专利名称：微型群组匹配多端口模块化射频卡边缘连接器的制作方法
技术领域：
本发明涉及在无线应用中使用的连接器。特别地，本发明涉及用于在连接无线射频卡与无线天线时使用的连接器。
背景技术：
随着信息交换速率持续增加，无线通信的使用也持续增加。过去，笔记本计算机 (有时还被称为“膝上型计算机”)已经使用了无线设备卡以在变化的带宽上传递信息。典 型地，每个不同的带宽需要单独的无线卡。每个无线卡都与天线接驳以分送其信息。该接 驳通常由连接器实现。连接器的最常见配置适于从一至三个卡到一至三个天线的任何地方 的连接。在需要超过三个卡和天线时，信号路由变得极度困难。特别地，现有的连接器解决方案过大，以至于不能装配到典型卡上为互连保留的 空间中。此外，由于在没有锁上(keying)或做标记的情况下所安置的连接器紧密接近，因 此可能存在不正确的连接。现有的连接器解决方案在线缆和PC板之间需要两个直角过渡。该配置使射频 (RF)信号的损耗增加，特别是在新的通信频带的较高的频率下(例如，高达8GHz)。由于多个卡通过单一连接器路由信号的上文所概述的困难，因此需要多个连接器 来实现所有无线应用。然而，在无线应用扩展的同时，笔记型计算机的尺寸正在缩小。可用 于无线卡、天线及其连接器的空间减小要求能够同时容纳超过三个卡的改进的连接器。
发明内容
根据前述背景技术的困难，本发明的非限制性方面提供了 一种连接器组件，其包 括至少一个信号接触部，其适于端接线缆的至少一个导体；至少一个端子，其适于接纳该 至少一个信号接触部；包括通道的壳体，该通道被配置为接纳该至少一个端子，并且该通道 适于接纳印刷电路板的至少一部分；以及用于朝向该电路板偏置该至少一个端子的装置， 从而朝向该电路板按压该至少一个信号接触部，以抑制该至少一个信号接触部相对于该印 刷电路板的至少一部分的水平移动。
图1说明了本发明的群组匹配(gangmate)连接器的非限制性实施例；图IA提供了图1的群组匹配连接器的展开图；图2说明了根据本发明的非限制性方面的RF连接器；图3提供了图2中说明的连接器的侧剖面图；图4提供了根据本发明的非限制性方面的弹簧的示例性说明；图5是根据本发明的与电路板匹配的连接器的侧视图；图6提供了根据本发明的非限制性方面的连接器和电路板的前视图；图7说明了根据本发明的具有接合的连接器和印刷电路板的壳体的非限制性实施例；图8说明了根据本发明的非限制性方面的印刷电路板；图9说明了根据本发明的非限制性方面的示例性组装的多端口群组匹配；图10说明了根据本发明的连接器的示例性压缩版本；
图11说明了根据本发明的连接器的示例性焊接版本；图12提供了根据本发明的另一群组匹配的非限制性示例；图13提供了根据本发明的非限制性方面的示例性壳体的更详细的视图；图14A和14B说明了本发明的另一非限制性匹配配置；图15A至15D分别示出了 8位连接器的前视图、侧视图、后视图和匹配的印刷电路 板；并且图16A至16D分别示出了 4位连接器的前视图、侧视图、后视图和匹配的印刷电路 板。
具体实施例方式在结合附图参考下面的描述时，本发明的这些和其他目的以及本发明的许多预期 优点将变得明显。参照图1和1A，本发明的非限制性方面提供了一种连接器组件100，其中线缆102 连接至壳体盖104内部的印刷电路(PC)板114。如图IA中更详细示出的，线缆102连接至 RF连接器110。弹簧108被安置在连接器110上方以向壳体盖104中的连接器110施加压 力。壳体112被安置在连接器110下方，使得在壳体112和连接器110之间形成通道。PC 板114随后被插入到该通道中以完成线缆102和PC板114之间的连接。通过该配置，可以 阻止线缆102相对于PC板114的水平移动，这实现了线缆102和PC板114之间的改进的 数据传输。此外，连接器110到达PC板的边缘，这实现了从线缆到PC板的平滑且直接的过 渡。尽管水平移动被抑制，但是允许垂直移动。垂直移动是本发明的接地系统的有利 特征。例如，相比于单个的弹簧接触，其使得能够使用刚性屏蔽接地体。该垂直移动连同共 用接地弹簧一起取代了单个的弹簧接触。这依次简化了构造，允许了更加模块化的配置，并 且改进了 RF屏蔽。图2和3说明了根据本发明的方面的RF连接器110的压缩版本的非限制性示例。 如图2和3中说明的，印刷电路板(PCB)接触点202突出到RF连接器110底部下方以便接 触PC板上的走线。该突出使RF连接器110能够形成线缆102和PC板114之间的连接。更详细地，可以由金属、涂覆有金属的非金属或者另外的适当材料的环形成的信 号接触部302可以包括分别位于环的末端处的两个尖端302a和302b。两个尖端302a和 302b与线缆102的导体(未示出)形成压缩连接(compression connection)。在图2和3 中所示的实施例中，信号接触部302处于RF连接器110的腔体中。然而，其他配置也在本 发明的范围内。为了组装连接器110，线缆102被端接到各个RF连接器110 (有时被称为“RF接触 部”)，并且每个RF连接器110都插入到壳体112中的适当腔体内。弹簧组件108被安置在 RF连接器110顶部并且顶盖104被组装并限定到底部壳体112。
图4更详细地说明了弹簧组件108。如由图4显见的，弹簧组件108可包括两种 类型的弹簧接地弹簧404和偏置弹簧402。接地弹簧404和偏置弹簧402都向RF连接器 110施加力。即，弹簧组件向各个RF连接器施加力。弹簧组件108施加的力抑制RF连接器 和PC板114之间的水平移动。然而，弹簧组件108可以被制造为单一元件。换言之，不需 要弹簧组件108包括两个独立的弹簧元件。图5提供了 RF连接器110在其与PC板114连接时的另一说明。如该侧视图示出 的，PCB接触点202突出到RF连接器110下方以与PC板114上的走线(未示出)连接。在 图5中所示的非限制性示例中，连接器壁边缘与PCB走线共面并且相齐。图6示出了与PC板114匹配的RF连接器110的前视图。信号接触部302向下突 出使得PCB接触点202可以与PC板114上的走线(未示出)匹配。元件602表示保持信 号接触部在接地接触中的位置的绝缘组件。绝缘组件602可以包括模制或机制蛤壳、两件 式绝缘体或者其他适当的配置。该绝缘组件提供信号和接地接触之间的机械分离。该分离 实现了通过连接器的正确的且受控的阻抗。RF连接器中的适当阻抗确保了低损耗信号传 输。作为非限制性可替选方案，RF连接器110可以包括延伸壁604。该壁可以在PC连 接器110的任一侧上延伸。尽管仅有一个壁被示为延伸的，但是显然可以具有(一个、两个、 三个或四个)延伸壁的任意配置。图7说明了部分地组装的根据本发明的群组匹配组件。PC板114被说明为插入 到群组匹配装置700中。如所示出的，RF连接器110可以插入到群组匹配装置700中。在 图7的非限制性示例中，说明了群组匹配装置700中的四个RF连接器位置。然而，其他配 置也是可行的。例如，群组匹配装置可以被配置为容纳所需数目的连接器。使用该群组匹 配连接器，可以在保护信号连接的完整性的同时，在极大程度上使用于多个无线应用所需 的空间最小化。此外，在图7的非限制性示例中，壳体壁限定连接器，仅允许垂直移动。图8提供了 PC板114的更详细的说明。如图8中所示，走线802呈现在PC板802 的表面上。走线802可以与PCB接触点202匹配以形成电连接。图9示出了其中已经插入 有线缆102的示例性壳体116。图10和11提供了根据本发明的RF连接器的可替选实施例的示例。如图10和11 中所示，RF连接器可以包括压缩版本(图10)或焊接版本(图11)。压缩版本的RF连接器 1020可以包括金属的环状件1008。尖端1012和1014与线缆中的导体(未示出)形成压 缩连接。可以突出到连接器1020下方的PCB接触部1010适于与PC板上的走线(未示出) 匹配。在图10的非限制性示例中，当在线缆组装过程中绝缘体挤压在一起时，在信号接触 部的2个尖端之间压缩线缆中心导体。在图11的焊接版本中，单一尖端接触部使线缆中心接触焊接到该尖端上。在要求 简易性的情况中可能需要该配置。PCB接触部1114适于与PC板上的走线(未示出)匹配。 尽管此处的示例描述了焊接版本中的一个尖端和压缩版本中的两个尖端，但是其他配置也 在本发明的范围内。通过将线缆中心导体焊接到尖端1112(例如，焊接在尖端1112后部)， 尖端1112形成了与该线缆中的导体(未示出)的接触。接触部的材料可以由具有类似弹 簧的属性的材料制成，这实现了改进的接触。接触部还可以被配置为具有与印刷电路板的 过盈配合，该过盈配合使用来自所述材料的弹簧力。在图11的非限制性示例中，在线缆组装过程中绝缘体挤压在一起之前，将线缆中心导体焊接到信号接触部的单一尖端。图12提供了根据本发明的可替选实施例的群组匹配组件1200的非限制性说明。如图12中所示，群组匹配组件1200包括RF连接器1210、弹簧组件1208、壳体盖1204和 壳体1212。壳体1212适于接纳印刷电路板1214。印刷电路板1214包括适于接纳壳体盖 1204中的锁止机构1204a的锁止卡口 1214a。壳体1212包括适于接纳RF连接器1210的通道1212a。通过图12中说明的配置， 可以容易地隔离和支撑RF连接器1210以保持与印刷电路板1214上的走线1214b的良好连接。而且，如图12所示，弹簧组件1208包括接地弹簧1208a和偏置弹簧1208b。如上 文所述，偏置弹簧1208b和接地弹簧1208a被配置为向RF连接器1210施加压力。弹簧组 件1208施加的压力抑制RF连接器1210相对于PC板1214的水平移动。如上文所述，这实 现了线缆1202、RF连接器1210和PC板1214之间的改进的电连接。如图12中经由壳体盖1204的缺口部分1204b详细示出的，壳体盖1204可以包括 锁止机构1204a。锁止机构1204a的精确配置并非关键的，并且适用于与印刷电路板1214 中的锁止卡口 1214a接驳的任何配置都在本发明的范围内。图13提供了根据本发明的非限制性方面的示例性壳体的更详细的视图。如图13 中所示，RF连接器1310插入到壳体1312中以与PC板1314上的走线1314b形成电连接。 如上文针对图6描述的，RF连接器1310的壁1310a可以具有变化的长度。通道1312b的 壁1312a实现了 RF连接器1310的可靠安置。此外，锁止臂腔体1350实现了锁止机构(例 如图12中的锁止机构1204a)与PC板1314的锁止卡口 1314a的可靠匹配。从图13中可 以看出，壳体壁限定RF连接器，仅允许垂直移动。图14A和14B表示本发明的另一非限制性实施例。如果需要，图14A和14B的实 施例可以并入本发明的任何其他实施例。如图14A和14B中所示，PC板1414包括凹陷区 域1452和1454。这些凹陷区域使印刷区域1456能够更加容易地与RF连接器(未示出) 匹配。如果需要，PC板1414还可以包括锁止卡口 1452a。印刷区域1456被引入多端口边缘连接器1458，使得PC板1414的边缘1480和 1482在连接器1458的侧面周围突出。插入到连接器1458中的线缆1402于是可以经由RF 连接器(未示出)与PC板1414形成电连接。图15A至15D分别示出了 8位连接器的前视图、侧视图、后视图和匹配的印刷电路 板，其中图15A中示出的端口用于接纳PC板，并且图15C中的8个端口用于接纳线缆。图 16A至16D分别示出了 4位连接器的前视图、侧视图、后视图和匹配的印刷电路板，其中图 16A中示出的端口用于接纳PC板，并且图16C中的4个端口用于接纳线缆。RF连接器的外体可以由弹簧金属合金或其他适当材料制成。绝缘体可以由塑料材 料或其他绝缘材料制成。接地弹簧也可以由弹簧金属合金制成。壳体组件可以由塑料材料 或其他适当材料制成，并且可以为了增强坚固性而包含金属壳。此处描述的连接器具有许多优点。例如，该连接器需要的印刷电路板上的基板面 较少。该连接器还可以包括编号的信号线以防止误匹配。实际上，本发明通过直接匹配到 PC板省去了 一半当前使用的连接器。该连接器适于在高达8GHz频率下操作，并且可以同时 匹配所有位置，从而减少了组装劳动。可选地，该连接器可以锁上并且在匹配时可以提供触觉反馈。为防止信号干扰，连接器的一侧较长使得该连接器触及接地走线。通过并排安置这种连接器，较长的连接器体还可以生成屏蔽(例如，通过具有至少两个连接器，两个连接 器会相互屏蔽)。该连接器的较长侧还确保了与PC板上的接地走线的共面接触。本发明的另一非限制性方面提供了一种适于通过完全相同的线缆和接触组使用 PC板的两个面的连接器。再一个方面提供了代替一个或多个RF接触部的电源或信号接触 部(混合的)。尽管上文描述的非限制性示例包括用于施加垂直压力并因此施加接触力的弹簧 元件，但是其他配置也是可行的。此外，弹簧可以被模制为连接器壳体的一部分和/或由塑 料制成。弹簧组件的主要目的是提供保持各个连接器体和PC板之间的良好接触的力。因 为弹簧组件的主要功能在于提供弹簧力，所以弹簧组件不需要由金属制成并且不需要使连 接器体相互接地。然而，这样的配置也在本发明的范围内。理想地，该弹簧组件可以被安置 为其通过壳体盖直接限定在RF连接器上，使得该弹簧组件可以将力作用在每个RF连接器 上。此处描述的群组匹配连接器在笔记本计算机和子部件中是特别有用的。笔记型计 算机被提供为与包括移动3G和WiFi等的多种无线网络来通信。它们典型地配置有连接至 主板的射频卡(PC板)。射频卡通过多种无线频带通信。每个射频卡典型地具有至少一个 连接器以连接到通往安装在IXD屏幕后面的天线的同轴RF线缆。该新连接器概念将取代 对射频卡的连接，特别是在具有三个或更多的天线线路的应用中。此处描述的线缆最典型 地连接至天线，但是也可以被路由至另一印刷电路板以对信号执行某些其他功能。显然，根据以上教导的内容，本发明的许多修改和变化是可行的。因此要理解的 是，除了如此处特别描述的之外，也可以在所附权利要求的范围内实践本发明。
权利要求
一种连接器组件，包括至少一个信号接触部，其适于端接线缆的至少一个导体；至少一个端子，其适于接纳所述至少一个信号接触部；包括通道的壳体，所述通道被配置为接纳所述至少一个端子，并且所述通道适于接纳印刷电路板的至少一部分；以及用于朝向所述电路板偏置所述至少一个端子的装置，从而朝向所述电路板按压所述至少一个信号接触部，以抑制所述至少一个信号接触部相对于所述印刷电路板的至少一部分的水平移动。
2.如权利要求1所述的连接器组件，其中所述用于偏置的装置包括至少一个弹簧。
3.如权利要求1所述的连接器组件，进一步包括壳体盖。
4.如权利要求3所述的连接器组件，其中所述壳体盖包括至少一个锁止机构。
5.如权利要求4所述的连接器组件，其中所述印刷电路板包括至少一个锁止卡口，所 述锁止卡口适于接纳所述至少一个锁止机构。
6.如权利要求1所述的连接器组件，其中所述至少一个端子包括射频RF连接器。
7.如权利要求6所述的连接器组件，其中所述射频RF连接器包括用于电连接所述至少 一个信号接触部和所述印刷电路板的至少一部分的装置。
8.如权利要求7所述的连接器组件，其中所述用于电连接所述至少一个信号接触部的 装置包括焊接连接和接触连接中的至少一个。
9.如权利要求6所述的连接器组件，其中所述射频RF连接器至少包括第一壁和第二 壁，所述第一壁具有第一高度并且所述第二壁具有第二高度。
10.如权利要求9所述的连接器组件，其中所述第一高度不同于所述第二高度。
11.如权利要求9所述的连接器组件，其中所述第一壁和所述第二壁中的至少一个提 供了用于接地的装置。
12.如权利要求1所述的连接器组件，其中所述壳体至少部分由塑料组成。
13.如权利要求1所述的连接器组件，其中所述用于偏置的装置至少部分由金属或金 属合金组成。
14.如权利要求1所述的连接器组件，进一步包括用于接地的装置。
15.如权利要求14所述的连接器组件，其中所述用于接地的装置包括至少一个刚性屏 蔽接地体。
全文摘要
本发明涉及一种微型群组匹配多端口模块化射频卡边缘连接器。本发明涉及在无线应用中使用的连接器。一种连接器组件包括至少一个信号接触部，其适于端接线缆的至少一个导体；至少一个端子，其适于接纳该至少一个信号接触部；包括通道的壳体，该通道被配置为接纳该至少一个端子，并且该通道适于接纳印刷电路板的至少一部分；以及用于朝向该电路板偏置该至少一个端子的装置，从而朝向该电路板按压该至少一个信号接触部，以抑制该至少一个信号接触部相对于该印刷电路板的至少一部分的水平移动。
文档编号H01R13/46GK101814666SQ20101011442
公开日2010年8月25日 申请日期2010年2月9日 优先权日2009年2月11日
发明者吉诺·S·安东尼尼, 大卫·I·温斯坦, 欧文·R·巴特尔梅斯, 迈克尔·A·霍亚克 申请人:安费诺有限公司