專利名稱：向后兼容的非接觸插座連接器及其系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于電連接第一相應(yīng)插頭連接器以及用于電容性地連接第二相應(yīng)插頭連接器的插座連接器。特別地，本發(fā)明提供一種插座連接器和包括至少一個(gè)連接元件的插座連接器系統(tǒng)。總的來(lái)說(shuō)，本發(fā)明涉及用于信號(hào)傳送的插座連接器。本發(fā)明的插座連接器可例如符合已知的連接接口標(biāo)準(zhǔn)，例如，以太網(wǎng)，USB, CAN, 10-1 ink, RS485, DVI，HDMI，miniDISPLAYPORT, micro USB3. OMHL和Thunderbolt。更詳細(xì)地，本發(fā)明的插座連接器可以用于便攜式數(shù)據(jù)處理裝置，例如移動(dòng)電話、移動(dòng)存儲(chǔ)單元、移動(dòng)音樂(lè)播放器、移動(dòng)視頻顯示裝置，·即，允許在惡劣環(huán)境影響下的連接。
背景技術(shù)：
便攜式數(shù)據(jù)處理裝置在過(guò)去已經(jīng)從固定的個(gè)人電腦發(fā)展為允許在室內(nèi)和戶外使用的移動(dòng)裝置。由于可攜帶性，移動(dòng)裝置被攜帶，并因此暴露到惡劣的環(huán)境影響，例如灰塵、污垢、濕氣、雨水、酸性液體、熱、冷、沖擊和機(jī)械應(yīng)力。在這方面，移動(dòng)裝置的連接器(特別地，插座連接器)，其定位在移動(dòng)裝置的外部和內(nèi)部之間的邊界處，需要適應(yīng)新的多樣化的操作環(huán)境。在過(guò)去，插座連接器實(shí)現(xiàn)為其中電連接建立在插頭連接器和相應(yīng)的插座連接器即，陰連接器，之間的電連接器。但是，電連接要求在兩個(gè)電觸頭之間的直接連接，并且關(guān)于觸頭之間的錯(cuò)位的容忍度并不非常高?；覊m、污垢、沖擊和機(jī)械應(yīng)力會(huì)不利地影響插頭連接器和插座連接器之間的電連接的建立。電連接還對(duì)濕氣例如雨水敏感。具體地,水會(huì)使得插頭連接器或者插座連接器內(nèi)的電觸頭以不期望的方式短路。進(jìn)一步地，環(huán)境影響還會(huì)使得接觸表面劣化，從而降低在配合狀態(tài)下電連接的傳導(dǎo)性。相應(yīng)地，電連接器，盡管對(duì)于室內(nèi)的操作環(huán)境適用，對(duì)于可在惡劣環(huán)境影響下操作的便攜裝置是不利的。在這方面，已經(jīng)提出替代的連接構(gòu)思，作為對(duì)傳統(tǒng)的電連接器系統(tǒng)的替換。例如，光連接器被認(rèn)為是對(duì)惡劣環(huán)境更具有耐性；濕氣、雨水、酸性液體、熱和冷并不影響光的傳播。但是，對(duì)于現(xiàn)有的產(chǎn)品種類，變換到新的連接器構(gòu)思是很難的。裝置制造者通常希望保證與盡可能多的現(xiàn)有可連接產(chǎn)品的兼容性。例如，傳統(tǒng)的尖-環(huán)-套(TRS)插頭連接器，即，音頻插孔，已經(jīng)在例如盒式播放器、便攜CD播放器以及其它媒體播放器的音頻/視頻裝置的產(chǎn)品種類中使用了數(shù)十年。在更最近，TRS連接器已經(jīng)升級(jí)為尖-環(huán)-環(huán)-套(TRRS)插頭連接器以包括第四連接區(qū)域。特別地，TRRS連接器應(yīng)用在便攜媒體播放器或者移動(dòng)電話中，用于實(shí)現(xiàn)額外的功能而不會(huì)喪失與傳統(tǒng)的TRS插頭連接器的兼容性。在TRRS連接器中，傳統(tǒng)的TRS插頭連接器可以無(wú)障礙地使用?？梢哉J(rèn)識(shí)到一個(gè)廣泛認(rèn)可的事實(shí)具有TRS插頭連接器的許多附件存在于市場(chǎng)中，并且TRRS連接器確保與這些現(xiàn)有附件的向后兼容。
因此，向后兼容在新的連接構(gòu)思的發(fā)展中呈現(xiàn)重要的特征，用于用作已知的產(chǎn)品種類的插座連接器。TRRS插頭連接器示例性示出在圖5中。TRRS連接器5200示出為處于與插座連接器5100配合的狀態(tài)。特別地，插座連接器5100包括四個(gè)電連接元件5120，所述電連接元件電連接到TRRS連接器5200的相應(yīng)的四個(gè)連接區(qū)域5210。電連接表示為插座連接器5100和插頭連接器5200的各連接區(qū)域5210之間的箭頭。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種向后兼容的插座連接器，其降低對(duì)環(huán)境影響的敏感性，同時(shí)允許小的且成本有效的插座連接器結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的另一目的是提出一種向后兼容的插座連接器，其提高連接的可靠性和故 障安全性，即，允許即便在配合狀態(tài)下在插座連接器和插頭連接器之間存在相當(dāng)量的錯(cuò)位的情形下進(jìn)行操作。本發(fā)明的再一目的是提出一種插頭連接器，其允許與相應(yīng)的插座連接器電容性連接，并且耐受惡劣的環(huán)境影響。本發(fā)明的第一方面是插座連接器的連接元件(例如電連接元件)用于與第二類型的插頭連接器(例如，電容性類型的插頭連接器)進(jìn)行電容性地連接。在插座連接器中，向后兼容由電連接第一類型的插頭連接器的連接元件獲得。連接元件另外用于與第二類型的插頭連接器進(jìn)行電容性連接不需要插座連接器中的另外的收發(fā)模塊。結(jié)果，取決于插頭連接器的類型而允許電連接和電容性連接的單一連接元件使得能夠形成成本有效的插座連接器結(jié)構(gòu)。而且，電容性的連接具有對(duì)惡劣環(huán)境影響低的敏感性。因?yàn)椴遄B接器的連接元件和第二類型的插頭連接器可以間隔開(kāi)預(yù)定距離，所以與電連接相比，電容耦合對(duì)灰塵、污垢、濕氣、雨水、酸性液體、熱、冷、沖擊或者機(jī)械應(yīng)力更具有耐性。光學(xué)和無(wú)線電波連接同樣被認(rèn)為比電連接更具有對(duì)惡劣環(huán)境的耐性。但是，對(duì)于光學(xué)或者無(wú)線電波連接，在插頭連接器以及插座連接器中需要專門(mén)的收發(fā)模塊，從而需要更大的殼體以結(jié)合電連接元件以及額外的收發(fā)模塊。在這方面，如同在本發(fā)明的第一方面中的利用相同的用于電連接以及用于電容性連接(取決于插頭連接器的類型)的連接元件的插座連接器對(duì)惡劣環(huán)境具有耐性，從而最小化插座連接器的空間要求并降低其生產(chǎn)成本。本發(fā)明的第二方面是適應(yīng)插座連接器中的連接元件(例如電連接元件)的形狀以使得連接元件同樣覆蓋插頭連接器的連接區(qū)域的實(shí)質(zhì)性部分。為了該目的，插座連接器的至少一個(gè)連接元件可以構(gòu)造為接觸部分和非接觸部分。連接元件的接觸部分允許向后兼容，因?yàn)樵谂c第一類型的插頭連接器的配合狀態(tài)中，它電接觸第一類型的插頭連接器的各連接區(qū)域。非接觸部分可以被認(rèn)為相對(duì)于提供插座連接器和第一類型插頭連接器之間的電連接為多余的。但是，在與第二類型的插頭連接器(電容性類型插頭連接器)配合的狀態(tài)中，連接元件的非接觸部分使得能夠在插座連接器和第二類型插頭連接器之間進(jìn)行電容耦合。非接觸部分的表面安置為以使得它至少部分地覆蓋第二類型插頭連接器的連接區(qū)域。優(yōu)選地，非接觸部分的表面圓周地安置到插頭連接器的連接區(qū)域，而在非接觸部分和連接區(qū)域之間具有相等間距。例如，在第二類型插頭連接器的連接區(qū)域以環(huán)形狀設(shè)置的情形中，插座連接器的連接元件的非接觸部分的表面優(yōu)選地安置為具有圓形橫截面以使得從外側(cè)圍繞連接區(qū)域?；蛘撸诘诙愋筒孱^連接器的連接區(qū)域以立方體的形狀設(shè)置的情形中，連接元件的非接觸部分的表面優(yōu)選地安置為具有矩形橫截面以使得從外部圍繞連接區(qū)域。總的來(lái)說(shuō)，連接構(gòu)件的非接觸部分在配合狀態(tài)下覆蓋第二類型插頭連接器的連接區(qū)域的表面越大，在插頭連接器的連接區(qū)域和連接構(gòu)件之間的電容耦合越高。相應(yīng)地，通過(guò)連接構(gòu)件的非接觸部分的表面在配合狀態(tài)覆蓋插頭連接器的連接區(qū)域的相當(dāng)大部分，電容性的連接對(duì)于插座連接器和第二類型插頭連接器之間的錯(cuò)位具有耐性。例如，在第二類型插頭連接器并未完全插入插座連接器的情形下，連接元件的非接觸部分的表面仍大部分地覆蓋相應(yīng)的連接區(qū)域以使得錯(cuò)位并不會(huì)防止插座連接器和第二類型插頭連接器之間的電容性連接。
結(jié)果，如同在本發(fā)明的第二方面，插座連接器允許向后兼容，同時(shí)提高連接的可靠性和故障安全性，即，使得能夠即便在配合狀態(tài)下在插座連接器和插頭連接器之間具有相當(dāng)大的錯(cuò)位也能進(jìn)行操作。而且，如同在本發(fā)明的第二方面中，連接元件的非接觸部分的結(jié)構(gòu)同樣不是由傳統(tǒng)的插座連接器所建議的。傳統(tǒng)的電連接元件在插座連接器中實(shí)現(xiàn)三個(gè)主要目標(biāo)，即，它們提供電連接性，它們保證接觸的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，以及它們優(yōu)化材料成本。全部的三個(gè)目標(biāo)與根據(jù)本發(fā)明的第二方面的接觸單元的非接觸部分的結(jié)構(gòu)相悖，即，擴(kuò)大連接元件的非接觸部分的表面以使得它覆蓋插頭連接器的連接區(qū)域的相當(dāng)大部分。特別地，延長(zhǎng)連接元件會(huì)導(dǎo)致更高的電阻。連接元件的縱向和/或側(cè)向延伸并不有利于更高的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。進(jìn)一步地，增加的材料增大制造插座連接器的成本。這樣，根據(jù)本發(fā)明的第二方面的連接元件的結(jié)構(gòu)并不認(rèn)為適用于傳統(tǒng)的插座連接器。本發(fā)明的第三方面是修改具有傳統(tǒng)尺寸的徑向插頭連接器，其是通過(guò)用介電材料覆蓋它的電連接區(qū)域以防止在與相應(yīng)的插座連接器的配合狀態(tài)下在插頭連接器和插座連接器之間建立電連接。徑向插頭連接器被證明能夠容易地與相應(yīng)的插座連接器配合。具體地，具有傳統(tǒng)的形狀的徑向插頭連接器已經(jīng)被廣泛接收并可以成本有效地制造。雖然如此，傳統(tǒng)的徑向插頭連接器在惡劣環(huán)境方面是不利的，因?yàn)橥ㄟ^(guò)向外暴露的電連接區(qū)域，灰塵、污垢、沖擊和機(jī)械應(yīng)力可不利地影響插頭連接器和相應(yīng)的插座連接器之間的電連接的建立。在這方面，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，具有傳統(tǒng)尺寸的徑向插頭連接器被提供用于電容性地連接相應(yīng)的配合插座連接器，所述插頭連接器包括至少一個(gè)環(huán)形的連接區(qū)域；連接到至少一個(gè)環(huán)形的連接區(qū)域的傳輸和/或接收電路；其中連接區(qū)域外部由介電材料完全覆蓋，并且傳輸和/或接收電路適于通過(guò)電容耦合經(jīng)由連接區(qū)域傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)到插座連接器和/或從插座連接器接收調(diào)制數(shù)據(jù)信號(hào)。根據(jù)更詳細(xì)的實(shí)施例，所述實(shí)施例的徑向插頭連接器具有傳統(tǒng)的尖-環(huán)-環(huán)-套(TRRS)插頭連接器的尺寸，并且徑向插頭連接器的至少一個(gè)連接區(qū)域具有與傳統(tǒng)的TRRS插頭連接器的各連接區(qū)域大致相同的寬度和相同的間隔。
本發(fā)明的第一和第二方面可以易于在向后兼容的插座連接器中彼此組合，如從詳細(xì)描述中變得明顯的。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，用于電連接第一相應(yīng)配合插頭連接器和用于電容性連接第二相應(yīng)配合插頭連接器的插座連接器被提供。插座連接器包括具有用于接收第一和第二插頭連接器之任一的腔的殼體；和至少一個(gè)連接元件，其安置在殼體內(nèi)并包括用于接觸第一插頭連接器的連接區(qū)域的接觸部分和安置為以使得在配合狀態(tài)下其表面覆蓋第二插頭連接器的連接區(qū)域的至少一部分的非接觸部分。根據(jù)更詳細(xì)的實(shí)施例，連接元件的接觸部分和非接觸部分由相同的導(dǎo)電材料提供。由于連接元件的接觸部分和非接觸部分由相同的導(dǎo)電材料實(shí)現(xiàn)，連接元件可以以
相同的制造步驟進(jìn)行制造，從而可以降低制造成本。金屬可以用于導(dǎo)電材料，即，鋼或者銅?；蛘?，作為導(dǎo)電材料，可以使用高度摻雜的導(dǎo)電的半導(dǎo)體材料。在另一更詳細(xì)的實(shí)施例中，在配合狀態(tài)，蓋住第二插頭連接器的連接區(qū)域的非接觸部分的表面設(shè)置成距離第二插頭連接器的連接區(qū)域?yàn)轭A(yù)定距離。借助于插頭連接器的連接區(qū)域的表面和連接元件的非接觸部分之間的預(yù)定距離，電容耦合得以改善。特別地，以預(yù)定的距離，連接元件的非接觸部分的覆蓋區(qū)域相等地有利于插座連接器和插頭連接器之間的電容耦合。根據(jù)其它實(shí)施例，至少一個(gè)連接元件安置在殼體內(nèi)以使得至少部分地圍繞其腔。對(duì)于環(huán)形的連接區(qū)域，連接元件可以被提供以便至少部分地圍繞相應(yīng)的連接區(qū)域。從而，連接元件可以被提供以便擁抱連接區(qū)域或者圍繞連接區(qū)域以改善插座連接器和插頭連接器之間的電容耦合。根據(jù)另一實(shí)施例,至少一個(gè)連接兀件安置在殼體之內(nèi)以在垂直于由與第一或者第二插頭連接器的配合運(yùn)動(dòng)限定的縱軸的方向圍繞腔。提供在垂直于縱軸的方向圍繞腔的連接元件允許并排配置多個(gè)連接元件。多個(gè)連接元件可以被結(jié)合，其中，每一連接元件具有與插頭連接器的各連接區(qū)域相似的電容耦合值。連接元件的這樣的幾何布置省去了在經(jīng)由多個(gè)連接元件并行接收/傳輸不同的信號(hào)時(shí)的均衡步驟。在又更詳細(xì)的實(shí)施例中，插座連接器進(jìn)一步包括設(shè)置在至少一個(gè)連接元件的非接觸部分的表面上的介電材料以使得在配合狀態(tài)下安置在第二插頭連接器的連接區(qū)域和連接元件的非接觸部分之間。設(shè)置在連接元件的非接觸部分和插頭連接器的連接區(qū)域之間的介電材料允許通過(guò)利用具有高介電常數(shù)值的介電材料而增大電容耦合。進(jìn)一步，介電材料可允許插頭連接器和插座連接器的連接元件的非接觸部分之間的相等間隔。 在另一更詳細(xì)的實(shí)施例中，對(duì)于圓形/矩形/橢圓形的第二插頭連接器，至少一個(gè)連接元件安置為具有圓形/矩形/橢圓截面。與插頭連接器的表面相比，通過(guò)為連接元件的非接觸部分選擇相同的橫截面，插頭連接器的表面和插座連接器的非接觸部分之間的距離可以最小化，從而有利于高的電容耦合。在又更詳細(xì)的實(shí)施例中，插座連接器進(jìn)一步包括連接到至少一個(gè)連接元件的傳輸和/或接收電路，用于經(jīng)由電連接傳輸和/或接收數(shù)據(jù)或者電力，以及用于經(jīng)由電容性連接傳輸數(shù)據(jù)到配合的第一或者第二插頭連接器和/或從配合的第一或者第二插頭連接器接收。根據(jù)一實(shí)施例，插座連接器進(jìn)一步包括設(shè)置在殼體的后壁部分中以安置在配合的第一或者第二插頭連接器的梢部分附近的天線元件，其中天線元件連接到用于經(jīng)由電磁連接從各第一或者第二插頭連接器接收數(shù)據(jù)的傳輸和/或接收電路。天線元件允許使得能夠進(jìn)一步增大數(shù)據(jù)通信速率的第二并行連接路徑。根據(jù)替代實(shí)施例，插座連接器進(jìn)一步包括設(shè)置在殼體的后壁部分中以安置在配合的第一或者第二插頭連接器的梢部分附近的電容性的板，其中所述電容性的板連接到用于從各第一或者第二插頭連接器接收數(shù)據(jù)的傳輸和/或接收電路。
導(dǎo)電板允許使得能夠進(jìn)一步增大數(shù)據(jù)通信速率的第二并行連接路徑。在另一實(shí)施例中，無(wú)線電波傳播元件設(shè)置在殼體的后壁部分中以允許無(wú)線電波的傳播作為在配合的第一或者第二插頭連接器內(nèi)的天線元件和設(shè)置在插座連接器后面的天線元件之間的電磁連接。在更大尺寸的天線元件和/或大量的數(shù)據(jù)輸入和數(shù)據(jù)輸出端子的情形下，在插座連接器內(nèi)的集成將需要大體積的插座連接器尺寸。在這方面，當(dāng)無(wú)線電波傳播元件使得無(wú)線電波能夠以低的衰減傳播時(shí)，可以優(yōu)選允許單獨(dú)配置插座連接器和天線元件。在進(jìn)一步的實(shí)施例中，插座連接器進(jìn)一步包括設(shè)置在殼體內(nèi)在腔的緣邊部分處的電感耦合元件；其中電感耦合元件安置為以在配合狀態(tài)下形成與第一或者第二插頭連接器的相應(yīng)的電感耦合元件的感應(yīng)環(huán)。對(duì)于雙向通信電路和輸電能力，該實(shí)施例的插座連接器可以容易地用于已知的連接接口標(biāo)準(zhǔn)，例如，以太網(wǎng)，USB, CAN, 10-1 ink, RS485, DVI, HDMI, mini DISPLAYPORT, microUSB3. OMHL和 Thunderbolt。根據(jù)另一實(shí)施例，殼體適于接收3極的尖-環(huán)-套(TRS)類型的第一插頭連接器，至少一個(gè)連接元件的第一個(gè)與第一插頭連接器的橫向的尖連接區(qū)域?qū)?zhǔn)，至少一個(gè)連接元件的第二個(gè)與第一插頭連接器的環(huán)連接區(qū)域?qū)?zhǔn)，至少一個(gè)連接元件的第三個(gè)與第一插頭連接器的套連接區(qū)域?qū)?zhǔn)。根據(jù)進(jìn)一步的實(shí)施例，殼體適于接收4極的尖-環(huán)-環(huán)-套(TRRS類型的第一插頭連接器，至少一個(gè)連接元件的第一個(gè)與第一插頭連接器的橫向尖連接區(qū)域?qū)?zhǔn)，至少一個(gè)連接元件的第二個(gè)與第一插頭連接器的環(huán)連接區(qū)域?qū)?zhǔn)，至少一個(gè)連接元件的第三個(gè)與第一插頭連接器的另一環(huán)連接區(qū)域?qū)?zhǔn)，至少一個(gè)連接元件的第四個(gè)與第一插頭連接器的套連接區(qū)域?qū)?zhǔn)。在又更詳細(xì)的實(shí)施例中，殼體密封以防止水的侵入。通過(guò)嵌入在被密封以防止水侵入的殼體中，插座連接器可以在惡劣的環(huán)境影響下使用而不會(huì)將非接觸插頭連接器的線路置于短路的危險(xiǎn)中。在另更詳細(xì)的實(shí)施例中，插座連接器的殼體安置為接收徑向第一或者第二插頭連接器，從而允許插頭連接器在配合狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)。作為徑向連接器，非接觸插頭連接器可以更易于應(yīng)用于相應(yīng)的配合連接器。根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實(shí)施例，提供一種插座連接器系統(tǒng)，其包括插座連接器和相應(yīng)的3極的尖-環(huán)-套(TRS)類型第一插頭連接器或者相應(yīng)的4極的尖-環(huán)-環(huán)-套(TRRS)類型的第一插頭連接器。在本發(fā)明的另一示例性實(shí)施例中，提供一種插座連接器系統(tǒng)，其包括插座連接器和相應(yīng)的第二插頭連接器，至少一個(gè)連接區(qū)域在外面用介電材料進(jìn)行覆蓋，其中，在配合狀態(tài)，在插座連接器的至少一個(gè)連接元件和相應(yīng)的第二插頭連接器的至少一個(gè)連接區(qū)域的相應(yīng)的一個(gè)之間建立電容性連接。


附圖并入到說(shuō)明書(shū)中并作為說(shuō)明書(shū)的一部分以示出本發(fā)明的若干實(shí)施例。這些附圖以及說(shuō)明書(shū)用于解釋本發(fā)明的原理。附圖僅僅是為了示出本發(fā)明如何形成和利用的優(yōu)選的替代的例子，不應(yīng)解釋為限制本發(fā)明到僅示出和描述的實(shí)施例。而且，實(shí)施 例的若干方面可以單獨(dú)地形成，或者以不同組成形成，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案。其它的特征和優(yōu)點(diǎn)將從下面的對(duì)本發(fā)明的示出在附圖中的各個(gè)實(shí)施例的更具體的描述變得明顯，在附圖中，相同的附圖標(biāo)記表示相同的部件，其中圖Ia示意性地示出在與第一類型的插頭連接器配合的狀態(tài)中的插座連接器，所述插座連接器是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例插頭連接器的；圖Ib示意性地示出在與第二類型的插頭連接器配合的狀態(tài)中的插座連接器，所述插座連接器是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的；圖2a示意性地示出在與插頭連接器配合的狀態(tài)中的插座連接器，插座連接器是根據(jù)本發(fā)明的第二示例性實(shí)施例的；圖2b示意性地示出在與插頭連接器配合的狀態(tài)中的插座連接器，所述插座連接器是根據(jù)本發(fā)明的第二示例性實(shí)施例的；圖3示意性地示出在與插頭連接器配合的狀態(tài)中的插座連接器，所述插座連接器是根據(jù)本發(fā)明的第三示例性實(shí)施例的；圖4示意性地示出在與插頭連接器配合的狀態(tài)中的插座連接器沿著圖3的線A-A的橫截面，所述插座連接器是根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的；和圖5示意性地示出在與TRRS插頭連接器配合的狀態(tài)中的插座連接器。
具體實(shí)施例方式參照?qǐng)DIa和lb，根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例的插座連接器1100的示意圖被示出。該第一實(shí)施例的插座連接器1100示出為與如圖Ia所示的相應(yīng)的第一類型插頭連接器1200或者與如圖Ib所示的第二類型插頭連接器配合的狀態(tài)中。插座連接器1100包括具有用于接收第一類型或者第二類型插頭連接器1200的任一個(gè)的腔的殼體。第一實(shí)施例的插座連接器1100可以用于電連接第一類型插頭連接器1200或者用于電容性連接第二類型插頭連接器。相應(yīng)地，插座連接器1100使得能夠用于其中需要向后兼容的裝置中。如圖Ia所示，示例性的第一類型插頭連接器可以為尖-環(huán)-環(huán)-套(TRRS)類型插頭連接器1200。TRRS類型插頭連接器1200是圓形連接器，具有由導(dǎo)電材料，例如金屬，形成的四個(gè)環(huán)形連接區(qū)域1210。連接區(qū)域1210通過(guò)介電材料間隔開(kāi)以使得能夠在TRRS類型插頭連接器1200和相應(yīng)插座連接器1100之間形成電連接。第一實(shí)施例的插座連接器1100包括至少一個(gè)連接元件1120，其安置在插座連接器1100的殼體中。連接元件1120允許在插座連接器1100和相應(yīng)的第一類型插頭連接器1200之間的電連接。特別地，連接元件1120的接觸部分在配合狀態(tài)下接觸第一類型插頭連接器1200的相應(yīng)的連接區(qū)域1210。在插座連接器1100的連接元件1120的接觸部分和第一類型插頭連接器1200之間的電連接通過(guò)從連接元件1120指向第一類型插頭連接器1200的相應(yīng)連接區(qū)域的箭頭示出在圖I中。如圖Ia所示，第一實(shí)施例的示例性插座連接器1100包括四個(gè)連接元件1120。四個(gè)連接元件的每一個(gè)與第一類型的插頭連接器1200的各連接區(qū)域1210對(duì)準(zhǔn)。
特別地，第一連接元件1120安置在殼體之內(nèi)以在配合狀態(tài)下接觸第一類型插頭連接器1200的橫向尖連接區(qū)域1210。第二連接元件1120安置在殼體之內(nèi)以在配合狀態(tài)下接觸第一類型插頭連接器1200的第一環(huán)連接區(qū)域1210。第三連接元件1120安置在殼體之內(nèi)以在配合狀態(tài)下接觸第一類型插頭連接器1200的第二環(huán)連接區(qū)域1210。第四連接元件1120安置在殼體之內(nèi)以在配合狀態(tài)下接觸第一類型插頭連接器1200的套連接區(qū)域1210。如圖Ib所示，示例性的第二類型插頭連接器可以為插頭連接器1200，其具有殼體，該殼體外部由介電材料1212例如塑料形成。特別地，圖Ib的插頭連接器1200示出為配合部分完全由介電材料1212覆蓋。圖Ib的插頭連接器1200類似于如圖Ia所示的TRRS類型插頭連接器之處在于，它同樣包括四個(gè)環(huán)形連接區(qū)域1210。但是，圖Ib的插頭連接器1200的環(huán)形連接區(qū)域1210并不暴露在外面，并且因此并不允許電連接到傳統(tǒng)的TRRS類型插座連接器(未示出)。相應(yīng)地，在配合狀態(tài)，插座連接器1100的至少一個(gè)連接元件1120并不建立與第二類型插頭連接器1200的相應(yīng)連接區(qū)域1210的電連接。相反，插座連接器1100的連接元件1120允許與第二類型插頭連接器1200的相應(yīng)連接區(qū)域1210的電容性連接。特別地，連接元件1120的接觸部分接觸在第二類型插頭連接器1200外部的介電材料1212。換句話說(shuō)，在第二類型插頭連接器1200的外部的介電材料1212防止在配合狀態(tài)下在插座連接器1100的連接元件1120和第二類型插頭連接器1200的連接區(qū)域1210之間建立電連接。至少一個(gè)連接元件1120的每一個(gè)額外地包括非接觸部分，該非接觸部分安置為以使得其表面在配合狀態(tài)下覆蓋第二類型插頭連接器1200的連接區(qū)域1210的至少一部分。換句話說(shuō)，連接元件1120的非接觸部分形狀適合以使得它覆蓋第二類型插頭連接器1200的相應(yīng)連接區(qū)域1210的至少一部分。由于非接觸部分1120的表面區(qū)域覆蓋第二類型插頭連接器1200的至少部分覆蓋的連接區(qū)域1210和/或安置為緊鄰所述至少部分覆蓋連接區(qū)域1210，在配合狀態(tài)下在插座連接器1100和第二類型插頭連接器1200之間建立電容性的連接。換句話說(shuō)，第二類型插頭連接器1200的相應(yīng)連接區(qū)域1210的表面被連接元件1120的非接觸部分覆蓋得越多，在插座連接器1100的連接元件1120和第二類型插頭連接器1200的連接區(qū)域1210之間的電容耦合更高。在圖Ib中，每一連接元件的非接觸部分的表面橫向?qū)?zhǔn)第二類型插頭連接器1200的相應(yīng)連接區(qū)域1210。特別地，因?yàn)榈诙愋筒孱^連接器1200包括環(huán)形連接區(qū)域1210，每一連接元件1120的非接觸部分安置在插座連接器的殼體中以從至少兩個(gè)側(cè)面擁抱各連接區(qū)域1210。進(jìn)一步，至少一個(gè)連接元件1120的非接觸部分可以安置在殼體中以距離第二類型插頭連接器1200的各連接區(qū)域1210預(yù)定距離。具體地，如圖Ib所示的在第二類型插頭連接器1200的連接區(qū)域1210上方和下方的非接觸部分屬于相同的連接元件1120并且與各連接區(qū)域1210的表面以預(yù)定距離間隔開(kāi)。在連接元件1120和相應(yīng)連接區(qū)域1210之間的電容耦合允許在插座連接器1100和第二類型插頭連接器1200之間的電容性的連接。如關(guān)于圖Ia和Ib描述的，插座連接器1100允許與第一類型插頭連接器1200的電連接和與第二類型插頭連接器1200的電容性的連接。取決于使用的插頭連接器1200的類型，插座連接器使得能夠經(jīng)由兩不同的連接，即電連接或者電容性的連接，來(lái)傳送和/或 接收數(shù)據(jù)。或者，與第一類型插頭連接器1200的電連接還可用于插座連接器1100和插頭連接器1200之間的電力傳輸。取決于由插頭連接器或者附連設(shè)備的電力需求，插座連接器可例如利用電連接以從插座連接器1100傳輸電力到插頭連接器1100。根據(jù)又更詳細(xì)的實(shí)施例，插座連接器1100包括檢測(cè)電路，用于使得插座連接器1100能夠檢測(cè)與第一類型插頭連接器1200或者第二類型插頭連接器的配合。特別地，檢測(cè)電路連接到至少兩個(gè)連接元件1120。當(dāng)檢測(cè)例如在兩個(gè)連接元件1120之間的預(yù)定電阻時(shí)，檢測(cè)電路可確定第一類型插頭連接器與插座連接器1100連接。當(dāng)檢測(cè)例如兩個(gè)連接元件1120之間的預(yù)定電容時(shí)，檢測(cè)電路可確定第二類型插頭連接器與插座連接器1100配合。任選地，檢測(cè)電路可以適于檢測(cè)用于插座連接器的不同的預(yù)定電阻或者不同的預(yù)定電容值(或者范圍)以執(zhí)行相關(guān)的功能。例如，在插座連接器1100的檢測(cè)電路檢測(cè)兩個(gè)連接元件1120之間的第一預(yù)定電阻值(或者范圍)時(shí)，插座連接器可以配置為使得能夠經(jīng)由連接元件1120與配合的插頭連接器傳輸數(shù)據(jù)。在插座連接器1100的檢測(cè)電路檢測(cè)第二預(yù)定電阻值(或者范圍)時(shí)，插座連接器可以配置為使得能夠經(jīng)由連接元件1120與配合的插頭連接器傳輸電力。類似地，不同的預(yù)定電容值(或者范圍)的檢測(cè)可以觸發(fā)插座連接器的功能性的再配置。根據(jù)更詳細(xì)的實(shí)施例，插座連接器1100的至少一個(gè)連接元件1120連接到傳輸和/或接收電路。傳輸和/或接收電路配置為處理來(lái)自輸入端子的數(shù)據(jù)輸入信號(hào)以允許電傳輸或者電容性的傳輸，和/或配置為接收來(lái)自插頭連接器的電傳輸信號(hào)或電容性傳輸信號(hào)，用于提供給輸出端子。對(duì)于經(jīng)由電容性的連接的傳輸，傳輸和/或接收電路可適配數(shù)據(jù)輸入信號(hào)的頻率特征以避免在低頻下的傳輸。特別地，傳輸和/或接收電路可以執(zhí)行調(diào)制和/或解調(diào)操作，其中基帶數(shù)據(jù)輸入信號(hào)被調(diào)制和/或接收的數(shù)據(jù)信號(hào)通過(guò)預(yù)定載頻解調(diào)。用于插座連接器1100和插頭連接器1200之間的傳輸?shù)妮d頻被確定以使得電容性的連接不會(huì)影響傳輸特性。特別地，電容性的連接具有對(duì)信號(hào)傳輸高通濾波的特征。這樣，調(diào)制和/或解調(diào)操作可使得信號(hào)譜偏移到插座連接器1100和相應(yīng)插頭連接器1200之間的電容性的連接的傳遞函數(shù)的通帶或使得信號(hào)譜從其偏移。
根據(jù)進(jìn)一步的更詳細(xì)的實(shí)施例，傳輸和/或接收電路可包括檢測(cè)電路以檢測(cè)第一類型插頭連接器1200或者第二類型插頭連接器1200是否與插座連接器配合。在檢測(cè)第一類型插頭連接器1200的配合時(shí)，插座連接器中的傳輸和/或接收電路可以配置為傳輸基帶數(shù)據(jù)信號(hào)到第一類型插頭連接器和/或從第一類型插頭連接器接收基帶數(shù)據(jù)信號(hào)。進(jìn)一步，在檢測(cè)第二類型插頭連接器1200的配合時(shí)，插座連接器中的傳輸和/或接收電路可以配置為通過(guò)來(lái)自第二類型插頭連接器的預(yù)定載頻傳輸和/或接收調(diào)制數(shù)據(jù)信號(hào)。相應(yīng)地，插座連接器1100的傳輸和/或接收電路對(duì)于第一和第二類型插頭連接器1200的操作不同。插座連接器1100可以用于符合已知的傳輸標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)連接，例如，以太網(wǎng)，USB, CAN, IO-Iink 和 RS485 以及 DVI, HDMI, mini DISPLAYPORT, micro USB3. OMHL 和Thunderbolt?，F(xiàn)參照?qǐng)D2a和2b，根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的向后兼容插座連接器的兩個(gè)示例性實(shí)施例被示出。圖2a和2b的插座連接器2100是基于圖Ia和Ib的插座連接器1100。對(duì)應(yīng)部件被給予對(duì)應(yīng)的附圖標(biāo)記和術(shù)語(yǔ)，并且在相應(yīng)的實(shí)施例的描述中省略。
在本發(fā)明的第二示例性實(shí)施例中，圖Ia和Ib的插座連接器1100通過(guò)額外地使得能夠在插頭連接器和插座連接器之間進(jìn)行電磁連接而得以提高。從而，在插座連接器2100和各插頭連接器2200之間提供兩個(gè)并行通信路徑，從而允許高數(shù)據(jù)速率。為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，電/電容性的連接被稱作獨(dú)立于其它的電磁連接。但是，電磁傳輸可以與電容性的連接干涉以使得會(huì)要求適配各傳輸，用于降低干涉(例如，通過(guò)選擇預(yù)定的不同的載頻、通過(guò)調(diào)節(jié)電磁連接的傳輸功率、或者通過(guò)使用調(diào)節(jié)后的數(shù)據(jù)速率)。在圖2a和2b中，根據(jù)第二示例性實(shí)施例的插座連接器2100包括至少一個(gè)連接元件1120，其允許與第一類型插頭連接器2200電連接以及與第二類型插頭連接器2200電容性連接。此外，插座連接器2100允許經(jīng)由能夠傳輸和/或接收電磁無(wú)線電波的天線元件2140或者2300電磁連接到插頭連接器。圖2a和2b的插座連接器2100的兩示例性實(shí)施例在實(shí)現(xiàn)插座連接器2100和插頭連接器2200之間的電磁連接的方式方面不同。如圖2a所示，根據(jù)第二實(shí)施例的插座連接器的第一示例性實(shí)施例，插座連接器2100的殼體包括天線元件2140。天線元件2140可以經(jīng)由微同軸電纜連接到傳輸和/或接收電路。傳輸和/或接收電路可以包括在利用MID/LDS技術(shù)的插座連接器2100的殼體內(nèi)，或者可以集成在結(jié)合在殼體中的收發(fā)模塊中?？偟膩?lái)說(shuō)，優(yōu)選最小化天線元件和收發(fā)電路之間的微同軸電纜的長(zhǎng)度。在如圖2a所示的示例性實(shí)施例中，天線元件2140安置在接收插頭連接器2200的殼體的腔的后壁部分中。相應(yīng)地，關(guān)于配合插頭連接器，天線元件2140定位在殼體內(nèi)以使得天線元件2140安置在配合插頭連接器的配合末端附近，也就是它的尖部分附近。在圖2a中，插頭連接器示出為第一類型插頭連接器2200，其包括安置在第一類型插頭連接器2200的配合末端的天線元件2220。如圖2a所示的插座連接器還允許與包括安置在其配合末端的天線元件的第二類型插頭連接器1200配合。不管插頭連接器的類型如何，安置在插頭連接器的配合末端的天線元件2220在配合狀態(tài)下使得能夠與位于插座連接器2100的后壁附近的天線元件2220電磁連接。為了改善穩(wěn)定性，天線元件2200覆蓋有介電材料2240，從而同時(shí)允許減小衰減效果。進(jìn)一步,介電材料2240還可用作保持罩在插座連接器2100中的天線元件2140距離插頭連接器2200的天線元件2220預(yù)定距離的間隔物。在如圖2b所示的示例性實(shí)施例中，插座連接器2100包括安置在接收插頭連接器2200的殼體的腔的后壁部分中的無(wú)線電波傳播元件2150。相應(yīng)地，關(guān)于配合插頭連接器，無(wú)線電波傳播元件2150定位在殼體內(nèi)以使得無(wú)線電波傳播元件2150安置在配合插頭連接器的配合末端，即它的尖部分附近。無(wú)線電波傳播元件2150能使在插座連接器2100和插頭連接器2200之間的電磁連接的無(wú)線電波低衰減地傳播。例如，無(wú)線電波傳播元件2150可以形成為圓筒形開(kāi)口，從而允許在插頭連接器和插座連接器之間的電磁連接的優(yōu)選地?zé)o失真的無(wú)線電波傳播。圓筒形開(kāi)口可以安置在插頭連接器的用于傳輸/接收無(wú)線電波的部分(例如天線元件)和天線元件的在插座連接器·2100內(nèi)或旁的位置之間的直線(也就是視線)處。在圖2b中，天線元件2300設(shè)置在插座連接器2100后面。該配置是優(yōu)選的，在插座連接器的尺寸情形下，天線元件的尺寸和/或數(shù)據(jù)輸入和數(shù)據(jù)輸出端子的數(shù)量并不允許集成在插座連接器內(nèi)。在這種情況中，天線元件2300可以安置在插座連接器附近的印刷電路板(PCB)上，具體地在插座連接器的殼體的相對(duì)于插座連接器的開(kāi)口的后側(cè)處。天線元件2300安置為與插頭連接器的配合部分對(duì)準(zhǔn)?；蛘?，天線元件2300可以安置在插座連接器附近、在插座連接器的殼體相對(duì)于插座連接器的開(kāi)口的旁邊的PCB上。在這種情況中，天線元件2300并不對(duì)準(zhǔn)插頭連接器的配合部分。為了該目的，插座連接器2100的無(wú)線電波傳播元件2150可以安置為L(zhǎng)形狀，其中無(wú)線電波傳播元件2150的彎曲部向著天線元件2300引導(dǎo)電磁傳輸。對(duì)于插座連接器2100的機(jī)械地更穩(wěn)定的實(shí)施例，無(wú)線電波傳播元件2150可以由介電材料形成，從而允許低衰減地傳播無(wú)線電波。對(duì)于介電材料，例如可以使用例如樹(shù)脂、塑料或者橡膠。將介電材料用于無(wú)線電波傳播元件2150，座元件2100受到保護(hù)防止進(jìn)入液體并且屏蔽裝置內(nèi)部免遭其它的環(huán)境影響、連接污垢和灰塵。在圖2b中，插頭連接器示出為包括天線元件2220和波導(dǎo)管2250的第一類型插頭連接器2200，波導(dǎo)管2250安置為在第一類型插頭連接器2200的配合末端和天線元件2220之間傳送無(wú)線電波。如圖2b所示的插座連接器2100同樣允許與包括天線元件以及波導(dǎo)管的第二類型插頭連接器1200配合。不管插頭連接器的類型如何，天線元件2220與插頭連接器的波導(dǎo)管2250的組合在配合狀態(tài)下使得能夠與位于插座連接器2100的后壁附近的天線元件2300電磁連接。雖然第一和第二實(shí)施例的插頭連接器和插座連接器的描述假定在插頭連接器和插座連接器之間的雙向數(shù)據(jù)連接，但是，插座連接器和插頭連接器也可以配置為僅提供單向數(shù)據(jù)連接。在這方面以及根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，插頭連接器配置為僅具有傳輸電路，而插座連接器配置為僅具有接收電路。鑒于時(shí)間重要的傳輸、高故障安全的設(shè)備以及成本最優(yōu)化的理由，這樣的插頭連接器和插座連接器可以是有利的?，F(xiàn)參照?qǐng)D3，根據(jù)本發(fā)明的向后兼容插座連接器的第三示例性實(shí)施例被示出。圖3的插座連接器3100是基于圖2a和2b的插座連接器2100以及圖Ia和圖Ib的插座連接器1100。對(duì)應(yīng)部件被給予對(duì)應(yīng)的附圖標(biāo)記和術(shù)語(yǔ)，并且從相應(yīng)實(shí)施例的描述中省略。在圖3中，插座連接器3100包括至少一個(gè)連接元件3120，其允許與第一類型插頭連接器3200的電連接以及與第二類型插頭連接器3200的電容性連接。連接元件3120基本上對(duì)應(yīng)連接元件1210。連接元件3120還包括用于接觸第一類型插頭連接器的連接區(qū)域(在圖3中由箭頭表示)的接觸部分和安置為覆蓋第二類型插頭連接器的連接區(qū)域3210的至少一部分的非接觸部分。連接元件3120不同于連接元件1210之處在于，它靈活地安裝在插座連接器3100的殼體內(nèi)。參照?qǐng)D4詳細(xì)描述連接元件3120，圖4示出沿著線A-A的連接元件3120的橫截面視圖。第三示例性實(shí)施例的插座連接器3100進(jìn)一步包括安置在用于接收插頭連接器3200在殼體之內(nèi)的腔的后壁部分中的天線元件2140。相應(yīng)地，關(guān)于配合插頭連接器，天線元件2140定位在殼體中以使得天線元件2140安置在配合插頭連接器的配合末端附近，其中，例如，插頭連接器包括在它的尖部分中的相應(yīng)的天線元件2240。在圖3中，插頭連接器示出為包括安置在第一類型插頭連接器2200的配合末端中的天線元件2220的第一類型插頭連接器2200。但是，第三實(shí)施例的插座連接器3200還允許·與包括安置為在其配合末端發(fā)射/接收無(wú)線電波的天線元件的第二類型插頭連接器1200配合。不管插頭連接器的類型如何，天線元件2220安置在插頭連接器中以使得在配合狀態(tài)下天線元件2220在插座連接器3100的后壁的方向發(fā)射無(wú)線電波或從插座連接器3100的后壁的方向接收無(wú)線電波。進(jìn)一步，第三示例性實(shí)施例的插座連接器3100允許在插座連接器3100和插頭連接器3200之間傳輸電力。為了該目的，插座連接器3100和插頭連接器3200包括電感耦合元件 3180,3280。相應(yīng)地，根據(jù)圖3的第三示例性實(shí)施例的插座連接器3100和插頭連接器3200的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了全特征數(shù)據(jù)和電連接并且與已知的傳輸標(biāo)準(zhǔn)兼容，例如，以太網(wǎng)，USB，CANIO-Iink 和 RS485 以及 DVI, HDMI, mini DISPLAYPORT, micro USB3. OMHL 和 Thunderbolt。對(duì)于傳輸電力，圖3的插座連接器3100包括電感耦合元件3180，電感耦合元件3180在殼體內(nèi)設(shè)置在用于接收插頭連接器3100的腔的緣邊部分處。換句話說(shuō)，電感耦合元件3180安置在殼體內(nèi)，圍繞用于接收插頭連接器3200的腔的開(kāi)口。電感耦合元件3180位于距離至少一個(gè)連接元件3120預(yù)定距離以減小干涉以及其它不利影響。在圖3中，配合插頭連接器3200同樣包括電感耦合元件3280，其中電感耦合元件3280安置為以允許在配合狀態(tài)下通過(guò)電感耦合元件3180具有大功率的傳輸速率。雖然未示出，但是插座連接器3100可額外地包括連接到電感耦合元件3180的中間調(diào)壓器。中間調(diào)壓器可將供給的電壓電平轉(zhuǎn)換到預(yù)定的電壓電平，這對(duì)于經(jīng)由電感耦合元件3180進(jìn)行傳輸是有利的。此外，或者替代地，中間調(diào)壓器可包括DC/AC轉(zhuǎn)換器，用于將來(lái)自電力端子的直流輸入電壓轉(zhuǎn)換為交流輸出電壓以允許經(jīng)由電感耦合元件3180進(jìn)行傳輸。類似地，相應(yīng)插頭連接器3200還可包括連接到電感耦合元件3280的中間調(diào)壓器。相應(yīng)配合連接器3280的調(diào)壓器配置為與插座連接器3100的調(diào)壓器相反。為了降低第三實(shí)施例的插座連接器3100和相應(yīng)插頭連接器3200之間的傳輸損失，插座連接器3100的電感耦合元件3180和插頭連接器3200的相應(yīng)電感耦合元件3280彼此對(duì)準(zhǔn)地結(jié)合在各殼體中。特別地，電感耦合元件3180安置在插座連接器3100的殼體中以使得它在配合狀態(tài)下形成與插頭連接器3200的相應(yīng)電感耦合元件3280諧振的環(huán)。現(xiàn)參照?qǐng)D4，本發(fā)明的第三示例性實(shí)施例的向后兼容插座連接器以橫截面視圖示出。圖4的插座連接器3100示出圖3的插座連接器3100的橫截面視圖，即，沿著圖3所示的線A-A剖開(kāi)的視圖。相應(yīng)地，圖4的插座連接器3100是基于圖2a和2b的插座連接器2100以及圖Ia和Ib的插座連接器1100。相應(yīng)部件被給予相應(yīng)的附圖標(biāo)記以及術(shù)語(yǔ)，并且從相應(yīng)實(shí)施例的描述中省略。在圖4中，根據(jù)第三示例性實(shí)施例的連接元件3120以橫截面視圖示出。連接元件3120安置在插座連接器3100的殼體之內(nèi)。連接元件3120包括用于接觸第一類型插頭連接器的連接區(qū)域的接觸部分3121。連接元件3120進(jìn)一步包括非接觸部分3122，該非接觸部分3122安置為以使得其表面覆蓋第二類型插頭連接器的連接區(qū)域的至少一部分。換句話說(shuō)，連接元件3120的非接觸部分3122形成一形狀以使得它覆蓋第二類型插頭連接器的連接區(qū)域的至少一部分。根據(jù)第三示例性實(shí)施例的連接元件3120實(shí)現(xiàn)為具有圓形截面并在圖4中示出為非彎折狀態(tài)的彈簧。連接元件3120的圓形截面具有比第一類型和第二類型插頭連接器的圓形配合末端的直徑稍微更大的直徑。更詳細(xì)地，第三示例性實(shí)施例的連接元件3120的接觸部分3121和非接觸部分3122由相同的導(dǎo)電材料，例如金屬，即銅或鋼，形成。第三示例性實(shí)施例的連接元件3120通過(guò)接觸部分3121接觸配合插頭連接器，并且在與第一類型插頭連接器配合的情形下從而實(shí)現(xiàn)了連接元件3120的接觸部分3121和第一類型插頭連接器的相應(yīng)連接區(qū)域之間的電連接。相應(yīng)地，在與第一類型插頭連接器配合時(shí)，電流可以從第一類型插頭連接器，經(jīng)由連接元件3120的接觸部分3121，以及經(jīng)由連接元件3120的非接觸部分3122流到插座連接器3100，反之亦然。換句話說(shuō)，非接觸部分3122用作用于提供電流到連接元件3120的接觸部分3121或從連接元件3120的接觸部分3121提供電流的電連接。連接元件3120的在插座連接器3100內(nèi)的非接觸部分3122可以被認(rèn)為是與第一類型插頭連接器組合的無(wú)源元件。當(dāng)與第二類型插頭連接器配合時(shí)，連接元件3120的接觸部分3121仍接觸配合第二類型插頭連接器的外部，但是，沒(méi)有實(shí)現(xiàn)電連接。由于覆蓋第二類型插頭連接器的連接區(qū)域的介電材料，連接元件3120的接觸部分3121不允許插座連接器3100和第二類型插頭連接器3200之間的電連接。進(jìn)一步，在與第二類型插頭連接器配合的狀態(tài)中，根據(jù)第三示例性實(shí)施例的連接元件3120的非接觸部分3122提供插座連接器3100和插頭連接器之間的電容性的連接。特別地，根據(jù)第三示例性實(shí)施例的連接元件3120的非接觸部分3122安置為以使得它至少部分地圍繞用于接收插頭連接器的腔。特別地，在與第二類型插頭連接器的配合狀態(tài)中，連接元件3120的非接觸部分3122圍繞第二類型插頭連接器4200的連接區(qū)域3210。由于覆蓋并安置在緊鄰第二類型插頭連接器4200的至少部分圍繞的連接區(qū)域4210處的非接觸部分3120的表面區(qū)域，電容性的連接在配合狀態(tài)下在插座連接器3100和第二類型插頭連接器4200之間建立。圖4的第二類型插頭連接器4200包括在外面覆蓋連接區(qū)域4210的介電材料4212。連接元件3120進(jìn)一步包括用于連接到傳輸和/或接收電路的端子部分3123。端子部分3123由與第三示例性實(shí)施例的連接元件3120的接觸部分3121和非接觸部分3122相同的導(dǎo)電材料形成。第三示例性實(shí)施例的插座連接器3100進(jìn)一步包括設(shè)置于在連接元件3120的非接觸部分3122和配合第二類型插頭連接器4200的連接區(qū)域4210之間的連接元件3120的非接觸部分3122的表面上的介電材料3124。通過(guò)提供具有高介電常數(shù)的介電材料3124，連接元件3120的非接觸部分3122第二類型插頭連接器4200的連接區(qū)域4210之間的電容耦
合得以改善。此外，介電材料可以安置為允許在第二類型插頭連接器的配合末端的表面和連接 元件3120的非接觸部分3122之間的相等間距，從而同樣允許插座連接器3100的連接元件3120和第二類型插頭連接器4200之間的電容耦合。進(jìn)一步，因?yàn)榈谝活愋筒孱^連接器1200和第二類型插頭連接器1200將大致相同的橫向部分用于連接區(qū)域(也就是，在相應(yīng)連接區(qū)域之間的大致相同寬度以及大致相同距離)，非接觸部分3122橫向?qū)?zhǔn)各連接區(qū)域4210。附圖標(biāo)記
附圖標(biāo)記描述
~1100，2100，3100，5100插座連接器
1120，3120，5120連接元件
3121接觸部分
3122非接觸部分
3123端子部分
3124介電材料
天線元件
2150無(wú)線電波傳播元件
2160微同軸電纜
3180電感耦合元件
~1200，2200, 3200, 5200插頭連接器
~1210，2210, 3210, 4210, 5210 連接區(qū)域
權(quán)利要求
1.ー種用于電連接第一相應(yīng)配合插頭連接器和用于電容性連接第二相應(yīng)配合插頭連接器的插座連接器，該插座連接器(1100 ；2100 ；3100)包括 具有用于接收第一和第二插頭連接器的任何ー個(gè)的腔的殼體；和 至少ー個(gè)連接元件(1120 ;3120)，該至少一個(gè)連接元件安置在所述殼體之內(nèi)，并包括用于接觸所述第一插頭連接器的連接區(qū)域的接觸部分(3121)和安置為以使得在配合狀態(tài)下其表面覆蓋所述第二插頭連接器的連接區(qū)域的至少一部分的非接觸部分(3122)。
2.如權(quán)利要求I所述的插座連接器，其中，所述連接元件的接觸部分和非接觸部分由相同的導(dǎo)電材料形成。
3.如權(quán)利要求I或者2所述的插座連接器，其中，在配合狀態(tài)下，所述非接觸部分的覆蓋所述第二插頭連接器的連接區(qū)域的表面設(shè)置為距離所述第二插頭連接器的連接區(qū)域?yàn)轭A(yù)定距離。
4.如權(quán)利要求1-3之一所述的插座連接器，其中，所述至少一個(gè)連接元件安置在所述殼體之內(nèi)以至少部分地圍繞其腔。
5.如權(quán)利要求1-4之一所述的插座連接器，其中，所述至少一個(gè)連接元件安置在所述殼體之內(nèi)以在垂直于由與所述第一或者第二插頭連接器的配合運(yùn)動(dòng)限定的縱軸的方向圍繞所述腔。
6.如權(quán)利要求1-5之一所述的插座連接器,進(jìn)ー步包括介電材料(3124),該介電材料設(shè)置在所述至少一個(gè)連接元件的非接觸部分的表面上以使得在配合狀態(tài)下安置在所述連接元件的非接觸部分和所述第二插頭連接器的連接區(qū)域之間。
7.如權(quán)利要求1-6之一所述的插座連接器，其中，對(duì)于圓形/矩形/橢圓形的第二插頭連接器，所述至少一個(gè)連接元件安置為具有圓形/矩形/橢圓形的橫截面。
8.如權(quán)利要求1-7之一所述的插座連接器,進(jìn)ー步包括連接到所述至少一個(gè)連接元件的傳輸和/或接收電路，用于經(jīng)由電連接傳輸和/或接收數(shù)據(jù)或者電カ以及用于經(jīng)由電容性連接傳輸數(shù)據(jù)到配合的第一或者第二插頭連接器和/或從配合的第一或者第二插頭連接器接收數(shù)據(jù)。
9.如權(quán)利要求1-8之一所述的插座連接器,進(jìn)ー步包括天線元件(2140),該天線元件設(shè)置在所述殼體的后壁部分內(nèi)以安置在配合的第一或者第二插頭連接器的尖部分附近，其中所述天線元件連接到傳輸和/或接收電路，用于經(jīng)由電磁連接從各第一或者第二插頭連接器接收數(shù)據(jù)；或者 電容性板，該電容性板設(shè)置在所述殼體的后壁部分中以安置在配合的第一或者第二插頭連接器的尖部分附近，其中所述電容性板連接到傳輸和/或接收電路，用于從各第一第~■摘頭連接器接收數(shù)據(jù)。
10.如權(quán)利要求1-8之一所述的插座連接器，進(jìn)ー步包括無(wú)線電波傳播元件(2150)，該無(wú)線電波傳播元件設(shè)置在所述殼體的后壁部分中以允許無(wú)線電波的傳播作為在配合的第一或者第二插頭連接器中的天線元件和設(shè)置在所述插座連接器后面的天線元件之間的電磁連接。
11.如權(quán)利要求1-10之一所述的插座連接器，進(jìn)ー步包括在所述殼體內(nèi)設(shè)置在所述腔的緣邊部分處的電感耦合元件(3180);其中 所述電感耦合元件安置為以使得在配合狀態(tài)下通過(guò)第一或者第二插頭連接器的相應(yīng)電感耦合元件形成感應(yīng)環(huán)。
12.如權(quán)利要求1-11之一所述的插座連接器，其中，所述殼體適于接收3極的尖-環(huán)-套(TRS)類型的第一插頭連接器，以使得所述至少一個(gè)連接元件的第一個(gè)對(duì)準(zhǔn)所述第一插頭連接器的橫向尖連接區(qū)域，所述至少一個(gè)連接元件的第二個(gè)對(duì)準(zhǔn)所述第一插頭連接器的環(huán)連接區(qū)域，以及所述至少一個(gè)連接元件的第三個(gè)對(duì)準(zhǔn)所述第一插頭連接器的套連接區(qū)域；和/或 其中所述殼體適于接收4極的尖-環(huán)-環(huán)-套(TRRS)類型的第一插頭連接器，所述至少ー個(gè)連接元件的第一個(gè)與所述第一插頭連接器的橫向尖連接區(qū)域?qū)?zhǔn),所述至少ー個(gè)連接元件的第二個(gè)與所述第一插頭連接器的環(huán)連接區(qū)域?qū)?zhǔn)，所述至少一個(gè)連接元件的第三個(gè)與所述第一插頭連接器的另ー環(huán)連接區(qū)域?qū)?zhǔn)，以及所述至少一個(gè)連接元件的第四個(gè)與所述第一插頭連接器的套連接區(qū)域?qū)?zhǔn)。
13.如權(quán)利要求1-12之一所述的插座連接器，其中，所述殼體密封防水進(jìn)入，和/或 其中所述插座連接器的殼體安置為接收徑向的第一或者第二插頭連接器，從而允許所述插頭連接器在配合狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)。
14.ー種插座連接器系統(tǒng)，包括如權(quán)利要求1-13之一所述的插座連接器(1100，2100 ；3100)，和相應(yīng)的3極的尖-環(huán)-套(TRS)類型的第一插頭連接器或者相應(yīng)的4極的尖-環(huán)-環(huán)-套(TRRS)類型的第一插頭連接器。
15.—種插座連接器系統(tǒng),包括如權(quán)利要求1-13之一所述的插座連接器(1100 ；·2100 ;3100)，和相應(yīng)的第二插頭連接器(1200 ；2200 ;3200)，該相應(yīng)的第二插頭連接器具有在外面覆蓋有介電材料的至少ー個(gè)連接區(qū)域，其中，在配合狀態(tài)下，電容性連接建立在所述插座連接器的至少ー個(gè)連接元件和相應(yīng)的第二插頭連接器的至少ー個(gè)連接區(qū)域的各自一個(gè)之間。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于電連接第一相應(yīng)插頭連接器和用于電容性連接第二相應(yīng)插頭連接器的插座連接器和插座連接器系統(tǒng)。進(jìn)一步，本發(fā)明涉及用于電容性連接相應(yīng)插座連接器的插頭連接器。為了允許電連接或者電容性連接，本發(fā)明提出提供一種連接元件，其安置在插座連接器的殼體內(nèi)，包括用于接觸第一插頭連接器的連接區(qū)域的接觸部分和安置為以使得在配合狀態(tài)下其表面覆蓋第二插頭連接器的連接區(qū)域的至少一部分的非接觸部分。
文檔編號(hào)H01R13/46GK102957029SQ20121030254
公開(kāi)日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2012年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月23日
發(fā)明者D-J.雷澤波斯, P.D.耶格, W.范吉爾斯, J.布羅伊克斯蒂格 申請(qǐng)人:泰科電子荷蘭公司