[发明专利]用于高频信号的混合电连接器

说明书

一种连接器包括：壳体；围绕壳体的笼罩；位于壳体中并传输高速信号的第一接触件；位于壳体中的第二接触件，该第二接触件传输低速信号，并且每个第二接触件包括从壳体的顶表面延伸的部分；连接至第一接触件的第一缆线；以及连接至第二接触件的第二缆线。

发明背景

1.发明领域

本发明涉及电连接器。更具体地，本发明涉及混合高频电连接器，该混合高频电连接器包括到缆线的连接以及到基板或电路板的连接。

2.相关技术的描述

电连接器被用来使诸如基板或印刷电路板(PCB)的电子设备能够相互连通。电连接器还被沿电子设备之间的路径使用，以将缆线连接到其它缆线或PCB。连接器可以被认为具有两个部分，连接至第一电子设备或第一缆线的第一部分，以及连接至第二电子设备或第二缆线的第二部分，其中第二电子设备或第二缆线将要与第一设备或第一缆线处于连通。为了连接两电子设备或缆线，连接器的第一部分和第二部分对接在一起。

连接器可包括第一部分中的第一接触件组以及将与第一部分的接触件连接的第二部分中的第二接触件组。当公连接器和母连接器对接时，通过为公连接器和母连接器提供相接合的对应接触件组可以容易地实现公连接器和母连接器对接。此外，公连接器和母连接器可以连接到彼此以及从彼此断开连接，以分别电连接和断开连接公连接器和母连接器所连接的电子设备。

因此，第一连接器部分和第二连接器部分通过其接触件连接至电子设备或缆线。接触件通常永久地连接至电子设备或缆线。例如，第一连接器部分可以连接至缆线，并且第二连接器部分可以连接至PCB。第一连接器部分可以连接至第二连接器部分，以使信号能往返于PCB上的设备和/或PCB中的设备传输。第二连接器部分通过蚀刻在PCB内的电迹线连接至PCB上的设备和/或PCB中的设备。

已经针对传输高频信号的电连接器提出并实施了各种标准和规范。一个示例是四通道小型可插拔(QSFP/QSFP+)，QSFP/QSFP+通常用于数据通信系统中的紧凑型、可热插拔收发器的规范。图1是公开于美国专利申请号2016/0218455中的常规QSFP/QSFP+型连接器的透视图，其受限于每条通道大约10吉比特/秒的数据传输速率(总共约40吉比特/秒)。

如图1所示，对接缆线4连接至公QSFP连接器1，公QSFP连接器1与母QSFP连接器2A对接，母QSFP连接器2A被包括在安装到PCB5的笼罩(cage)2内。公QSFP连接器1包括壳体1A和电路板10。母QSFP连接器2A的笼罩2包括热沉3。来自对接缆线4的输入信号在连接器1和连接器2A之间传输，并接着传输到PCB5。然后，信号通过PCB5中或PCB5上的电迹线(未示出)传输。例如，信号可以通过PCB5中的电迹线传输到集成电路(IC)或其它电部件。然而，由于母QSFP连接器2A端接(terminated)到PCB5，因此这种布置导致数据传输的瓶颈。

图2是比较通过缆线的信号插入损耗和通过PCB5上的迹线的信号插入损耗的曲线图。如图2所示，即使是PCB中的“低损耗”蚀刻电迹线，与同等长度的#28AWG(美国线规)缆线相比，PCB中的“低损耗”蚀刻电迹线具有显著更大的信号插入损耗，尤其是在较高频率时。例如，在20GHz的频率，通过缆线传输相比通过PCB中的电迹线传输，信号插入损耗有大约36dB的差。

因此，尽管缆线提供具有高信号完整性的信号路径(例如，光缆或屏蔽缆线，诸如同轴缆线或双轴缆线)，但PCB中的电迹线却提供具有较低信号完整性的信号路径，尤其是在较高频率时。特别地，PCB中的电迹线比光缆或屏蔽缆线具有高得多的差分信号插入损耗，并且更容易受到干扰和串扰，即使部件(诸如IC)被邻近母QSFP连接器2A布置在PCB上。

图3示出基板14的平面图，比较了已知的支持多源协议(MSA)QSFP-DD连接器的占用区。如图3所示，占用区包括连接盘16的阵列，已知的支持MSA QSFP-DD的连接器的插座本体可以安装到连接盘16，并且占用区包括压配合孔18，笼罩的压配合尾部和已知支持MSAQSFP-DD连接器的插座本体的压配合尾部可以插入压配合孔18。