括用于 接纳一个或更多个紧凑型同轴连接器108的相对应的紧凑型同轴触点和/ 或端口的母连接器中时， 一个或更多个紧凑型同轴连接器108可以退回 形成在壳体112中的槽116内。这使得电连接器16可以插入到常规USB 母连接器(例如，标准USB连接器、迷你型USB连接器、微型USB连 接器等)中，而一个或更多个紧凑型同轴连接器108不会干涉和/或另外 妨碍连接器的固定。当插入到常规USB母连接器中时， 一个或更多个紧凑型同轴连接器
108将退回到壳体100中，从而不与电连接器16到常规USB母连接器中 的插入相干涉。当插入到常规USB母连接器中时，电连接器16通常与 USB母连接器的常规USB触点相接合。这使得电连接器16可以与常规 USB连接器完全兼容。硬件设计者能够通过监视一个或更多个紧凑型同 轴连接器108是否退回到壳体中来利用这种优点。如果所述一个或更多 个紧凑型同轴连接器退回到壳体中，则已知电连接器16插入到常规USB 连接器中，因此，当辅助装置包括天线时，可以预期辅助装置12的较少 的功能性和/或能力并且/或者可以预期较少的接收。同样，如果所述一个 或更多个紧凑型同轴连接器延伸，则紧凑型同轴连接器接合在增强的电 连接器(例如，电连接器14)中，并且辅助装置12可以使用辅助装置的 全部功能性和/或能力。
参照图10，示出了与公连接器16电接合的母电连接器14。如图所 示，第一触点76和106沿与插入平面大致平行的第一接触平面接合。第 二触点78和108沿与第一平面和/或插入平面大致平行的平面接合。
再次参照图1，例示了具有公电连接器16的示例性线缆30。本领域 普通技术人员应当理解，线缆30可以具有包括相同的连接器和/或具有相 同的功能性而不同的形状因素的连接器(例如，标准USB、迷你型USB、 微型USB等)的两个自由端。公连接器16通常包括附接在线缆30的每 一个自由端上的一个或更多个紧凑型同轴连接器。
在此已经公开了本发明的具体实施方式
。本领域普通技术人员容易 认识到，本发明可以具有其他环境下的其他应用。事实上，许多实施方 式和实现是可行的。下面的权利要求决不旨在将本发明的范围限于上述具体实施方式
。另外，任何"用于...的装置"的叙述旨在提供对元素和权 利要求的"装置加功能"的阐释，然而即使权利要求另外包括单词"装置"， 任何不具体使用叙述"用于...的装置"的元素都并非旨在被理解为"装置加 功能"元素。
尽管已经针对特定的优选实施方式示出并描述了本发明，但显见的 是，本领域其他技术人员通过阅读并理解本说明书和附图，将想到等同的另选例和变型例。具体地说，考虑到上述元素(组成部分、装配件、 装置、组合件等)执行的各种功能，除非另外指示，否则用于描述这种 元素的术语(包括引用"装置")旨在对应于执行所描述的元素的指定功 能(即，功能上等同)的任何元素，即使结构上不等同于所公开的执行 在此例示的本发明的示例性实施方式中的功能的结构也是如此。另外， 虽然仅针对多个例示的实施方式中的一个或更多个描述了本发明的具体 特征，但这种特征可以根据期望并按有利于任何给定或特定应用的方式 与其他实施方式的一个或更多个其他特征相组合。
权利要求
1、一种电连接器，该电连接器包括接口壳体，该接口壳体适合于插入到关联电子装置上的关联接纳母连接器中，其中，所述壳体包括限定具有预定结构的端口的至少一个壁；第一触点支承部件，该第一触点支承部件至少部分地容纳在所述接口壳体内，其中，所述第一触点支承部件朝所述端口向前延伸；多个第一触点，该多个第一触点安装在所述第一触点支承部件上，其中，所述多个第一触点中的每一个被构造成与所述关联连接器电连接；以及第二壳体，该第二壳体连接至所述接口壳体，其中，所述第二壳体包括至少一个紧凑型同轴连接器，该紧凑型同轴连接器适合于插入到关联接纳同轴母连接器中，以提供用于支持所述关联电子装置上的一种或更多种通信模式的一个或更多个外部天线。
2、 根据权利要求l所述的电连接器，其中，所述紧凑型同轴连接器 中的至少一个是USF连接器。
3、 根据权利要求l所述的电连接器，该电连接器还包括弹性部件， 该弹性部件至少部分地容纳在所述第二壳体内，并且连接所述至少一个 紧凑型同轴连接器，以使得所述至少一个紧凑型同轴连接器可以从所述 第二壳体伸出和/或縮回到所述第二壳体中。
4、 根据权利要求3所述的电连接器，其中，所述弹性部件是弹簧。
5、 根据权利要求l所述的电连接器，其中，所述多个第一触点包括 用于数据+信号触点、数据-信号触点、接地信号触点以及+5伏特信号触 点的触点。
6、 根据权利要求l所述的电连接器，其中，所述第二壳体包括用于支持一种或更多种无线业务的一个或更多个天线电路。
7、 根据权利要求6所述的电连接器，其中，从所述多个第一触点接收到的信号中的一个或更多个被用于向所述至少一个天线电路提供电力 和/或控制。
8、 根据权利要求l所述的电连接器，其中，所述端口被构造成至少 接纳所述关联电子装置上的通用串行总线连接器，该通用串行总线连接 器具有由标准通用串行总线连接器、迷你型通用串行总线连接器或微型 通用串行总线连接器中的至少一种组成的形状因素。
9、 根据权利要求8所述的电连接器，其中，所述多个第一触点和所述至少一个紧凑型同轴连接器被构造成以可插入方式接纳在单个连接器 中。
10、 根据权利要求8所述的电连接器，其中，所述多个第一触点被 构造成以可插入方式接纳在容纳在移动装置中的第一关联连接器中，所 述至少一个紧凑型同轴连接器被构造成插入到分离地形成在所述电子装 置中的用于接纳所述多个第一触点的端口附近的一个或更多个相对应的 端口中。
11、 根据权利要求8所述的电连接器，该电连接器还包括至少两个 紧凑型同轴连接器，其中，所述至少两个紧凑型同轴连接器位于所述端 口的相对两侧上。
12、 一种电连接器，该电连接器包括壳体，该壳体用于接纳关联连接器，其中，所述壳体包括限定具有预定结构的第一端口的至少一个壁；多个第一触点，该多个第一触点容纳在所述壳体内，其中，所述多 个第一触点中的每一个被构造成接纳关联连接器，其中，所述关联连接 器至少部分地进入所述壳体，以与所述多个第一触点中的至少一个电连 接；以及至少一个第二端口，该至少一个第二端口邻近所述壳体，其中，所 述至少一个端口被构造成接纳紧凑型同轴连接器。
13、 根据权利要求12所述的电连接器，其中，所述紧凑型同轴连接 器中的至少一个是USF连接器。
14、 根据权利要求12所述的电连接器，其中，所述第一端口被构造 成插入到通用串行总线连接器中，该通用串行总线连接器具有由标准通 用串行总线连接器、迷你型通用串行总线连接器或微型通用串行总线连接器中的至少一种组成的形状因素。
15、 根据权利要求13所述的电连接器，其中，所述多个第一触点在固定在印刷电路板上的所述多个第一触点中的每一个上彼此独立地具有 至少一个第一触点。
16、 根据权利要求13所述的电连接器，其中，所述壳体和所述至少 一个第二端口被组合在单个连接器上。
17、 根据权利要求16所述的电连接器，该电连接器还包括至少两个 第二端口，该至少两个第二端口用于接纳一个或更多个紧凑型同轴连接 器，其中，所述至少两个第二端口位于所述壳体的相对两侧上。
18、 根据权利要求16所述的电连接器，其中，所述至少一个第二端 口电连接至具有预定结构的通信电路。
19、 根据权利要求12所述的电连接器，其中，所述至少一个第二端 口电连接至检测电路，该检测电路确定连接至所述至少一个端口的附件 所支持的通信模式。
20、 一种移动电话，该移动电话包括 壳体；通信电路，该通信电路容纳在所述壳体内，用于通过移动电话网络 来接收和/或发送电话呼叫；根据权利要求12所述的电连接器，该电连接器容纳在所述壳体的至 少一部分内，其中，所述第一端口能够接纳通用串行总线连接器，所述 第二端口被构造成接纳来自关联附件的紧凑型同轴连接器；以及控制电路，该控制电路连接至所述通信电路和所述电连接器，以控 制所述通信电路和所述电连接器的操作，从而执行一种或更多种功能。
全文摘要
本发明提供一种具有天线能力的通用串行总线连接器。支持常规USB信号的电连接器包括一个或更多个附加紧凑型同轴连接器，以使得能够实现电子装置和/或辅助装置之间的高级通信和/或功能性。电连接器包括至少部分地容纳在壳体内的触点支承部件。在触点支承部件上安装有多个第一触点，各第一触点被构造成沿与关联连接器插入到端口中的插入平面平行的第一平面与该关联连接器电连接。壳体附近设置有用于接纳一个或更多个外部天线的至少一个紧凑型同轴连接器。公连接器包括连接至一个或更多个紧凑型同轴连接器的弹性部件，以使得该公连接器可以固定到不具有位于壳体附近的一个或更多个同轴连接器的一致的母适配器和常规USB连接器。
文档编号H01R24/00GK101425647SQ200710165760
公开日2009年5月6日 申请日期2007年10月31日 优先权日2007年10月29日
发明者大卫·约翰森, 安德斯·伦德奎斯特, 安德斯·汉森, 马库斯·G·阿格维克 申请人:索尼爱立信移动通讯有限公司