微型群組匹配多埠模塊化射頻卡邊緣連接器的製作方法

2023-05-31 21:05:11 2

專利名稱：微型群組匹配多埠模塊化射頻卡邊緣連接器的製作方法
技術領域：
本發明涉及在無線應用中使用的連接器。特別地，本發明涉及用於在連接無線射頻卡與無線天線時使用的連接器。
背景技術：
隨著信息交換速率持續增加，無線通信的使用也持續增加。過去，筆記本計算機 (有時還被稱為「膝上型計算機」)已經使用了無線設備卡以在變化的帶寬上傳遞信息。典 型地，每個不同的帶寬需要單獨的無線卡。每個無線卡都與天線接駁以分送其信息。該接 駁通常由連接器實現。連接器的最常見配置適於從一至三個卡到一至三個天線的任何地方 的連接。在需要超過三個卡和天線時，信號路由變得極度困難。特別地，現有的連接器解決方案過大，以至於不能裝配到典型卡上為互連保留的 空間中。此外，由於在沒有鎖上(keying)或做標記的情況下所安置的連接器緊密接近，因 此可能存在不正確的連接。現有的連接器解決方案在線纜和PC板之間需要兩個直角過渡。該配置使射頻 (RF)信號的損耗增加，特別是在新的通信頻帶的較高的頻率下(例如，高達8GHz)。由於多個卡通過單一連接器路由信號的上文所概述的困難，因此需要多個連接器 來實現所有無線應用。然而，在無線應用擴展的同時，筆記型計算機的尺寸正在縮小。可用 於無線卡、天線及其連接器的空間減小要求能夠同時容納超過三個卡的改進的連接器。

發明內容
根據前述背景技術的困難，本發明的非限制性方面提供了 一種連接器組件，其包 括至少一個信號接觸部，其適於端接線纜的至少一個導體；至少一個端子，其適於接納該 至少一個信號接觸部；包括通道的殼體，該通道被配置為接納該至少一個端子，並且該通道 適於接納印刷電路板的至少一部分；以及用於朝向該電路板偏置該至少一個端子的裝置， 從而朝向該電路板按壓該至少一個信號接觸部，以抑制該至少一個信號接觸部相對於該印 刷電路板的至少一部分的水平移動。


圖1說明了本發明的群組匹配(gangmate)連接器的非限制性實施例；圖IA提供了圖1的群組匹配連接器的展開圖；圖2說明了根據本發明的非限制性方面的RF連接器；圖3提供了圖2中說明的連接器的側剖面圖；圖4提供了根據本發明的非限制性方面的彈簧的示例性說明；圖5是根據本發明的與電路板匹配的連接器的側視圖；圖6提供了根據本發明的非限制性方面的連接器和電路板的前視圖；圖7說明了根據本發明的具有接合的連接器和印刷電路板的殼體的非限制性實施例；圖8說明了根據本發明的非限制性方面的印刷電路板；圖9說明了根據本發明的非限制性方面的示例性組裝的多埠群組匹配；圖10說明了根據本發明的連接器的示例性壓縮版本；
圖11說明了根據本發明的連接器的示例性焊接版本；圖12提供了根據本發明的另一群組匹配的非限制性示例；圖13提供了根據本發明的非限制性方面的示例性殼體的更詳細的視圖；圖14A和14B說明了本發明的另一非限制性匹配配置；圖15A至15D分別示出了 8位連接器的前視圖、側視圖、後視圖和匹配的印刷電路 板；並且圖16A至16D分別示出了 4位連接器的前視圖、側視圖、後視圖和匹配的印刷電路 板。
具體實施例方式在結合附圖參考下面的描述時，本發明的這些和其他目的以及本發明的許多預期 優點將變得明顯。參照圖1和1A，本發明的非限制性方面提供了一種連接器組件100，其中線纜102 連接至殼體蓋104內部的印刷電路(PC)板114。如圖IA中更詳細示出的，線纜102連接至 RF連接器110。彈簧108被安置在連接器110上方以向殼體蓋104中的連接器110施加壓 力。殼體112被安置在連接器110下方，使得在殼體112和連接器110之間形成通道。PC 板114隨後被插入到該通道中以完成線纜102和PC板114之間的連接。通過該配置，可以 阻止線纜102相對於PC板114的水平移動，這實現了線纜102和PC板114之間的改進的 數據傳輸。此外，連接器110到達PC板的邊緣，這實現了從線纜到PC板的平滑且直接的過 渡。儘管水平移動被抑制，但是允許垂直移動。垂直移動是本發明的接地系統的有利 特徵。例如，相比於單個的彈簧接觸，其使得能夠使用剛性屏蔽接地體。該垂直移動連同共 用接地彈簧一起取代了單個的彈簧接觸。這依次簡化了構造，允許了更加模塊化的配置，並 且改進了 RF屏蔽。圖2和3說明了根據本發明的方面的RF連接器110的壓縮版本的非限制性示例。 如圖2和3中說明的，印刷電路板(PCB)接觸點202突出到RF連接器110底部下方以便接 觸PC板上的走線。該突出使RF連接器110能夠形成線纜102和PC板114之間的連接。更詳細地，可以由金屬、塗覆有金屬的非金屬或者另外的適當材料的環形成的信 號接觸部302可以包括分別位於環的末端處的兩個尖端302a和302b。兩個尖端302a和 302b與線纜102的導體(未示出)形成壓縮連接(compression connection)。在圖2和3 中所示的實施例中，信號接觸部302處於RF連接器110的腔體中。然而，其他配置也在本 發明的範圍內。為了組裝連接器110，線纜102被端接到各個RF連接器110 (有時被稱為「RF接觸 部」)，並且每個RF連接器110都插入到殼體112中的適當腔體內。彈簧組件108被安置在 RF連接器110頂部並且頂蓋104被組裝並限定到底部殼體112。
圖4更詳細地說明了彈簧組件108。如由圖4顯見的，彈簧組件108可包括兩種 類型的彈簧接地彈簧404和偏置彈簧402。接地彈簧404和偏置彈簧402都向RF連接器 110施加力。即，彈簧組件向各個RF連接器施加力。彈簧組件108施加的力抑制RF連接器 和PC板114之間的水平移動。然而，彈簧組件108可以被製造為單一元件。換言之，不需 要彈簧組件108包括兩個獨立的彈簧元件。圖5提供了 RF連接器110在其與PC板114連接時的另一說明。如該側視圖示出 的，PCB接觸點202突出到RF連接器110下方以與PC板114上的走線(未示出)連接。在 圖5中所示的非限制性示例中，連接器壁邊緣與PCB走線共面並且相齊。圖6示出了與PC板114匹配的RF連接器110的前視圖。信號接觸部302向下突 出使得PCB接觸點202可以與PC板114上的走線(未示出)匹配。元件602表示保持信 號接觸部在接地接觸中的位置的絕緣組件。絕緣組件602可以包括模製或機制蛤殼、兩件 式絕緣體或者其他適當的配置。該絕緣組件提供信號和接地接觸之間的機械分離。該分離 實現了通過連接器的正確的且受控的阻抗。RF連接器中的適當阻抗確保了低損耗信號傳 輸。作為非限制性可替選方案，RF連接器110可以包括延伸壁604。該壁可以在PC連 接器110的任一側上延伸。儘管僅有一個壁被示為延伸的，但是顯然可以具有(一個、兩個、 三個或四個)延伸壁的任意配置。圖7說明了部分地組裝的根據本發明的群組匹配組件。PC板114被說明為插入 到群組匹配裝置700中。如所示出的，RF連接器110可以插入到群組匹配裝置700中。在 圖7的非限制性示例中，說明了群組匹配裝置700中的四個RF連接器位置。然而，其他配 置也是可行的。例如，群組匹配裝置可以被配置為容納所需數目的連接器。使用該群組匹 配連接器，可以在保護信號連接的完整性的同時，在極大程度上使用於多個無線應用所需 的空間最小化。此外，在圖7的非限制性示例中，殼體壁限定連接器，僅允許垂直移動。圖8提供了 PC板114的更詳細的說明。如圖8中所示，走線802呈現在PC板802 的表面上。走線802可以與PCB接觸點202匹配以形成電連接。圖9示出了其中已經插入 有線纜102的示例性殼體116。圖10和11提供了根據本發明的RF連接器的可替選實施例的示例。如圖10和11 中所示，RF連接器可以包括壓縮版本(圖10)或焊接版本(圖11)。壓縮版本的RF連接器 1020可以包括金屬的環狀件1008。尖端1012和1014與線纜中的導體(未示出)形成壓 縮連接。可以突出到連接器1020下方的PCB接觸部1010適於與PC板上的走線(未示出) 匹配。在圖10的非限制性示例中，當在線纜組裝過程中絕緣體擠壓在一起時，在信號接觸 部的2個尖端之間壓縮線纜中心導體。在圖11的焊接版本中，單一尖端接觸部使線纜中心接觸焊接到該尖端上。在要求 簡易性的情況中可能需要該配置。PCB接觸部1114適於與PC板上的走線(未示出)匹配。 儘管此處的示例描述了焊接版本中的一個尖端和壓縮版本中的兩個尖端，但是其他配置也 在本發明的範圍內。通過將線纜中心導體焊接到尖端1112(例如，焊接在尖端1112後部)， 尖端1112形成了與該線纜中的導體(未示出)的接觸。接觸部的材料可以由具有類似彈 簧的屬性的材料製成，這實現了改進的接觸。接觸部還可以被配置為具有與印刷電路板的 過盈配合，該過盈配合使用來自所述材料的彈簧力。在圖11的非限制性示例中，在線纜組裝過程中絕緣體擠壓在一起之前，將線纜中心導體焊接到信號接觸部的單一尖端。圖12提供了根據本發明的可替選實施例的群組匹配組件1200的非限制性說明。如圖12中所示，群組匹配組件1200包括RF連接器1210、彈簧組件1208、殼體蓋1204和 殼體1212。殼體1212適於接納印刷電路板1214。印刷電路板1214包括適於接納殼體蓋 1204中的鎖止機構1204a的鎖止卡口 1214a。殼體1212包括適於接納RF連接器1210的通道1212a。通過圖12中說明的配置， 可以容易地隔離和支撐RF連接器1210以保持與印刷電路板1214上的走線1214b的良好連接。而且，如圖12所示，彈簧組件1208包括接地彈簧1208a和偏置彈簧1208b。如上 文所述，偏置彈簧1208b和接地彈簧1208a被配置為向RF連接器1210施加壓力。彈簧組 件1208施加的壓力抑制RF連接器1210相對於PC板1214的水平移動。如上文所述，這實 現了線纜1202、RF連接器1210和PC板1214之間的改進的電連接。如圖12中經由殼體蓋1204的缺口部分1204b詳細示出的，殼體蓋1204可以包括 鎖止機構1204a。鎖止機構1204a的精確配置並非關鍵的，並且適用於與印刷電路板1214 中的鎖止卡口 1214a接駁的任何配置都在本發明的範圍內。圖13提供了根據本發明的非限制性方面的示例性殼體的更詳細的視圖。如圖13 中所示，RF連接器1310插入到殼體1312中以與PC板1314上的走線1314b形成電連接。 如上文針對圖6描述的，RF連接器1310的壁1310a可以具有變化的長度。通道1312b的 壁1312a實現了 RF連接器1310的可靠安置。此外，鎖止臂腔體1350實現了鎖止機構(例 如圖12中的鎖止機構1204a)與PC板1314的鎖止卡口 1314a的可靠匹配。從圖13中可 以看出，殼體壁限定RF連接器，僅允許垂直移動。圖14A和14B表示本發明的另一非限制性實施例。如果需要，圖14A和14B的實 施例可以併入本發明的任何其他實施例。如圖14A和14B中所示，PC板1414包括凹陷區 域1452和1454。這些凹陷區域使印刷區域1456能夠更加容易地與RF連接器(未示出) 匹配。如果需要，PC板1414還可以包括鎖止卡口 1452a。印刷區域1456被引入多埠邊緣連接器1458，使得PC板1414的邊緣1480和 1482在連接器1458的側面周圍突出。插入到連接器1458中的線纜1402於是可以經由RF 連接器(未示出)與PC板1414形成電連接。圖15A至15D分別示出了 8位連接器的前視圖、側視圖、後視圖和匹配的印刷電路 板，其中圖15A中示出的埠用於接納PC板，並且圖15C中的8個埠用於接納線纜。圖 16A至16D分別示出了 4位連接器的前視圖、側視圖、後視圖和匹配的印刷電路板，其中圖 16A中示出的埠用於接納PC板，並且圖16C中的4個埠用於接納線纜。RF連接器的外體可以由彈簧金屬合金或其他適當材料製成。絕緣體可以由塑料材 料或其他絕緣材料製成。接地彈簧也可以由彈簧金屬合金製成。殼體組件可以由塑料材料 或其他適當材料製成，並且可以為了增強堅固性而包含金屬殼。此處描述的連接器具有許多優點。例如，該連接器需要的印刷電路板上的基板面 較少。該連接器還可以包括編號的信號線以防止誤匹配。實際上，本發明通過直接匹配到 PC板省去了 一半當前使用的連接器。該連接器適於在高達8GHz頻率下操作，並且可以同時 匹配所有位置，從而減少了組裝勞動。可選地，該連接器可以鎖上並且在匹配時可以提供觸覺反饋。為防止信號幹擾，連接器的一側較長使得該連接器觸及接地走線。通過並排安置這種連接器，較長的連接器體還可以生成屏蔽(例如，通過具有至少兩個連接器，兩個連接 器會相互屏蔽)。該連接器的較長側還確保了與PC板上的接地走線的共面接觸。本發明的另一非限制性方面提供了一種適於通過完全相同的線纜和接觸組使用 PC板的兩個面的連接器。再一個方面提供了代替一個或多個RF接觸部的電源或信號接觸 部(混合的)。儘管上文描述的非限制性示例包括用於施加垂直壓力並因此施加接觸力的彈簧 元件，但是其他配置也是可行的。此外，彈簧可以被模製為連接器殼體的一部分和/或由塑 料製成。彈簧組件的主要目的是提供保持各個連接器體和PC板之間的良好接觸的力。因 為彈簧組件的主要功能在於提供彈簧力，所以彈簧組件不需要由金屬製成並且不需要使連 接器體相互接地。然而，這樣的配置也在本發明的範圍內。理想地，該彈簧組件可以被安置 為其通過殼體蓋直接限定在RF連接器上，使得該彈簧組件可以將力作用在每個RF連接器 上。此處描述的群組匹配連接器在筆記本計算機和子部件中是特別有用的。筆記型計 算機被提供為與包括移動3G和WiFi等的多種無線網絡來通信。它們典型地配置有連接至 主板的射頻卡(PC板)。射頻卡通過多種無線頻帶通信。每個射頻卡典型地具有至少一個 連接器以連接到通往安裝在IXD屏幕後面的天線的同軸RF線纜。該新連接器概念將取代 對射頻卡的連接，特別是在具有三個或更多的天線線路的應用中。此處描述的線纜最典型 地連接至天線，但是也可以被路由至另一印刷電路板以對信號執行某些其他功能。顯然，根據以上教導的內容，本發明的許多修改和變化是可行的。因此要理解的 是，除了如此處特別描述的之外，也可以在所附權利要求的範圍內實踐本發明。
權利要求
一種連接器組件，包括至少一個信號接觸部，其適於端接線纜的至少一個導體；至少一個端子，其適於接納所述至少一個信號接觸部；包括通道的殼體，所述通道被配置為接納所述至少一個端子，並且所述通道適於接納印刷電路板的至少一部分；以及用於朝向所述電路板偏置所述至少一個端子的裝置，從而朝向所述電路板按壓所述至少一個信號接觸部，以抑制所述至少一個信號接觸部相對於所述印刷電路板的至少一部分的水平移動。
2.如權利要求1所述的連接器組件，其中所述用於偏置的裝置包括至少一個彈簧。
3.如權利要求1所述的連接器組件，進一步包括殼體蓋。
4.如權利要求3所述的連接器組件，其中所述殼體蓋包括至少一個鎖止機構。
5.如權利要求4所述的連接器組件，其中所述印刷電路板包括至少一個鎖止卡口，所 述鎖止卡口適於接納所述至少一個鎖止機構。
6.如權利要求1所述的連接器組件，其中所述至少一個端子包括射頻RF連接器。
7.如權利要求6所述的連接器組件，其中所述射頻RF連接器包括用於電連接所述至少 一個信號接觸部和所述印刷電路板的至少一部分的裝置。
8.如權利要求7所述的連接器組件，其中所述用於電連接所述至少一個信號接觸部的 裝置包括焊接連接和接觸連接中的至少一個。
9.如權利要求6所述的連接器組件，其中所述射頻RF連接器至少包括第一壁和第二 壁，所述第一壁具有第一高度並且所述第二壁具有第二高度。
10.如權利要求9所述的連接器組件，其中所述第一高度不同於所述第二高度。
11.如權利要求9所述的連接器組件，其中所述第一壁和所述第二壁中的至少一個提 供了用於接地的裝置。
12.如權利要求1所述的連接器組件，其中所述殼體至少部分由塑料組成。
13.如權利要求1所述的連接器組件，其中所述用於偏置的裝置至少部分由金屬或金 屬合金組成。
14.如權利要求1所述的連接器組件，進一步包括用於接地的裝置。
15.如權利要求14所述的連接器組件，其中所述用於接地的裝置包括至少一個剛性屏 蔽接地體。
全文摘要
本發明涉及一種微型群組匹配多埠模塊化射頻卡邊緣連接器。本發明涉及在無線應用中使用的連接器。一種連接器組件包括至少一個信號接觸部，其適於端接線纜的至少一個導體；至少一個端子，其適於接納該至少一個信號接觸部；包括通道的殼體，該通道被配置為接納該至少一個端子，並且該通道適於接納印刷電路板的至少一部分；以及用於朝向該電路板偏置該至少一個端子的裝置，從而朝向該電路板按壓該至少一個信號接觸部，以抑制該至少一個信號接觸部相對於該印刷電路板的至少一部分的水平移動。
文檔編號H01R13/46GK101814666SQ20101011442
公開日2010年8月25日 申請日期2010年2月9日 優先權日2009年2月11日
發明者吉諾·S·安東尼尼, 大衛·I·溫斯坦, 歐文·R·巴特爾梅斯, 麥可·A·霍亞克 申請人:安費諾有限公司