專利名稱:連接器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及電纜和連接器組件,更具體而言,涉及用于高頻傳輸線的電纜和連接器組件。
背景技術(shù):
摩擦起電效應(yīng)是一種電現(xiàn)象,其中,某些材料通過和另一種材料進(jìn)行摩擦或者擦拭而會(huì)變成帶電。在電纜的技術(shù)領(lǐng)域中熟知,當(dāng)裝卸電纜時(shí)會(huì)變成帶電,并且這可能導(dǎo)致通過導(dǎo)體間電容感應(yīng)顯著的電荷差。由于現(xiàn)代電纜的低泄漏性,電荷能夠保持在導(dǎo)體上,直到該電纜被插接到所連接的設(shè)備,從而高電壓會(huì)對接口電子設(shè)備造成嚴(yán)重?fù)p壞,除非設(shè)置了足夠的瞬變保護(hù)設(shè)施。該效應(yīng)有時(shí)候也稱為‘電纜靜電’,其通過提供靜電荷源而引發(fā)一個(gè)普遍問題,即,所述電荷會(huì)對電子設(shè)備造成嚴(yán)重?fù)p壞。在現(xiàn)代通信系統(tǒng)中使用集成電子設(shè)備以及高運(yùn)行速度都使得該問題更加嚴(yán)重,這是因?yàn)檫B接到線的有源裝置的特征尺寸越小,則越易受到瞬變損壞,以及高頻的運(yùn)行使得保護(hù)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)置更加困難。
典型的現(xiàn)代數(shù)據(jù)通信電纜包括4條纜線,其組成兩個(gè)差分對,即,白藍(lán)線和紅綠線。另一種熟知的數(shù)據(jù)承載電纜是平坦帶狀電纜,其通常例如用于將主板連接到硬盤驅(qū)動(dòng)器。這種電纜中的每一條線彼此之間以及和電纜護(hù)套之間具有互電容。當(dāng)電纜移動(dòng)通過另一種材料時(shí),所有這些電容都利用元件間電荷差而摩擦起電。因?yàn)楹瓦@些電容相關(guān)的泄漏較低,所以放電時(shí)間足夠長,以至當(dāng)電纜的信號(hào)承載元件插接到設(shè)備中時(shí)仍存在較大的元件間電荷差。
因此,希望緩解上述可能放電到敏感設(shè)備中的大差分電荷所引發(fā)的不利電勢。
發(fā)明內(nèi)容
在第一方面中,本發(fā)明提供一種與電纜一起使用的連接器,其中該電纜具有易受摩擦起電感應(yīng)的元件間電荷影響的元件,所述連接器包括信號(hào)元件;補(bǔ)償電阻性網(wǎng)絡(luò),其用于基本平衡通過所述元件的多個(gè)摩擦起電感應(yīng)電荷;以及用于在連接信號(hào)元件之前將所述連接器接地的接地元件。
優(yōu)選,所述補(bǔ)償電阻性網(wǎng)絡(luò)包括所述連接器中的分離元件。
優(yōu)選,所述分離元件安裝在PCB上。
優(yōu)選,所述補(bǔ)償電阻性網(wǎng)絡(luò)包括所述連接器中的集成元件。
優(yōu)選,所述集成元件安裝在PCB上。
優(yōu)選,所述補(bǔ)償電阻性網(wǎng)絡(luò)包括在所述連接器中用作頭部的導(dǎo)電材料。
優(yōu)選,該接地元件的長度大于信號(hào)元件的長度。
優(yōu)選提供一種電纜組件,包括電纜以及附接到其上的、根據(jù)本發(fā)明的第一方面的連接器。
在第二方面中,本發(fā)明提供一種用于制造與電纜一起使用的連接器的方法,其中該電纜具有易受摩擦起電感應(yīng)的元件間電荷影響的元件,所述方法包括以下步驟提供信號(hào)元件;提供補(bǔ)償電阻性網(wǎng)絡(luò),以基本平衡通過所述元件的多個(gè)摩擦起電感應(yīng)電荷;以及提供用于在連接信號(hào)元件之前將所述連接器接地的接地元件。
優(yōu)選,所述補(bǔ)償電阻性網(wǎng)絡(luò)包括一個(gè)或多個(gè)所述連接器中的分離元件。
優(yōu)選,所述分離元件安裝在PCB上。
優(yōu)選,所述補(bǔ)償電阻性網(wǎng)絡(luò)包括一個(gè)或多個(gè)所述連接器中的集成元件。
優(yōu)選,所述集成元件安裝在PCB上。
優(yōu)選,所述補(bǔ)償電阻性網(wǎng)絡(luò)包括在一個(gè)或多個(gè)所述連接器中用作頭部的導(dǎo)電材料。
優(yōu)選,使接地元件的長度大于信號(hào)元件的長度。
優(yōu)選提供一種用于制造電纜組件的方法,包括以下步驟提供電纜;以及提供根據(jù)本發(fā)明的第二方面的方法制造的連接器。
下面將參照附圖,僅通過示例,描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例,其中圖1示出用于電纜中的單個(gè)差分對的導(dǎo)體間電容;圖2示出在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可選實(shí)施例的電纜連接器上插入放電電阻器;圖3示出連接到根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的連接器的電纜的示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例旨在解決用于傳輸線情況中的摩擦起電引起的元件間電容放電的問題,其中所述線的特征阻抗通常最大僅為幾百歐姆。在這種情況下,可以將并聯(lián)放電路徑引入到導(dǎo)體間電容,其大大高于所述特征阻抗。因此該放電網(wǎng)絡(luò)對線性能的影響可以忽略。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中,在電纜組件本身內(nèi)提供放電路徑,使得在電纜的信號(hào)元件連接到設(shè)備之前能夠平衡任何感應(yīng)電荷差。然后將該電荷導(dǎo)入地面,例如通過熟知的接地連接器來實(shí)現(xiàn),其中該接地連接器在連接任意信號(hào)引腳之前進(jìn)行連接。熟知的是,增加電纜損耗對其總體性能是有害的。然而,可以設(shè)置跨接每個(gè)連接器上的每個(gè)電纜電容的并行電阻,從而使得對電纜/連接器系統(tǒng)的性能造成的影響要低得多。此外,可以通過將電阻性元件引入通常在連接器的引腳之間提供絕緣支承體的材料,從而低成本的、方便的實(shí)現(xiàn)該電阻。
圖1中示出這種電纜內(nèi)的一對導(dǎo)體間電容的電路圖。差分對中的線(由1和2標(biāo)注)之間的電容由C12來表示,而每個(gè)線和護(hù)套(由S來表示)之間的電容由C1S和C2S來表示。如果該電纜作為傳輸線工作,則終端阻抗將接近于電纜的特征阻抗,其通常處于30至300歐姆的范圍內(nèi)。因此,可以將電阻設(shè)置為與圖2的電纜電容并聯(lián),使得它們對終端阻抗的影響可忽略,但是對于任意摩擦起電感應(yīng)電荷差提供放電路徑;這在圖2中示出。作為示例,如果該放電電阻是終端阻抗的1000倍,則它通常具有幾十萬歐姆的值。
參考圖3,示意性示出電纜302,其與連接器300一起構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的電纜連和接器組件的一端。在連接器300中設(shè)置補(bǔ)償電阻性網(wǎng)絡(luò)304。補(bǔ)償電阻性網(wǎng)絡(luò)304基本上平衡通過元件的摩擦起電感應(yīng)電荷。還示出接地元件306以及信號(hào)元件308。選擇接地元件306使得在連接信號(hào)元件308之前將連接器300接地。顯然,這可以通過簡單地例如將接地元件306的長度設(shè)置為大于信號(hào)元件308的長度來完成。
可以利用連接器內(nèi)的分離元件來構(gòu)成該放電電阻性網(wǎng)絡(luò)。然而,低成本和更便利的方法可以使得連接器裝有各個(gè)引腳的部分導(dǎo)電。在常規(guī)DB9連接器中,例如,其代表用于該應(yīng)用中的典型連接器,利用在此稱為頭部(header)的塑模來機(jī)械支承和隔離該信號(hào)引腳。例如通過將導(dǎo)電顆粒加到所述塑模的材料中,從而可以增加這種塑料材料的導(dǎo)電性。通過這種方法,可以使得所述頭部具有足夠的電阻性,以使得在信號(hào)引腳和護(hù)套連接之間存在合適的放電電阻性路徑。頭部的幾何形狀設(shè)計(jì)會(huì)約束多種放電電阻性路徑的比率,但是已經(jīng)在之前看到,該應(yīng)用可以接受在所述電阻器值上的較大的容限。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員熟知的另一種典型連接器是HSSDC連接器,其中將單行觸點(diǎn)安裝在引腳支承體和絕緣器上。如前所述,通過利用具有合適水平導(dǎo)電性的材料來制造模制物,可以使引腳支承體成為電阻性的??蛇x地,一些連接器能夠容納內(nèi)部印制電路板(PCB)??梢詫⒎蛛x或者集成的元件的合適的放電網(wǎng)絡(luò)安裝在所述PCB上。這種技術(shù)方案可能成本較高,但是比在連接器頭部中使用導(dǎo)電材料的情況的精確度高。
本文描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例,但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠清楚理解,還可以存在多種修改,這些修改仍然落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種與電纜一起使用的連接器,其中所述電纜具有易受摩擦起電感應(yīng)的元件間電荷影響的元件,所述連接器包括信號(hào)元件;補(bǔ)償電阻性網(wǎng)絡(luò),其用于基本平衡通過所述元件的多個(gè)摩擦起電感應(yīng)電荷;以及接地元件,其用于在連接所述信號(hào)元件之前將所述連接器接地。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連接器,其中所述補(bǔ)償電阻性網(wǎng)絡(luò)包括所述連接器中的分離元件。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的連接器,其中所述分離元件被安裝在PCB上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連接器,其中所述補(bǔ)償電阻性網(wǎng)絡(luò)包括所述連接器中的集成元件。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的連接器,其中所述集成元件被安裝在PCB上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連接器,其中所述補(bǔ)償電阻性網(wǎng)絡(luò)包括在所述連接器中用作頭部的導(dǎo)電材料。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的連接器,其中所述接地元件的長度大于所述信號(hào)元件的長度。
8.一種電纜組件,包括電纜以及附接到其上的、根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的連接器。
9.一種用于制造與電纜一起使用的連接器的方法,其中所述電纜具有易受摩擦起電感應(yīng)的元件間電荷影響的元件,所述方法包括以下步驟提供信號(hào)元件;提供補(bǔ)償電阻性網(wǎng)絡(luò),以基本平衡通過所述元件的多個(gè)摩擦起電感應(yīng)電荷;以及提供接地元件,用于在連接所述信號(hào)元件之前將所述連接器接地。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法,其中所述補(bǔ)償電阻性網(wǎng)絡(luò)包括一個(gè)或多個(gè)所述連接器中的分離元件。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法,其中所述分離元件被安裝在PCB上。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法,其中所述補(bǔ)償電阻性網(wǎng)絡(luò)包括一個(gè)或多個(gè)所述連接器中的集成元件。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法,其中所述集成元件被安裝在PCB上。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法,其中所述補(bǔ)償電阻性網(wǎng)絡(luò)包括在一個(gè)或多個(gè)所述連接器中用作頭部的導(dǎo)電材料。
15.根據(jù)權(quán)利要求9至14中任一項(xiàng)所述的方法,其中使所述接地元件的長度大于所述信號(hào)元件的長度。
16.一種用于制造電纜組件的方法,包括以下步驟提供電纜;以及提供通過根據(jù)權(quán)利要求9至15中任一項(xiàng)所述的方法制造的連接器。
全文摘要
一種與電纜一起使用的連接器,其中該電纜具有易受摩擦起電感應(yīng)的元件間電荷影響的元件,所述連接器包括信號(hào)元件;補(bǔ)償電阻性網(wǎng)絡(luò),用于基本平衡通過所述元件的多個(gè)摩擦起電感應(yīng)電荷;以及接地元件,用于在連接信號(hào)元件之前將所述連接器接地。一種用于制造與電纜一起使用的連接器的方法,其中該電纜具有易受摩擦起電感應(yīng)的元件間電荷影響的元件,所述方法包括以下步驟提供信號(hào)元件;提供補(bǔ)償電阻性網(wǎng)絡(luò),以基本平衡通過所述元件的多個(gè)摩擦起電感應(yīng)電荷;以及提供用于在連接信號(hào)元件之前將所述連接器接地的接地元件。
文檔編號(hào)H01R13/66GK1950978SQ200580014827
公開日2007年4月18日 申請日期2005年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月23日
發(fā)明者J·S·馬松 申請人:國際商業(yè)機(jī)器公司