连接器以及具有表面接地平面的印刷电路板

摘要

连接器(1300)和印刷电路板的组合包括增加电气耦合的相对的电气接地结构。所述组合还减少在一印刷电路板中的信号之间的所不想要的串扰。

说明书

相关申请

本申请主张于2018年9月25日提交的美国临时申请US62/736288(“288申请”)的优先权且通过援引就像会在本文中完全说明地那样将“288申请”的整个公开内容并入本文。

技术领域

本公开涉及连接器领域，更具体地涉及连接器以及用作以高数据速率传递数据的印刷电路板(PCB)与连接器的组合。

背景技术

本节介绍可能有助于方便更好地理解所说明的本发明的各方面。因此，本节中的阐述应从这个角度来阅读而不应理解为承认什么存在于或什么不存在于现有技术。

用于高速通信应用中的PCB可采用合适的连接器来连接。典型地，许多个PCB可能相隔开仅几毫米(mm)，它们紧密或密集地布置。当多个PCB布置成在一给定的承载多个离散信号的PCB中所要求的间距密度可能接近或超过使差分信号对在彼此的1-3mm之内工作时，这将带来更大的挑战。消除或实质上减小在同一PCB上正传递并如此紧密地对齐的一个差分信号对与同一PCB上的另一相邻差分信号对电感或电容耦合的能力，是非常具有挑战性的。对这种挑战附加的是，随着由一PCB正在传递的信号的速度增加，所不想要的耦合(通常称为不想要的噪声或简称为“串扰”)的趋势也增加。

此外，现有的连接器对PCB的设计使一连接器的脚位排列(footprint)的信号插针位置和接地插针位置与相应的收容结构(诸如用于各自的信号位置和接地位置的导电压配插针孔)相匹配。此外，导电接地连接过孔可用在一PCB内，以将多个选定的接地指定层电连接在一起，来建立一稳固的低阻抗的接地回路。然而，这些现存的设计不能充分地解决所不想要的噪声的耦合的问题。

发明内容

本发明人说明各种示例性的PCB与连接器的组合以及相关的方法，尤其是(amongother things)通过改变一接地框体安装区域的表面积与一PCB的一有源端口区域的表面积(其中，一有源端口区域包括多个隔离盘(anti-pads)的一总表面积和在所述PCB上的信号安装位置的一总表面积)，提供减少一PCB内的信号之间的串扰以及增加在一连接器和PCB的接地结构之间的耦合。

一PCB的一个实施例中可包括：一顶表面，用于安装一连接器，所述顶表面具有用于所述连接器的多个信号安装位置、用于所述连接器的多个接地安装位置、围绕所述多个信号安装位置的多个隔离盘以及一安装区域，所述安装区域具有形成在所述多个信号安装位置的最外面的相邻信号安装位置之间的一外边界，其中，所述安装区域包括多个信号安装位置；一接地平面，在所述安装区域覆盖所述顶表面，在所述安装区域的所述顶表面还容纳(accommodating)多个接地安装位置和多个信号安装位置且包括围绕所述多个信号安装位置的复数个信号安装位置的多个隔离盘，其中，所述接地平面的一表面积覆盖所述安装区域的一总表面积的至少50％。

在一实施例中，所述安装区域的外边界可形成在所述多个接地安装位置中的为最外的相邻接地安装位置之间，其中，所述安装区域包括多个接地安装位置。

在一些实施例中，(i)所述接地安装位置可包括接地过孔，而所述信号安装位置可包括信号过孔；或(ii)所述接地安装位置可包括接地表面安装垫，而所述信号安装位置可包括信号表面安装垫；或(iii)所述多个隔离盘可包括围绕所述多个信号安装位置中的一对信号安装位置的至少一个隔离盘；或(iv)所述多个隔离盘包括可围绕所述多个信号安装位置中的各个信号安装位置的一隔离盘。

在本文所述的一些实施例中，所述接地平面的表面积可覆盖：(i)所述安装区域的总表面积的至少60％，或(ii)所述安装区域的总表面积的至少70％，或(iii)所述安装区域的总表面积的至少80％，或(iv)所述安装区域的总表面积的至少90％。

一种替代的示例性的PCB可包括：一顶表面，用于安装一连接器，所述顶表面具有用于所述连接器的多个信号安装位置、用于所述连接器的多个接地安装位置、围绕所述多个信号安装位置的多个隔离盘以及一安装区域，所述安装区域具有在最外面的信号安装位置之间形成的一外边界，其中所述安装区域包括多个信号安装位置；以及一接地平面，覆盖在除了过孔以及所述多个隔离盘之外的所述安装区域的所述顶表面，其中，所述接地平面的一表面积覆盖所述安装区域的一总表面积的至少50％。

这种示例性的PCB可还包括(i)所述接地安装位置包括接地过孔，而所述信号安装位置包括信号过孔，或(ii)接地安装位置包括接地表面安装垫，而所述信号安装位置包括信号表面安装垫，或(iii)所述多个隔离盘包括围绕所述多个信号安装位置中的一对信号安装位置的至少一个隔离盘，或(iv)所述多个隔离盘包括围绕所述多个信号安装位置中的各个信号安装位置的一隔离盘。

与前述的实施例类似，在一替代的PCB中：(i)所述接地平面的表面积可覆盖所述安装区域的总表面积的至少60％，或(ii)所述接地平面的表面积可覆盖所述安装区域的总表面积的至少70％，或(iii)所述接地平面的表面积可覆盖所述安装区域的总表面积的至少80％，或(iv)所述接地平面的表面积可覆盖所述安装区域的总表面积的至少90％。

除了创造性的PCB之外，本发明人说明创造性的连接器。一个示例性的连接器可包括：多个薄片体，配置为形成一安装面和一对接面，所述安装面还配置为用于安装在一印刷电路板的一顶表面上，所述印刷电路板具有一接地平面，所述接地平面的表面积覆盖与所述安装面的一安装区域相对的一区域的一总表面积的至少50％，所述安装面包括电气耦合于一接地的至少一个导电表面，所述连接器配置为用于安装在所述电路板上，从而所述至少一个导电表面在所述接地平面的0.3mm内并且还配置为在至少56Gbps的一数据速率下工作，其中，所述多个薄片体包括多个信号薄片体，所述多个信号薄片体配置成支持多个信号端子，且所述多个信号端子中的每一个包括一尾部、一接触部以及在所述接触部和所述尾部之间延伸的一本体部，从而(i)所述多个信号端子的接触部相邻于所述对接面以及(ii)所述信号端的尾部相邻于所述安装面并在所述安装面上形成一安装区域。

此外，在所述示例性的连接器中：(i)所述多个薄片体可包括多个接地薄片体；(ii)电气耦合于一接地的所述至少一个导电表面可包括所述多个接地薄片体的镀覆的缘部；(iii)所述多个接地薄片体可包括多个尾部插入件，其中，电气耦合于一接地的所述至少一个导电表面还包括沿所述安装区域定位的所述尾部插入件的部分；(iv)所述多个薄片体可包括一对接地薄片体以及一对信号薄片体，所述一对信号薄片体定位成彼此相邻而所述一对接地薄片体定位在所述一对相邻信号薄片体的两侧。

在一些实施例中，所述接地薄片体可包括：(i)镀覆塑料；和/或(ii)尾部插入件。

本文如上所述的示例性的连接器还可包括用于电气耦合所述多个接地薄片体的多个横向接地刀型件，其中，所述横向接地刀型件可包括配置成电气耦合于所述接地平面的尾部，以及所述接地薄片体可包括尾部插入件。所述横向接地刀型件可与所述尾部插入件互锁。

在一些替代的实施例中，所述横向接地刀型件可在一非垂直方向横穿所述多个接地薄片体延伸。

除了创造性的PCB和连接器之外，本发明人还说明上述和本文其它部分所述的创造性的PCB和连接器并列的且涉及的方法。

此外，本发明人说明用于减少一PCB的信号之间的串扰的方法。一种这样的方法可包括：形成具有一接地框体安装区域和一有源端口区域的一PCB，其中所述有源端口区域包括多个隔离盘的一总表面积和在所述PCB上的多个信号安装位置的一总表面积；以及改变所述接地框体区域的一表面积并改变所述有源端口区域以改变在所述多个信号安装位置的信号之间的串扰。

更特别地，所述示例性的方法可还包括：增加所述接地框体区域的表面积并减少所述有源端口区域，以减少在所述多个信号安装位置的信号之间的串扰。

附图说明

本发明通过示例示出但不限于附图，在附图中类似的附图标记表示相似的部件，在附图中：

图1至图33示出本发明的多个实施例，其减少了所不想要的耦合的噪声，尤其是能用于支持高数据速率功能和某些实施例的性能。

进一步地，图1至图5示出根据本发明的实施例的插座安装在示例性的PCB上的示例性的配置，图6示出包括一组以上的薄片体的一示例性的连接器，其中各组可包括布置成提供一个以上的接地-信号-信号-接地布置或图案的一个以上的接地薄片体和信号薄片体，在所述接地-信号-信号-接地布置或图案中，接地插针的存在可重复以形成GSSGGSSG图案或者以一更紧凑的GSSGSSG重复图案来表示(其中“G”表示“接地”而“S”表示“信号”)。图8至图11示出根据本发明的实施例的尾部插入件、接地刀型件、接地平面、接地安装位置和信号端子对的布置。图12和图14示出根据本发明的实施例的具有铺设(overlaid)的隔离盘和安装面导电表面(例如，接地薄片体的缘部、横向接地刀型件)的示例性的PCB，图13示出根据本发明的一实施例的一PCB和连接器的一示例性的布置，其中，具有导电屏蔽薄片体的对接连接器实际上在多个有源信号端口之间建立了导电天花板，而PCB表面实际上在多个有源信号端口之间建立了一导电地板，从而当连接器在距PCB表面一限定的高度处接合时，相对的连接器和PCB的接地表面在多个有源信号端口之间形成一基本上闭合的孔/波导，由此在所预期的工作频率的带宽内将多个有源信号端口彼此电隔离。图15示出一连接器安装于一PCB的一剖开图，示出一插头模块、连接器和在PCB的其它铜层上延伸的隔离盘的接合。图16至图20示出根据本发明的实施例的四个不同的示例性的PCB和对应的安装表面，其中各安装表面的一表面积包括接地平面和多个隔离盘，其中接地平面的表面积覆盖一对应的安装区域的总表面积的一百分比而多个隔离盘的一表面积覆盖安装区域的总表面积的一百分比。图21至图32示出图16至图20中的四个示例性的PCB和对应的安装表面的插入损耗、串扰、阻抗和回波损耗的示例曲线图。

另外，图33示出根据本发明的实施例的安装在电路板上的一连接器的一安装面的一部分的一放大立体剖开图。

下面参照各种附图和草图公开本发明的具体实施例。已起草说明书和图示以加深理解。例如，图中的一些元素的尺寸相对于其它元素可能是夸张的，并且对商业上成功实施有利或甚至有必要的公知的元素可能未示出，从而可实现障碍更少且更清晰的呈现实施例。

具体实施方式

图示和说明中的简要和清楚寻求的是使本领域技术人员鉴于本领域中已知晓的内容来有效地能制造、使用和最佳地实践本发明。本领域的技术人员将认识到，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可对本文说明的具体实施例进行各种修改和变化。因此，说明书和附图应被视为是说明性的和示例性的，而不是限制性的或无所不包涵的，并且对本文所说明的具体实施方式的所有这样的修改旨在包括在本发明的范围内。还有的是，应理解，以下的详细说明描述示例性的实施例且不旨在限于明确公开的组合。因此，除非另外说明，否则本文公开的特征可组合在一起以形成出于简洁目的而未另外说明或示出的另外的组合。

如本文和随附权利要求书中所使用的，术语“一般式的包括(comprises)”、“分词形式的包括(comprising)”或其任何其它的变型旨在指的是非排它性的包含，从而包含列出的元素的一过程、方法、制造的物品或装置不是包含仅列出的那些元素而是可包含未明确列出或对这样的过程、方法、制造的物品或装置固有的其它元素。如本文所使用的，术语“一”(a，辅音前的不定冠词)或“一”(an，元音前的不定冠词)”定义为一个以上而不是一个。如本文所使用的，术语“多个”定义为两个以上而不是两个。如本文所使用的，术语“另一”定义为至少第二以上。除非本文另有说明，否则使用关系术语(如果有的话)，诸如“第一”和“第二”、“顶”和“底”等仅用于区分一个实体或动作与另一个实体或动作，而不是必须要求或暗示在这样的实体或动作之间存在任何实际的这种关系、优先性、重要性或顺序。

如本文所使用的，术语“分词形式的包含(including)”和/或“分词形式的具有(having)”定义为分词形式的包括(即开放语言)。如本文所用，术语“过去式的耦合(coupled)”指的是至少与一个导体中的电流相关联的一电场的能量施加在未流电(galvanically)连接的另一导体上。换句话说，“分词形式的耦合(coupling)”词语不限于一机械连接、一流电电连接或一场介导的电磁相互作用，但是它可包括一个以上的这样的连接，除非其含义受本文的一特定说明的上下文的限制。

还应注意的是，一个以上的示例性的实施例可按一方法来说明。尽管一方法可按以示例性的次序(即依序)来说明，但应理解，这种方法也可并行、同时或同步执行。此外，在一方法内的各形成步骤可重新排列。一说明的方法可能在完成时终止，并且还可包括例如如果本领域技术人员知晓的情况下则本文未说明的另外的步骤。

如本文所使用的，术语“实施例”或“示例性的”指的是落入本发明的范围内的一示例。

本发明人已发现连接器和电路板的配置当彼此结合使用时除其它优点外还可减少所不想要的耦合的噪声。

如本文进一步说明的，创造性的实施例使连接器的接地结构匹配成与一接口PCB上的类似对齐的接地结构电容性地配合。除了流电(galvanic)信号和接地连接之外，所述创造性的配合的接地结构还将一额外的电气元素(电容性接地耦合)增加给连接器脚位排列。

现在参照图1，示出一连接器的一示例性插座500安装在一PCB 100上，从而插座以一直角布置于PCB100，以针对插座500收容一插头模块(未示出)。尽管未具体示出，但应理解的是，针对以一直接式连接器(straight connector)布置的一垂直连接器(verticalconnector)，可采用相同或相似的工作机制。在一实施例中，插座500可由布置或定位在一罩体501内部的一基座502形成，基座502还用作一连接器505(参见图2和图3)。罩体501起到至少支撑和控制对接插头模块(未示出)和所述连接器的作用，并且还起到提供电磁干扰(EMI)保护的作用。罩体501还有助于保持在应用工作期间的机械完整性。

参照图4，在一实施例中，所述连接器起到支撑多个端子的作用，所述多个端子均包括尾部508、接触部506以及在尾部508和接触部506之间的本体部(未示出)，所述多个端子进一步起到允许对接插头模块电连接于一PCB(或线缆，如果需要一旁路(by-pass)设计的话)。在图4的示例性实施例中，尾部508可构造为压配尾部。然而，在替代实施例中，端子的尾部可按除了压配之外的各种形式配置，以支持所需的安装配置或布置(例如表面安装)或互连(例如对线缆)。在图4(和图5)的实施例中，插座500可压配到PCB上以易于组装。因此，所述连接器的多个端子应与罩体上的多个端子对齐。在一实施例中，罩体501可包括一金属罩体。此外，尾部508可按一相当可重复的布局来布置且可包括彼此相似的尺寸。

现在参照图6和图7，一示例性的连接器可包括一组以上的薄片体620。在一实施例中，薄片体组620包括以一接地-信号-信号-接地图案布置的两接地薄片体661、664和两信号薄片体662、663(参见图7)。该特定的应用可按如所示出的GSSGSSG图案重复或包括形成GSSGGSSG重复图案的另外的接地薄片体(其中“G”表示“接地”而“S”表示“信号”)。在所示出的实施例中，信号薄片体662和663各包括一绝缘框体(例如模制塑料，诸如液晶聚合物(LCP))，绝缘框体起到支撑其内的信号端子(各信号端子具有接触部和相关联的尾部，如图7所示)的作用。在图7所示的实施例中，接地薄片体661和664由金属化的塑料形成以能导通(conduction)和共接(commoning)。此外，这种金属化的塑料可为：(1)掺杂以变得足够导电、(2)镀覆、(3)掺杂和镀覆、(4)上墨、(5)蚀刻或(6)前述中的任意的一些组合，以至少以一形成的通常导电的表面起作用。在一些实施例中，在镀覆的情况下，镀覆的金属化的塑料可覆盖一接地薄片体的整个表面积，或者可覆盖小于接地薄片体的整个表面积(即，选择性镀覆)。因此，在一些实施例中，一绝缘框体(例如，诸如LCP之类的模制塑料)的整个表面可被镀覆以变得导电。因此，在一实施例中，接地薄片体最初可包括冲压/成形的导电板(可能包括接地接触部和尾部特征)，其与塑料包覆成型(over-molded)然后镀覆。如果需要，可在镀覆之前或之后将接触部和/或尾部特征插入接地薄片体。这些导电的尾部的特征起到提供接地薄片体和一接口PCB之间的一直接的导电路径。

在一些实施例中，金属接触部插入件668和金属尾部插入件669可随后插合(stitched)或插入(inserted)到接地薄片体661、664中的穴部中(如图7中插合之后所示)，而不是通过一端子包覆(over-molding)工艺来形成(像信号薄片体662、663的端子那样)。这种插入件的插合(无论是针对接触部还是针对尾部或者针对两者)能针对全部或任何的接地薄片体661、664来进行。类似的接触部和/或尾部插入件可针对各种信号薄片体或电源薄片体形成，然后按照需要插合到那些薄片体中。另外，尾部插入件可包括压配尾部插入件或表面安装尾部插入件。在另外的实施例中，不采用尾部插入件，而是接地薄片体661、664可包括镀覆的或金属化的导电塑料尾部。这种尾部可形成为任何模制薄片体的一部分并且或者可以是导电的或被制成是导电的(例如镀覆)。

如所示的，示例性的接地薄片体661和664可包括用于在将信号薄片体662、663夹着时彼此对接的许多凸起区域(结块(nub))680、桩部681a以及凹部681b。在一些实施例中，一个接地薄片体的桩部681a和凹部681b可形成或布置为与一相对的夹着用的接地薄片体过盈配合。此外，在一些实施例中，各接地薄片体的凸起区域可满足以基本上填充被夹着的信号薄片体对的空洞(void)。而且，根据该实施例，一些或全部的接地薄片体的凹部681b可替代地形成为在一接地薄片体上的用于收容相对的接地薄片体的桩部681a的孔。因此，应理解的是，图7所示的桩部681a和凹部681b的布置仅仅是一个示例，许多变型是可能的。

在一个实施例中，希望对一些或全部的凸起区域(结块)680、桩部681a和/或凹部681b进行金属化(即包括金属化的元件)，以能在接地薄片体661、664之间导通和共接。

现在参照图33，示出一连接器的一示例性的安装区域的一示例性的放大的立体的剖开图，其示出根据本发明的一些实施例连接器安装于一PCB。更详细地，PCB的顶表面的一部分在图33中示出为包括接地平面101和诸如隔离盘(anti-pads)102之类的隔离盘。用于连接器的信号安装位置103和接地安装位置104也被示出。在所示出的实施例中，信号安装位置103包括信号过孔103(vias)，而接地安装位置104包括接地过孔104。在诸如一PCB与一表面安装连接器组合的那些的其它实施例中，信号安装位置可包括信号表面安装垫而接地安装位置可包括接地表面安装垫。而且，尽管隔离盘102示出为围绕两个信号安装位置的每一个，但是在其它实施例中，多个隔离盘102可连结在一起而不是围绕两个(或者可能更多的)信号安装位置的一单个的隔离盘。在该示例性的实施例中，接地平面101的表面积示出为覆盖安装区域的总表面积的略大于50％，如图33所示。一安装区域能定义为是包含所有信号安装位置的最小面积。可取的是，接地平面的表面积覆盖一安装区域的总表面积超过50％、60％、70％、80％或甚至90％。除非需要其它顶表面的特征(例如更大的隔离盘或额外的过孔)，否则，希望接地平面的表面积覆盖安装区域的总表面积尽可能地多。

再次参考图33，示出连接器的安装区域的一剖开图，其中示出信号端子的一部分。特别地，示出信号端子的尾部675的一部分。在该实施例中，尾部675包括压配尾部。在其它实施例中，所述尾部可替代地配置成用于表面安装于PCB。还示出连接器的接地薄片体和尾部插入件(诸如接地薄片体671连同其尾部插入件679)的一部分和多个横向(transverse)接地刀型件(blades)677的一部分。在一实施例中，多个横向接地刀型件677可布置或配置成将所有被定位成例如基本垂直于刀型件677的所有成列对齐的接地薄片体671(即包括刀型件677的几何平面与包括薄片体671的几何平面“十字交叉(cross)”)横穿(across)电连接。然而，应理解的是，接地刀型件不是必须垂直于接地薄片体，而是可按照需要以其它角度横地(laterally)横穿延伸。此外，根据该实施例，横向接地刀型件677可与尾部插入件679互锁或装配到在接地薄片体671上形成的狭槽中或者横向接地刀型件677可布置成两种方式都采用以电连接于它们十字交叉的接地薄片体(例如，参见图8至图11，其中图10示出一连接器的底面或安装面，而图11示出了图10的一部分的一放大图)。横向接地刀型件677和尾部插入件679二者也可通过接地安装位置104电气耦合于接地平面101。在所示出的实施例中，多个横向接地刀型件(诸如横向接地刀型件677)位于信号端子尾部对675的行之间。

接地薄片体671可由金属化的塑料形成以实现导通和共接。如前所述，金属化的塑料可采用各种形式。接地薄片体671可镀在其模制的塑料框体上，包括面对其安装区域的缘部。连接器的面向连接器的安装区域的面包括电气耦合于接地的多个导电表面，接地薄片体的镀覆的缘部在这些导电表面中是主要的。尾部插入件和横向(或横)接地刀型件的沿一安装区域的面定位的部分也可包括电耦合于接地的多个导电表面。然而，就表面积而言，至少对于所示出的该实施例而言，接地薄片体671的镀覆的缘部比接地刀型件的缘部或尾部插入件的缘部更显著大。

现在参照图12和图14，示出了示例性的配置，其中一PCB具有彼此重叠的多个隔离盘1202和一安装区域的导电表面。图12示出沿安装面定位的一安装的接地薄片体的面的缘部1210和尾部插入件1211(在所述接地薄片体中)的一部分，而图14另外地示出沿安装区域的面定位的横向接地刀型件1220的一部分。

现在参照图13，示出一连接器1300安装于一PCB 2301的一组合的一般配置或布置。如所示出的，因为连接器1300的表面与PCB 2301的表面不齐平(即接触)，所以在PCB2301的表面与连接器1300的最靠近PCB 2301的表面上的电气耦合接地结构之间存在有孔/波导(waveguide)区域1302。在本发明的一些实施例中，希望该孔/波导区域1302尽可能地小，以减少所不想要的噪声。

更特别地，当一连接器在56Gbps-PAM4到112Gps-PAM4以及其它非调制应用(诸如56Gbps-NRZ)的升高的速度下工作时，所不想要的噪声会成为限制工作裕度(margin)和功能通道长度的一显著恶化的因素。

认识到这一点，本发明人提供本文的示例性的实施例，其中一连接器与PCB安装组合。一个这样的实施例示出在前述的图33中，其中一连接器可配置或布置成用于安装为一安装区域的一面的多个导电表面的一个以上可名义上(nominally)在PCB的接地平面101的一表面的0.3mm内。有此，接地薄片体671的下侧表面(在图中被掩藏)可在紧邻其下方的PCB的接地平面101的部分的表面的0.3mm内。在一替代实施例中，可取的是，安装区域的所述面的导电表面在距离接地平面101的表面0.15mm或更近的范围内。

应理解的是，当使用上段所述的尺寸配置或布置时，本文讨论的创造性的连接器与PCB的组合的表面可起到使它们的电气接地的电耦合增加到相对现有配置的改进的程度的作用。此外，应理解的是，不是根据机械尺寸说明电气耦合上的相同的改进，而是这种改进也可通过陈述一PCB的一创造性的接地平面的表面与一连接器的安装面的创造性的导电表面之间的接近度在PCB的表面与连接器的导电表面之间的过渡区域内应优选不超过最高预期工作频率的一波长的1/15的一波长分数(wavelength fraction)来说明。

还相信，包括一PCB的一接地平面的表面和一连接器的一安装区域的一面的多个导电表面彼此靠近(例如0.3mm或更小)的一配置或布置的连接器和PCB的该创造性的组合提供了相对现有配置一改进的增强的电容耦合。这种增强的电容耦合能使多个基本等电位平面表面实现为一更有效的RF接地耦合被建立并保持在PCB的表面和接口连接器之间，由此进一步提供显着改善的噪声降低。还有的是，相信，由该创造性的连接器/PCB的组合提供的增强的电容耦合起到在PCB的接地平面的表面与连接器的安装区域的所述面的导电表面之间形成一电气分流(electrical shunt)的作用。该分流电容(shunt capacitance)被认为基本平行于多个压入的接地插针(ground pins)的直接流电导通(direct galvanicconduction)。应注意的是，在一信号的返回路径中接地电流的存在不总是局限(confined)于接地插针。横跨屏蔽薄片体的导电平面，时间变化差异电压(time-vary differencevoltages)能够支持“局部”位移电流差异(displacement current differences)，所述位移电流差异未被有效地传输(communicated)到PCB的表面，这导致连接器的导电薄片体和PCB的接地平面之间的可能的电压差异。认识这一点，本发明人提供一些实施例，在这些实施例中，相对的PCB和导电的连接器的表面充分(substantially)彼此接近，以支持相对的PCB和导电的连接器的表面之间的平行板电容(parallel plate capacitance)，这进而提供了将来自导电薄片体的位移电流耦合于PCB的接地平面的一电容耦合路径。该电容耦合路径工作(works)以保持连接器和PCB之间的电压差异最小，由此充分等电位。

现在参照图15，示出一连接器1500安装于PCB 1501的一剖开图，示出一插头模块、连接器和在PCB的其它铜层上延伸的隔离盘的接合在PCB的表面上，这些隔离盘包含有源信号安装位置/端口，由此形成一有源端口区域。当这些有源端口在PCB的表面下方竖直地延伸时，它们实际上会变成有源腔(active cavities)，这些有源腔被绝缘(dielectric)填充但无铜且由PCB接地框体的铜部分包围(bounded)。这些有源腔能被管理，以保留高速电气性能直至到达所需的接线信号层(breakout signal layer)。

现在参照图16至图32，示出根据本发明人通过模拟发现的实施例的连接器和各种示例性的PCB的布置。更详细地，图16至图19示出标记为1至4的四个不同的示例性的PCB及它们对应的模拟的安装区域，其中各安装区域的表面积包括具有一表面积的一接地平面和具有一组合的隔离盘表面积的多个隔离盘。更具体地，接地平面的表面积和所述组合的隔离盘的表面积可以变化，从而在各安装区域1-4内的接地平面的表面积和所述组合的隔离盘的表面积不同。由此，各安装区域1-4具有一不同的接地平面覆盖百分比，如下面的表1所示。换句话说，随着接地平面的表面积(表示为各安装区域的总的可能的表面积的一第一百分比)从PCB1到PCB4增加，组合的隔离盘的表面积(表示为各安装区域的总表面积的一第二百分比)减小。应注意的是，CB 1-4的安装区域包括与不同的隔离盘的表面积对应的不同的隔离盘的形状和尺寸。

表1：针对图16至图32中的PCB 1-4的示例性的隔离盘面积

应理解的是，表1中的值是示例性的。此外，示例性的接地框体占有百分比是在去掉专用于有源信号端口的面积之后来计算的(参见以下解释)。接地框体的占有百分比对应专用于一表面接地平面面积的面积与一规定的接地框体边界内的最大面积相比的值。

图20并排示出用于CBS 1-4的所有四个示例性的不同的PCB板安装区域。参照图20中的CB 4，示出一接地框体的安装区域4000、隔离盘4001a-n加上信号安装位置区域4002a-n的一示例性的表面积。组合在一起的隔离盘和信号安装位置的表面积形成被信号能量激发的一“有源端口区域”。换句话说，隔离盘的示例性的表面积4001a-n(其中“n”表示最后的隔离盘)和信号安装位置4002a-n的示例性的表面积4002a-n(其中“n”表示最后的信号安装位置)组合，其中隔离盘4001a-n的总表面积和信号安装位置4002a-n的总表面积形成一有源端口区域。本发明的其中一个目的在于抑制一个有源端口区域内的一信号耦合于另一有源端口区域内的一信号。

应理解的是，本文所述的各接地框体安装区域的总表面积的一“第一”百分比可以通过从接地框体安装区域的总表面积中减去有源端口区域的表面积来计算。由此，随着第一百分比在各自的PCB 1-4中增加，作为有源端口区域(4001a-n+4002a-n)的第二百分比在各自的PCB 1-4中减小。此外，随着接地框体的占有百分比逐渐增加，串扰逐渐减少。

图21至图32示出基于本发明人完成的模拟的针对图16至图20中的四个示例性的PCB中的每一个与对应的安装表面的插入损耗、串扰、阻抗和回波损耗的示例性的曲线图。从图21至图32中的曲线图将清楚的是，编号3和编号4的PCB(其因占各自安装区域的总表面积的百分比比编号1和编号2的PCB大而包含更大的接地平面表面积)与编号1和编号2的PCB相比提供了减少的串扰。由此，当所述创造性的接地平面表面积随着占各自的安装区域的总表面积的百分比增加而增加且隔离盘加信号安装位置(即有源端口区域)的总表面积随着占各自的安装区域的总表面积的百分比减小而减小，所不想要的串扰减小。本发明人还注意到，尽管串扰随着接地框体的占有百分比增加而逐渐减小，但是信号线的阻抗可能未与最大程度减小的隔离盘的面积的使用最佳地匹配。结果，PCB 3(图20所示)中示出的示例性的隔离盘设计与PCB 4中示出的隔离盘设计相比表现出提高的阻抗匹配性能(参见图27至图29)。由此通过改变隔离盘的表面积和接地框体占有百分比，本发明人已提供了一种创造性的方法来确定性能上的折衷，即达到减少的噪声耦合同时平衡用于改善阻抗匹配的接地耦合的隔离盘的工作性能。在这种方式下，良好的阻抗匹配和降低的噪声可同时平衡，以实现整体性能。本文所述的创造性的方法的一还有的优点在于，它们提供了有效地平衡降低的噪声耦合和阻抗匹配的两个方面的能力，以优化一连接器和关联的PCB接口，以用于整个改善的信噪比传输和阻抗匹配性能。在这种方式下，能够看到的是，图20所示的示例性的PCB 3中示出的隔离盘设计提供了良好的阻抗匹配而同时提供了非常良好的噪声抑制水平。

虽然以上已针对本发明的具体实施例说明了益处、优点和问题的方案，但应理解的是，这样的益处、优点和方案以及任何可引起或导致这样的益处、优点或方案或者使这样的益处、优点或方案变得更加明显的要素不应被解释为随附于本公开或从本公开获得的任何或所有的权利要求的关键的、要求的或必要的特征或元素。