電連接系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明總地涉及一種電連接系統(tǒng)，并具體涉及一種設(shè)計(jì)成連接傳輸具有5千兆每秒(Gb/s)或更高數(shù)據(jù)傳輸率的數(shù)字電子信號(hào)的電纜的電連接系統(tǒng)。
[0002]【背景技術(shù)】數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)處理器速度的提高可使數(shù)據(jù)傳輸速度提高。用來(lái)使電子元件連接到數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)處理器的傳輸介質(zhì)須構(gòu)造成在各個(gè)部件之間有效地傳輸高速數(shù)字信號(hào)。有線媒介，例如光纜、同軸電纜或者雙絞線電纜可適用于其中所連接的部件在固定位置并相對(duì)緊密靠近(例如相隔不到一百米)的應(yīng)用。光纖電纜提供了一種可支持高達(dá)100Gb/S的數(shù)據(jù)傳輸率并且?guī)缀醪皇茈姶鸥蓴_的傳輸介質(zhì)。同軸電纜通常支持高達(dá)100兆位每秒(Mb/s)的數(shù)據(jù)傳輸率并且對(duì)電磁干擾有良好的抵抗力。雙絞線電纜能提供高達(dá)約5Gb/s的數(shù)據(jù)傳輸率，盡管這些電纜在用于傳輸和接收線路的電纜內(nèi)通常需要多對(duì)雙絞線。雙絞線電纜的導(dǎo)體有良好的抗電磁干擾，可通過(guò)使電纜內(nèi)包括用于雙絞線的屏蔽套增強(qiáng)對(duì)電磁干擾的抵抗。
[0003]例如通用串行總線(USB) 3.0和高清晰度多媒體接口(HDMI) 1.3的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議需要5Gb/s或以上的數(shù)據(jù)傳輸率。現(xiàn)有的同軸電纜不能支持接近這個(gè)速度的數(shù)據(jù)傳輸率。光纖和雙絞線電纜兩者都能以這些傳輸率傳輸數(shù)據(jù)，然而光纖電纜比雙絞線電纜明顯貴很多，使得它們對(duì)那些不需要高數(shù)據(jù)傳輸率和抗電磁干擾的易受成本影響的應(yīng)用不太有吸引力。
[0004]汽車和卡車中的信息娛樂(lè)系統(tǒng)和其他電子系統(tǒng)開(kāi)始需要能搭載高數(shù)據(jù)率信號(hào)的電纜。汽車級(jí)電纜應(yīng)該不僅能夠滿足環(huán)境要求(例如耐熱濕性能)，它們也必須是足夠撓性的以便在汽車線束中布線并具有低的質(zhì)量以助滿足汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的要求。因此，需要一種具有低的質(zhì)量并足夠撓性以便封裝在汽車線束內(nèi)的、同時(shí)滿足光纖電纜當(dāng)前無(wú)法滿足的成本目標(biāo)的具有高數(shù)據(jù)傳輸率的電纜。盡管賦予該電纜的特定應(yīng)用為汽車，這種電纜也可能發(fā)現(xiàn)其他的應(yīng)用，例如航空航天、工業(yè)控制或者其他數(shù)據(jù)通信。
[0005]在【背景技術(shù)】部分討論的主題不應(yīng)僅僅因?yàn)槭窃凇颈尘凹夹g(shù)】部分提到就假定為現(xiàn)有技術(shù)。同樣的，【背景技術(shù)】部分提到的或與【背景技術(shù)】的主題有關(guān)的問(wèn)題不應(yīng)假定為先前在現(xiàn)有技術(shù)中所公認(rèn)的?！颈尘凹夹g(shù)】的主題僅僅代表不同的方法，他們本身也可以成為發(fā)明。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，提供了一種電連接系統(tǒng)。該電連接系統(tǒng)包括具有第一插頭端子和第二插頭端子的插頭連接件，該第一插頭端子包括以大致矩形截面為特征的平坦的第一連接部和構(gòu)造成附連到電導(dǎo)體的第一附著部，而該第二插頭端子包括以大致矩形截面為特征的平坦的第二連接部和構(gòu)造成附連到電導(dǎo)體的第二附著部。第一和第二插頭端子形成關(guān)于縱向軸線左右對(duì)稱的第一鏡像端子對(duì)。
[0007]該電連接系統(tǒng)還包括構(gòu)造成與插頭連接件匹配的插座連接件。插座連接件具有包括第三附著部和第一懸臂梁部的第一插座端子，該第三附著部構(gòu)造成附連到電導(dǎo)體，而該第一懸臂梁部以大致矩形截面為特征并限定從第一懸臂梁部懸垂出的凸出的第一接觸點(diǎn)。第一接觸點(diǎn)構(gòu)造成接觸第一插頭端子的第一連接部。插座連接件還具有包括第四附著部和第二懸臂梁部的第二插座端子，該第四附著部構(gòu)造成附連到電導(dǎo)體，而該第二懸臂梁部以大致矩形截面為特征并限定從第二懸臂梁部懸垂出的凸出的第二接觸點(diǎn)。第二接觸點(diǎn)構(gòu)造成接觸第二插頭端子的第二連接部。第一和第二插座端子形成關(guān)于縱向軸線左右對(duì)稱的第二鏡像端子對(duì)。
[0008]當(dāng)插頭連接件連接到相應(yīng)的插座連接件時(shí)，第一連接部的主寬度基本上垂直于第一懸臂梁部的主寬度，而第二連接部基本上垂直于第二懸臂梁部的主寬度。第一與第二連接部基本上互相平行，并且第一與第二懸臂梁部基本上互相平行。
[0009]當(dāng)插頭連接件匹配到插座連接件時(shí)，限定在第一連接部與第一接觸點(diǎn)之間的第一接觸面積基本上等于限定在第二連接部與第二接觸點(diǎn)之間的第二接觸面積。當(dāng)插頭連接件匹配到插座連接件時(shí)，第一接觸面積在第一插頭端子外面，并且第二接觸面積在第二插頭端子外面。當(dāng)插頭連接件匹配到插座連接件時(shí)，第一接觸面積構(gòu)造成少于由第一插座端子與第一插頭端子之間的第一重疊區(qū)域限定的第一重疊面積，而第二接觸面積構(gòu)造成少于由第二插座端子與第二插頭端子之間的第二重疊區(qū)域限定的第二重疊面積。
[0010]第一與第二插頭端子部分地包裹在插頭端子支架內(nèi)，該插頭端子支架由介電材料形成并構(gòu)造成保持第一與第二插頭端子的橫向間距。第一與第二插座端子部分地包裹在插座端子支架內(nèi)，該插座端子支架由介電材料形成并構(gòu)造成保持第一與第二插座端子的橫向間距。插座端子支架限定成對(duì)的通道，該通道靠近第一與第二插座端子并構(gòu)造成允許第一與第二插座端子的垂直撓曲。電導(dǎo)體可以是電線導(dǎo)體或?qū)щ婋娐钒遨E線。
[0011]電連接系統(tǒng)進(jìn)一步包括插頭屏蔽罩，該插頭屏蔽罩與插頭連接件電氣絕緣并構(gòu)造成附連到第一屏蔽層導(dǎo)體以及縱向包圍插頭連接件；以及插座屏蔽罩，該插座屏蔽罩與插座連接件電氣絕緣并構(gòu)造成附連到第二屏蔽層導(dǎo)體以及縱向包圍插座連接件。插座屏蔽罩構(gòu)造成可滑動(dòng)地與插頭屏蔽罩的外部接合并且其中插座屏蔽罩限定靠近電導(dǎo)體與附著部之間的連接位置的浮凸部，其中該浮凸部增加了附著部與插座屏蔽罩之間的距離，由此減少了電導(dǎo)體與插座屏蔽罩之間的電容耦合。
[0012]通過(guò)閱讀以下的通過(guò)非限制示例的方式并參照附圖給出的本發(fā)明的較佳實(shí)施例的詳細(xì)描述可更清楚地呈現(xiàn)本發(fā)明的進(jìn)一步特征和優(yōu)勢(shì)。
【附圖說(shuō)明】
[0013]現(xiàn)參照附圖通過(guò)示例來(lái)描述本發(fā)明，其中:
[0014]圖1是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的具有絞合導(dǎo)體的電纜組件的電纜的立體剖視圖；
[0015]圖2是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的圖1的電纜的剖視圖；
[0016]圖3是示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的圖1的電纜捻度的電纜的局部剖視圖；
[0017]圖4是根據(jù)另一實(shí)施例的具有實(shí)心導(dǎo)體的電纜組件的電纜的立體剖視圖；
[0018]圖5是根據(jù)另一實(shí)施例的圖4的電纜的剖視圖；
[0019]圖6是根據(jù)又一實(shí)施例的具有實(shí)心排擾線的電纜組件的電纜立體剖視圖；
[0020]圖7是根據(jù)又一實(shí)施例的圖6的電纜的剖視圖；
[0021 ]圖8是根據(jù)又一實(shí)施例的圖6的電纜的剖視圖；
[0022]圖9是示出了一些高速數(shù)字傳輸標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)上升時(shí)間和預(yù)期電纜阻抗的圖表；
[0023]圖10是示出了根據(jù)一些實(shí)施例的圖1-7的電纜的各種特性的圖表；以及
[0024]圖11是根據(jù)一些實(shí)施例的圖1-7的電纜的差分插入損耗相對(duì)于信號(hào)頻率的曲線圖；以及
[0025]圖12是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的電纜組件的分解立體圖；
[0026]圖13是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的圖12的電纜組件的一部分元件的分解立體圖；
[0027]圖14是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的圖12的電纜組件的插座和插頭端子的立體圖；
[0028]圖15是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的包含在載體條中的圖12的電纜組件的插座端子的立體圖；
[0029]圖16是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的包含在插座端子支架內(nèi)的圖15的插座端子組件的立體圖；
[0030]圖17是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的包括插座端子蓋的圖16的插座端子組件的立體圖；
[0031]圖18是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的圖13的電纜組件的立體裝配圖；
[0032]圖19是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的包含在載體條中的圖12的電纜組件的插頭端子的立體圖；
[0033]圖20是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的包含在插頭端子支架內(nèi)的圖19的插頭端子組件的立體圖；
[0034]圖21是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的圖13的電纜組件的插頭連接件屏蔽罩半部的立體圖；
[0035]圖22是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的圖13的電纜組件的另一個(gè)插頭連接件屏蔽罩半部的立體圖；
[0036]圖23是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的圖13的電纜組件的插座連接件屏蔽罩半部的立體圖；
[0037]圖24是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的圖13的電纜組件的另一個(gè)插座連接件屏蔽罩半部的立體圖；
[0038]圖25是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的圖12的電纜組件的插頭連接件的立體圖；
[0039]圖26是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的圖12的電纜組件的插座連接件本體的剖視圖；
[0040]圖27是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的圖12的電纜組件的插座連接件的立體圖；
[0041]圖28是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的圖12的電纜組件的插座連接件本體的立體圖；
[0042]圖29是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的圖12的電纜組件的插頭連接件本體的立體圖；
[0043]圖30是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的圖12的電纜組件的插頭連接件的剖視圖；
[0044]圖31是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的圖12的電纜組件的立體圖；
[0045]圖32是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的圖12的電纜組件的替代立體圖；以及
[0046]圖33是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的圖12的電纜組件的剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0047]本文提供一種能夠以高達(dá)5千兆每秒(Gb/s) (50億字節(jié)每秒)的速度傳輸數(shù)字信號(hào)以支持USB3.0以及HDMI 1.3性能指標(biāo)的電纜組件。該電纜組件包括具有一對(duì)導(dǎo)體(線對(duì))的電纜、導(dǎo)電層以及使線對(duì)隔離電磁干擾并確定電纜的特性阻抗的編織導(dǎo)體。線對(duì)包含在幫助在線對(duì)與屏蔽層之間提供一致的徑向距離的介電帶內(nèi)。如果線對(duì)是扭轉(zhuǎn)的，該介電帶還可幫助保持線對(duì)之間的一致的扭轉(zhuǎn)角。線對(duì)之間一致的徑向距離、屏蔽層以及一致的扭轉(zhuǎn)角為電纜提供了更加一致的阻抗。電纜組件還可包括電插座連接件和/或電插頭連接件，電插座連接件具有連接到線對(duì)的成對(duì)鏡像的插頭端子，電插頭連接件具有連接到構(gòu)造成與插頭連接件的插頭端子緊密配合的線對(duì)的成對(duì)鏡像的插座端子。每個(gè)插座端子和插頭端子均具有大體矩形的截面，并且當(dāng)?shù)谝患暗诙娺B接件配合時(shí)，該插座端子的主寬度基本上垂直于該插頭端子的主寬度,并且位于插座端子和插頭端子之間的接觸點(diǎn)在