具有调谐通道的连接器的制造方法

具有调谐通道的连接器的制造方法
【专利摘要】提供了一种连接器，其包括一壳体，且所述壳体支撑多个薄片体。各个薄片体均支撑一端子，且相邻信号薄片体被配置成提供宽边耦合端子。一对信号端子在两侧上能够由多个提供屏蔽的接地端子包围，以有助于将一个信号对与另一信号对隔离。所述多个薄片体的几何结构能够被调整以提供一调谐传输通道。所获得的调谐传输通道能够被配置成用以在12-16GHz的高信号频率下、甚或在诸如20GHz的更高信号频率下提供令人满意的性能。
【专利说明】具有调谐通道的连接器
[0001]相关申请
[0002]本申请主张于2011年8月8日提交的美国临时申请61/521，245以及于2011年10月3日提交的美国临时申请61/542，620的优先权，这些临时申请通过援引整体并入本文。
【技术领域】
[0003]本申请涉及连接器领域，更具体而言涉及适于更高数据速率的连接器领域。
【背景技术】
[0004]多种适于中高数据速率的连接器是公知的。例如,无限频带贸易协会(InfinibandTrade Association)已认可要求每一通道IOGbps的12通道连接器的标准。类似的连接器正在获得认可或者处于被认可供其它标准使用的过程中。此外，在四通道系统中提供每个通道IOGbps的连接器也在使用中(例如QSFP式连接器)。尽管这些现有的连接器非常适合供IOGbps通道使用，但是未来的通信需求期望要求诸如16Gbps或25Gbps的数据速率。现有的IO连接器仅仅是未有设计成能够满足这些要求并合适地支持这些更高的数据速率。另外，现有的提供高性能的技术要么成本高、要么具有其它负面影响。因此，连接器系统的进一步改进将会得到某些人们的赏识。

【发明内容】

[0005]一种连接器设有一调谐数据通道。所述数据通道能够包括支撑多个端子的多个薄片体。相邻薄片体中的端子被配置成使宽边耦合在一起。所述薄片体结构及相应的端子被配置成用以提供一能够支持相对快的数据速率的调谐通道。在一实施例中，针对不同长度的通道，所述调谐能够被配置为不同。在另一实施例中，针对接地薄片体和信号薄片体，所述调谐能够是不同的。
【专利附图】

【附图说明】
[0006]本申请以实例被示出且不限于附图，在附图中，相似的附图标记表示类似的部件，而且在附图中:
[0007]图1不出一不范性连接器系统的一实施例的一立体图；
[0008]图2示出图1所示的实施例的一分解立体图；
[0009]图3示出部分分解简化的连接器系统的一立体图；
[0010]图4示出一薄片体组的一实施例的一部分分解立体图；
[0011]图5示出一薄片体的一实施例的一侧视图；
[0012]图6示出图4所示的实施例沿线6-6截取的一前视图；、
[0013]图7示出图6所示的薄片体组的一立体图；
[0014]图8示出图7所示的实施例的一前视图；[0015]图9示出图8所出的实施例的一放大图；
[0016]图10示出一薄片体组的一实施例的一立体图；
[0017]图11示出一示范性连接器系统的另一实施例的一立体图；
[0018]图12示出一连接器的一实施例的一立体图；
[0019]图13示出图12所示的连接器的一部分分解立体图；
[0020]图14示出图13所示的实施例的另一立体图；
[0021]图15示出图13所示的实施例的另一立体图；
[0022]图16示出取自图13所示的薄片体组的四个薄片体的一简化的立体图；
[0023]图17示出图16所示的实施例的另一立体图；
[0024]图18示出图16所示的实施例的一分解立体图；
[0025]图19示出图19所示的薄片体的一部分的一放大图；
[0026]图20示出图19所示的薄片体之一的一部分的另一立体图；
[0027]图21示出图16所示的实施例沿线21-21截取的剖面的一前视图；
[0028]图22示出图21所示的实施例的一放大图；
[0029]图23示出图16所示的实施例沿线23-23截取的剖面的一前视图；
[0030]图24示出图23所示的实施例的一放大图；
[0031]图25示出一示范性连接器系统的另一实施例的一立体图；
[0032]图26示出图25所示的实施例的一部分分解立体图；
[0033]图27示出图25所示的实施例的一简化的部分分解立体图；
[0034]图28示出图27所示的连接器的一简化的立体图；
[0035]图29示出图所示的实施例的一部分分解立体图；
[0036]图30示出图28所示的实施例沿线30-30截取的剖面的一立体图；
[0037]图31示出图30所示的实施例的一前视图；
[0038]图32示出图31所示的实施例的一部分的一放大立体图；
[0039]图33示出图30所示的实施例沿线33-33截取的剖面的一立体图；
[0040]图34示出图30所示的实施例沿线34-34截取的剖面的一立体图；
[0041]图35不出12dB刻度尺下的插入损失的一图表；
[0042]图36示出IdB刻度尺下的插入损失的一图表。
【具体实施方式】
[0043]下面具体的说明描述多个示范性实施例，且不意在局限于到明确公开的组合。因此，若非另有说明，本文所公开的各种特征均可以组合在一起而形成出于简明目的而未示出的多个另外的组合。
[0044]如从本文公开的图中能够认识到的，某些实施例被公开为包括壳体及设置堆叠IO端口的罩体。堆叠端口使得经由插座能够连接于一板的电缆连接器的密度能够增加。然而本文公开的多个特征不限于一堆叠插座，因为某些特征可容易地应用在单个端口插座中(其在各个端口中可以具有或不具有两个卡槽)且也可用在将多于两个的端口堆叠的设计中。已确定的是，在多数情况下，如果所述端口全部将提供相同的功能，那么双堆叠端口提供最佳的性价比(至少从插座的角度看)。当然，依据系统水平性能及成本可能导致不同的结果。
[0045]如可以认识到的，在所示出的实施例中，沿所述多个端子的路径设置有多个端子槽。一般而言，已证明使用端子槽有益于帮助控制端子的介电常数，且已用于帮助调控偏移(skew)和/或帮助控制两个端子之间的耦合。然而，到目前为止，这些努力尚未完全解决信号频率增加时所产生的各种问题。例如，当一 NRZ编码系统中的数据速率接近28Gbps时，一连接器系统在直至14GHz的频率下工作良好是有益的，且优选的是在许多应用中，所述连接器系统在直至20-21GHZ的频率(例如Nyquist频率)下工作良好。
[0046]对于非常短的连接器，诸如具有一单个卡槽的SMT式插座，在某种程度上可能使得所述技术问题最小化，因为该连接器从电学角度而言是如此之短。然而，随着端子的电长度增加，端子之间的串扰和插座连接器接口(例如，在插头连接器与一支撑电路板之间、以及在插座连接器与一对接插头连接器之间)处的反射能量可能引起谐振。因此，为了解决这个问题，有时连接器将设有有助于共用接地端子的插针或其它电元件。随着提供信号的能量通过信号端子，这有助于缩短接地端子的电路径，且通常有助于避免在所关心的信号频率下造成谐振，否则会由于非预期状况而在接地端子引起谐振。此外，某些人们已试图通过增加耗材来处理接地端子中所承载的能量。
[0047]尽管上述方法能够有所帮助，但是已确定的是它们具有某些缺点。例如，耗材的使用引起能量损失且对总通道长度可能具有不良影响(尤其是在信号只是通过沿相应通道行进而迅速衰减的更高频率下更是如此)。插针连接(pinning)避免了这种能量损失,但趋于使组件的成本和复杂性增加。
[0048]为了有助于提高连接器的性能，已确定的是将一对信号处理为一精密调谐传输通道提供了在不存在现有解决方案的相关问题的情况下显著地改进性能的潜力。然而，与现有的试图对传输通道进行调谐的方式不同的是，本文所披露的方案考虑到显著地更加起作用的调谐传输通道。应注意的是，尽管调谐传输通道能够免去对其它特征的需求(诸如共用接地)，但依然存在着共用接地会与调谐传输通道一起使用的可能性(例如，如果FEXT和/或NEXT足以成为问题的话)。典型地，调谐传输通道将足以满足连接器的性能指标。
[0049]一般而言，能够设置包括一壳体以及一罩体的一插座，所述插座被配置成提供多个宽边耦合端子。这些宽边耦合端子由能够在组装于所述壳体之前组合或者能够以序列方式插入到所述壳体中的多个独立的薄片体支撑。所述多个宽边耦合端子允许多个调谐传输通道在令人满意地被调谐时，能够提供采用NRZ编码在大于16Gbps的数据速率下的可接受的电性能。当然，所示出的实施例也能够用在数据速率小于16Gbps的系统中，且由此若非另有说明，所述可行的数据速率均不应为限制性的。
[0050]图1-图10示出能够将调谐传输通道设置于上端口和下端口的实施例。一连接器系统10包括:一罩体20,设置有多个上端口 IIa及下端口 lib。罩体20包括:一罩体本体
21、一罩体底板25、一罩体后板28、一罩体前板30、一垫片32、以及一边框(bezel)34 (所述边框可以是任何所需形状，只要它包括与所述罩体前板和所述垫片相一致的一开口即可)。连接器系统10能够安装于一电路板15上、且能够包括位于所述端口之间的可选插接件36、而且也可包括一光管38。一壳体50设于罩体20中且支撑一薄片体组60、同时设置两个卡槽 51a、51b。
[0051]在一实施例中，如能够认识到的，卡槽51a/51b各自将与一单个对接插头连接器接合，且卡槽51a、51b各自提供一个收发传输通道(由此提供典型地称为IX端口的端口)。如下面将进一步说明的，能够在各个端口中设置一些其它数量的传输通道，以便例如但不限制地设置一 4X端口或一 IOX端口。
[0052]薄片体组60包括多个薄片体，所述多个薄片体包括薄片体61a、61b、61c、61d。在一实施例中，61a与61d能够相同，但是出于清楚的目的而在此分别予以编号。各个薄片体均包括一调谐通道，因此薄片体61a具有调谐通道62a、薄片体61b具有调谐通道62b、薄片体61c具有调谐通道62c、以及薄片体61d具有调谐通道62d。在各个薄片体中还能够设置另外的调谐通道(诸如图5所示的调谐通道63b)。由此，调谐通道的数量将取决于所需的连接器的构型。
[0053]如能够认识到的，单个调谐通道不足以提供一能够在所需数据速率下工作的传输通道。差分耦合通常对于传输通道在所需数据速率下起作用并提供对寄生噪音(spuriousnoise)足够的抑制而言是必须的。因此，期望传输通道包括至少两个信号调谐通道。在实际中，一参考端子或接地端子通常是有益的，且经常可取的是使接地端子位于一宽边耦合信号对的两侧。由此，所示出的传输通道包括一接地调谐通道62a、一第一信号调谐通道62b、一第二信号调谐通道62c、以及一接地调谐通道62d。已确认的是，传输通道的平衡性质(balanced nature)(例如,所述接地_信号_信号_接地的构型)对传输通道的性能提供有益的影响。
[0054]图5示出单个薄片体61b的一侧视图，且各个端子均包括尾部51。所述尾部的设计能够根据需要来调整，且能够被配置成用于压配接合(采用如图所示的针眼结构)或其它所需的尾部构型。调谐通道62b包括:一构架(truss) 74b,具有一第一边缘75b及第二边缘76b。如从图9-图10能够认识到的，各个构架还包括多个端子槽，诸如用于薄片体61a的端子槽77a及端子槽78a、用于薄片体61b的端子槽77b及端子槽78b、用于薄片体61c的端子槽77c及端子槽78c、以及用于薄片体61d的端子槽77d及端子槽78d。
[0055]如能够认识到的，端子79a_79d的尺寸为Wg=Ws。这并非是必须的(如从图21-图22能够认识到的)且一般而言，表达式Wg≥Ws提供可接受的性能。此外，在某些情况下，Wg〈1.5Ws提供一有益的限制以便提供所需的性能。如能够认识到的，Tg被示出为等于Ts。然而，应注意的是，表达式Tg ( Ts在大多数应用中提供合适的性能，且由此Ts=Tg并非是必须的。
[0056]已确定的是，在某些模式中，调整所述端子槽的高度能够是有益的。例如，通过调整Hs及Hg的高度从而Hg>Hs，所述调谐传输通道的性能常常能够得到显著提高。在某些实施例中，如果Tg是Hg的至少两倍，且优选Tg是Hg的至少三倍，那么进一步的提高是可行的。然而，因为Hg与Hs的优选的比例将取决于Wg、Ws、Tg、及Ts (以及它们的比和用于所述薄片体的材料)，所以Hg与Hs的比例的实际选择将处于本领域技术人员的范畴，且将可能需要如下文所进一步说明的利用ANSYS HSFF软件进行一些迭代(iteration)。
[0057]已发现，利用三薄片体系统，可提供一重复的接地-信号-信号样式(其规定Hg>Hs)。应注意的是，所示出的实施例沿顶排端子和底排端子起作用。当然，在具有足够的竖向空间的情况下，中间两排端子也可提供调谐传输通道。然而，对于只需要一个双差分信号对(一个TX通道和一个RX通道)的应用(诸如SFP式应用)，所示出的实施例允许一第一SFP电缆和一第二 SFP电缆对接于所述连接器的同时为两者提供高数据速率(可理解的是，在所示出的且可选的构型中插头之一会被颠倒地安置)。
[0058]图11-图24示出一连接器110的一实施例，连接器110包括一罩体120，该罩体120带有具有一^^槽151a的端口 Illa以及具有一^^槽151b的端口 111b。一壳体150位于罩体120中，且壳体150支撑一薄片体组160。如所示出的，所述壳体包括:一壳体支撑部或后支撑部150a，其有助于将薄片体组160固定在适当的位置。此外，当薄片体组160包括三个独立的薄片体时，后支撑部150a包括:一凸型部(projection profile)152,其与凹型部142 (如所示出地由凹部142a和凹部142b形成)匹配。壳体150包括:肩型部158，其接合顶型部(top profile) 143以有助于确保薄片体组160恰当地插入到壳体150中。具体地，薄片体顶型部143a (其为一接地薄片体的一部分)不同于薄片体顶型部143b (其为一信号薄片体的一部分)，且由此有助于确保顶型部143与肩型部158对准。如需要，能够采用所述型部的其它变形。这些对接/匹配型部的益处在于提高薄片体组160相对壳体150的对位控制。此外，所述型部能够提供一另外的校验功能(check，防呆特征)，其确保使用合适的薄片体构型(例如，只有合适样式的接地及信号薄片体能够被组装)。
[0059]如所示出的，薄片体组160包括在所述薄片体组的一端示出的一信号薄片体161c,可理解的是,一接地薄片体161a也会设在薄片体组160的该端。各个薄片体能够设置有多个调谐通道，以提供提高的信号性能。各个调谐通道均包括一端子(诸如端子199a-199d)，该端子具有自一接触部至一尾部延伸的一本体部，这在薄片体构造中是常规的。
[0060]在三薄片体系统的一实施例中，薄片体能够以一接地薄片体161a、一信号薄片体161b、一信号薄片体161c、以及一接地薄片体161d的样式被布置(同时理解的是，这些薄片体将被配置成提供一重复样式，所述重复样式将两个信号薄片体有效地设置成在两侧被接地薄片体或位于所述侧的其它接地薄片体包围)。当然，如需要，也能够采用一些其它数量的薄片体。
[0061]所示出的样式 包括接地薄片体161a中的调谐通道162a、薄片体161b中的调谐通道162b、薄片体161c中的调谐通道162c、以及薄片体161d中的调谐通道162d。因此，四个调谐通道162a、162b、162c、162d从左向右被设置成一排,并形成一调谐传输通道。应注意的是，包围信号端子的构架的尺寸能够与包围接地端子的构架的尺寸不同。然而，这样一种调谐通道并不是在所有情况下都需要，如下文将进一步说明的。使接地及信号对上的构架及端子具有不同尺寸的益处在于有时更易于找到一在ANSYS HSFF软件中合适地调谐简化的通道(如下所述)所需要的构型。
[0062]如示出的，Hg>Hs且Wg>Ws。使用更大的端子本体有助于提供在相邻调谐传输通道之间的屏蔽(并潜在地减小串扰)。在两个端子之间采用更小的端子槽被认为是有助于将能量集中在两个信号端子之间(空气是一种具有比形成薄片体的塑料的损失更小的损失的介质)，因此也有助于减小串扰。在某些实施例中，尺寸比的范围能够在Hg=L IHs至大约Hg=L 4Hs之间。应注意的是，Hg的选择将在某种程度上取决于所需的阻抗和所述端子的宽度尺寸、以及相应构架的厚度Tg、Ts0如果Hg足够小，则更难以做到将Hs设为小于Hg且能使制造过程可靠。在这种情况下，Hs能够设为零。然而，如果Hs大于零，那么优选使Hg〈l.5Hs。而且，如从下面的说明能够认识到的，假设其他参数被合适地确定，也可以使Hg=Hs ο[0063]如从上面的说明能够认识到的，假设采用相同的端子厚度，则可改变端子的宽度、设置在端子两侧的空气槽的高度(假设设置空气槽)、以及构架的厚度。这些因素的组合允许所获得的由作为一个差分信号对的两个信号端子所提供的通信通道的性能要高于如果使各个薄片体的设定保持不变(例如如果围绕各个端子本体设置的通道未被调谐)的情况下的性能。
[0064]如能够认识到的，在某些实施例中，每个卡槽仅有一排端子配置有构架。在其它实施例中，上排端子和下排端子均可包括构架，且也可包括被配置成提供合适性能的空气通道。
[0065]在某些实施例中，与一上卡槽相关联的端子大体上比与一下卡槽相关联的端子长，诸如图11-图24所示出的那样。如能够认识到的，一连接器110被公开为具有一罩体120，罩体120设有上端口 Illa和下端口 111b。连接器110包括位于罩体120中的一壳体150，且壳体150包括分别与端口 IllaUllb对准的一第一^^槽151a及一第二卡槽151b，且壳体150与后支撑部150a —起支撑一薄片体组160。为了增进空气流通，所述壳体包括多个空气通道154，所述多个空气通道154从所述壳体的前面至后面延伸，且当一模块未插入到相应端口中时不仅有利地提供结构支撑，而且连同由壳体150和后支撑部150a支撑的薄片体161a中的调谐通道162a、182a、192a、132a —起来增进空气流通。
[0066]薄片体组160包括一第一薄片体161a、一第二薄片体161b、一第三薄片体161c、以及一第四薄片体161d。如所示出的，所述第一薄片体和所述第四薄片体被以相同方式配置，而所述第二薄片体和所述第三薄片体被以不同方式配置。由此，所示出的系统能够被视为一重复的三薄片体系统。通过使所述薄片体以接地-信号-信号的重复样式对齐，为各对信号薄片体(其可以在插入到所述壳体中之前结合在一起)提供一接地-信号-信号-接地结构，且该接地-信号-信号-接地结构提供一调谐传输通道。这样考虑到了一排接触件，其中各调谐传输通道被配置成适于要求高数据速率、且各差分对由一接地端子分隔的应用。
[0067]如所示出的，各个薄片体161a_161d具有四个调谐通道，薄片体161a具有调谐通道162a、163a、164a、165a，其构架形成一框架。而薄片体161b具有调谐通道162b、163b、164b、165b，其构架形成一框架。类似地，薄片体`161c具有调谐通道162c、163c、164c、165c，其构架形成一框架。薄片体161d(其是薄片体161a的重复)具有调谐通道162d、163d、164d、165d，其构架形成一框架。各个所示出的薄片体具有与端子对准的一端子槽，且包括支撑该端子的一构架(诸如薄片体161a-161d中用于分别支撑最上面的端子的构架174a-174d)。因此，所示出的薄片体161d还包括构架184d、194d、134d,而薄片体161c会包括用于下卡槽151b的构架194c、134c，而薄片体161b还包括构架184b、194b、134b。各个构架具有一般可被称为T的厚度，且所述信号端子均能够具有相同厚度的构架，从而它们提供一平衡的通信通道。由此，构架194b和构架144c具有相同的厚度Ts。然而，如所示出的，构架194a和构架194d (它们是支撑接地端子的构架)具有大于Ts的厚度Tg。如能够认识到的，构架厚度能够由多个特征限定。例如，如上文所注意到的，构架厚度能够由薄片体的狭缝(slot)和/或边缘来限定。当然，构架厚度能够由槽(groove)、边缘、及开孔的任一所需的组合来限定。为此，一薄片体的一边缘附近的调谐通道非常适合于由一薄片体的边缘来部分限定，而自该边缘横跨一些距离的调谐通道更适合于由槽和/或开孔的组合来限定。
[0068]图21-图24示出能够用于在一堆叠构型(诸如图12所示的将供两个端口使用的两个卡槽)中提供所需性能的多个调谐传输通道的细节，所述堆叠构型被配置成用以提供上端口和下端口的高数据速率。这种构型也可用于为各个端口提供堆叠卡槽的连接器构型(诸如设置在由INFINIBAND规范定义的CXP式连接器中或者由SAS/SATA规范定义的miniSAS HD式连接器中)。
[0069]如上所述，所述薄片体能够被配置成以一接地-信号-信号-接地样式设置端子199a-199d，其中以宽度Wg设置接地端子199a、199d，以宽度Ws设置两个信号端子199b、199c。所述信号端子之间的端子槽具有一高度Hs而接地端子和信号端子之间的端子槽具有一高度Hg。如所示出的，位于信号(端子)之间的端子槽具有比信号/接地与接地/接地组合之间的高度Hg小的高度Hs。由此，所述信号薄片体均使端子槽具有两个不同高度，且该端子槽在相邻另一信号薄片体侧的高度小于端子槽面向相反方向的高度。
[0070]为了进一步提高电性能，支撑信号端子本体的构架厚度Ts大于支撑接地端子的构架的厚度Tg。然而，接地端子本体的宽度Wg大于信号端子本体的宽度Ws。由此，如所示出的，接地端子199a、199d较宽而接地构架较薄。如上所述，所需的各个值的范围的组合将取决于所选定的材料、所需的性能、以及端子的间距。
[0071]针对潜在的应用范围，一个可能的应用能够具有一 0.75mm的间距。现有高数据速率IO连接器(诸如SFP连接器或QSFP连接器)典型地具有一 0.8mm的间距。0.75mm的间距尽管与0.8mm的间距非常近似，但0.75mm的间距已被确认对制造中的变化更相当敏感，且对性能调节更具难度。要实现此性能所需的一个潜在的方法是采用一偏移(offset)结构。例如，如从图22能够认识到的，由于距离Dl不等于距离D2，所以信号端子被偏移。虽然这可以通过使一侧上的空气槽比另一侧上的空气槽更深来消除，但已确定的是，因为围绕该信号对的绝缘材料不相同，所以所获得的构型可能提供一非平衡调谐通道。这潜在地使得该信号对与一接地端子形成的一非预期状况比与另一个接地端子形成的一非预期状况强，这能够导致更高水平的串扰。已发现一种可能有帮助(尤其是如果间距处于0.75mm时)的方法是设置一可选的凹口 N (以虚线示出)，从而在两个信号端子之间的中心延伸但相对薄片体边缘偏移的中心线Cl使两侧的绝缘材料的横截面面积基本相同。
[0072]如能够认识到的，边缘169a和边缘168b在构架194a和构架194b之间被设置成其间存在一间隙。相反地，在构架194b和构架194c处的薄片体161b的边缘169b和薄片体161c的边缘168c被定位成齐平。尽管未作要求，但已确定的是，当所述通道较短时(诸如支撑一堆叠连接器的一下端口的通道)，将所述信号薄片体定位成使它们相互齐平将提供一更好操作的调谐通道，因其有助于提供一些附加水平(levels)的阻尼(dampening)。
[0073]然而，有些出人意料的是，已确定的是在某些实施例中，当所述薄片体稍分隔开时(例如，在所述信号薄片体之间存在薄片体对薄片体情况)，用于上端口的调谐传输通道提供更好的性能。例如，图24所示的调谐传输通道示出了构架174a-174d具有由表面175a-175d和表面176a_176d限定的厚度，从而这些构架具有一与图22所示的构型类似的构型。这些构架也支撑具有与图21-图22的端子宽度Wg、Ws对应的端子宽度Wg’、Ws’的端子。此外，所述端子槽(诸如177a-177d、178a-178d)被配置成具有与图22所示的端子槽的高度非常相似的高度Hg’、Hs’。然而，与图21-图22的传输通道不同是，图23-图24中的传输通道在所述信号薄片体的边缘之间具有一间隙。或者换言之，边缘169a和边缘168c被配置成在构架174b、174c之间提供一间隙，而同时消除了构架194b、194c之间的间隙。[0074]由此，图21-图22示出一下传输通道的横截面的一实施例，而图23-图24示出一上传输通道的一横截面的一实施例。在图23-图24中，空气槽在信号端子之间的高度Hs’小于在信号/接地之间或接地/接地之间的高度Hg’，与图21-图22中的高度Hs小于高度Hg类似。信号端子的宽度Ws’能够等于或小于(如示出的)接地端子的宽度Wg’。然而，与上文类同地，支撑信号端子的构架的厚度Ts’大于(如示出的)或等于支撑接地端子的构架的厚度Tg’。
[0075]对于所述下调谐通道，多个凹口 NI能够设置成以使中心线C2两侧的绝缘材料平衡的方式设置所述绝缘材料。由此所述多个凹口 NI的使用为用于更高数据速率的系统提供进一步的改进，且能够用于更短和更长的调谐通道。此外，已发现所述凹口的使用在
0.75mm间距的系统中是有益的。
[0076]所示出的实施例的部分益处是越长的通道固有地具有越多的损失(由此，在当薄片体与薄片体的间隙被去除的条件下，通道越长，从增加的阻尼中获得的益处越少)。例如，与下卡槽中的下排端子相关的端子能够小于与上卡槽的上排相关的端子的长度的一半。这种通道长度上的差异趋于引起调控相应数据通道(例如上下数据通道)的性能上的各种问题。结果，下数据通道能够被配置成使得相邻薄片体被定位成相互齐平(在相邻构架之间基本无间隙)。然而，在上数据通道中，所述框架能够分隔开一小间距(诸如小于0.1mm且潜在地小于0.05_)。设置一可变化的分隔的益处在于，下端口能够取消这种分隔以增加短调谐通道的阻尼，而上端口因其具有一长调谐通道而具有通过所述分隔提供的效率提高，因为它自然包括因通道长度增加而产生的更大的阻尼。因此，只在更长的通道中包含的小的分隔量有助于平衡上通道和下通道相对彼此的性能。
[0077]应注意的是，尽管上述实施例在各个薄片体中包含多个通道，但是在替代实施例中，一薄片体可能支撑一单个调谐通道。如能够认识到的，所述凹口的使用和所述分隔的水平将取决于是否存在增加效率或者为调谐通道增加一些另外阻尼的需要。
[0078]图25-图34示出连接器的一替代实施例的多个特征。如能够认识到的，连接器240(其是一整个连接器的一简化的局部实施例)包括设有两个卡槽251a、251b且由PCB215支撑的一壳体250 (部分示出，以提供与薄片体组260的构成相关的另外的细节)。在工作时，缘侧卡214a、214b能够由一对接连接器支撑且插入到对应的卡槽中以实现一对接条件。连接器240具有包括薄片体261 a、26 Ib、261 c、261 d的薄片体组260 (可以理解的是，薄片体261a与薄片体261d可以是完全相同的薄片体，由此有效地设置薄片体261a、261b、261c、261d、261b、261c、261d的一薄片体样式，其中261a与261d是同样的薄片体)。
[0079]各个薄片体均包括四个构架。例如，薄片体261a包括构架274a、284a、294a、234a，且各个构架均提供一调谐通道。四个薄片体一起(以接地-信号-信号-接地构型)限定多个调谐传输通道，且如所示出地在图30所示的实施例中设置沿一竖直方向分隔开的四个调谐传输通道。例如，一个调谐传输通道由构架274a、274b、274c、274d限定。如所示出的，构架274a的表面275a、276a被配置成与构架274b的表面275b、276b相同(例如Tg’与Ts’相同)。此外，Hg”与Hs”相同且Tg”=Ts”，端子279a、279b的宽度不同，端子279a具有比端子279b的宽度Ws”大的宽度Wg”。由此，该调谐传输通道由具有相同高度的端子槽277a、278a、277b、278b、277c、278c组成，与接地端子相比，对于信号端子而言，这使构架具有相同厚度且使信号端子具有不同的宽度(可理解的是，薄片体261a与薄片体261d相同)。[0080]尽管所述多个构架看起来尺寸上相似，但应注意的是，与各对端子(例如G-S或S-S或S-G)之间的耦合相关的介电常数并不相同。具体地，薄片体261a (—接地薄片体)的一边缘269a与薄片体261b (—信号薄片体)的边缘268b之间的间距大于薄片体261b的边缘269b与薄片体261c的边缘268c之间的间距。该相对的偏移使得形成信号对的各个端子从相邻的接地端子相对于彼此偏移。或者换言之，与形成差分对的一对端子之间的耦合相关联的介电常数不同于与信号端子和相邻接地端子之间的耦合相关联的介电常数。确信的是，使调谐传输通道平衡从而这种差异相对于差分对对称，有益于提供一能够具有高数据速率(诸如在NRZ编码系统中16Gbps或甚至25Gbps)的调谐传输通道。因此，对于某些应用，有可能以迭代方式调谐较长传输通道和较短传输通道，从而同样的几何结构对两个传输通道而言将是可行的。然而，对于某些应用而言，可优选地使较短的调谐传输通道和较长的调谐传输通道具有不同的几何结构。
[0081]如能够认识到的，调谐传输通道对旨在支持高数据速率的应用是有益的。在这些应用中，经常的情况是甚至微小的几何变化都可能具有非预期的影响。这就意味着位于多个槽中的间隙及位于多个肋部中的空隙(其常被要求考虑模具合适填充)能够引起电性能问题。为了有助于保持传输通道的响应顺畅，在图33和图34中示出一种可行的处理所述问题的方法。具体地，端子槽被塑料肋部中断，该肋部在端子槽两侧之间作为充填线(fillline)。为了使所述肋部的影响最小，使第一侧的肋部从第二侧的肋部偏移。这有助于使沿传输通道的路径的介电常数的变化最小。此外，这使得接地端子/信号端子耦合与信号端子/信号端子耦合之间的介电常数的相对差的变化最小。
[0082]如从上面的说明能够认识到的，调谐通道的各种构型能够被设置成提供一调谐传输通道。各种尺寸(诸如构架厚度、端子宽度、端子槽高度、以及薄片体与薄片体间隙)全部能够被修改，以提供一所需的调谐传输通道。为了确定一通道是否被合适地调谐，已确定的是在ANSYS HSFF软件中采用一简化模型是有益的。例如，一简化的25mm的模型能够在HSFF中生成为包括构架(包括其厚度及端子槽高度)及多个端子的几何结构。如本领域技术人员公知的，能够形成诸如图35所示的一插入损失图表，以观察该简化模型是否被合适地调谐。 申请人:注意到的一个方面是，在IOdB或12dB刻度尺下观察插入损失的常规方法使得插入损失中的任何下降(dip)(其被认为是所希望消除的谐振)看起来较为不明显。 申请人:已确认，如图36所示将刻度尺变为IdB有助于确定一传输通道是否令人满意地被调谐。
[0083]如能认识到的，上部虚线表示一调谐良好的传输通道，而下部实线表示一调谐令人很不满意的传输通道。更具体地，对于通道而言，在所关心的频率范围内，0.2dB的下降代表着能够对性能具有显著负面影响的谐振，且因此该通道不是一调谐传输通道。然而，如果插入损失中的下降保持在小于0.2dB且更优选地小于0.ldB，那么该传输通道能够视为一调谐传输通道。由此，对于将采用NRZ编码提供16Gbps的应用而言，直到12GHz插入损失中的的下降小于0.2dB是所希望的，且插入损失中的小于0.1dB的下降是优选的。如从图35所示的虚线能够认识到的，采用足够的迭代，可获得使所述下降小于0.05dB的响应，这在较长的通道中是有益的。
[0084]应注意的是，确定一传输通道被调谐的时刻或多或少是一个迭代过程。一些迭代可能会导致因为一另外的调谐传输通道而不能满足一些其它参数(诸如所需的系统阻抗或FEXT或NEXT)。测试一简化模型以验证它能够被视为一调谐传输通道的能力，极大地简化了设计过程且能够为较快开发创造条件。
[0085]因此，如能够认识到的，构架厚度、端子宽度、端子槽高度以及薄片体与薄片体间隙的所需比例或多或少将取决于应用情况。例如，如果需要一低阻抗，则可能有必要使端子更宽。相反地，更窄的信号端子可能是获得更高阻抗(诸如100欧姆)所必须的。更短的通道长度可能受益于包含更多的塑料以提供额外的损失(虽然这些损失将远小于如果采用损耗材料会受到的损失)而较长的通道可能因利用较多的空气而受益。也应注意的是，对于某些应用而言，其它因素也将是一传输通道是否合适地起作用的导因。紧密设置的薄片体(例如，连接器处于非常紧密间距，诸如0.75mm或更小)或非常密的连接器可能产生信号对相互靠得太近而产生所不希望的串扰的情况。此外，结构上的不连续可能引起产生串扰的反射。由此，如果未考虑其它的设计考虑因素，那么调谐传输通道仍然未以所需的方式起作用，而对于足够短的通道而言，调谐传输通道的益处与减小串扰和/或插入损失(或其它相关方面)相比可能是次要的。然而，这些其它的考虑因素对于本领域技术人员设计适于高数据速率的连接器而言是熟知的，且由此在本文中不作进一步说明。
[0086]本文给出的应用以其优选实施例和示范性实施例说明了各个特征。本领域技术人员在阅读本申请后，将能够作出处于随附权利要求的范围和精神内的许多其它的实施例、修改以及变形。
【权利要求】
1.一种连接器，包括: 一壳体，具有一^^槽； 一第一信号薄片体及一第二信号薄片体，插入到所述壳体中，所述第一薄片体具有由一第一绝缘框架支撑的一第一端子，而所述第二薄片体具有由绝缘框架支撑的一第二端子，所述第一端子和所述第二端子各均具有一尾部、一接触部、以及在所述尾部和所述接触部之间延伸的一本体部，所述第一端子和所述第二端子被配置成提供基本上延伸通过所述绝缘框架的一宽边差分耦合传输通道，其中所述差分耦合的方式为从所述接触部到所述本体部呈水平排列； 一第三薄片体，邻近所述第一薄片体设置，所述第三薄片体具有支撑一第三端子的一绝缘框架，所述第三端子沿所述通道延伸且基本与所述第一端子对齐； 一第四薄片体，邻近所述第二薄片体设置，所述第四薄片体具有支撑一第四端子的一绝缘框架，所述第四端子沿所述通道延伸且基本与所述第二端子对齐； 其中，所述第一端子、所述第二端子、所述第三端子以及所述第四端子中的每一个均具有位于相应绝缘框架的一构架，该构架将该端子的上边缘和下边缘固定，所述构架具有设置成对应的预定厚度的对应的一第一侧及一第二侧，所述厚度由所述第一侧上的一狭缝和所述第二侧上的该框架的一边缘或一狭缝限定；以及 一第一端子槽以及一第二端子槽，沿所述第三绝缘框架和所述第四绝缘框架中的每一者的相应端子的两侧延伸，所述第一端子槽和所述第二端子槽在所述第三端子和所述第四端子的两侧限定一空气通道，其中所述第一薄片体的端子和所述第三薄片体的端子之间的耦合小于所述第一薄片体的端子和所述第二薄片体的端子之间的耦合。
2.如权利要求1所述的连接器，其中，所述第一绝缘框架具有沿所述第一端子的两侧延伸的一对第二槽，而所述第二绝缘框架具有沿所述第二端子的两侧延伸的一对第二槽，从而这两个端子中的每一个·均沿相应的槽暴露在空气中，且相邻的槽形成延伸在相邻端子之间的一空气通道。
3.如权利要求2所述的连接器，其中，在所述第一端子及所述第二端子两侧的所述一对第二槽为第一宽度，而在所述第三端子及所述第四端子两侧的所述一对第一槽为与所述第一宽度不同的第二宽度。
4.如权利要求3所述的连接器，其中，所述第一宽度是所述第二宽度的四分之三。
5.如权利要求1所述的连接器，其中，各个所述第二槽均为所述第一宽度，所述第一宽度为至少0.15_。
6.如权利要求1所述的连接器，其中，沿接地端子和信号端子延伸的每个构架均具有一构架宽度，所述信号端子的构架宽度不小于所述接地端子的构架宽度。
7.如权利要求6所述的连接器，其中，所述信号端子的构架宽度大于所述接地端子的构架宽度。
8.—种连接器，包括: 一壳体，具有一对接侧以及一安装侧，所述壳体包括位于所述对接侧的一第一卡槽以及一第二卡槽，所述第一卡槽在一竖向布置上被设置在所述第二卡槽的上方； 一第一信号薄片体以及一第二信号薄片体，插入到所述壳体，所述第一薄片体具有由一第一绝缘框架支撑的第一端子及第二端子，而所述第二薄片体具有由一第二绝缘框架支撑的第三端子及第四端子，每个所述端子均具有一尾部、一接触部、以及在所述尾部与所述接触部之间延伸的一本体部，所述第一端子及第三端子被配置成提供一宽边差分耦合上通道，该上通道基本上自所述第一卡槽至所述尾部延伸通过所述绝缘框架，所述第二及第四端子被配置成提供一宽边差分耦合下通道，该下通道基本上自所述第二卡槽至所述尾部延伸通过所述绝缘框架，其中所述差分耦合的方式为从所述接触部到所述本体部水平排列；以及 一第一构架、一第二构架、一第三构架，以及一第四构架，形成于所述绝缘框架，所述第一构架支撑所述第一端子、所述第二构架支撑所述第二端子、所述第三构架支撑所述第三端子、以及所述第四构架支撑所述第四端子，各个所述构架均将相应端子的上边缘和下边缘固定，所述第一构架、所述第二构架、所述第三构架以及所述第四构架在上侧和下侧上由延伸通过所述绝缘薄片体的一狭缝或相应绝缘薄片体的一边缘界定。
9.如权利要求8所述的连接器，其中，所述第一薄片体和所述第二薄片体被配置成对接在所述壳体中，从而沿所述第二通道在所述第一绝缘壳体和所述第二绝缘壳体之间基本无气隙存在。
10.如权利要求9所述的连接器，其中，所述第一薄片体和所述第二薄片体被配置成沿所述第一通道在所述第一绝缘壳体和所述第二绝缘壳体之间存在一预定的气隙。
11.如权利要求8所述的连接器，其中，每个所述构架均在端子的每一侧上具有一端子槽。
12.如权利要求11所述的连接器，其中，两个相邻信号端子之间的端子槽具有一第一宽度，且在相邻的信号端子与接地端子之间的端子槽具有一第二宽度，所述第一宽度小于所述第二宽度。
13.一种连接器，包 括: 一第一薄片体，具有一第一端子； 一第二薄片体，邻近所述第一薄片体设置并具有一第二端子； 一第三薄片体，邻近所述第二薄片体设置并具有一第三端子； 一第四薄片体，邻近所述第三薄片体设置并具有一第四端子；其中所述第一薄片体至所述第四薄片体呈顺序排列且所述四个端子各由一构架支撑，以提供一接地-信号-信号-接地调谐传输通道，所述接地-信号-信号-接地调谐传输通道被配置成使得利用ANSYS HSFF软件以一简化的25mm长模型测试时，OGHz与12GHz之间的插入损失的下降小于 0.2dB。
14.如权利要求13所述的连接器，其中，所述插入损失的下降小于0.ldB。
15.如权利要求13所述的连接器，其中，所述插入损失的下降在OGHz与20GHz之间小于 0.2dB。
16.如权利要求15所述的连接器，其中，所述插入损失的下降小于0.ldB。
17.如权利要求15所述的连接器，其中，所述插入损失的下降小于0.05dB。
18.如权利要求13所述的 连接器，还包括:一插座，配置成针对操作所需的信号频率提供合适的EMI屏蔽。
【文档编号】H01R13/648GK103858284SQ201280049398
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2012年8月7日 优先权日:2011年8月8日
【发明者】肯特·E·雷尼尔, 帕特里克·R·卡舍尔 申请人:莫列斯公司