带屏蔽效果的高速差分信号连接器论文和设计-江帆

全文摘要

本实用新型公开了一种带屏蔽效果的高速差分信号连接器，包括相互插接配合的公端连接器和母端连接器，上述母端连接器包括母端基座和多个并列插接在母端基座上的母端信号传输模块，上述母端信号传输模块包括信号传输模块和固定在信号传输模块上的金属屏蔽板，上述金属屏蔽板上间隔设置有两个以上的桥梁结构，并且上述桥梁结构朝向上述金属屏蔽板的外侧凸起。本实用新型中在信号传输模块上安装金属屏蔽板，并且在金属屏蔽板上设置两个以上的桥梁结构，当金属屏蔽板与母端信号传输模块进行固定后，多个母端信号传输模块会进行并列排布，能够使金属屏蔽板与相邻的母端信号传输模块的屏蔽外壳之间实现多点连通，从而减短回流路径。

主设计要求

1.一种带屏蔽效果的高速差分信号连接器，包括相互插接配合的公端连接器和母端连接器，其特征在于：所述母端连接器包括母端基座（400）和多个并列插接在母端基座（400）上的母端信号传输模块（100），所述母端信号传输模块（100）包括信号传输模块和固定在信号传输模块上的金属屏蔽板（200），所述金属屏蔽板（200）上间隔设置有两个以上的桥梁结构（201），并且所述桥梁结构（201）朝向所述金属屏蔽板（200）的外侧凸起。

设计方案

2.根据权利要求1所述的带屏蔽效果的高速差分信号连接器，其特征在于：所述桥梁结构（201）活动连接在所述金属屏蔽板（200）上，并且两个以上的所述桥梁结构（201）按照对角线的方式均匀排布。

3.根据权利要求1所述的带屏蔽效果的高速差分信号连接器，其特征在于：所述金属屏蔽板（200）的一侧边上间隔设置有两个以上的凸起结构（206），并且所述凸起结构（206）的上方设置有凸点（207），所述凸起结构（206）朝向金属屏蔽板（200）的外侧凸起。

4.根据权利要求1所述的带屏蔽效果的高速差分信号连接器，其特征在于：所述母端信号传输模块包括模块外壳（101）、信号传输簧片（102）和塑封模块（103），所述模块外壳（101）上开设有多个凹形腔体（104），所述信号传输簧片（102）安装在凹形腔体（104）内，所述塑封模块（103）覆盖于所述凹形腔体（104）上并将凹形腔体（104）封闭，使信号传输簧片（102）形成封闭的信号通道。

5.根据权利要求4所述的带屏蔽效果的高速差分信号连接器，其特征在于：所述塑封模块（103）与凹形腔体（104）一一对应，相邻的所述凹形腔体（104）上的塑封模块（103）之间通过横筋（107）连为一体，并且所述塑封模块（103）的两端部附近均连接有横筋（107）。

6.根据权利要求5所述的带屏蔽效果的高速差分信号连接器，其特征在于：所述塑封模块（103）两端部的两条横筋（107）之间呈90度方向设置，并且所述模块外壳（101）上设置有与所述横筋（107）相适配的凹槽（108）。

7.根据权利要求6所述的带屏蔽效果的高速差分信号连接器，其特征在于：所述模块外壳（101）上开设有凹形腔体（104）的一侧边处间隔设置有压板（109），并且所述压板（109）位于相邻的凹形腔体之间，所述压板上设置有方形凸台（1091），靠近所述压板（109）处的横筋（107）与所述压板之间具有间隙。

8.根据权利要求4所述的带屏蔽效果的高速差分信号连接器，其特征在于：所述凹形腔体（104）按照信号传输簧片（102）的差分信号走线路径分布，所述凹形腔体（104）的腔体边缘和差分信号传输簧片（102）的差分走线边缘具有间隔。

9.根据权利要求4所述的带屏蔽效果的高速差分信号连接器，其特征在于：两个所述信号传输簧片（102）组成差分对安装在同一个凹形腔体（104）内，并且每个差分对中的两个信号传输簧片（102）呈对称设置。

10.根据权利要求1所述的带屏蔽效果的高速差分信号连接器，其特征在于：所述公端连接器包括公端基座（300）和并列插接在公端基座（300）上的公端信号传输模块，当所述公端连接器和母端连接器相插接时，所述公端信号传输模块和母端信号传输模块相互插接配合。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及连接器技术领域，具体涉及一种带屏蔽效果的高速差分信号连接器。

背景技术

目前在高速差分信号连接器中，传输链路中差分信号周围的回流路径通过多点连接以减短回流路径并通过金属屏蔽件之间互相连通实现的，金属与金属之间间距保持一致需要辅助其他的结构，工艺复杂不易控制。

目前的高速差分信号连接器中，由于其结构的限制，信号间的串扰严重，差分信号互相干扰，最终影响信号连接器的传输效果。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种带屏蔽效果的高速差分信号连接器，解决目前的高速差分信号连接器中，由于母端信号传输模块没有屏蔽板，导致信号对之间回流路径大的问题。

为解决上述的技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种带屏蔽效果的高速差分信号连接器，包括相互插接配合的公端连接器和母端连接器，上述母端连接器包括母端基座和多个并列插接在母端基座上的母端信号传输模块，上述母端信号传输模块包括信号传输模块和固定在信号传输模块上的金属屏蔽板，上述金属屏蔽板上间隔设置有两个以上的桥梁结构，并且上述桥梁结构朝向上述金属屏蔽板的外侧凸起。

作为优选，上述桥梁结构活动连接在上述金属屏蔽板上，并且两个以上的上述桥梁结构按照对角线的方式均匀排布。

作为优选，上述金属屏蔽板的一侧边上间隔设置有两个以上的凸起结构，并且上述凸起结构的上方设置有凸点，上述凸起结构朝向金属屏蔽板的外侧凸起。

作为优选，上述母端信号传输模块包括模块外壳、信号传输簧片和塑封模块，上述模块外壳上开设有多个凹形腔体，上述信号传输簧片安装在凹形腔体内，上述塑封模块覆盖于上述凹形腔体上并将凹形腔体封闭，使信号传输簧片形成封闭的信号通道。

作为优选，上述塑封模块与凹形腔体一一对应，相邻的上述凹形腔体上的塑封模块之间通过横筋连为一体，并且上述塑封模块的两端部附近均连接有横筋。

作为优选，上述塑封模块两端部的两条横筋之间呈90度方向设置，并且上述模块外壳上设置有与上述横筋相适配的凹槽。

作为优选，上述模块外壳上开设有凹形腔体的一侧边处间隔设置有压板，并且上述压板位于相邻的凹形腔体之间，上述压板上设置有方形凸台，靠近上述压板处的横筋与上述压板之间具有间隙。

作为优选，上述凹形腔体按照信号传输簧片的差分信号走线路径分布，上述凹形腔体的腔体边缘和差分信号传输簧片的差分走线边缘具有间隔。

作为优选，两个上述信号传输簧片组成差分对安装在同一个凹形腔体内，并且每个差分对中的两个信号传输簧片呈对称设置。

作为优选，上述公端连接器包括公端基座和并列插接在公端基座上的公端信号传输模块，当上述公端连接器和母端连接器相插接时，上述公端信号传输模块和母端信号传输模块相互插接配合。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果至少是如下之一：

1、本实用新型中在信号传输模块上安装金属屏蔽板，并且在金属屏蔽板上设置两个以上的桥梁结构，当金属屏蔽板与母端信号传输模块进行固定后，多个母端信号传输模块会进行并列排布，能够使金属屏蔽板与相邻的母端信号传输模块的屏蔽外壳之间实现多点连通，从而减短回流路径。

2、本实用新型中，通过在高速差分信号连接器的母端信号传输模块中的模块外壳上设置多个凹形腔体，将该腔体按照差分走线路径分布并将信号传输簧片固定在凹形腔体内，从而形成封闭的信号通道，最终使得凹形腔体电镀分布在传输差分信号四周的三个面，能够减少差分信号对之间的相互干扰。

3、本实用新型对塑封模块的结构进行限定，通过横筋的设置一方面是为了安装时的方便性，另一方面能够更好地固定信号传输簧片构成的差分对，进一步减少差分对之间的信号串扰。

4、本实用新型在模块外壳上设置压板和方形凸台，并且方形凸台具有弹性，能够避免多个组件之间的各个方向凸台高低不平导致的接触不充分，同时在塑封模块与压板之间保留间隙，包装压板端面的方向凸台具有弹性。

附图说明

图1为本实用新型的连接器的整体结构示意图。

图2为本实用新型的母端连接器的结构示意图。

图3为本实用新型的母端信号传输模块的结构示意图。

图4为本实用新型的信号传输模块的结构示意图。

图5为本实用新型的金属屏蔽板的结构示意图。

图6为本实用新型的模块外壳的结构示意图。

图7为本实用新型的信号传输簧片安装在模块外壳的结构示意图。

图8为本实用新型的塑封模块和横筋的结构示意图。

图9为本实用新型的金属屏蔽件与母端信号传输模块安装后的整体结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

针对本实用新型的一个实施例，参考图1～4，在图1中示出了高速差分连接器的整体结构示意图，针对该种高速差分信号连接器，包括相互插接配合的公端连接器和母端连接器，上述母端连接器包括母端基座400和多个并列插接在母端基座400上的母端信号传输模块100，通过公端连接器和母端连接器的插接配合，使得该种高速差分信号连接器能够实现信号的稳定传输，上述母端信号传输模块100包括信号传输模块和固定在信号传输模块上的金属屏蔽板200，金属屏蔽板200安装在信号传输模块上，能够对差分信号进行屏蔽，通过通过金属屏蔽板的设置，当多个母端信号传输模块并列排布时，金属屏蔽能够与相邻的母端信号传输模块实现多点连通，从而进一步减短差分信号的回流路径。

如图2所示，在母端基座上分别设置有用于放置母端信号传输模块的母端模块固定槽402，同时在母端基座400的内部还设置有沿阵列分布的用于差分对伸出的插接槽401，在该插接槽401内，母端信号传输模块的信号传输簧片的接触端子与公端连接器中的公端信号传输模块的插针相互配合。

图5示出了本实用新型的金属屏蔽板的结构示意图，针对该金属屏蔽板，上述金属屏蔽板200上间隔设置有两个以上的桥梁结构201，并且上述桥梁结构201朝向上述金属屏蔽板200的外侧凸起。在该金属屏蔽板200上的桥梁结构201是凸出于金属屏蔽板200的拱桥式结构，在该金属屏蔽板200上设置两个以上的桥梁结构201的目的是当金属屏蔽板200与信号传输模块进行固定后，多个信号传输模块会进行并列排布，能够使金属屏蔽板200与相邻的信号传输模块的屏蔽外壳之间实现多点连通，从而减短回流路径。

进一步地，针对本实用新型的另一个实施例，在上述实施例的基础上，两个以上的上述桥梁结构201朝向金属屏蔽板200的同一方向，桥梁结构朝向同一方向，能够使得受力时受力的角度一致，便于结构的稳定性，并且在上述金属屏蔽板200上对应于桥梁结构201的位置处设置有条形通槽202，上述桥梁结构201的两端分别活动连接在条形通槽202的两端，该条形通槽202为两端封闭，中空的槽体，设置条形通槽方便对桥梁结构进行连接，也是为了能够使屏蔽板与信号传输模块的更稳定地多点连通；另一方面，该桥梁结构201活动连接在上述条形通槽202的两端，即桥梁结构201能够呈现一定角度的旋转，实现这样的结构可采用铰接的方式。经过力学的仿真分析，桥梁结构呈一定角度的旋转相比桥梁结构固定连接时具有更小的应力和等效应力，即通过活动连接的方式能够承受更强的相互作用力，从而使得整个结构更加稳定。

两个以上的上述桥梁结构201按照对角线的方式均匀排布，即两个以上的桥梁结构201的中心点分布同一条对角线上，即在金属屏蔽板200上按照对角线的方向均匀排布，通过这样的排列方式能够使得金属屏蔽板200与信号传输模块的多个连通点均分布在不同的横向线上或纵向线上，从而进一步实现金属屏蔽板200与信号传输模块的屏蔽外壳之间实现不同位置的多点连通，减短回流路径。

进一步地，针对本实用新型的另一个实施例，在上述实施例的基础上，上述金属屏蔽板200的一侧边上间隔设置有两个以上的凸起结构206，并且上述凸起结构206的上方设置有凸点207，上述凸起结构206朝向金属屏蔽板200的外侧凸起。该凸起结构206是在屏蔽板主体200的一侧边上，是在该侧边上向上引申形成的凸起，凸点用于和相邻的信号传输模块进行接触。在本实施例中，当金属屏蔽板与公端插针或母端信号传输模块进行固定后，多个信号传输模块会进行并列排布，凸起结构206能够使金属屏蔽板与相邻的信号传输模块的屏蔽外壳之间实现多点连通，从而减短回流路径。

当上述金属屏蔽板200安装在上述信号传输模块上时，上述凸起结构206位于信号传输模块相邻的差分信号对之间。如图9所示，金属屏蔽板上的凸起结构安装在信号传输模块上时，该凸起结构207要在信号差分对301之间形成地孔208，因此凸起结构应该位于信号传输模块相邻的差分信号对之间，从而减少信号之间的串扰。

上述信号传输模块包括模块外壳101、信号传输簧片102和塑封模块103，上述模块外壳101上开设有多个凹形腔体104，上述信号传输簧片102安装在凹形腔体104内，上述塑封模块103覆盖于上述凹形腔体104上并将凹形腔体104封闭，使信号传输簧片102形成封闭的信号通道；针对该实施例中的母端信号传输模块，通过上述的结构，使得凹形腔体电镀分布在传输差分信号四周的三个面，能够减少差分信号对之间的干扰。

上述模块外壳101的表面均覆盖有电镀层。电镀层可以是电镀镍、金、银、铜等导电的金属材料；另外对模块外壳101也可以采取不电镀的情况，如在模块外壳中添加金属纤维，添加石墨等一切可使模块外壳101导电的适宜材料；模块外壳101表面经过电镀之后，凹形腔体电镀分布在传输差分信号四周的三个面，屏蔽差分信号对之间的信号干扰；另外由于信号传输过程金属出现趋肤效应，模块外壳101电镀后可近似看作金属，围绕在差分信号周围，作为差分信号回流路径，减少差分信号对其间的干扰，减短信号回流路径。

同时为了使公端连接器和母端连接器相互配合，与母端连接器一样，上述公端连接器包括公端基座300和并列插接在公端基座300上的公端信号传输模块600，当上述公端连接器和母端连接器相插接时，上述公端信号传输模块600和母端信号传输模块100相互插接配合。

图6显示了模块外壳101的结构示意图，根据模块外壳101的显示，凹形腔体104设置在模块外壳101的表面上，并且凹形腔体104呈现弯曲的槽状，并且该凹形腔体104从模块外壳101的一侧边朝向相邻的一侧边进行延伸。

图7显示了信号传输簧片102安装在模块外壳101上的结构示意图，当信号传输簧片102安装在凹形腔体104内时，信号传输簧片102沿着凹形腔体104的方向安装。安装时，塑封模块103分为两块，信号传输簧片102每两个组成一个差分对，安装一个信号传输簧片102后便覆盖一块塑封模块103，从而使得同一个差分对之间的两个信号传输簧片102形成距离，便于与公端信号传输模块中的插针形成配合。

进一步地，针对本实用新型的另一个实施例，在上述实施例的基础上，上述塑封模块103与凹形腔体104一一对应，相邻的上述凹形腔体104上的塑封模块103之间通过横筋107连为一体，并且上述塑封模块103的两端部附近均连接有横筋107。针对该塑封模块103上的横筋107，每一个凹形腔体104上均设置有与该凹形腔体104相适配的塑封模块，为了体现结构组装后的稳定性，因此将每个凹形腔体104上的塑封模块通过横筋107连为一体，并且在塑封模块103的两端部附近均设置有横筋连接固定，方便对信号传输簧片102构成的差分对进行稳定固定，同时实现结构安装的方便性和整体结构的稳固性。

进一步地，针对本实用新型的另一个实施例，在上述实施例的基础上，上述塑封模块103两端部的两条横筋107之间呈90度方向设置，并且上述模块外壳101上设置有与上述横筋107相适配的凹槽108。在图8中显示了塑封模块103和横筋107的连接结构，从图8中看出，在该实施方案中，分别设置了三个塑封模块103对应于三个凹形腔体104，在塑封模块103上通过两个呈90度方向设置的横筋107将塑封模块103连接成为一个整体，安装时只需要按照对应的位置将通过横筋107连为一体的塑封模块103覆盖到凹形腔体104上即可，结构稳固安装方便，同时为了使横筋107也与模块外壳101更加贴合，因此在模块外壳101上设置了与横筋107相适配的凹槽108；另外为了使所有开设的凹槽或凹形腔体能够最大限度地减少差分信号对之间的相互干扰，因此最好将塑封模块103上的两个横筋107呈90度方向设置，避免任意地开槽影响信号之间的串扰。

进一步地，针对本实用新型的另一个实施例，在上述实施例的基础上，上述模块外壳101上开设有凹形腔体104的一侧边处间隔设置有压板109，并且上述压板109位于相邻的凹形腔体之间，上述压板上设置有方形凸台1091，靠近上述压板109处的横筋107与上述压板之间具有间隙。通过设置压板109并且在压板109的外侧设置方形凸台1091，方形凸台1091具有弹性，能够避免多个组件之间各个方形凸台高低不平导致的接触不充分，同时在塑胶模块103上的横筋107处与压板109之间具有间隙能够保证压板端面的方形凸台具有弹性。

进一步地，针对本实用新型的另一个实施例，在上述实施例的基础上，两个上述信号传输簧片102组成差分对安装在同一个凹形腔体104内，并且每个差分对中的两个信号传输簧片102呈对称设置。本实施例中，为了与公端连接器中公端信号传输模块的插针进行配合，因此同一个凹形腔体104内需要固定两个信号传输簧片102，并且两个信号传输簧片102形成差分对用于与公端的插针进行配合，信号传输簧片102与公端信号传输模块插针相配合的接触端子呈相对的波浪形弯曲设置，并且与公端信号传输模块的插针进行信号传输。

进一步地，针对本实用新型的另一个实施例，在上述实施例的基础上，上述凹形腔体104按照信号传输簧片102的差分信号走线路径分布，上述凹形腔体104的腔体边缘和差分信号传输簧片102的差分走线边缘具有间隔。本实施例中腔体按照差分路径分布，一方面尽可能缩短回流路径，降低差分信号间串扰，另一方面，凹形腔体与差分信号保证一定距离，是为了更好地进行阻抗匹配。

上述差分走线路径为从模块外壳101的一侧边延伸至该模块外壳101的相邻的侧边处，并且上述信号传输簧片102的接触端子1021伸向模块外壳101的外侧。本实施例中，限定差分走线的路径，由于信号传输簧片102要进行信号传递，则信号传输簧片102的两端都可能与其他结构进行信号传输，因此根据信号连接器的传输原理，信号传输簧片102呈现弧形弯曲设置，因此差分走线路径为从模块外壳101的一侧边延伸至该模块外壳101的相邻的侧边处，为使信号传输簧片102的接触端子1021与公端插针进行配合，信号传输簧片102的接触端子1021伸向模块外壳101的外侧。

在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、 “实施例”、“优选实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本实用新型的范围内。

尽管这里参照本实用新型的多个解释性实施例对本实用新型进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和\/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和\/或布局进行的变形和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

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