專利名稱：多級(jí)近端串音補(bǔ)償?shù)闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在通訊連接器中的近端串音(NEXT)補(bǔ)償，更具體地說(shuō)，涉及使用諸如由不同介電常數(shù)材料組成的印刷電路板(PCB)的基片消除或減少NEXT的技術(shù)。
背景技術(shù)：
在連接器中導(dǎo)體之間的噪聲或訊號(hào)干擾被稱為串音。串音在使用連接器的通訊裝置中是一個(gè)常見(jiàn)的難題。尤其是，在經(jīng)常用于計(jì)算機(jī)的模數(shù)插頭與模數(shù)插口緊密配合的通訊系統(tǒng)中，插口和/或插頭內(nèi)部的導(dǎo)電線(導(dǎo)體)引起近端串音(NEXT)，即，在短距離中位置接近的導(dǎo)電線上的串音。一個(gè)插頭，由于它的結(jié)構(gòu)或電纜終止于該插頭的形式可以產(chǎn)生高串音或低串音。有高串音的插頭在本文中被稱為高串音插頭，而有低串音的插頭在本文被稱為低串音插頭。
授予Adriaenssens等人的美國(guó)專利號(hào)5997358(以下稱為“‘358專利”)描述了一個(gè)用于補(bǔ)償這種NEXT的二級(jí)模式?！?58專利的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用而結(jié)合在本文中。更進(jìn)一步，美國(guó)專利號(hào)5915989；6042427；6050843；和6270381的主題內(nèi)容也通過(guò)引用而結(jié)合在本文中。
‘358專利通常通過(guò)以兩級(jí)在插口中添加合成的或人工的串音減少模數(shù)插頭的導(dǎo)電線對(duì)之間的NEXT(最初串音)，因而消除串音或者降低插頭插口組合的總串音。合成的串音在本文被稱為補(bǔ)償串音。這個(gè)方法一般通過(guò)將連接器內(nèi)部一個(gè)導(dǎo)體的線路和連接器內(nèi)部另一導(dǎo)體的線路交叉兩次，由此提供兩級(jí)NEXT補(bǔ)償。這個(gè)模式在減少NEXT方面比單級(jí)添加補(bǔ)償?shù)哪Ｊ礁行?，尤其在除了在一定的延時(shí)之后以外補(bǔ)償不能被引入的通常情況下更是如此。
盡管有效，但是‘358專利的NEXT補(bǔ)償方案具有一個(gè)缺點(diǎn)，也就是，和電訊工業(yè)協(xié)會(huì)(TIA)極限線相關(guān)的NEXT容限當(dāng)高串音插頭被用于插口時(shí)在低頻率(低于大約100MHz)上變壞，且當(dāng)?shù)痛舨孱^被用于插口時(shí)在高頻率(超過(guò)大約250MHz)上變壞。更具體地說(shuō)，當(dāng)在二級(jí)補(bǔ)償?shù)牟蹇字械膬粞a(bǔ)償串音少于初始串音(即，當(dāng)高串音插頭被插入插孔中)時(shí)，插頭插孔組合被認(rèn)為補(bǔ)償不足，而且在零位設(shè)置在通過(guò)級(jí)間延遲和補(bǔ)償級(jí)的大小所確定的頻率點(diǎn)上之前，結(jié)果的NEXT頻率特性在低頻率上將達(dá)到峰值。在此情況下，和TIA極限線相關(guān)的NEXT容限在低頻率上最差。另一方面，當(dāng)在這個(gè)插口中的凈補(bǔ)償串音高于初始串音(即，當(dāng)?shù)痛舨孱^被插入時(shí))時(shí)，插頭插口組合被認(rèn)為補(bǔ)償過(guò)度，而且結(jié)果的NEXT頻率特性將沒(méi)有零位，而NEXT頻率特性的斜率在很高頻率上將逐漸地向著60dB/十進(jìn)位增加，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)TIA的20dB/十進(jìn)位的極限斜率。在此情況下，和TIA極限線相關(guān)的NEXT容限在高頻率上最差。
因而，盡管在高串音插頭被用于插口時(shí)低頻容限(連接器的低頻特性)可以通過(guò)增加補(bǔ)償水平提高，但是當(dāng)?shù)痛舨孱^被用于插口時(shí)這種行為會(huì)導(dǎo)致高頻容限進(jìn)一步變壞。相反地，盡管在低串音插頭被用于插口時(shí)高頻容限可以通過(guò)降低補(bǔ)償水平提高，但是當(dāng)高串音插頭被用于插口時(shí)這種行為會(huì)導(dǎo)致低頻容限進(jìn)一步變壞。
因此就存在一種技術(shù)需求，該技術(shù)能同時(shí)降低或消除當(dāng)?shù)痛舨孱^被使用時(shí)在諸如250MHz或之上的高頻率，以及當(dāng)高串音插頭被使用時(shí)在諸如100MHz或之下的低頻率上的NEXT。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明克服了減少連接器中的NEXT的相關(guān)技術(shù)的難題和局限性。具體地說(shuō)，本發(fā)明提供了一種裝置和方法，通過(guò)用具有不同電介質(zhì)頻率特性的材料制造多級(jí)補(bǔ)償系統(tǒng)的不同的基片，同時(shí)提高使用低串音插頭時(shí)的NEXT高頻性能和使用高串音插頭時(shí)的NEXT低頻性能。因此，本發(fā)明既提高了模數(shù)輸出和面板的低頻(例如，1-100MHz)串音性能又提高了高頻(例如，250-500MHz；或500MHz和更高)串音性能。


通過(guò)參考附圖從本發(fā)明的實(shí)施例的下列詳細(xì)描述中，本發(fā)明的各個(gè)方面將變得顯而易見(jiàn)，其中圖1(a)是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的連接器的側(cè)視圖；圖1(b)是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的圖1(a)的印刷電路板和補(bǔ)償電容器的俯視平面圖；
圖2是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的連接器的印刷電路板和補(bǔ)償電容器的俯視平面圖；圖3(a)是根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的連接器的印刷電路板的側(cè)視圖；圖3(b)是根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的圖3(a)的印刷電路板和補(bǔ)償電容器的俯視平面圖；圖4(a)是根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的連接器的印刷電路板的側(cè)視圖；圖4(b)是根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的圖4(a)的印刷電路板和補(bǔ)償電容器的俯視平面圖；和圖5是根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施例的連接器的側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將詳細(xì)參考本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例說(shuō)明附圖中的實(shí)例。在本申請(qǐng)中，“級(jí)”是指進(jìn)行在補(bǔ)償延遲點(diǎn)上發(fā)生的補(bǔ)償?shù)牡攸c(diǎn)。
本發(fā)明提供了多種結(jié)構(gòu)的印刷電路板(PCB)，該結(jié)構(gòu)的印刷電路板可以代替‘358專利中圖7A的印刷線路板。在一些實(shí)施例中，本發(fā)明的PCB通過(guò)層疊多個(gè)具有不同介電常數(shù)(DK)的基片而構(gòu)成。
根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例，圖1(a)是連接器的側(cè)視圖，圖1(b)是圖1(a)的印刷電路板和補(bǔ)償電容器的俯視平面圖。
參考圖1(a)和1(b)，連接器包括具有跨接線14的觸點(diǎn)30和混合PCB10，在該處插頭20與連接器緊密配合。插頭20可以是模數(shù)插頭，諸如用于電話線或?qū)€(gè)人計(jì)算機(jī)連接到墻上輸出插座的接插線的末端的插頭。觸點(diǎn)30可以被焊接或被壓入適配到位于PCB10的適當(dāng)位置上的電鍍通孔中并且可以是彈簧導(dǎo)線觸點(diǎn)。此外，觸點(diǎn)30具有載流部分30b和非載流部分30a，在圖1(a)中標(biāo)示出這些部分30a和30b之間的分界線BD。觸點(diǎn)30和PCB10可以被安置在諸如模數(shù)插口的外殼中，當(dāng)插頭20進(jìn)入插口時(shí)，使插頭20上的電觸點(diǎn)經(jīng)由觸點(diǎn)30和PCB10上的電觸點(diǎn)緊密配合。
根據(jù)第一實(shí)施例的PCB10由交替層疊的五個(gè)基片(S1-S5)和六個(gè)金屬化層(ML1-ML6)組成。更具體地，基片和金屬化層以下列順序(從上到下)層疊ML1、S1、ML2、S2、ML3、S3、ML4、S4、ML5、S5和ML6。第一基片S1、第二基片S2和第三基片S3的一半/部分由具有低斜率DK(即，介電常數(shù)相對(duì)于頻率的下降率低)的材料制成。介電常數(shù)是眾所周知的用于描述材料儲(chǔ)存靜電能量的能力的術(shù)語(yǔ)。第三基片S3的另一半/部分、第四基片S4和第五基片S5由具有高斜率DK(即，介電常數(shù)相對(duì)于頻率的下降率高)的材料制成?；琒1-S5的兩個(gè)不同DK材料的使用通過(guò)陰影線的存在和不存在表示。
金屬化層ML1-ML6分別表示形成在基片表面上的金屬化的導(dǎo)電圖形，該基片直接處于相應(yīng)金屬化層的下方。在圖1(b)中，具有如圖1(a)所示的跨接線14的觸點(diǎn)30被表示為例如導(dǎo)電線對(duì)12，并且被顯示為形成在第一金屬化層ML1上。作為第一級(jí)補(bǔ)償電容器的交叉指型電容器40a和40b被分別形成在第四和第五金屬化層ML4和ML5上或作為它們的一部分。作為第二級(jí)補(bǔ)償電容器的交叉指型電容器42a和42b被分別形成在第二和第三金屬化層ML2和ML3上或作為它們的一部分。交叉指型電容器是具有兩個(gè)各自在不同電勢(shì)上的互相嚙合的金屬梳的同平面排列的電容器，且已為人所知。
在此實(shí)施例中，電容器40a和40b被復(fù)制在層ML4和ML5上，且電容器42a和42b被復(fù)制在層ML2和ML3上。在本申請(qǐng)中，和補(bǔ)償電容器相關(guān)的“復(fù)制”意思是完全相同地復(fù)制在全部指定的金屬化層上。換句話說(shuō)，電容器40a將具有與電容器40b完全相同的形狀和尺寸，且與電容器40b垂直對(duì)齊。同樣地，電容器42a將具有與電容器42b完全相同的形狀和尺寸，且與電容器42b垂直對(duì)齊。復(fù)制交叉指型電容器的理由是為了增加電容量而不必增加足跡(表面覆蓋度)。也可以用更大足跡的交叉指型電容器而不需要這樣的復(fù)制。另一方面，如果印刷電路板被構(gòu)造成有更多的金屬化層，那么交叉指型電容器可以被復(fù)制在多于兩個(gè)的金屬化層上，如果需要可制得更小的足跡。
根據(jù)本發(fā)明，用于基片的不同DK材料的使用以及金屬化層的交叉指型電容器和跨接線導(dǎo)電線對(duì)的使用能夠減少由插頭20所引入的如果插頭20是低串音插頭時(shí)在高頻率，以及如果插頭20是高串音插頭時(shí)在低頻率上的NEXT。工作如何進(jìn)行的解釋如下。
NEXT被歸因于兩個(gè)因素電容耦合和電感耦合。兩條導(dǎo)電線的緊密接近引起電容耦合，而流過(guò)這些導(dǎo)電線的電流引起電感耦合。因而，插頭20在其與觸點(diǎn)30緊密配合時(shí)引入了電容耦合和電感耦合，并因此產(chǎn)生NEXT。
為了減少或補(bǔ)償由電感耦合引起的NEXT，導(dǎo)電線對(duì)12(觸點(diǎn)30)具有跨接線14。這已經(jīng)在‘358專利中已知和公開(kāi)揭示。
為了減少或補(bǔ)償由電容耦合引起的NEXT，PCB10包括兩級(jí)的電容補(bǔ)償因子。在圖1(a)和1(b)中，第一級(jí)處在從初始串音開(kāi)始的最小延遲之處，該處處于PCB10的一部分上，在該部分上第一級(jí)經(jīng)由觸點(diǎn)30的非載流部分30a被直接電連接到插頭20的觸點(diǎn)截取觸點(diǎn)30的地方。第二級(jí)處在從第一級(jí)開(kāi)始的某些延遲之處，該處處于PCB10的一部分上，該部分從插頭20的觸點(diǎn)截取觸點(diǎn)30的地方經(jīng)由觸點(diǎn)30的載流部分30b移開(kāi)。
在本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例中，交叉指型或平行板型電容器被置于第一級(jí)的與高斜率DK材料制成的基片結(jié)合的金屬化層上。平行板電容器是由兩個(gè)在不同電勢(shì)上的平行金屬板組成的電容器，并且是已知的電容器。在第二級(jí)中，交叉指型或平行板型電容器被置于與低斜率DK材料制成的基片結(jié)合的金屬化層上。例如，在第一實(shí)施例中，由于基片S4和S5由高斜率DK材料制成，因而交叉指型電容器40a和40b被分別置于第一級(jí)區(qū)域的金屬化層ML4和ML5上。同樣由于基片S1和S2由低斜率DK材料制成，因而交叉指型電容器42a和42b被分別置于第二級(jí)區(qū)域的金屬化層ML2和ML3上。
在本發(fā)明中，通過(guò)在具有高DK斜率的PCB基片中安置第一級(jí)交叉指型電容器(或其它類型的電容器)使第一級(jí)電容耦合的大小隨著頻率下降。另一方面，通過(guò)在具有低DK斜率的PCB基片中安置第二級(jí)交叉指型電容器(或其它類型的電容器)而使第二級(jí)電容耦合隨頻率相對(duì)平坦。結(jié)果，由第一級(jí)補(bǔ)償串音減去第二級(jí)補(bǔ)償串音組成的連接器的凈補(bǔ)償串音(合成串音)隨著頻率(即，隨著頻率的增加)下降。換句話說(shuō)，凈補(bǔ)償串音取決于頻率可變，使得本發(fā)明在高頻提供了低水平的補(bǔ)償串音從而使連接器中串音的補(bǔ)償過(guò)度最小化，而在低頻提供了高水平的補(bǔ)償串音從而使連接器中的串音補(bǔ)償不足最小化。通過(guò)在高頻提供低水平的補(bǔ)償串音，本發(fā)明提高了低串音插頭被插入插口時(shí)連接器的高頻容限。另一方面，通過(guò)在低頻提供高水平的補(bǔ)償串音，本發(fā)明提高了高串音插頭被插進(jìn)插口時(shí)連接器的低頻容限。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的圖1(a)的印刷電路板和補(bǔ)償電容器的俯視平面圖。除了使用不同類型的補(bǔ)償電容器外第二實(shí)施例和第一實(shí)施例完全相同。即，第一級(jí)補(bǔ)償電容器使用平行板電容器46a和46b實(shí)現(xiàn)，第二級(jí)補(bǔ)償電容器使用平行板電容器48a和48b實(shí)現(xiàn)。平行板電容器46a和46b分別形成在圖1(a)的金屬化層ML4和ML5上，且平行板電容器48a和48b分別形成在金屬化層ML2和ML3上。結(jié)果，第二實(shí)施例以和第一實(shí)施例同樣的方式運(yùn)轉(zhuǎn)并獲得上述相同的好處。
根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例，圖3(a)是連接器的印刷電路板的側(cè)視圖，圖3(b)是圖3(a)的印刷電路板和補(bǔ)償電容器的俯視平面圖。第三實(shí)施例類似于第一實(shí)施例，其中連接器包括觸點(diǎn)30和PCB并且接納諸如插頭20的插頭。然而，取代如第一實(shí)施例中使用由高斜率和低斜率DK材料制成的混合PCB10，在第二實(shí)施例中使用同質(zhì)的PCB50，其中PCB的所有基片都由高斜率DK材料制成。同樣，取代PCB中通過(guò)使用交叉指型或平行板型電容器集成電容器，在第二級(jí)區(qū)域可使用表面安裝型的電容器。
具體地，參考圖3(a)，根據(jù)第三實(shí)施例的PCB50由交替層疊的四個(gè)基片S1-S4和五個(gè)金屬化層ML1-ML5組成。全部四個(gè)基片S1-S4都由高DK材料制成。在第一金屬化層ML1上的觸點(diǎn)30沒(méi)有在圖3(a)中顯示，但是在圖3(b)中被顯示為具有跨接線14的導(dǎo)電線對(duì)12。
參考圖3(b)，在第一級(jí)，平行板型電容器60a和60b被分別形成在第二和第三金屬化層ML2和ML3上或作為它們的一部分，其中每個(gè)電容器的兩個(gè)板60a和60b都彼此平行。在第二級(jí)，表面安裝電容器62a和62b被安裝在第一金屬化層ML1上(或安裝在最后的金屬化層下)。
在此實(shí)施例中，第一級(jí)電容耦合的大小隨著頻率下降，因?yàn)榈谝患?jí)平行板型電容器60a和60b處于具有高DK斜率的PCB50中。另一方面，第二級(jí)電容耦合隨著頻率相對(duì)平坦，因?yàn)榈诙?jí)電容使用分立的表面安裝電容器實(shí)現(xiàn)。結(jié)果，由第一級(jí)補(bǔ)償串音減去第二級(jí)補(bǔ)償串音組成的凈補(bǔ)償串音隨著頻率下降。通過(guò)在高頻中提供低水平的補(bǔ)償串音，本發(fā)明提高了低串音插頭被插進(jìn)插口時(shí)連接器的高頻容限。另一方面，通過(guò)在低頻中提供高水平的補(bǔ)償串音，本發(fā)明提高了高串音插頭被插進(jìn)插口時(shí)連接器的低頻容限。
根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例，圖4(a)是連接器的印刷電路板的側(cè)視圖，圖4(b)是圖4(a)的印刷電路板和補(bǔ)償電容器的俯視平面圖。
第四實(shí)施例類似于第一實(shí)施例，其中連接器包括觸點(diǎn)30并且接納諸如插頭20的插頭。然而，取代使用如第一實(shí)施例中由高和低DK材料制成的混合PCB10，在第四實(shí)施例中兩個(gè)同質(zhì)的PCB被設(shè)置在連接器中，其中第一PCB的所有基片都由高斜率DK材料制成，第二PCB的所有基片都由低斜率DK材料制成。
具體地，參考圖4(a)，在第四實(shí)施例中，第一PCB70由交替層疊的四個(gè)基片S1-S4和五個(gè)金屬化層ML1-ML5組成。在第一PCB70中的所有四個(gè)基片S1-S4都由高斜率DK材料制成。第二PCB72由交替層疊的四個(gè)基片S1-S4和五個(gè)金屬化層ML1-ML5組成。在第二PCB72中的所有四個(gè)基片S1-S4都由低斜率DK材料制成。在第一金屬層ML1上的觸點(diǎn)30沒(méi)有顯示在圖4(a)中，但是在圖4(b)中被顯示為具有跨接線14的導(dǎo)電線對(duì)12。
參考圖4(b)，在第一級(jí)，電容器80a和80b是分別形成在第一PCB70的第二和第三金屬化層ML2和ML3上或作為它們一部分的交叉指型電容器。在第二級(jí)，電容器82a和82b是分別形成在第二PCB72的第二和第三金屬化層ML2和ML3上或作為它們一部分的交叉指型電容器。
在此實(shí)施例中，第一級(jí)電容耦合的大小隨著頻率下降，因?yàn)榈谝患?jí)交叉指型電容器處于具有高DK斜率的PCB70中。另一方面，第二級(jí)電容耦合隨著頻率相當(dāng)平坦，因?yàn)榈诙?jí)交叉指型電容器處于具有低DK斜率的PCB72中。結(jié)果，由第一級(jí)補(bǔ)償串音減去第二級(jí)補(bǔ)償串音組成的凈補(bǔ)償串音隨著頻率下降。通過(guò)在高頻提供低水平的補(bǔ)償串音，本發(fā)明提高了低串音插頭被插進(jìn)插口時(shí)連接器的高頻容限。另一方面，通過(guò)在低頻提供高水平的補(bǔ)償串音，本發(fā)明提高了高串音插頭被插進(jìn)插口時(shí)連接器的低頻容限。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施例的連接器的側(cè)視圖。第五實(shí)施例類似于第一實(shí)施例，其中連接器包括觸點(diǎn)30和PCB并且接納諸如插頭20的插頭。然而，取代在PCB中具有五個(gè)基片，在第五實(shí)施例中PCB90具有四個(gè)基片。
具體地，參考圖5，混合PCB90由交替層疊的四個(gè)基片S1-S4和五個(gè)金屬化層ML1-ML5組成。第一和第二基片S1和S2由高斜率DK材料制成，而第三和第四基片S3和S4由低斜率DK材料制成。在第一級(jí)，交叉指型電容器94a被形成在金屬化層ML2上或作為它的一部分。在第二級(jí)，一個(gè)交叉指型電容器96a被形成在金屬化層ML4上或作為它的一部分。
在此實(shí)施例中，第一級(jí)電容耦合的大小隨著頻率而下降，因?yàn)榈谝患?jí)交叉指型電容器處于具有高DK斜率的基片S1和S2之間。另一方面，第二級(jí)電容耦合沒(méi)有隨著頻率明顯下降，因?yàn)榈诙?jí)交叉指型電容器處于具有低DK斜率的基片S3和S4之間。結(jié)果，由第一級(jí)補(bǔ)償串音減去第二級(jí)補(bǔ)償串音組成的凈補(bǔ)償串音隨著頻率而下降。通過(guò)在高頻中提供低水平的補(bǔ)償串音，本發(fā)明提高了低串音插頭被插進(jìn)插口時(shí)連接器的高頻容限。另一方面，通過(guò)在低頻中提供高水平的補(bǔ)償串音，本發(fā)明提高了高串音插頭被插進(jìn)插口時(shí)連接器的低頻容限。
在本發(fā)明的各種實(shí)施例中，被用于PCB基片的高斜率DK材料最好具有在1MHz等于或大約4.0的介電常數(shù)，在1MHz和1GHz之間該介電常數(shù)的頻率每十進(jìn)位的下降率為0.4。被用于PCB基片的低斜率DK材料最好具有等于或大約4.0的介電常數(shù)，其中在1MHz和1GHz的頻率范圍內(nèi)應(yīng)保持平坦。作為一個(gè)例子，諸如FR-4和/或Teflon的材料可以被用作PCB基片。其他可商業(yè)獲得的高和低斜率DK材料都可以被使用。例如，Nelco N4000-7是可用于本發(fā)明的PCB基片的高斜率DK材料的例子，而Nelco N4000-13 SI是可用于本發(fā)明的PCB基片的低DK斜率材料的例子。Nelco N4000-7具有在1MHz為4.5和在1GHz為3.9的介電常數(shù)，而Nelco N4000-13SI具有在1MHz為3.6且在1GHz為3.5的介電常數(shù)。還有，如果需要，這些材料的介電常數(shù)水平可以通過(guò)調(diào)節(jié)交叉指型或平行板型電容器的足跡范圍被很容易地調(diào)整。照此，可以使用在1MHz具有大約3.0至5.0范圍內(nèi)的介電常數(shù)的材料。顯然也可以使用其他材料。
通常，大部分印刷電路板材料的介電常數(shù)(DK)隨著頻率下降。在常規(guī)的2級(jí)補(bǔ)償系統(tǒng)中，由于在同一材料基片上部署反向極性的第一和第二補(bǔ)償級(jí)，這種下降的效果已經(jīng)在很大程度上被削弱。這使得第一和第二級(jí)有相同的DK下降率。本發(fā)明有意在第一級(jí)使用具有很陡峭的DK下降率的材料且在第二級(jí)使用具有很低的DK下降率的材料。這就使結(jié)果的電容耦合有這樣方式的傾向，即隨著頻率增加降低補(bǔ)償?shù)目傮w水平，因而提高了高頻NEXT性能。
盡管說(shuō)明了四或五個(gè)PCB基片，但是非常顯而易見(jiàn)的是任何其他數(shù)量的PCB基片和/或金屬化層都可以被用于PCB。一個(gè)重要方面是，當(dāng)比較用于制造低斜率DK基片和高斜率DK基片的材料時(shí)，DK斜率存在大的差異。高DK斜率和低DK斜率之間的差異可以處在頻率的每十進(jìn)位0.15至0.45的范圍內(nèi)。
由于具有兩個(gè)不同DK斜率的材料，連接器的設(shè)計(jì)者具有設(shè)計(jì)/提高電容器值的更大的靈活性從而更好地抑制連接器的NEXT。更進(jìn)一步，NEXT抑制的各個(gè)級(jí)可以被安置在具有非常不同DK斜率的基片上/基片之間。本發(fā)明的結(jié)果的連接器可以與外殼、絕緣位移連接器、插口彈簧觸點(diǎn)等相結(jié)合。
還有，上述實(shí)施例的各種結(jié)構(gòu)和特征可以被組合或被其他實(shí)施例替換。例如，在圖3(b)中的平行板型電容器60a、60b可以用交叉指型電容器替換。在圖4(b)中的交叉指型電容器80a、80b、82a、82b可以用平行板型電容器替換。無(wú)論交叉指型電容器被使用在哪里，這種電容器都可以相對(duì)于相應(yīng)的其他交叉指型電容器被復(fù)制。在一個(gè)連接器中，一些交叉指型電容器可以被實(shí)現(xiàn)在一個(gè)單一的金屬化層上或幾個(gè)金屬化層上。更進(jìn)一步，如上文所述，可以使用用于一個(gè)或多個(gè)PCB的任何數(shù)量的金屬化層/基片；高和/或低斜率DK材料的位置可以改變；補(bǔ)償電容器的位置可以根據(jù)高和/或低DK斜率材料的使用和位置而改變；且可以使用不同類型的電容器(例如，平行板型、交叉指型、表面安裝型等)。
盡管本發(fā)明已經(jīng)通過(guò)上述附圖中所示的實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，但是在本技術(shù)領(lǐng)域中普通熟練的技術(shù)人員應(yīng)該理解，本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例，而在不背離本發(fā)明精神的情況下可以對(duì)其進(jìn)行各種變化或修改。
權(quán)利要求
1.一種印刷電路板(PCB)結(jié)構(gòu)，可用于連接器中減少串音，其特征在于，該P(yáng)CB結(jié)構(gòu)包括至少一個(gè)PCB，該P(yáng)CB包括多個(gè)基片和在基片之間的多個(gè)金屬化層，該基片包括由第一材料制成的至少一個(gè)第一基片和由第二材料制成的至少一個(gè)第二基片，第一材料具有第一介電常數(shù)，第二材料具有在隨頻率的下降率上低于第一介電常數(shù)的第二介電常數(shù)；設(shè)置在PCB結(jié)構(gòu)的第一級(jí)區(qū)域的所述至少一個(gè)第一基片上的至少一個(gè)第一電容器；和設(shè)置在PCB結(jié)構(gòu)的第二級(jí)區(qū)域的所述至少一個(gè)第二基片上的至少一個(gè)第二電容器。
2.如權(quán)利要求1所述的PCB結(jié)構(gòu)，其特征在于，其中，第一介電常數(shù)在1MHz大約為4.0，在1MHz和1GHz之間該第一介電常數(shù)的頻率每十進(jìn)位的下降率為0.4。
3.如權(quán)利要求1所述的PCB結(jié)構(gòu)，其特征在于，其中，第二介電常數(shù)大約為4.0，在1MHz和1GHz的頻率范圍內(nèi)保持不變。
4.如權(quán)利要求1所述的PCB結(jié)構(gòu)，其特征在于，其中，PCB的基片是五個(gè)相互層疊的基片，第一基片、第二基片、和第三基片的一部分由第二材料制成，和第三基片的一部分、第四基片、和第五基片由第一材料制成。
5.如權(quán)利要求4所述的PCB結(jié)構(gòu)，其特征在于，其中，所述至少一個(gè)第一電容器包括形成在PCB結(jié)構(gòu)的第一級(jí)區(qū)域的第四和第五基片上的兩個(gè)第一電容器元件。
6.如權(quán)利要求5所述的PCB結(jié)構(gòu)，其特征在于，其中，所述兩個(gè)第一電容器元件是交叉指型電容器或平行板型電容器的電容板。
7.如權(quán)利要求4所述的PCB結(jié)構(gòu)，其特征在于，其中，所述至少一個(gè)第二電容器包括形成在PCB結(jié)構(gòu)的第二級(jí)區(qū)域的第二和第三基片上的兩個(gè)第二電容器元件。
8.如權(quán)利要求7所述的PCB結(jié)構(gòu)，其特征在于，其中，所述兩個(gè)第二電容器元件是交叉指型電容器或平行板型電容器的電容板。
9.如權(quán)利要求1所述的PCB結(jié)構(gòu)，其特征在于，其中，PCB的基片是四個(gè)彼此層疊的基片，第一基片和第二基片由第一材料制成，和第三基片和第四基片由第二材料制成。
10.如權(quán)利要求9所述的PCB結(jié)構(gòu)，其特征在于，其中，所述至少一個(gè)第一電容器包括形成在PCB結(jié)構(gòu)的第一級(jí)區(qū)域的第二基片上的第一電容器。
11.如權(quán)利要求9所述的PCB結(jié)構(gòu)，其特征在于，其中，所述至少一個(gè)第二電容器包括形成在PCB結(jié)構(gòu)的第二級(jí)區(qū)域的第四基片上的第二電容器。
12.如權(quán)利要求1所述的PCB結(jié)構(gòu)，其特征在于，其中，所述至少一個(gè)PCB包括第一和第二PCB，第一PCB包括由第一材料制成的基片，第二PCB包括由第二材料制成的基片。
13.如權(quán)利要求12所述的PCB結(jié)構(gòu)，其特征在于，其中，所述至少一個(gè)第一電容器包括形成在PCB結(jié)構(gòu)的第一級(jí)區(qū)域的第一PCB的至少兩個(gè)基片上的兩個(gè)第一電容器元件。
14.如權(quán)利要求13所述的PCB結(jié)構(gòu)，其特征在于，其中，兩個(gè)第一電容器元件是交叉指型電容器或平行板型電容器的電容板。
15.如權(quán)利要求12所述的PCB結(jié)構(gòu)，其特征在于，其中，所述至少一個(gè)第二電容器包括形成在PCB結(jié)構(gòu)的第二級(jí)區(qū)域的第二PCB的至少兩個(gè)基片上的兩個(gè)第二電容器元件。
16.如權(quán)利要求15所述的PCB結(jié)構(gòu)，其特征在于，其中，所述兩個(gè)第二電容器元件是交叉指型電容器或平行板型電容器的電容板。
17.一種印刷電路板(PCB)結(jié)構(gòu)，可用于連接器中減少串音，其特征在于，該P(yáng)CB結(jié)構(gòu)包括印刷電路板(PCB)，包括層疊的多個(gè)基片和在基片之間的多個(gè)金屬化層，該基片由隨頻率具有高下降率的介電常數(shù)的材料制成；設(shè)置在PCB結(jié)構(gòu)的第一級(jí)區(qū)域的其中一個(gè)基片上的至少一個(gè)第一電容器；和設(shè)置在PCB結(jié)構(gòu)的第二級(jí)區(qū)域的其中一個(gè)基片上的至少一個(gè)第二電容器。
18.如權(quán)利要求17所述的PCB結(jié)構(gòu)，其特征在于，其中，基片材料在1MHz具有大約4.0的介電常數(shù)，在1MHz和1GHz之間該介電常數(shù)的頻率每十進(jìn)位的下降率為0.4。
19.如權(quán)利要求17所述的PCB結(jié)構(gòu)，其特征在于，其中，所述至少一個(gè)第一電容器包括形成在PCB結(jié)構(gòu)的第一級(jí)區(qū)域的至少兩個(gè)基片上的兩個(gè)第一電容器元件。
20.如權(quán)利要求19所述的PCB結(jié)構(gòu)，其特征在于，其中，所述兩個(gè)第一電容器元件是交叉指型電容器或平行板型電容器的電容板。
21.如權(quán)利要求17所述的PCB結(jié)構(gòu)，其特征在于，其中，所述至少一個(gè)第二電容器包括表面安裝在PCB結(jié)構(gòu)的第二級(jí)區(qū)域的第一基片上或最后一個(gè)基片下的單獨(dú)的第二分立電容器。
22.一種用于減少串音的連接器，其特征在于，包括至少一個(gè)印刷電路板(PCB)，該P(yáng)CB包括多個(gè)基片和在基片之間的多個(gè)金屬化層，該基片包括由第一材料制成的至少一個(gè)第一基片和由第二材料制成的至少一個(gè)第二基片，第一材料具有第一介電常數(shù)，第二材料具有在隨頻率的下降率上低于第一介電常數(shù)的第二介電常數(shù)；設(shè)置在連接器的第一級(jí)區(qū)域的所述至少一個(gè)第一基片上的至少一個(gè)第一電容器；設(shè)置在連接器的第二級(jí)區(qū)域的所述至少一個(gè)第二基片上的至少一個(gè)第二電容器；和設(shè)置在PCB上的至少一個(gè)導(dǎo)電觸點(diǎn)。
23.如權(quán)利要求22所述的連接器，其特征在于，其中，第一介電常數(shù)在1MHz大約為4.0，在1MHz和1GHz之間該介電常數(shù)的頻率每十進(jìn)位的下降率為0.4。
24.如權(quán)利要求22所述的連接器，其特征在于，其中，第二介電常數(shù)大約為4.0，在1MHz和1GHz的頻率范圍保持不變。
25.如權(quán)利要求22所述的連接器，其特征在于，其中，PCB的基片是五個(gè)相互層疊的基片，第一基片、第二基片、和第三基片的一部分由第二材料制成，和第三基片的一部分、第四基片、和第五基片由第一材料制成。
26.如權(quán)利要求25所述的連接器，其特征在于，其中，所述至少一個(gè)第一電容器包括形成在連接器的第一級(jí)區(qū)域的第四和第五基片上的兩個(gè)第一電容器元件。
27.如權(quán)利要求25所述的連接器，其特征在于，其中，所述至少一個(gè)第二電容器包括形成在連接器的第二級(jí)區(qū)域的第二和第三基片上的兩個(gè)第二電容器元件。
28.如權(quán)利要求22所述的連接器，其特征在于，其中，PCB的基片是四個(gè)互相層疊的基片，第一基片和第二基片由第一材料制成，和第三基片和第四基片由第二材料制成。
29.如權(quán)利要求28所述的連接器，其特征在于，其中，所述至少一個(gè)第一電容器包括形成在連接器的第一級(jí)區(qū)域的第二基片上的第一電容器。
30.如權(quán)利要求28所述的連接器，其特征在于，其中，所述至少一個(gè)第二電容器包括形成在連接器的第二級(jí)區(qū)域的第四基片上的第二電容器。
31.如權(quán)利要求22所述的連接器，其特征在于，其中，所述至少一個(gè)PCB包括第一和第二PCB，第一PCB包括由第一材料制成的基片，第二PCB包括由第二材料制成的基片。
32.如權(quán)利要求31所述的連接器，其特征在于，其中，所述至少一個(gè)第一電容器包括形成在連接器的第一級(jí)區(qū)域的第一PCB的至少兩個(gè)基片上的兩個(gè)第一電容器元件。
33.如權(quán)利要求31所述的連接器，其特征在于，其中，所述至少一個(gè)第二電容器包括形成在連接器的第二級(jí)區(qū)域的第二PCB的至少兩個(gè)基片上的兩個(gè)第二電容器元件。
34.一種用于減少串音的連接器，其特征在于，包括印刷電路板(PCB)，包括多個(gè)層疊的基片和在基片之間的多個(gè)金屬化層，該基片由隨頻率具有高下降率的介電常數(shù)的材料制成；設(shè)置在連接器第一級(jí)區(qū)域的其中一個(gè)基片上的至少一個(gè)第一電容器；設(shè)置在連接器第二級(jí)區(qū)域的其中一個(gè)基片上的至少一個(gè)第二電容器；和設(shè)置在PCB上的至少一個(gè)導(dǎo)電觸點(diǎn)。
35.如權(quán)利要求34所述的連接器，其特征在于，其中，基片材料在1MHz具有大約4.0的介電常數(shù)，在1MHz和1GHz之間該介電常數(shù)的頻率每十進(jìn)位的下降率為0.4。
36.如權(quán)利要求34所述的連接器，其特征在于，其中，所述至少一個(gè)第一電容器包括形成在連接器的第一級(jí)區(qū)域的至少兩個(gè)基片上的兩個(gè)第一電容器元件。
37.如權(quán)利要求36所述的連接器，其特征在于，其中，所述兩個(gè)第一電容器元件是交叉指型電容器或平行板型電容器的電容板。
38.如權(quán)利要求34所述的連接器，其特征在于，其中，所述至少一個(gè)第二電容器包括表面安裝在連接器的第二級(jí)區(qū)域的第一基片上或最后一個(gè)基片下的單獨(dú)的第二分立電容器。
全文摘要
一種連接器被設(shè)置成用于同時(shí)改進(jìn)使用低串音插頭時(shí)的NEXT高頻性能和使用高串音插頭時(shí)的NEXT低頻性能。該連接器包括由具有不同介電頻率特性的材料制成的PCB基片。
文檔編號(hào)H01R24/00GK1762184SQ200480007483
公開(kāi)日2006年4月19日 申請(qǐng)日期2004年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月21日
發(fā)明者魯克·阿德里思, 阿米德·哈西姆, 特洛伊·朗 申請(qǐng)人:科馬斯科普溶液器具公司