專利名稱：具有改良的阻抗控制和高頻性能的接地套管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及接地套管。更具體地，本發(fā)明為用于控制雙芯電纜組件中的端接區(qū)域的阻抗并提供信號返回路徑的基準(zhǔn)接地套管。
背景技術(shù)：
電纜用于在電組件之間傳送信號并常常被端接到電連接器上。一種被稱作雙芯電纜的電纜在一共形屏蔽罩(conforming shield)內(nèi)提供一對平衡的信號線。差分信號在兩個信號線之間傳輸，且統(tǒng)一的剖面用于提供一帶受控阻抗的傳輸線路。該雙芯電纜被屏蔽且被〃平衡〃(即〃對稱的〃)以允許差分信號通過。該雙芯電纜還可具有排擾線，該排擾線與雙芯箔或條帶接合形成接地基準(zhǔn)。該信號線的每一個被絕緣保護(hù)覆層分別包圍。該絕緣電線對和非絕緣排擾線可一起被 包裹在控制電線之間的阻抗的導(dǎo)電箔中，比如鍍鋁的聚酯薄膜。保護(hù)性塑料套包圍該導(dǎo)電箔。屏蔽雙芯電纜不僅是為了影響電線的特性阻抗，而且還為了防止分立的雙芯電纜對之間的串?dāng)_以及形成電纜接地基準(zhǔn)?？刂谱杩挂栽试S有效傳輸差分信號并使差分信號與系統(tǒng)特性阻抗相匹配是必要的。排擾線用于將雙芯電纜接地屏蔽基準(zhǔn)連接至連接器或電元件的接地基準(zhǔn)導(dǎo)體。信號線的每一個分別由絕緣介質(zhì)覆層包裹，然而排擾線通常并非如此。導(dǎo)電箔起雙芯電纜接地基準(zhǔn)的作用。雙芯電纜傳輸線的特性阻抗由電線在電纜中的空間位置、絕緣材料的介電性能以及導(dǎo)電箔的形狀控制。防護(hù)性塑膠套包圍該導(dǎo)電箔。然而，為了將電纜的信號線和接地線端接至連接器或電元件，傳輸線的幾何形狀必定會在端接區(qū)域受到擾亂，也就是，在電纜終止并連接到連接器或電元件的區(qū)域。換言之，為了將電纜線連接至連接器，控制電纜線之間的電纜阻抗的導(dǎo)電箔必須被移走。在導(dǎo)電箔被移走的區(qū)域(其通常被稱為端接區(qū)域)，阻抗匹配是受擾亂的。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目標(biāo)是在電纜的端接區(qū)域控制阻抗。本發(fā)明的一方面是提供導(dǎo)電套管。該導(dǎo)電套管包含中心部分，其具有前面、后面以及側(cè)面；至少一個凸緣，其與中心部分的側(cè)面匹配；和電容性部分，其從在中心部分后面從該中心部分的一部分延伸。該中心部分適配為設(shè)置于電纜的末端之上并在電纜的至少一個導(dǎo)體上延伸。該至少一個凸緣適配為與一對接導(dǎo)體連接。該電容性部分具有比中心部分的寬度小的寬度并且適配為與電纜的絕緣體和電纜的另一個導(dǎo)體直接毗連以基本上形成電容性短路。當(dāng)結(jié)合附圖參考以下描述時，本發(fā)明的這些和其他目的，以及其許多預(yù)期的優(yōu)點將變得更加明顯。


圖1是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的具有接地套管的連接器的透視圖；圖2是圖1中的接地套管被移開以顯示端接至引線框的雙芯電纜的連接器的透視圖；圖3 (a)是圖1中接地套管以及電纜被移走以顯示具有插針和端接平臺區(qū)域的引線框的連接器透視圖；圖3 (b)是具有外模的連接器的視圖；圖4 (a)是接地套管的透視圖；圖4 (b) - Cf)圖示本發(fā)明取得的奇模和偶模傳輸?shù)母倪M(jìn)；圖5是具有多個圖1中的薄塊連接器的連接系統(tǒng)的透視圖；圖6-9顯示了本發(fā)明的可替代的實施例，其中，接地套管有一個用于連接兩個單線同軸電纜的側(cè)袋；圖10-11顯示了根據(jù)圖6-9的可替代的實施例的接地套管；圖12-14顯示了與接地套管一起使用的導(dǎo)電平板；圖15是根據(jù)本發(fā)明的實施例的電纜的透視圖；圖16是圖15中圖示的電纜的等效電路的原理圖；圖17是根據(jù)本發(fā)明的實施例的具有電容性短路的電纜的詳細(xì)透視圖；圖18是圖17中圖示的電纜的詳細(xì)透視圖；圖19是圖17中圖示的電纜的剖面圖；圖20是圖17中圖示的電纜的等效電路的原理圖；圖21是用于圖17所示的電纜的頻率對傳輸信號幅度的曲線圖；圖22是圖17所示的電纜的頻率與信號反射的曲線圖；圖23是根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的電纜的剖面圖；圖24是與導(dǎo)體耦合的、圖23圖示的電纜的一部分的透視圖；圖25是圖24圖示的電纜的部分與根據(jù)本發(fā)明的一實施例的導(dǎo)電套管一起的透視圖；圖26是圖24圖示的電纜的部分與根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的導(dǎo)電套管一起的透視圖；圖27是圖24圖示的電纜的部分與根據(jù)本發(fā)明再另一個實施例的導(dǎo)電套管一起的透視圖;圖28是根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的電纜的剖面圖；圖29是耦合到導(dǎo)體的圖28圖示的電纜的一部分的透視圖；圖30是圖29圖示的電纜的部分與根據(jù)本發(fā)明的一實施例的導(dǎo)電套管一起的透視圖31是圖29圖示的電纜的部分與根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的導(dǎo)電套管一起的透視圖；圖32是圖29圖示的電纜的部分與根據(jù)本發(fā)明再另一個實施例的導(dǎo)電套管一起的透視圖；圖33-34是頻率與信號幅度的曲線圖。
具體實施例方式在描述附圖中圖示的本發(fā)明的優(yōu)選的實施例中，為了清楚起見，將用到具體的術(shù)語。但是，本發(fā)明并不限制于所選擇的具體的術(shù)語，可理解，各個具體術(shù)語包含所有以相似方式運(yùn)用以完成相似目的的技術(shù)的等同物。

轉(zhuǎn)到附圖，圖1顯示本發(fā)明的形成與電纜20 —起使用的端接組件的連接器薄塊10。連接器10包括塑料注入型引線框架100、接地套管200以及插針300。引線框100插有插針300并接收每個電纜20以使電纜20連接各個端接平臺區(qū)域130、132、134、136 (圖3(a))。接地套管200裝在電纜20上以控制電纜20的端接區(qū)域的阻抗。接地套管200還屏蔽電纜20以減少薄塊10之間的串?dāng)_。另外，為了維持接地基準(zhǔn)，接地套管端接電纜20的排擾線24。參考圖2，電纜20更詳細(xì)地被顯示。在示出的實施例中，提供了兩個雙軸電纜或雙芯電纜。每個電纜20具有形成有差別的一對的信號線22，以及具有維持電纜導(dǎo)電箔28的接地基準(zhǔn)的排擾線24。每個信號線22分別地被絕緣保護(hù)覆層26圍繞。該絕緣電線對22和非絕緣排擾線24 —起被包入導(dǎo)電箔28中，比如鍍鋁的聚酯薄膜，導(dǎo)電箔28將電線22屏蔽，使其從相鄰電纜20與其他外部影響隔開。通過將剖面電磁場組態(tài)約束到一空間區(qū)域，箔28還控制電纜20的阻抗。因此，雙芯電纜20在共形屏蔽罩內(nèi)提供屏蔽的信號對。塑料套30包圍導(dǎo)電箔28以便防止薄的和易碎的電線22被損壞。引線框架100的結(jié)構(gòu)在圖3 (a)中較好地顯示。該引線框架100具有兩個端接平臺區(qū)域110。每一個端接區(qū)域110被配置為用于端接雙芯電纜20中的一個到它們各自的平臺130、132、134、136。因此，每一個端接區(qū)域110具有由兩個基本上平行的支柱114、116和一個基本上垂直于支柱114、116的中心橋接器118組成的H-型中心分隔器112，以在中間提供橫向支撐。空腔120在支柱元件114、116之間的中心分隔器112的底部和頂部形成。該空腔為控制端接區(qū)域的傳輸線特性阻抗提供了靈活性。如果使用較小規(guī)格的雙芯電線，該阻抗將增大。增加額外的塑性材料填充到空腔以降低該阻抗。該H-型的形狀用于包容不易控制的排擾線的尺寸特性(例如，機(jī)械特性，包括尺寸公差，如排擾線彎曲半徑、聚酯薄膜套的變形和起皺，以及電學(xué)特性，比如高頻電磁截頭諧振和天線效應(yīng))，且如果阻抗過低或過高，縫隙能夠用來對其調(diào)整。因此，這種結(jié)構(gòu)提供較好的特性阻抗控制。空腔在緊密耦合的傳輸線導(dǎo)體之間提供混合的介電性能。該端接區(qū)域110還具有兩個端元件122、124。該端元件122、124的內(nèi)壁是直的，所以信號線22很容易地被接收到接收部分131、133并被引導(dǎo)到接收部分131、133的底部以與插針300的平臺連接。端元件122、124的外表面是彎曲以便與絕緣保護(hù)層26的形狀基本一致。因此，當(dāng)信號線22設(shè)置在接收部分131、133時，端接區(qū)域110的形狀基本上與具有絕緣保護(hù)層26的電纜20的部分相似，如圖2所示。以這種方式，接地套管200均勻地在電纜20從信號線22端部到塑料套30端部的整個端部長度上安裝，如圖1所示。圖3 (a)也詳細(xì)地顯示插針300。在優(yōu)選的實施例中，有七個插針300，包括信號引線304、306、310、312和接地引線302、308、314。每一個插針300的一端有一個對接部分301，另一端有端接區(qū)域或附加部分103。該對接部分301與另一個連接器的導(dǎo)體或引線接合，如圖5所示。信號插針304、306、310、312的端接區(qū)域103與電纜20的信號線22接合。接地插針302、308、314的端接區(qū)域103與接地套管200接合。相鄰信號區(qū)域130、132、134、136形成各個差分對并連接到電纜20的電線22。該插針300被設(shè)置成直線的形式，因此信號插針304、306、310、312與接地引線302、308、314共面。因此，信號插針304、306、310、312與接地插針302、308、314形成一條線。在優(yōu)選的實施例中，信號插針304、306、310、312的阻抗由幾何形狀確定，且所有插針300由銅合金制成。所有插針300均貫穿引線框架100。引線框架100可以圍繞插針300形成，或者在引線框架100形成之后，插針300可以穿過引線框架100的開口。因此，插針300的對接部分301從引線框架100的前面向外延伸，端接區(qū)域103從引線框架100的后表面向外延伸。插針還有一個連接對接部分301和端接部分103的中間部分。中間部分至少部分地嵌入引線框架100。接地插針302、308、314比信號插針304、306、310、312長，因此與信號引線304、306、310、312相比，接地插針302、308、314比可從引線框架100的前面向外延伸得更長。這樣，在連接器對接過程中通過首先保證接地可提供〃熱插拔(hot-plugability) 〃，并幫助和穩(wěn)定套管端接。接地插針302、308、314從后面向外延伸與接地套管200的長度相等的距
離。 因此，接地套管200的翼222 (如圖4 Ca)所示)的整個長度可以連接到接地區(qū)域144、146、148。該翼可通過釬焊、多重焊接、導(dǎo)電膠粘劑或機(jī)械耦合附接上。如圖3 Ca)進(jìn)一步所示，中心分隔器112和端元件122、124限定出兩個接收部分131、133。接收部分131、133由中心分隔器112的支柱構(gòu)件114、116的其中之一和端元件122、124形成。每一個信號插針312、310、306、304的平臺端部130、132、134、136分別地延伸至每一個端接區(qū)域以位于端元件122、124和各個支柱元件114、116之間。信號插針312、310,306,304的端部130、132、134、136與端元件122、124的后表面和支柱元件114、116的后表面齊平。平臺端部130、132、134、136還置于端接區(qū)域的底部以形成接收部分內(nèi)部的端接平臺。該引線框架100是注入成型的并由一絕緣材料制成，比如液晶聚合物(LCP)或塑料。當(dāng)LCP進(jìn)行玻璃增強(qiáng)時，其提供優(yōu)良的模塑性能和高強(qiáng)度。與聚合物相比較，該玻璃填充物具有相對高的介電常數(shù)并提供更強(qiáng)的混合電介質(zhì)阻抗調(diào)整能力。溝道140形成于引線框架100的頂部以與外模18形成機(jī)械固定聯(lián)鎖，如圖3 (b)所示。停止元件142在端接區(qū)域110的周圍形成。在制造期間，開口(如圖1所示)被穿透以移去在模塑引線框架100的工藝過程中用于防止插針300移動的橋接元件?？蚣?00的側(cè)面上的突出部分或凸耳150 (圖2)形成扣，其可將薄塊保持在連接器外殼或后殼14 (圖5)中，并保證適當(dāng)?shù)倪B接器組裝。后殼14的封鎖作用在同時待決的申請?zhí)枮?2/245，382，標(biāo)題為“用于連接器組件的單手操作的鎖扣裝置Hatching System with Single-HandedOperation forConnector Assembly")中被進(jìn)一步描述，其不教的內(nèi)容并入本文。凸耳150與連接器外殼14中的結(jié)構(gòu)特征緊密配合以幫助確保板連接器薄塊和半電纜薄塊的配合件之間的對齊。參見圖2，電纜已準(zhǔn)備好與平臺103和引線框架100—起端接。通過利用，例如，可將套30剪裁掉的激光器將塑料套30從電纜20上移去。該激光器還剪裁掉箔28以使絕緣保護(hù)層26暴露。將箔28從電纜20的端接部分32移除以便電纜20能夠在引線框架100處與引線300連接。箔28 —直被削減以使排擾線24外露，并防止箔和信號線之間的短路。然后，絕緣被剝?nèi)ヒ允闺娎|20的電線端部34外露。排擾線24被縮短到絕緣26終止的地方。排擾線24被縮短以防止排擾線至暴露的信號線22的任何可能的短路。然后，電纜20準(zhǔn)備好與平臺103在引線框架100處端接。電纜20被帶入鋁質(zhì)框架100的適當(dāng)位置。該暴露的無屏蔽的信號端部34被放入信號插針304、306、310、312的平臺端部130、132、134、136的頂部的各個接收部分內(nèi)。因此，該框架100的端接區(qū)域完全地容納信號線端部34的長度。該無屏蔽的電線22被焊接或釬焊到信號引線304、306、310、312的平臺130、132、134、136以便與其電連接。該排擾線24緊靠著中心分隔器118的端部。該引線框架100和套管200被配置為保持電線22和排擾線24的空間組態(tài)，如圖1所示。該雙芯電纜20以幾何學(xué)方式配置，使得電線22彼此間有一定的距離。該距離連同排擾線、導(dǎo)電箔和絕緣體電介質(zhì)沿著電纜20的長度保持電線22之間的特性和均勻阻抗。分配器將電線22分開大約等于導(dǎo)線絕緣體26的寬度的距離。以此方式，當(dāng)電線22分別放在接收部分131、133時其之間的距離與它們被放在電纜20中時的距離是相同的。因此，該弓I線框架100和套管200協(xié)力保持電線22之間的幾何結(jié)構(gòu)，該幾何結(jié)構(gòu)反過來又維持電線22的阻抗和平衡。此外，套管 200在屏蔽的雙芯電纜和開式差分共面波導(dǎo)或任何其它開式波導(dǎo)連接器之間的端接區(qū)域提供平滑的、受控的過渡。此外，接地套管200用于，通過在區(qū)域144、146和148中的導(dǎo)電附著，聯(lián)接或?qū)臃珠_的接地插針302、308、和314 (圖3 (a))。這種連接可防止由套管覆蓋著的區(qū)域中的那些接地插針之間的駐波諧振。此外，通過減少接地插針的不共同的部分的縱向范圍，套管200用于增大連接到那部分的最小的諧振頻率。處于同樣的目的，類似于接地套管200的導(dǎo)電元件可以用于連接器的連接到板的部分。參考圖4(a),接地套管200的詳細(xì)結(jié)構(gòu)被顯示。該套管200是一個被配置為容納兩個雙芯電纜20的單片元件。該套管200具有兩個通過中心支撐224聯(lián)接在一起的H-型接收部分210。套管200，接地引線302、308、314的連接部分103側(cè)和雙芯電線構(gòu)成產(chǎn)生大約100歐姆的電磁場組態(tài)或任何其他阻抗的幾何結(jié)構(gòu)。該H-型幾何結(jié)構(gòu)提供不同幾何結(jié)構(gòu)并由此在橫截面處具有不同的電磁場組態(tài)的兩個100歐姆傳輸線之間的平滑過渡，比如從屏蔽的雙芯到開式差分共面波導(dǎo)。套管200的H-型幾何結(jié)構(gòu)在雙芯電纜的排擾/導(dǎo)電箔接地基準(zhǔn)和差分共面波導(dǎo)連接器的接地基準(zhǔn)之間形成一種電連接。該差分共面波導(dǎo)是由連接器平臺/插針形成的連接器傳輸線。該套管也適合于其它連接器幾何結(jié)構(gòu)。該H-型套管200可提供一幾何結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)相比通過去掉排擾線的效果而僅僅無屏蔽的電線，能更加精確地控制這種傳輸線部分(端接區(qū)域)的特性阻抗。每一個接收部分210容納一個雙芯電纜20并包括兩個支柱或彎曲部分212、214，該兩個支柱或彎曲部分212、214被形成槽216的中心支撐元件分開。每一個彎曲部分212、214的橫截面大約是圓周的四分之一(B卩，45度)，且與電纜箔28的曲率半徑相同。為了引導(dǎo)排擾線，相對于彎曲部分212、214，槽216反向彎曲。翼222形成于每一個接地套管200的端部。翼222和中心支撐元件224是平直的并且相互基本上線性地對準(zhǔn)。該槽216并未延伸至彎曲部分212、214的整個長度，因此開口 218、220形成在槽216的任意一側(cè)。回到圖1，后面的開口 218允許排擾線24被帶到該套管200的頂面并擱置于在槽216的內(nèi)部。槽216向下彎曲以便促進(jìn)排擾線24容納在該槽216內(nèi)。此外，該槽216向下的曲線是用于保持排擾線24和信號線22之間的幾何結(jié)構(gòu)，該幾何結(jié)構(gòu)反過來可保持端接區(qū)域的阻抗和對稱性質(zhì)。雖然開口 218在圖4 (a)的實施例中被顯示為長槽，但是優(yōu)選地，開口 218為圓孔，使排擾線24能夠通過其并延伸。因此，優(yōu)選地，套管200的后端是封閉的，以便除去電截頭(electrical stubbing)。引線開口 220可讓接地套管200圍繞安裝到中心分隔器112的頂部，因此排擾線24能夠鄰接中心分隔器112(盡管排擾線24無需鄰接分配器112)。通過將排擾線24連到套管200的頂部，可將排擾線24電連接到系統(tǒng)接地基準(zhǔn)。排擾線24通過焊接被固定到槽216，但可以利用任何其它合適的連接方式。套管200還可將排擾線24從信號線22屏蔽開以便信號線22不會短路。排擾線24使套管200接地，反過來，套管200使接地插針302、308、314接地。這就限定出一個持續(xù)的局部接地基準(zhǔn)，其有助于在雙芯和差分共面波導(dǎo)之間，比如連接區(qū)域，提供匹配的特性阻抗。套管200受控的幾何結(jié)構(gòu)確保具有不同幾何結(jié)構(gòu)的傳輸線的特性阻抗能夠匹配。就是說，該引線框架100和套管200協(xié)力保持信號線22之間的幾何結(jié)構(gòu)，反過來，該幾何結(jié)構(gòu)又保持該信號線22的阻抗和平衡。電磁場組態(tài)是不相同的，且將出現(xiàn)后果不很嚴(yán)重的 Μ (橫向電磁波(transverse-electric-magnetic))模式的失配。TEM模式傳播通常是指電場和磁場矢量垂直于傳播的矢量方向的情況。電纜20和插針300設(shè)計用于攜帶TEM傳播信號。電纜20和插針300的剖面幾何結(jié)構(gòu)是不同的，因此電纜20和插針300的各個TEM場組態(tài)也是不同的。因此，電磁場組態(tài)并非精確地一致，因此在場組態(tài)中存在不匹配。然而，如果電纜20和插針300具有相同的特性阻抗，由于二者在尺寸上相似，因此接地套管200可在兩個不同的電磁場組態(tài)之間提供作為平 滑(幾何學(xué)上分級的)過渡的中間特性阻抗階段。當(dāng)與僅是接地電線的無套管端接相比較，這種分級過渡可在更寬的頻率范圍內(nèi)確保每一個差分對上的傳播的偶模和奇模的匹配程度更高。連接器10通常被設(shè)計為用作TEM，或更準(zhǔn)確地說準(zhǔn)-TEM傳輸線波導(dǎo)。TEM描述傳輸線中的移動波怎樣具有在空間內(nèi)彼此正交的電場矢量、磁場矢量和傳播矢量。因此，電磁場矢量將被嚴(yán)格地限制于沿著傳輸線與傳播的方向正交的橫截面均勻的傳輸線的橫截面。這種是用于沿其長度具有均勻橫截面的理想傳輸線。該"準(zhǔn)是由為了易于制造而沿線產(chǎn)生的某些缺點導(dǎo)致的，如屏蔽孔和導(dǎo)體寬度突然中斷。TEM傳輸線的幾何結(jié)構(gòu)可不同，但是特性阻抗相同。當(dāng)兩個不同的傳輸線聯(lián)接在一起形成過渡時，橫截面的場力線并不是完全地匹配。用于特別傳輸線幾何結(jié)構(gòu)的電磁場組態(tài)的場力線限定出一個模形，或一個〃模式〃。所以當(dāng)傳輸發(fā)生在不同的TEM模式之間時，幾何結(jié)構(gòu)具有相似的形狀或形式和相同的物理尺寸或次序(即，在雙芯電纜20和連接器插針300之間)時,存在有一些程度上的傳輸無效。在中斷處未傳遞到第二傳輸線的能量會被輻射到空間，反射至其起始的傳輸線，或轉(zhuǎn)換為串?dāng)_干擾周圍其它傳輸線。因為一些入射傳播能量即使有相同的特性阻抗也不能到達(dá)目的傳輸線，所以TEM模式不匹配是由所有傳輸線中斷的性質(zhì)造成的。設(shè)計了過渡/端接區(qū)域，因此不匹配基本不會造成影響，這是因為被反射、輻射或變成串?dāng)_的入射信號能量的量可忽略。不同傳輸線之間的適當(dāng)?shù)倪^渡結(jié)構(gòu)可使效率最大化。接地套管200在電纜20和插針300之間提供幾何結(jié)構(gòu)的分級步驟。該結(jié)構(gòu)是通過接地套管200的幾何尺寸本身限定的，其使電纜和插針之間產(chǎn)生足夠的(當(dāng)前，大約110-85歐姆)阻抗匹配。當(dāng)信號沿著具有相同特性阻抗的兩個不同傳輸線幾何結(jié)構(gòu)之間的過渡區(qū)傳播的過程中，大部分或所有信號能量傳輸?shù)降诙鬏斁€，即，從電纜20到插針300，以便具有高效率。該高效率通常是指高的信號傳輸效率，其意味著低反射(其是由足夠的阻抗實現(xiàn)的)。返回圖1，在電纜20連接到引線框架100之后，接地套管200設(shè)置在電纜20之上。套管200可以緊靠引線框架100的停止元件142。翼222與引線框架100接觸并被焊接至外部接地引線302、314。類似地，中心支撐224被焊接到中心接地引線308。套管200的接收部分210圍繞端接區(qū)域110以及電纜20。盡管使用焊接來連接各種引線和電線，但是任何合適的連接都可以被利用。當(dāng)套管200被設(shè)置在電纜20之上，每一個翼222都與平臺144、148對準(zhǔn)以與平臺144、148接觸并與其電連接。此外，套管200的中心支撐224接觸并電連接到引線框架100的平臺146。接地插針302、308、314通過與接地套管200的連接而接地，接地套管通過與排擾線24連接而接地。接地套管200用于控制在端接區(qū)域32的信號線20上的阻抗。套管200將端接區(qū)域內(nèi)的電磁場組態(tài)限定到某空間區(qū)域內(nèi)。即，套管200的接近可允許阻抗匹配被調(diào)整到所需阻抗。在應(yīng)用接地套管200之前，由于沒有導(dǎo)電箔28，因此這種結(jié)構(gòu)和整個端接區(qū)域32中的無屏蔽信號線端部34具有不匹配的阻抗。此外，引線框架100和接地套管200可保持信號線22和排擾線24的預(yù)定結(jié)構(gòu)。即，引線框架100保持信號線22之間的距離以及信號線22和排擾線24之間的幾何結(jié)構(gòu)。該幾何結(jié)構(gòu)使串?dāng)_最小化并將傳輸效率和信號線22之間的阻抗匹配最大化。這是通過端接區(qū)域的電纜之間的屏蔽和將電磁場組態(tài)限制到空間內(nèi)的一個區(qū)域?qū)崿F(xiàn)的。套管導(dǎo)體提供能夠減小端接區(qū)域的聞頻串?dāng)_的屏蔽。參考圖5，薄塊10在具有第一連接器7和第二連接器9的連接系統(tǒng)5中被顯示。第一連接器7與第二連接器9連接起來以便第一連接器7中的每個薄塊10的插針300與第二連接器9中相對應(yīng)的各個接頭對接。每個薄塊10都被容納在薄塊外殼14內(nèi)，該薄塊外殼14圍繞薄塊10以保護(hù)薄塊免受損壞并將薄塊配置到連接器組件內(nèi)。在連接器后殼14內(nèi)部，每個薄塊10都彼此并排對齊。在這種排列中，接地套管200用作屏蔽罩。由于附近電纜的信號，套管200屏蔽信號線22防止串?dāng)_。由于端接區(qū)域內(nèi)的箔已被移走，所以這尤其重要。套管200減少端接區(qū)域中信號線之間的串?dāng)_。如果沒有套管200，在個別應(yīng)用中串?dāng)_能夠達(dá)到10%以上，有套管200時串?dāng)_基本上可被減小到少于1%。套管200還可通過將電磁場組態(tài)限制到一個區(qū)域使阻抗匹配得到優(yōu)化。僅示出了連接器外殼14的一底部部分來圖示包含在連接器后殼14內(nèi)部的薄塊10。連接器后殼14具有完全包圍薄塊10的頂部(未顯不)。 由于連接器后殼14內(nèi)部有多個薄塊10，多條電纜20以屏蔽外辮(overbraid) 16的形式進(jìn)入連接器后殼14。在電纜20進(jìn)入連接器后殼14之后，每對電纜20都進(jìn)入薄塊10，且一對雙芯電纜20的每一個都端接到引線框架100。薄塊10的一種具體排列方式在同一個發(fā)明者發(fā)明的名稱為"單手的閂鎖和釋放〃(〃One-Handed Latch andRelease〃)的屬于同一受讓人的未決申請中圖示出來，其示教的內(nèi)容通過引用并入本文中。優(yōu)選地，接地套管200是由銅合金制成以便其可導(dǎo)電并能夠屏蔽信號線防止被附近的薄塊串?dāng)_。接地套管的厚度大約為O. 004英寸，所以套管并沒有通過外模(overmold)18顯示。如圖3 (b)所示，外模18通過注塑成型以覆蓋所有連接器薄塊10和電纜20的部分特征(features),該外模與溝道140互鎖成向下穿過雙芯電纜20的緊固體。外模18防止電纜移動，該移動能夠以不利的且不可控的方式影響阻抗。溝道140為外模18提供剛性拴系點。該外模18是一種熱塑性塑料，如低溫聚丙烯，優(yōu)選地，其從溝道140到越過接地套管200在裝置上形成。外模18保護(hù)電纜20與引線框架100的接口并提供溢放口。外模18從頂部和底部包圍溝道140并進(jìn)入溝道140中的開口 141以綁定到自身上。外模18通?？煞乐挂苿?，溝道140可進(jìn)一步防止移動。套管的長度和寬度大約分別為O. 23英寸和O. 27英寸，用于具有直徑大約為1. 34毫米的絕緣信號線的電纜20。接地套管200提供改進(jìn)的與電纜端接匹配的奇模和偶模。作為說明性的并非要限制本發(fā)明或請求保護(hù)內(nèi)容的示例，奇模和偶模阻抗匹配的改善能夠根據(jù)圖4 (b)和4 (c)分別示出的提高的奇模和偶模傳輸或圖4 (d)和4 (e)分別圖示的降低的奇模的和偶模反射來觀察出來。從圖4 (b)和4 (c)中很容易地發(fā)現(xiàn)當(dāng)使用接地套管200時，奇模和偶模的傳輸效率都較大地得到提高。與圖4 (d)和4 (e)分別示出的奇模和偶模反射類似，由于端接區(qū)域使用接地套管200可大大降低反射量。如圖4 (f)所示，接地套管200所固有的幾何對稱 的深一層的好處是大大降低傳輸信號能量，該能量從優(yōu)選的運(yùn)行方式(奇模)被轉(zhuǎn)換為部分有用信號能量被丟失的不太好的傳播模式(偶模)。當(dāng)然，根據(jù)具體應(yīng)用，可以獲得其它范圍。盡管每一個都具有兩個信號線22的兩個雙芯電纜20在本發(fā)明的示例性實施例中被顯示，但是任何合適數(shù)量的電纜20和電線22都可以利用。例如，可提供具有單個電線22的單芯電纜20，該電纜20可稱作信號端配置。單端型電纜傳輸線是具有相關(guān)聯(lián)的接地導(dǎo)體(稱為返回通道更合適)的信號導(dǎo)體。這種接地導(dǎo)體可以是電線、同軸瓣(braid)、具有排擾線的導(dǎo)電箔的形式等。該傳輸線本身具有地線，或與其它單端型信號線共享地線。如果使用單線電纜，比如同軸電纜，則這種傳輸線的外部屏蔽將被捕獲并且在該傳輸線和單端型連接器的接地/返回/基準(zhǔn)導(dǎo)體之間會形成電連接。一雙絞線傳輸線固有用于信號的單線并且和地線(即，二者均為螺旋狀并纏繞形成雙絞線)卷成螺旋形狀。除同軸和雙絞線外，還有其它單線或單端型傳輸線，例如，戈爾四(Gore QUAD )產(chǎn)品線是極高性能電纜的示例。或者，還存在單電纜20，其具有形成兩個差分對的四個電線22。如圖1-5所示，優(yōu)選實施例將電纜20連接至引線框架100上的引線300。然而，明顯地，套管200可以適配為與連接到印刷電路板(PCB)而非電纜20的引線框架一起使用。在該實施例中，沒有電纜20，而是來自電路板的引線被接地套管覆蓋。因此，接地套管將與引線框架的接地插針連接在一起。通過連接到套管或與套管結(jié)合的引線，接地套管可為電路板提供直接或間接的導(dǎo)電路徑。
本發(fā)明的另一個實施例在圖6-11中顯示。本實施例用于在引線框架420上連接兩個單線同軸電纜410到引線430。因此，參考圖1-5，討論了類似于前面實施例的相同特征的連接器400的特征。參考圖6和7，在引線框架420上連接兩個單電纜同軸電線410到引線430的連接器薄塊400被顯示。接地套管440覆蓋電纜410的端接區(qū)域。如圖8所示，每一個電纜410都有被導(dǎo)電箔和絕緣體纏繞的信號導(dǎo)體和地線或排擾線412。返回到圖6-7，接地線412沿著接地套管440的側(cè)面延伸并停留在側(cè)袋442上，側(cè)袋442位于接地套管440的彎曲部分上，該彎曲部分沿著接地套管440的側(cè)面。參考圖9，引線框架420被顯示。因為每個電纜410具有一個單信號導(dǎo)體，每個匹配部分只有一個單一接收部分450且沒有中心分隔器。在圖10和11中，接地套管440被詳細(xì)的顯示。接地套管440具有兩個彎曲部分446。每個彎曲部分446接收電纜410的其中一個并基本上覆蓋接收的電纜410的頂部。替代圖4 Ca)的槽216的是，接地套管440具有側(cè)袋442，側(cè)袋442通過從每個彎曲部分446的一側(cè)向外沖壓并向上彎曲形成。側(cè)袋442接收排擾線412并通過接地套管440的翼和中心支撐將排擾線412連接至接地引線430。此外，彎曲部分446的側(cè)面部分444被切除。切除部分444為排擾線412提供窗口以便穿過接地套管440。 參考圖12-14，本發(fā)明的可替代特征被顯示。在本實施例中，提供了一導(dǎo)電彈性體電極平板500。平板500基本上包括在套管200和電纜20表面之上形成的相對為平面的元件。平板500具有兩個矩形的支柱部分502，該支柱部分502通過中心支撐部504在一端聯(lián)接在一起以形成延長的U-型。平板500可以是導(dǎo)電彈性體、環(huán)氧樹脂或其它聚合物，因此其能夠與電纜的輪廓一致。盡管平板500在圖12-14的實施例中顯示為相對平坦，但是其稍微彎曲以便與電纜20的輪廓相匹配。該彈性體、環(huán)氧樹脂或聚合物充滿高比例的導(dǎo)電粒子。平板500還可以是金屬，比如銅箔，平板500優(yōu)選地應(yīng)該能夠與電纜20的輪廓相一致或緊緊地包裹電纜20。平板500通過，比如環(huán)氧樹脂、導(dǎo)電膠合劑、釬焊或焊接粘附于接地套管200和電纜20的頂部。中心支撐部分或連接元件504通常在套管200上延伸，且支柱502從套管200起在電纜20上延伸。因為平板500為一整片，因此連接元件504可便于操作。連接元件504(圖12)擔(dān)當(dāng)屏蔽罩以屏蔽開口 218 (圖4 (a))和排擾線24 (圖2)之間的小孔和縫隙泄露的少量磁場。平板500接觸并與電纜20的接地電線412電導(dǎo)通。其通過電纜的絕緣套維持電纜20接地返回412的連續(xù)性。套式絕緣體用于提供平板500電極與電纜線屏蔽箔28表面之間的電容器介電層。電容稱合在形成電容器的一個電極的平板支柱部分502和形成電容器的第二電極的電纜屏蔽導(dǎo)體箔28之間形成。在物理電接觸基本上不可能或不切實際的情況下，在高頻(即，大于500MHz)處增強(qiáng)的電容耦合可電“結(jié)合”(“commons”)電纜屏蔽箔28。防護(hù)絕緣體依然未被改變以便維持易碎的電纜屏蔽導(dǎo)體箔28的機(jī)械完整性。曝露非常薄的電纜導(dǎo)體箔28用于導(dǎo)電接觸是不切實際的，這是由于其要求許多物理加固，或者是不可能的，這是因為如果電纜屏蔽導(dǎo)體箔28是防護(hù)絕緣體套30內(nèi)部的噴鍍金屬層，則電纜屏蔽導(dǎo)體箔28太薄并且易碎而不能與平板支柱部分502接觸。參考圖14，因為平板500更具反射性，所以具有低阻抗以提供改善的屏蔽是可取的。低阻抗可以通過增加電容和/或介電常數(shù)獲得。然而，電容受到用于給定應(yīng)用的電纜20上可用表面面積的量限制。平板的導(dǎo)電性能應(yīng)該是越具導(dǎo)電性越好(金屬的導(dǎo)電性)。例如，在頻率大于500MHz時，支柱502和導(dǎo)體箔28之間的串聯(lián)電容性部分的阻抗應(yīng)該小于O. 50歐姆。假設(shè)電容保持不變，隨著工作頻率增大，阻抗只能變小。并且，介電常數(shù)受可用材料限制，可通過使用高介電常數(shù)材料增強(qiáng)電容。平板500或平板支柱502的尺寸可以變化以調(diào)整電容器的表面面積，從而調(diào)整電容。由于平板500和支柱502形成增強(qiáng)的電容區(qū)域的一個電極，所以通常二者應(yīng)該盡可能地導(dǎo)電。電容取決于應(yīng)用的尺寸、制造電纜防護(hù)套所用絕緣體材料的介電常數(shù)特性和用于應(yīng)用的工作頻率。一般地說，在期望的工作頻率及以上的接地返回電流的阻抗應(yīng)該在數(shù)量上小于I歐姆。一個簡單的平行板形電容器具有電容
權(quán)利要求
1.一種導(dǎo)電套管，所述導(dǎo)電套管包括 中心部分，其適配為設(shè)置在電纜的一端部上面并在所述電纜的至少一個導(dǎo)體之上延伸，所述的中心部分具有前面、后面和側(cè)面； 至少一個凸緣，其連接在所述中心部分的側(cè)面并且適配為與對接導(dǎo)體耦合；和電容性部分，其在所述中心部分的后面從所述中心部分的一部分延伸，所述電容性部分具有比所述中心部分的寬度小的寬度并適配為設(shè)置在所述電纜的絕緣體和所述電纜的另一導(dǎo)體的頂部以便基本上形成電容性短路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)電套管，進(jìn)一步包括設(shè)置在所述電容性部分上且在所述電容性部分與所述電纜的絕緣體之間的有損耗材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的導(dǎo)電套管，其中，所述有損耗材料是由鐵氧體吸波材料制成的。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的導(dǎo)電套管，其中，所述有損耗材料是由電有損合成物制成的。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的導(dǎo)電套管，其中，所述電有損合成物進(jìn)一步包括碳微粒子薄膜。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的導(dǎo)電套管，其中，所述有損耗材料是由EccosorbCRS-124制成的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)電套管，其中，所述導(dǎo)電套管是由銅制成的。
8.一種導(dǎo)電套管，所述的導(dǎo)電套管包括 中心部分，其適配為設(shè)置在電纜的一端部上面并在所述電纜的至少一個導(dǎo)體之上延伸，所述中心部分具有前面、后面和側(cè)面； 至少一個凸緣，其連接在中心部分的側(cè)面并且適配為與對接導(dǎo)體耦合； 電容性部分，其在所述中心部分的后面從所述中心部分的一部分延伸，所述電容性部分具有比所述中心部分的寬度小的寬度并適配為設(shè)置在所述電纜的絕緣體和所述電纜的另一個導(dǎo)體的頂部以便基本上形成電容性短路；和 有損耗材料，其設(shè)置在所述電容性部分上并且適配為緊鄰所述電纜的絕緣體。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的導(dǎo)電套管，其中，所述有損耗材料是由鐵氧體吸波材料制成的。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的導(dǎo)電套管，其中，所述有損耗材料是由電有損合成物制成的。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的導(dǎo)電套管，其中，所述電有損合成物進(jìn)一步包括碳微粒子薄膜。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的導(dǎo)電套管，其中，所述有損耗材料是由EccosorbCRS-124制成的。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的導(dǎo)電套管，其中，所述導(dǎo)電套管是由銅制成的。
14.一種電纜組件，所述電纜組件包括 電纜，所述電纜包括， 至少一個導(dǎo)體， 基本上包圍所述至少一個導(dǎo)體的絕緣體，基本上包圍所述絕緣體的另一個導(dǎo)體，和 基本上包圍所述另一個導(dǎo)體的外絕緣體；和設(shè)置在電纜上的導(dǎo)電套管，所述的導(dǎo)電套管包括， 中心部分，其適配為設(shè)置在電纜的一端部上面并在所述電纜的至少一個導(dǎo)體之上延伸，所述中心部分具有前面、后面和側(cè)面， 至少一個凸緣，其連接在所述中心部分的側(cè)面并適配為與所述電纜對接的對接導(dǎo)體耦合，和 電容性部分，其在所述中心部分的后面從所述中心部分的一部分延伸，所述電容性部分具有比所述中心部分的寬度小的寬度并適配為與所述電纜的外絕緣體和所述電纜的另一導(dǎo)體緊鄰地設(shè)置以基本上形成電容性短路。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的電纜組件，進(jìn)一步包括毗連絕緣體設(shè)置的排擾線。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的電纜組件，其中，所述的導(dǎo)電套管進(jìn)一步包括設(shè)置在所述電容性部分上且在所述電容性部分與所述電纜的絕緣體之間的有損耗材料。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的電纜組件，其中，所述有損耗材料是由鐵氧體吸波材料制成的。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的電纜組件，其中，所述有損耗材料是由電有損合成物制成的。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的電纜組件，其中，所述有損耗材料是由EccosorbCRS-124制成的。
20.根據(jù)權(quán)利要求14所述的電纜組件，其中，所述導(dǎo)電套管是由銅制成的。
全文摘要
一種導(dǎo)電套管包括中心部分，其具有前面、后面和側(cè)面；至少一個與中心部分的側(cè)面相匹配的凸緣；電容性部分，其在中心部分的后面從中心部分的一部分延伸。該中心部分適配為設(shè)置在電纜的一端上并在該電纜的至少一個導(dǎo)體上延伸。該至少一個凸緣適配為與對接導(dǎo)體連接。該電容性部分具有比中心部分的寬度小的寬度并且適配為與電纜的絕緣體和電纜的另一個導(dǎo)體直接毗連以基本上形成電容性短路。
文檔編號H01R4/02GK103038943SQ201180033143
公開日2013年4月10日 申請日期2011年5月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月4日
發(fā)明者P·阿特金遜, J·J·佐治, D·米爾布蘭德 申請人:安費諾公司