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EP1535372B1

Electrical socket

Abstract

The invention relates to an electrical socket with a housing, which has a space for inserting a connector and surrounds a contact module which comprises a number of electrical conductors and contact elements which can be contacted by associated plug contacts of the connector, two conductors respectively forming a pair of conductors. To develop the electrical socket in such a way that it can be produced at low cost and the risk of signal coupling between different pairs of conductors is reduced, it is proposed according to the invention that the contact module comprises a multi-layer circuit board which has compensation capacitors for the capacitive coupling of conductors of different pairs of conductors and means for inductive counter-coupling, in that at least the conductors of two pairs of conductors form conductor tracks in such a way that, in a first conductor track section, the distance of a first conductor track of the first pair of conductors from the first conductor track of the second pair of conductors is less than the distance from the second conductor track of the second pair of conductors, whereas, in the second conductor track section, the distance of the first conductor track of the first pair of conductors from the second conductor track of the second pair of conductors is less than from the first conductor track of the second pair of conductors.

EP1535372B1, drawing sheet 1
Sheet 1 of 5

Term

Term ended

Expired 2 August 2023, 3.1 years ago.

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25 claims: 25 independent, 0 dependent

  1. 1
    Electrical socket with a housing (11;111), which has a compartment (14) for inserting a connector and surrounds a contact module (17;117), the contact module (17;117) comprising a number of electrical conductors and contact elements which can be contacted by associated plug contacts of the connector, two conductors respectively forming a pair of conductors for the transmission of a high-frequency electrical signal and at least two conductors intersecting, the contact module (17;117) comprising a multi-layer electrical circuit board (19;119), and the contact elements being inserted into the circuit board (19;119) and respectively forming a contact spring (37) by their end regions projecting beyond the circuit board (19;119) and facing toward the compartment (14) for the connector, and the circuit board (19;119) carrying compensation capacitors (66, 67;71, 72;78, 79;88, 89) for the capacitive coupling of conductors of different pairs of conductors, and the circuit board (19;119) carrying conductor tracks (69, 74, 75, 81;169, 174, 175, 181) which form the electrical conductors of at least two pairs of conductors in such a way that, in a first conductor track section, a first conductor track (74;174) of a first pair of conductors is at a smaller distance from a first conductor track (69;169) of the second pair of conductors than from the second conductor track (81;181) of the second pair of conductors, whereas, in a second conductor track section, the first conductor track (74;174) of the first pair of conductors is at a smaller distance from the second conductor track (81;181) of the second pair of conductors than from the first conductor track (69;169) of the second pair of conductors, characterized in that the conductor tracks (174, 175, 169, 181) of the first and second pairs of conductors intersect contactlessly at a common point of intersection (S). Elektrische Steckbuchse mit einem Gehäuse (11;111), das einen Steckerschacht (14) zum Einführen eines Verbindungssteckers aufweist und ein Kontaktmodul (17;117) umgibt, wobei das Kontaktmodul (17;117) mehrere elektrische Leiter umfaßt sowie Kontaktelemente, die von zugeordneten Steckkontakten des Verbindungssteckers kontaktierbar sind, wobei jeweils zwei Leiter ein Leiterpaar ausbilden zur Übertragung eines hochfrequenten elektrischen Signales und sich zumindest zwei Leiter überschneiden, wobei das Kontaktmodul (17;117) eine mehrlagige elektrische Leiterplatte (19;119) umfaßt und die Kontaktelemente in die Leiterplatte (19;119) eingesetzt sind und mit ihren über die Leiterplatte (19;119) überstehenden, dem Steckerschacht (14) zugewandten Endbereichen jeweils eine Kontaktfeder (37) ausbilden, und wobei die Leiterplatte (19;119) Kompensationskondensatoren (66, 67;71, 72;78, 79;88, 89) trägt zur kapazitiven Kopplung von Leitern unterschiedlicher Leiterpaare, und wobei die Leiterplatte (19;119) Leiterbahnen (69, 74, 75, 81;169, 174, 175, 181) trägt, die die elektrischen Leiter zumindest zweier Leiterpaare ausbilden, wobei in einem ersten Leiterbahnabschnitt eine erste Leiterbahn (74;174) eines ersten Leiterpaares zu einer ersten Leiterbahn (69;169) des zweiten Leiterpaares einen geringeren Abstand aufweist als zur zweiten Leiterbahn (81;181) des zweiten Leiterpaares, während in einem zweiten Leiterbahnabschnitt die erste Leiterbahn (74;174) des ersten Leiterpaares zur zweiten Leiterbahn (81;181) des zweiten Leiterpaares einen geringeren Abstand aufweist als zur ersten Leiterbahn (69;169) des zweiten Leiterpaares, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Leiterbahnen (174, 175, 169, 181) des ersten und zweiten Leiterpaares in einem gemeinsamen Schnittpunkt (S) berührungslos überschneiden. Fiche électrique femelle comprenant un boîtier (11 ;111) qui comporte une cavité de connecteur mâle (14), destinée à l'insertion d'une fiche de connexion, et un module de contact (17 ;117), ledit module de contact (17 ;117) comportant plusieurs conducteurs électriques ainsi que des éléments de contact avec lesquels peuvent être en contact des contacts enfichables associés de la fiche de connexion, deux conducteurs formant à chaque fois une paire de conducteurs pour la transmission d'un signal électrique à haute fréquence et au moins deux conducteurs se croisant, le module de contact (17 ;117) comportant une carte de circuits imprimés électrique multicouches (19 ;119), et les éléments de contact étant insérés dans la carte de circuits imprimés (19 ;119) en formant chacun un ressort de contact (37) au niveau de leur région d'extrémité dirigée vers la cavité de connecteur mâle (14) et en saillant au-dessus de la carte de circuits imprimés (19 ;119), la carte de circuits imprimés (19 ;119) supportant des condensateurs de compensation (66, 67 ;71, 72 ;78, 79 ;88, 89) pour le couplage capacitif de conducteurs de différentes paires de conducteurs, et la carte de circuits imprimés (19 ;119) supportant des pistes conductrices (69, 74, 75, 81 ;169, 174, 175, 181) qui forment les conducteurs électriques d'au moins deux paires de conducteurs, où, dans une première portion de pistes conductrices, une première piste conductrice (74 ;174) d'une première paire de conducteurs étant moins distante d'une première piste conductrice (69 ;169) de la deuxième paire de conducteurs que de la deuxième piste conductrice (81 ;181) de la deuxième paire de conducteurs, tandis que, dans une deuxième portion de pistes conductrices, la première piste conductrice (74 ;174) de la première paire de conducteurs étant moins distante de la deuxième piste conductrice (81 ;181) de la deuxième paire de conducteurs que de la première piste conductrice (69 ;169) de la deuxième paire de conducteurs, caractérisée en ce que les pistes conductrices (174, 175, 169, 181) des première et deuxième paires de conducteurs se croisent sans contact en un point d'intersection commun (S).
  2. 2
    Electrical socket according to Claim 1, characterized in that the first conductor track section follows on directly from the contact springs (37). Elektrische Steckbuchse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der erste Leiterbahnabschnitt unmittelbar an die Kontaktfedern (37) anschließt. Fiche électrique femelle selon la revendication 1, caractérisée en ce que la première portion de pistes électriques se raccorde directement aux ressorts de contact (37).
  3. 3
    Electrical socket according to Claim 1 or 2, characterized in that the first conductor track section is shorter than the second conductor track section. Elektrische Steckbuchse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Leiterbahnabschnitt kürzer ist als der zweite Leiterbahnabschnitt. Fiche électrique femelle selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la première portion de pistes conductrices est plus courte que la deuxième portion de pistes conductrices.
  4. 4
    Electrical socket according to Claim 1, 2 or 3, characterized in that the conductor tracks (174, 175, 169, 181) of the first and second pairs of conductors in the second conductor track section are disposed at the corner points of an equal-sided quadrangle with respect to the cross-section of the circuit board (119). Elektrische Steckbuchse nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterbahnen (174, 175, 169, 181) des ersten und des zweiten Leiterpaares im zweiten Leiterbahnabschnitt bezogen auf den Querschnitt der Leiterplatte (119) an den Eckpunkten eines gleichseitigen Vierecks angeordnet sind. Fiche électrique femelle selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisée en ce que les pistes conductrices (174, 175, 169, 181) des première et deuxième paires de conducteurs, dans la deuxième portion de pistes conductrices, sont disposées aux coins d'un rectangle formé par la carte de circuits imprimés (119) lorsqu'elle est vue en coupe transversale.
  5. 5
    Electrical socket according to one of the preceding claims, characterized in that the circuit board (119) is of a four-layer configuration, and the conductor tracks (174, 175, 169, 181) of the first and second pairs of conductors in the second conductor track section respectively run in one plane of the circuit board (119). Elektrische Steckbuchse nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (119) vierlagig ausgestaltet ist, wobei die Leiterbahnen (174, 175, 169, 181) der ersten und zweiten Leiterpaare im zweiten Leiterbahnabschnitt jeweils in einer Ebene der Leiterplatte (119) verlaufen. Fiche électrique femelle selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la carte de circuits imprimés (119) est conformée avec quatre couches, les pistes conductrices (174, 175, 169, 181) des première et deuxième paires de conducteurs, dans la deuxième portion de pistes conductrices, s'étendant chacune dans un plan de la carte de circuits imprimés (119).
  6. 6
    Electrical socket according to Claim 5, characterized in that the conductor tracks (174, 175, 169, 181) of the first and second pairs of conductors in the second conductor track section are disposed at the corner points of a square with respect to the cross-section of the circuit board (119). Elektrische Steckbuchse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterbahnen (174, 175, 169, 181) des ersten und zweiten Leiterpaares im zweiten Leiterbahnabschnitt bezogen auf den Querschnitt der Leiterplatte (119) an den Eckpunkten eines Quadrates angeordnet sind. Fiche électrique femelle selon la revendication 5, caractérisée en ce que les pistes conductrices (174, 175, 169, 181) des première et deuxième paires de conducteurs, dans la deuxième portion de pistes conductrices, sont disposées aux coins d'un carré formé par la carte de circuits imprimés (119) lorsqu'elle est vue en coupe transversale.
  7. 7
    Electrical socket according to one of the preceding claims, characterized in that the conductor tracks (74, 75;174, 175, 169, 181) of at least one pair of conductors intersect contactlessly between the first and second conductor track sections. Elektrische Steckbuchse nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Leiterbahnen (74, 75;174, 175, 169, 181) zumindest eines Leiterpaares zwischen dem ersten und zweiten Leiterbahnabschnitt berührungslos überschneiden. Fiche électrique femelle selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les pistes conductrices (74, 75 ;174, 175, 169, 181) d'au moins une paire de conducteurs se croisent sans contact entre les première et deuxième portions de pistes conductrices.
  8. 8
    Electrical socket according to one of the preceding claims, characterized in that the conductor tracks (174, 175, 169, 181) of different pairs of conductors intersect contactlessly at a single point of intersection. Elektrische Steckbuchse nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Leiterbahnen (174, 175, 181, 169) unterschiedlicher Leiterpaare in einem einzigen Schnittpunkt berührungslos überschneiden. Fiche électrique femelle selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les pistes conductrices (174, 175, 181, 169) de différentes paires de conducteurs se croisent sans contact en un point d'intersection unique.
  9. 9
    Electrical socket according to one of the preceding claims, characterized in that the conductor tracks (174, 175, 169, 181) are aligned parallel to one another in a region following on from the common point of intersection (S). Elektrische Steckbuchse nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterbahnen (174, 175, 169, 181) in einem sich an den gemeinsamen Schnittpunkt (S) anschließenden Bereich parallel zueinander ausgerichtet sind. Fiche électrique femelle selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les pistes conductrices (174, 175, 169, 181), se trouvant dans une région se raccordant au point d'intersection commun (S), sont orientées parallèlement l'une à l'autre.
  10. 10
    Electrical socket according to one of the preceding claims, characterized in that the conductor tracks (174, 175, 169, 181) of the first and second pairs of conductors are aligned mirror-symmetrically in relation to one another. Elektrische Steckbuchse nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterbahnen (174, 175, 169, 181) des ersten und zweiten Leiterpaares spiegelsymmetrisch zueinander ausgerichtet sind. Fiche électrique femelle selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les pistes conductrices (174, 175, 169, 181) des première et deuxième paires de conducteurs sont orientées symétriquement l'une par rapport à l'autre.
  11. 11
    Electrical socket according to one of the preceding claims, characterized in that the contact elements are pressed into the circuit board (19;119). Elektrische Steckbuchse nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktelemente in die Leiterplatte (19;119) eingepresst sind. Fiche électrique femelle selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les éléments de contact sont enfoncés dans la carte de circuits imprimés (19 ;119).
  12. 12
    Electrical socket according to one of the preceding claims, characterized in that the contact elements reach through the circuit board (19;119). Elektrische Steckbuchse nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktelemente die Leiterplatte (19;119) durchgreifen. Fiche électrique femelle selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les éléments de contact sont accrochés à travers la carte de circuits imprimés (19 ;119).
  13. 13
    Electrical socket according to one of the preceding claims, characterized in that at least some of the contact elements are produced from spring steel. Elektrische Steckbuchse nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einige der Kontaktelemente aus Federstahl gefertigt sind. Fiche électrique femelle selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'au moins un certain nombre des éléments de contact sont fabriqués à partir d'acier à ressort.
  14. 14
    Electrical socket according to one of the preceding claims, characterized in that the compensation capacitors are respectively formed by two electrically conductive layer regions (66, 67;71, 72;78, 79;88, 89) lying opposite each other, disposed in different planes of the circuit board (19;119). Elektrische Steckbuchse nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompensationskondensatoren jeweils von zwei einander gegenüberliegenden, in unterschiedlichen Ebenen der Lei terplatte (19;119) angeordneten, elektrisch leitfähigen Schichtbereichen (66, 67;71, 72;78, 79;88, 89) ausgebildet sind. Fiche électrique femelle selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les condensateurs de compensation sont formés chacun par deux zones de couche opposées (66, 67 ;71, 72 ;78, 79 ;88, 89) électriquement conductrices et disposées dans des plans différents de la carte de circuits imprimés (19 ;119).
  15. 15
    Electrical socket according to one of the preceding claims, characterized in that the compensation capacitors (66, 67;71, 72;78, 79;88, 89) are disposed in the region of the circuit board (19;119) directly adjacent the contact springs (37). Elektrische Steckbuchse nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompensationskondensatoren (66, 67;71, 72;78, 79;88, 89) in dem den Kontaktfedern (37) unmittelbar benachbarten Bereich der Leiterplatte (19;119) angeordnet sind. Fiche électrique femelle selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les condensateurs de compensation (66, 67 ;71, 72 ;78, 79 ;88, 89) sont disposés dans la zone de la carte de circuits imprimés (19 ;119) qui est immédiatement adjacente aux ressorts de contact (37).
  16. 16
    Electrical socket according to one of the preceding claims, characterized in that each pair of conductors is coupled to the directly adjacent pair of conductors by means of at least one compensation capacitor (66, 67;71, 72;78, 79;88, 89). Elektrische Steckbuchse nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Leiterpaar über mindestens einen Kompensationskondensator (66, 67;71, 72;78, 79;88, 89) mit dem unmittelbar benachbart angeordneten Leiterpaar gekoppelt ist. Fiche électrique femelle selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que chaque paire de conducteurs est couplée à la paire de conducteurs immédiatement adjacente par l'intermédiaire d'au moins un condensateur de compensation (66, 67 ;71, 72 ;78, 79 ;88, 89).
  17. 17
    Electrical socket according to one of the preceding claims, characterized in that the circuit board (19) is of a three-layer configuration. Elektrische Steckbuchse nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (19) dreilagig ausgestaltet ist. Fiche électrique femelle selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la carte de circuits imprimés (19) est conformée avec trois couches.
  18. 18
    Electrical socket according to Claim 17, characterized in that the circuit board (19) is asymmetrically configured. Elektrische Steckbuchse nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (19) asymmetrisch ausgestaltet ist. Fiche électrique femelle selon la revendication 17, caractérisée en ce que la carte de circuits imprimés (19) a une conformation asymétrique.
  19. 19
    Electrical socket according to one of the preceding claims, characterized in that the circuit board (19;119) carries on its underside (39), facing away from the compartment (14) for the connector, a number of pairs of terminal elements, which are respectively associated with a pair of conductors, and the pairs of terminal elements are disposed at a distance from one another. Elektrische Steckbuchse nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (19;119) auf ihrer dem Stekkerschacht (14) abgewandten Unterseite (39) mehrere Paare von Anschlußelementen trägt, die jeweils einem Leiterpaar zugeordnet sind, wobei die Paare von Anschlußelementen im Abstand zueinander angeordnet sind. Fiche électrique femelle selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la carte de circuits imprimés (19 ;119) supporte sur son côté inférieur (39), qui est opposé à la cavité de connecteur mâle (14), plusieurs paires d'éléments de raccordement qui sont associées chacune à une paire de conducteurs, les paires d'éléments de raccordement étant placées à distance l'une de l'autre.
  20. 20
    Electrical socket according to Claim 19, characterized in that the terminal elements are aligned perpendicularly in relation to the underside of the circuit board (19;119). Elektrische Steckbuchse nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußelemente senkrecht zur Unterseite der Leiterplatte (19;119) ausgerichtet sind. Fiche électrique femelle selon la revendication 19, caractérisée en ce que les éléments de raccordement sont orientés perpendiculairement au côté inférieur de la carte de circuits imprimés (19 ;119).
  21. 21
    Electrical socket according to Claim 19, characterized in that the terminal elements are aligned obliquely in relation to the underside of the circuit board (19;119). Elektrische Steckbuchse nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußelemente schräg zur Unterseite der Leiterplatte (19;119) ausgerichtet sind. Fiche électrique femelle selon la revendication 19, caractérisée en ce que les éléments de raccordement sont orientés obliquement par rapport au côté inférieur de la carte de circuits imprimés (19 ;119).
  22. 22
    Electrical socket according to Claim 19, 20 or 21, characterized in that the terminal elements are inserted into the circuit board (19;119). Elektrische Steckbuchse nach Anspruch 19, 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußelemente in die Leiterplatte (19;119) eingesetzt sind. Fiche électrique femelle selon la revendication 19, 20 ou 21, caractérisée en ce que les éléments de raccordement sont insérés dans la carte de circuits imprimés (19 ;119).
  23. 23
    Electrical socket according to one of Claims 19 to 22, characterized in that the terminal elements and the contact elements are formed as contact pins (20-33) pressed into the circuit board (19;119), some contact pins (21-28) projecting beyond the upper side, facing toward the compartment (14) for the connector, and forming the contact springs (37), and some contact pins (20, 22, 27, 29, 30-33) projecting beyond the underside (39) of the circuit board (19;119), facing away from the compartment (14) for the connector, and forming contacts (41) for the connection of connecting elements. Elektrische Steckbuchse nach einem der Ansprüche 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußelemente und die Kontaktelemente als in die Leiterplatte (19;119) eingepresste Kontaktstifte (20-33) ausgebildet sind, wobei einige Kontaktstifte (21-28) über die dem Steckerschacht (14) zugewandte Oberseite überstehen und die Kontaktfedern (37) ausbilden und wobei einige Kontaktstifte (20, 22, 27, 29, 30-33) über die dem Steckerschacht (14) abgewandte Unterseite (39) der Leiterplatte (19;119) überstehen und Kontakte (41) zum Anschluß von Verbindungselementen ausbilden. Fiche électrique femelle selon l'une des revendications 19 à 22, caractérisée en ce que les éléments de raccordement et les éléments de contact sont conformés en picots de contact (20-33) enfoncés dans la carte de circuits imprimés (19 ;119), certains des picots de contact (21-28) saillant du côté supérieur qui est dirigé vers la cavité de connecteur mâle (14) et formant les ressorts de contact (37), et certains des picots de contact (20, 22, 27, 29, 30 - 33) saillant du côté inférieur (39) de la carte de circuits imprimés qui est opposé à la cavité de connecteur mâle (14) et formant des contacts (41) destinés au raccordement des éléments de raccordement.
  24. 24
    Electrical socket according to Claim 23, characterized in that the contact pins (21-28) projecting beyond the upper side (35) of the circuit board (19;119) form a contact configuration with eight contact springs (37) disposed next to one another. Elektrische Steckbuchse nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die über die Oberseite (35) der Leiterplatte (19;119) überstehenden Kontaktstifte (21-28) eine Kontaktanordnung mit acht nebeneinander angeordneten Kontaktfedern (37) ausbilden. Fiche électrique femelle selon la revendication 23, caractérisée en ce que les picots de contact (21-28), saillant du côté supérieur (35) de la carte de circuits imprimés (19 ;119), forment un agencement de contact à huit ressorts de contact (37) disposés l'un à côté de l'autre.
  25. 25
    Electrical socket according to Claim 23 or 24, characterized in that the contact pins (20, 22, 27, 29, 30-33) projecting beyond the underside (39) of the circuit board (19;119) form a terminal configuration with four spaced-apart pairs of contacts (41). Elektrische Steckbuchse nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, daß die über die Unterseite (39) der Leiterplatte (19;119) überstehenden Kontaktstifte (20, 22, 27, 29, 30-33) eine Anschlußanordnung ausbilden mit vier zueinander beabstandeten Paaren von Kontakten (41). Fiche électrique femelle selon la revendication 23 ou 24, caractérisée en ce que les picots de contact (20, 22, 27, 29, 30-33), saillant du côté inférieur (39) de la carte de circuits imprimés (19 ;119), forment un agencement de raccordement à quatre paires de contact (41) distantes l'une de l'autre.
Independent claims25