專利名稱：具有對(duì)串話的多區(qū)串話補(bǔ)償?shù)碾娦挪遄捌湓O(shè)計(jì)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及電信設(shè)備。更具體地，本發(fā)明涉及用于補(bǔ)償近端串話 的電信插座。
背景技術(shù)：
在數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域中，典型地，通信網(wǎng)絡(luò)利用用于維持或者提高經(jīng)由網(wǎng) 絡(luò)來發(fā)送的信號(hào)("傳輸信號(hào)")的完整性的技術(shù)。為了保護(hù)信號(hào)的完整性， 通信網(wǎng)絡(luò)至少應(yīng)該滿足例如電氣和電子工程師協(xié)會(huì)(IEEE)的標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì) 建立的一致標(biāo)準(zhǔn)。該一致標(biāo)準(zhǔn)幫助網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)者提供一種達(dá)到至少最低程度 信號(hào)完整性以及一些可兼容標(biāo)準(zhǔn)的通信網(wǎng)絡(luò)。
一種普遍類型的通信系統(tǒng)使用雙絞電線來發(fā)送信號(hào)。在雙絞線系統(tǒng)中， 在一對(duì)電線上以平衡信號(hào)的形式發(fā)送諸如視頻、音頻和數(shù)據(jù)的信息。通過 電線之間的電壓差來定義發(fā)送信號(hào)。
串話可以不利地影響雙絞線系統(tǒng)中的信號(hào)完整性。串話是由電線和雙 絞線系統(tǒng)之間的電容和/或感應(yīng)耦合引起的不平衡噪聲。隨著信號(hào)頻率范圍 增加，串話的影響變得更加難以解決。
當(dāng)傳輸信號(hào)彼此更接近時(shí)，串話的影響也增加。因此，通信網(wǎng)絡(luò)包括 由于接近傳輸信號(hào)而對(duì)串話特別敏感的區(qū)域。具體地，通信網(wǎng)絡(luò)包括將傳輸信號(hào)帶到彼此附近的連接器。例如，用于在雙絞線電信系統(tǒng)中提供互連 的傳統(tǒng)連接器(例如，插座和插頭)的接觸對(duì)串話干擾特別敏感。
圖l示出了用于與雙絞線電信系統(tǒng)一起使用的現(xiàn)有技術(shù)面板20。面板 20包括多個(gè)插座22。每個(gè)插座22包括用于接納標(biāo)準(zhǔn)電信插頭26的端口 24。 用于將每個(gè)插座22端接(terminate)到四對(duì)雙絞線型的傳輸電線。如圖2 中所顯示的，每個(gè)插座22包括位置標(biāo)記為1-8的八個(gè)接觸彈簧。在使用中， 將接觸彈簧4和5連接到第一對(duì)電線，將接觸彈簧1和2連接到第二對(duì)電 線、將接觸彈簧3和6連接到第三對(duì)電線以及將接觸彈簧7和8連接到第 四對(duì)電線。如圖3中所顯示的，典型的插頭26也具有八個(gè)接觸點(diǎn)(標(biāo)記為 1-8)，用于當(dāng)將插頭插入端口 24中時(shí)與插座22的對(duì)應(yīng)的八個(gè)接觸點(diǎn)互連。
為了提高電路密度，需要將插座和插頭的接觸點(diǎn)彼此靠得相當(dāng)近。因 此，插座和插頭的接觸點(diǎn)區(qū)域?qū)Υ捥貏e敏感。而且，某些接觸點(diǎn)與其它 接觸點(diǎn)相比對(duì)串話更敏感。例如，典型地，插頭和插座中的第一和第三對(duì) 接觸點(diǎn)對(duì)串話最敏感。
為了解決串話的問題，插座設(shè)計(jì)有用于減少在接觸彈簧之間生成的電 容耦合，以便將串話最小化的接觸彈簧配置?？商鎿Q的方法包括特地生成 一種串話，該串話的強(qiáng)度和相位用于補(bǔ)償或者糾正在插頭或者插座處引起 的串話。典型地，可以通過操控接觸點(diǎn)的位置或者插座的導(dǎo)線來提供串話 補(bǔ)償，或者可以在用于將插座的接觸彈簧電連接到插座的絕緣位移連接器 的電路板上提供串話補(bǔ)償。
電信工業(yè)總在爭取更大的信號(hào)頻率范圍。隨著傳輸頻率范圍變寬，串 話變得更加難以解決。因此，需要進(jìn)一步開發(fā)串話補(bǔ)救。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開的一個(gè)方面涉及用于支持電信插座中的有效的串話補(bǔ)償?shù)?電路板分層配置。
本發(fā)明公開的另一個(gè)方面涉及用高阻抗線路來補(bǔ)償串話補(bǔ)償裝置所引 起的回流損失。
本發(fā)明公幵的另 一個(gè)方面涉及用電容耦合來克服串話補(bǔ)償裝置所弓I起 的回流損失問題。本發(fā)明公開的另一個(gè)方面涉及串話補(bǔ)償裝置和用于設(shè)計(jì)串話補(bǔ)償裝置 的方法。
以下描述中將闡述各種其它發(fā)明性的方面。發(fā)明性的方面可以涉及單 獨(dú)的特征和特征的結(jié)合。要理解的是，前述綜述和以下詳細(xì)的描述都僅僅 是示例性的和說明性的，并且不是對(duì)于本文所公開的實(shí)施例所基于的廣義 的發(fā)明概念的限制。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)電信面板的透視圖； 圖2是現(xiàn)有技術(shù)插座的示意圖； 圖3是現(xiàn)有技術(shù)插頭的圖示；
圖4是具有根據(jù)本發(fā)明公開的原理的發(fā)明方面的實(shí)例的特征的電信插 座的前透視圖5是圖4的插座的分解圖6是圖4的電信插座的電路板、絕緣位移連接器和接觸彈簧的側(cè)視
圖7是圖6的電路板、接觸彈簧和絕緣位移連接器的側(cè)視圖； 圖8是圖6的電路板和接觸彈簧的頂視圖； 圖9是圖8的沿著截面線9-9的截面視圖10是示出了圖4的電信插座中所加入的串話補(bǔ)償方案的示意圖11是示出了用于在圖4的電信插座對(duì)4-5和3-6之間提供串話補(bǔ)償 的補(bǔ)償裝置的示意圖12是示出了用于在圖4的電信插座對(duì)1-2和3-6之間提供串話補(bǔ)償 的補(bǔ)償裝置的示意性矢量圖13是描述某些因素如何在整個(gè)頻率范圍內(nèi)影響圖4的插座中的回流 損失的圖14是用在圖4的電信插座中的電路板的跡線覆蓋圖； 圖15示出了用在圖4的電信插座中的電路板的前導(dǎo)電層； 圖16示出了用在圖4的電信插座中的電路板的中導(dǎo)電層；以及 圖17示出了用在圖4的電信插座中的電路板的后導(dǎo)電層。
具體實(shí)施例方式
圖4和5示出了電信插座120 (例如，電信連接器)，其具有根據(jù)本發(fā) 明公開的原理的發(fā)明性方面的實(shí)例的特征。插座120包括具有前塊124和 后塊126的介質(zhì)外殼122?？梢酝ㄟ^搭扣配合連接來互連前和后塊124、 126。 前塊124定義了前端口 128，其尺寸以及形狀能夠接納傳統(tǒng)的電信插頭(例 如，如RJ 45插頭的RJ類型插頭)。后塊126定義了絕緣位移連接器接口 并且包括多個(gè)塔130，塔130用于裝容絕緣位移連接器葉片/接觸點(diǎn)。插座 120進(jìn)一步包括電路板132，其裝配在外殼122的前和后塊124、 126之間。 將多個(gè)接觸彈簧CS,-CSs端接到電路板132的前面。將多個(gè)絕緣位移連接 器葉片IDd-IDC8端接到電路板132的后面。接觸彈簧CSpCS8延伸到前端 口 128中，并且用于當(dāng)將插頭插入前端口 128時(shí)電連接到在插頭上提供的 對(duì)應(yīng)的接觸點(diǎn)。絕緣位移連接器葉片IDd-IDCs置于外殼122的后塊126 的塔130內(nèi)。電路板132具有走線TrT8 (例如，跡線，見圖14-17)，其分 別將接觸彈簧CSrCS8電連接到絕緣位移連接器葉片IDC,-IDCs。
在使用中，通過將電線插入到絕緣位移連接器葉片對(duì)IDd-IDCs之間 來將電線電連接到接觸彈簧CS,-CSs。當(dāng)將電線插入到絕緣位移連接器葉片 對(duì)IDC,-IDQ之間時(shí)，葉片穿過電線的絕緣層并且與電線的中間導(dǎo)體電接 觸。這樣，通過電路板上的走線而電連接到接觸彈簧CSrCS8的絕緣位移 連接器葉片IDd-IDCs提供了用于將雙絞線的電線電連接到插座120的接 觸彈簧CS,-CS8的有效的機(jī)構(gòu)。
圖6-8中更清楚地示出了接觸彈簧CS,-CS8。接觸彈簧CSrCS8的相對(duì) 位置、形狀和曲率最好在插座120處提供一些初始串話補(bǔ)償。
插座120的電路板132最好是多層電路板。例如，圖9示出了包括第 一導(dǎo)電層140、第二導(dǎo)電層142和第三導(dǎo)電層144的電路板132。通過第一 介質(zhì)層146將第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層140、142隔開。通過第二介質(zhì)層148 將第二和第三導(dǎo)電層142、 144隔開。第一導(dǎo)電層140位于電路板132的前 面以及第三導(dǎo)電層144位于電路板132的后面。接觸彈簧CSrCSs裝配在 電路板132的前面，而絕緣位移連接器葉片HXVIDC8裝配在電路板132 的后面。過孔延伸到第一和第二介質(zhì)層146、 148以在導(dǎo)電層140、 142和144之間提供電連接。通過導(dǎo)電走線T,-T8 (見圖14-17)來電氣地定義導(dǎo) 電層140、 142和144。在介質(zhì)層146、 148上形成(例如，蝕刻或者提供) 走線TrT8。
電路板132最好包括用于補(bǔ)償發(fā)生在插座/插頭接口處的近端串話的結(jié) 構(gòu)。在某些實(shí)施例中，用于補(bǔ)償近端串話的結(jié)構(gòu)包括提供在第一導(dǎo)電層和 第二導(dǎo)電層140、 142之間的電容耦合。在優(yōu)選實(shí)施例中，通過位于第一導(dǎo) 電層和第二導(dǎo)電層140、 142處的對(duì)立的、大致是平行的電容板的組合來提 供電容耦合。為了增加在第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層140、 142的電容板之間 所提供的電容耦合的強(qiáng)度，希望使第一介質(zhì)層146變得相對(duì)薄。例如，在 某些實(shí)施例中，第一介質(zhì)層146的厚度ti可以小于大約0.01英寸或者小于 大約0.0G75英寸或者小于大約0.005英寸或者小于0.003英寸。在其它實(shí)施 例中，厚度t,可以在0.001英寸到0.003英寸的范圍中或者0.001英寸到0.005 英寸的范圍中。在優(yōu)選實(shí)施例中，厚度t,大約是0.002英寸。
在某些實(shí)施例中，第一介質(zhì)層146可以由具有相對(duì)低的介質(zhì)常數(shù)的材 料組成。如本文所使用的，介質(zhì)常數(shù)是相對(duì)于空氣的介質(zhì)常數(shù)。在某些實(shí) 施例中，第一介質(zhì)層146的介質(zhì)常數(shù)可以等于或者小于大約5。在其它實(shí)施 例中，第一介質(zhì)層146的介質(zhì)常數(shù)可以小于或者等于大約4或者小于或者 等于大約3。用于制造第一介質(zhì)層146的示例性材料是耐火4 (FR-4)電路 板材料。FR-4電路板材料是加固有網(wǎng)格玻璃纖維墊的環(huán)氧樹脂的合成物。
第二介質(zhì)層148最好用于將第三導(dǎo)電層144與第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電 層140、 142絕緣。第二介質(zhì)層148可以具有與第一介質(zhì)層146的厚度t, 不同的厚度t2。在某些實(shí)施例中，第二介質(zhì)層148至少比第一介質(zhì)層146 厚2.5倍或者至少比第一介質(zhì)層146厚五倍。在其它實(shí)施例中，第二介質(zhì)層 148至少比第一介質(zhì)層146厚10倍或者至少20倍。在一個(gè)示例性實(shí)施例中， 第二介質(zhì)層148的厚度{2在0.050英寸到0.055英寸的范圍中。在另一個(gè)實(shí) 例實(shí)施例中，第二介質(zhì)層148的厚度t2在0.040英寸到0.050英寸的范圍中。
跟第一介質(zhì)層146相比，也可以用不同的材料制造第二介質(zhì)層148。在 某些實(shí)施例中，第二介質(zhì)層148可以具有與第一介質(zhì)層146相比不同的介 質(zhì)屬性。例如，在某些實(shí)施例中，第一介質(zhì)層146的介質(zhì)常數(shù)可以大于(例 如，至少大于1.5倍或者至少2倍)第二介質(zhì)層148的介質(zhì)常數(shù)。在一個(gè)實(shí)
12例中，可以用例如FR-4的材料來制造第二介質(zhì)層148。當(dāng)然，要認(rèn)識(shí)到， 也可以使用其它合適的材料。
電路板132包括強(qiáng)度和位置適用于補(bǔ)償近端串話的多個(gè)電容耦合。近 端串話在4-5和3-6對(duì)之間是最難以解決的。為了補(bǔ)償4-5和3-6對(duì)之間的
近端串話，在走線丁4_5和走線T3-6之間使用三個(gè)相互依存的補(bǔ)償區(qū)。如圖 IO所顯示的，三個(gè)相互依存的補(bǔ)償區(qū)包括第一補(bǔ)償區(qū)ZA,、第二補(bǔ)償區(qū)Z^ 和第三補(bǔ)償區(qū)Zas。第一補(bǔ)償區(qū)Z^包括走線丁3和走線Ts之間的電容耦合 Cl以及走線丁4和走線丁6之間的電容耦合C2。第二補(bǔ)償區(qū)za2包括走線T3 和走線T4之間的電容耦合C3以及走線Ts和走線T6之間的電容耦合C4。 第三補(bǔ)償區(qū)ZA3包括走線T3和走線T5之間的電容耦合C5以及走線T4和走 線丁6之間的電容耦合C6。
圖11是用于提供4-5和3-6對(duì)之間的串話補(bǔ)償?shù)难a(bǔ)償裝置的示意圖。 如圖11所顯示的，補(bǔ)償裝置包括第一矢量100、第二矢量102、第三矢量 102和第四矢量106。第一矢量100和第三矢量104具有正極性，而第二矢 量102和第四矢量106具有負(fù)極性。第一矢量100具有強(qiáng)度M并且對(duì)應(yīng)于 在插頭處引入的串話。第二矢量102具有強(qiáng)度-3M并且對(duì)應(yīng)于第一補(bǔ)償區(qū) Z^處引入的串話。第三矢量104具有強(qiáng)度3M并且對(duì)應(yīng)于第二補(bǔ)償區(qū) 處引入的串話。第四矢量106具有強(qiáng)度-M并且對(duì)應(yīng)于第三補(bǔ)償區(qū)ZA3處引 入的串話。要認(rèn)識(shí)到，每個(gè)矢量是在每個(gè)各自的補(bǔ)償區(qū)處所提供的總串話 的總和，其中矢量位于補(bǔ)償區(qū)的中間或者中點(diǎn)。
在圖11的補(bǔ)償方案的設(shè)計(jì)中，當(dāng)確定補(bǔ)償區(qū)的位置時(shí)考慮到了多個(gè)因 素。 一個(gè)因素包括必須容許信號(hào)在電路板上的走線中以兩個(gè)方向(即，正 向和反向)行進(jìn)。為了容許通過電路板的正向和反向傳輸，補(bǔ)償方案最好 具有正向和反向?qū)ΨQ的配置。還希望補(bǔ)償方案在相對(duì)寬的傳輸頻率范圍上 提供優(yōu)化的補(bǔ)償。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)于從lMHz到500MHz的頻 率范圍內(nèi)性能是優(yōu)化的。還希望補(bǔ)償裝置考慮由于信號(hào)在補(bǔ)償區(qū)之間行進(jìn) 而產(chǎn)生的時(shí)間延遲所導(dǎo)致的相移。
為了使補(bǔ)償裝置中的相移的影響最小化，最好將第二矢量102放置得 離第一矢量100盡可能近。在圖11中，將第一矢量100和第二矢量102之 間的時(shí)間延遲顯示為x。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，對(duì)于傳輸速度為3X108米每秒的信號(hào)，x可以是大約10微微秒。
為了維持正向和反向的對(duì)稱，第三矢量104和第四矢量106之間的時(shí) 間延遲最好與第一矢量100和第二矢量102之間的時(shí)間延遲大致相同。如 圖11中所顯示的，將第三和第四矢量之間的時(shí)間延遲示出為x。
選擇第二矢量102和第三矢量104之間的時(shí)間延遲y，使其最好優(yōu)化補(bǔ) 償方案的在相對(duì)寬的頻率范圍內(nèi)的總的補(bǔ)償效果。通過改變第二矢量102 和第三矢量104之間的時(shí)間延遲y來改變第一和第二補(bǔ)償區(qū)的相位角度， 從而改變不同頻率所提供的補(bǔ)償量。在一個(gè)實(shí)例實(shí)施例中，為了設(shè)計(jì)時(shí)間 延遲y，通常將時(shí)間延遲y的值初始地設(shè)置為等于x (例如，第一矢量IOO 和第二矢量102之間的時(shí)間延遲)的值。然后，測試或者仿真該系統(tǒng)以確 定是否在打算使用的整個(gè)信號(hào)頻率范圍內(nèi)提供了可接受等級(jí)的補(bǔ)償。如果 該系統(tǒng)通過將值y設(shè)置為等于x滿足了串話要求，則不需要進(jìn)一步調(diào)整值y。 如果補(bǔ)償方案在較高頻率處沒有滿足串話要求，則可以縮短時(shí)間延遲y以 改善較高頻率處的性能。如果補(bǔ)償方案在較低頻率處沒有滿足串話要求， 則可以增加時(shí)間延遲y以改善較低頻率的性能。要認(rèn)識(shí)到，可以改變時(shí)間 延遲y而不改變正向和反向的對(duì)稱。
已確定當(dāng)?shù)诙偷谌噶?02、 104的強(qiáng)度分別是-3M和3M時(shí)，距離 y最好大于距離x，以提供優(yōu)化的串話補(bǔ)償。然而，如果將矢量102、 104 的強(qiáng)度減少到低于-3M和3M (例如，到-2.7M和2.7M)，則距離y最好小 于距離x，以提供優(yōu)化的串話補(bǔ)償。
在l-2和3-6對(duì)之間，串話也可以是問題。具體地，在走線丁2和走線 T3之間可以生成實(shí)質(zhì)的串話。如圖IO所顯示的，使用兩個(gè)區(qū)的補(bǔ)償裝置來
補(bǔ)償串話。該兩個(gè)區(qū)的補(bǔ)償裝置包括第一補(bǔ)償區(qū)Zm和第二補(bǔ)償區(qū)ZB2。第
一補(bǔ)償區(qū)ZB1包括走線T,和走線T3之間的電容耦合C7以及走線T2和走線 T6之間的電容耦合C8。第二補(bǔ)償區(qū)ZB2包括走線T,和走線丁6之間的電容 耦合C9。圖12是示出了用于1-2和3-6對(duì)之間的補(bǔ)償裝置的矢量示意圖。 如圖12所顯示的，考慮了三個(gè)串話矢量。第一串話矢量110表示插頭處生 成的串話。第二矢量112表示第一補(bǔ)償區(qū)Zw處提供的串話。第三矢量114 表示第二補(bǔ)償區(qū)ZB2處生成的串話。第一和第三矢量IIO、 114具有正極性 以及大約為N的強(qiáng)度。第二矢量112具有負(fù)極性和大約為2N的強(qiáng)度。在走線1-2和3-6之間所提供的補(bǔ)償裝置的測試中，確定當(dāng)在第二補(bǔ)償區(qū)ZB2
處的走線T2和走線T3之間沒有提供離散電容耦合時(shí)，獲得改善的結(jié)果。然 而，在可替換的實(shí)施例中，在走線T2和走線T3之間提供離散電容耦合也可
以維持對(duì)稱。要認(rèn)識(shí)到，在強(qiáng)度上M (圖11中所顯示的)典型地比N (圖 12所顯示的)大得多。
也可以使用兩個(gè)區(qū)的補(bǔ)償裝置來提供4-5和7-8對(duì)之間的串話補(bǔ)償。例 如，圖10描繪了 4-5和7-8對(duì)之間的補(bǔ)償?shù)牡谝谎a(bǔ)償區(qū)ZC1和第二補(bǔ)償區(qū) ZC2。第一補(bǔ)償區(qū)ZC1包括走線Ts和走線Ts之間的電容耦合CIO。第二補(bǔ)償 區(qū)Zc2包括走線8和4之間的電容耦合Cll。第一和第二補(bǔ)償區(qū)Zc,和ZC2 可以具有強(qiáng)度序列1-2-1，其類似于關(guān)于走線1-2和3-6所述的兩個(gè)區(qū)的補(bǔ) 償裝置。
除了上文所述的多個(gè)區(qū)的補(bǔ)償裝置，也可以使用多個(gè)單區(qū)補(bǔ)償。例如， 區(qū)ZD1是包括在走線丁2和走線Ts之間提供的電容耦合C12的單區(qū)補(bǔ)償。通 過在走線丁6和T8之間形成的電容耦合C13來提供另一個(gè)單區(qū)補(bǔ)償ZE1。走 線Ts和走線丁6之間的另一個(gè)電容耦合C14補(bǔ)償在電路板自身之內(nèi)所生成 的不想要的串話。
為了解決4-5和3-6對(duì)之間的串話問題，使用了相對(duì)大量的電容。該大 量的電容可以導(dǎo)致插座具有不可接受的回流損失等級(jí)?？梢允褂靡恍┓椒?來改善回流損失性能。例如，可以通過增加電路板的走線丁3、 T4、 Ts和T6 的阻抗來改善回流損失性能。最好在整個(gè)第一、第二和第三補(bǔ)償區(qū)，以及 在第一、第二和第三補(bǔ)償區(qū)之后增加走線的阻抗。可以通過最小化走線T3、 T4、 T5和T6的橫截面積來增加阻抗。走線的示例性橫截面積在13到16平 方密耳(1密耳=0.001英寸)的范圍中。也可以通過對(duì)走線進(jìn)行布線以便 維持走線丁3和丁4之間以及走線Ts和T6之間相對(duì)大的間隔來增加阻抗。在 一個(gè)實(shí)施例中，走線丁3-丁6的阻抗大于100歐姆。在另一個(gè)實(shí)施例中，阻抗 等于或者大于120歐姆。在另一個(gè)實(shí)施例中，走線TVT6的阻抗等于或者大 于150歐姆。在進(jìn)一步實(shí)施例中，走線TVT6的阻抗等于或者大于175歐姆。 在進(jìn)一步實(shí)施例中，走線T3-T6的阻抗等于或者大于200歐姆。
也可以通過增加在簧CS3-CS6和絕緣位移連接器IDC3-IDC6之間所提供 的走線丁3-丁6的長度來增加走線1>丁6的阻抗。在某些實(shí)施例中，可以通過使用走線T3-T6的彎曲或者回環(huán)布線配置來提供這種長度增加。在某些實(shí)施 例中，在加長位于接觸彈簧CS3-CS6和它們對(duì)應(yīng)的絕緣位移連接器葉片 IDC3-IDC6之間的走線1VT6時(shí)，可以將走線TVT6加長到簧CS3-CSs和它們 對(duì)應(yīng)的絕緣位移連接器葉片IDQ-IDC6之間的直線距離的至少1.5倍或者至 少兩倍。在其它實(shí)施例中，走線TVT6可以至少是接觸彈簧CS3-CS6和它們 對(duì)應(yīng)的絕緣位移連接器葉片IDC3-IDC6之間的直線距離的三或者四倍。
也可以通過增加/最大化走線丁4和走線Ts之間的間隔以及走線T3和走
線T6之間的間隔來增加走線T3-T6的阻抗。在一個(gè)實(shí)施例中，由于走線T4
和T5從接觸彈簧CS4和CS5往外延伸，所以走線T4和Ts彼此背離，然后 由于走線T4和T5接近絕緣位移連接器葉片IDC4和IDC5而重新匯聚。因此， 將走線丁4和Ts的中間區(qū)域放置得相對(duì)彼此遠(yuǎn)離。在一個(gè)實(shí)施例中，在走線 丁4和Ts的部分之間定義了至少0.1英寸的間隔，該間隔是在與電路板的寬 度W平行的方向測量的。在某些實(shí)施例中，該間隔表示電路板的寬度的至 少1/4。要認(rèn)識(shí)到，可以在走線丁3和走線丁6之間使用類似的間隔以增加阻 抗。
再次參考圖10，也可以通過在走線T3和走線T6之間提供電容耦合C15 以及在走線丁4和走線丁5之間提供電容耦合C16來改善回流損失。為了使 電容耦合C15和C16改善并且不惡化回流損失，應(yīng)該將耦合C15、 C16放 置在足夠遠(yuǎn)離三個(gè)補(bǔ)償區(qū)ZA1-ZA3的中心，以便耦合C15和C16所引入的 電容的相位在較高頻率時(shí)沿著走線TVT6抵消回流損失。
圖13是描繪了不同的因素如何在整個(gè)頻率范圍內(nèi)影響插座中的回流損 失的圖。在圖中，將回流損失繪制到y(tǒng)軸上并且將頻率繪制在x軸上。線 條400表示在整個(gè)頻率范圍內(nèi)的可允許的最大回流損失。線條402表示當(dāng) 標(biāo)準(zhǔn)長度的標(biāo)準(zhǔn)100歐姆走線用于提供接觸彈簧和絕緣位移連接器葉片之 間的電氣路徑時(shí)，在走線TVT6中出現(xiàn)的回流損失。線條404示出了當(dāng)將標(biāo) 準(zhǔn)長度的走線換成高阻抗線路時(shí)，出現(xiàn)在該走線中的回流損失。如通過線 條404所顯示的，與線條402相比，回流損失改善了，但是再次不符合線 條400所設(shè)置的回流損失的等級(jí)。線條406示出了當(dāng)高阻抗走線的長度延 伸到接觸彈簧和絕緣位移連接器葉片之間時(shí)，走線中的回流損失。如通過 線條406所顯示的，增長的、高阻抗走線大大地改善了較低頻率處的回流損失，但是惡化了較高頻率(例如，大于300MHz的頻率)處的回流損失。 線條408A、 408B和408C示出了在走線T3和走線丁6之間和走線丁4和走線 Ts之間添加電容耦合C15、 C16同時(shí)在接觸彈簧CS3-CS6和絕緣位移連接 器葉片IDC3-IDC6之間使用相對(duì)長、高阻抗走線的影響。為了符合線條400 所設(shè)置的回流損失等級(jí)，重要的是電容耦合距補(bǔ)償區(qū)ZA1-Za3的中心的距 離。如果電容耦合C15、 C16太靠近補(bǔ)償區(qū)Z^-ZA3的電容耦合，則回流損 失將在低頻率處失敗(如線條408A所顯示的)。如果將電容耦合C15、 C16 放置得離補(bǔ)償區(qū)ZA,-ZA3太遠(yuǎn)，回流損失失敗將發(fā)生在較高頻率處，如線條 408C所顯示的。通過選擇電容耦合C15、 C16與補(bǔ)償區(qū)Z;u-ZA3距離來使 電容耦合C15、 C16有效地抵消200-500MHz范圍中的頻率的回流損失，如 線條408B所顯示，插座可以在的整個(gè)頻率范圍上滿足線條400所設(shè)置的回 流損失參數(shù)。
圖14-17示出了用于實(shí)現(xiàn)圖10的補(bǔ)償裝置的示例性電路板布局。圖 15-17分別示出了電路板132的前、中和后導(dǎo)電層140、 142和144。圖14 是三個(gè)導(dǎo)電層140、 142和144的覆蓋圖。電路板132定義了分別用于接納 接觸彈簧CSrCS8的接頭的開口 301-308，以便將接觸彈簧CS,-CSs端接到 電路板132。電路板還定義了分別用于接納絕緣位移連接器葉片IDC,-IDC8 的接頭的開口 401-408，以便將絕緣位移連接器葉片IDC,-IDC8端接到電路 板。過孔延伸穿過電路板，用于電氣地互連層140、 142和144之間的走線。 例如，過孔V6A、 V犯和V6c用于互連走線丁6位于不同的層140、 142和144 的部分。同樣，過孔Vsa和V5B用于互連走線Ts位于不同的層140、 142
和144的部分。而且，過孔V仏和V4B用于互連走線T4位于不同的層140、
142和144處的部分。此外，過孔V3用于互連走線T3位于不同的層140、 142和144的部分。在電路板132的單個(gè)層上提供走線TV T2、 丁7和T8中 的每一個(gè)。例如，在層140提供走線T,和T2并且在層144處提供走線T7 和T8。
參考圖14-16，通過分別在層140和142處提供的對(duì)立的電容板Cl5和 Cl3來提供第一補(bǔ)償區(qū)ZA1的電容耦合Cl。通過分別在層140和142處提 供的對(duì)立的電容板C24和C26來提供第一補(bǔ)償區(qū)ZA1的電容耦合C2。通過 分別在層140和142處提供的對(duì)立的電容板C34和C33來提供第二補(bǔ)償區(qū)
17ZA2的電容耦合C3。通過分別在層140和142處提供的對(duì)立的電容板C45 和C46來提供第二補(bǔ)償區(qū)Za2的電容耦合C4。通過分別在層140和142處 提供的對(duì)立的電容板C5sa和C53A來提供第三補(bǔ)償區(qū)ZA3的電容耦合C5。 也可以通過在層144處所提供的交指型(inter-digitated)電容器的指(fmger) C5犯和C53B來提供電容耦合C5。通過分別在層140和142處提供的對(duì)立 的電容板C6m和C64A來提供第三補(bǔ)償區(qū)ZA3的電容耦合C6。也可以通過 在層144處所提供的交指型電容器指0668和C64B來提供電容耦合C6。
通過分別在電路板的層140和142處提供的對(duì)立的電容板C7,和C73 來提供第一補(bǔ)償區(qū)ZB1的電容耦合C7。通過分別在電路板的層140和142 處提供的對(duì)立的電容板C82和C86來提供第一補(bǔ)償區(qū)ZB1的電容耦合C8。 通過在電路板的層140處所提供的交指型電容器指C9!和C96來提供第二
補(bǔ)償區(qū)ZB2的電容耦合C9。
通過分別在電路板的層140和142處提供的對(duì)立的電容板C105和C108 來提供第一補(bǔ)償區(qū)ZC1的電容耦合C10。通過在電路板的層144處所提供的 交指型電容器指Cl 14禾n Cl 18來提供第二補(bǔ)償區(qū)ZC2的電容耦合CI 1 。
通過電路板的層140處提供的交指型電容器指C122和C12s來提供補(bǔ) 償區(qū)ZD1的電容耦合C12。通過電路板的層144處提供的平行電容器指C138 和C136來提供補(bǔ)償區(qū)ZE1的電容耦合C13。通過電路板的層144處提供的 交指型電容器指C145和C146來提供電容耦合C14。通過分別在電路板的層 140和142處提供的對(duì)立的電容板C153和C156來提供電容耦合C15。通過 分別在電路板的層140和142處提供的對(duì)立的電容板C164和C165來提供 電容耦合C16。
再次參考圖14-17，注意，將走線丁4和丁5布線得在大部分長度上彼此 遠(yuǎn)離，以便增加走線的阻抗以解決回流損失。類似地，將走線T3和T6布線 得在大部分長度上彼此遠(yuǎn)離，以增加走線的阻抗以解決回流損失。也注意，
走線T3-T6也最好具有延伸的長度以增加阻抗來改善回流損失性能。例如，
參考圖14，走線T3隨著從接觸彈簧CS3延伸到它的對(duì)應(yīng)的絕緣位移連接器 葉片IDC3而彎折或彎成環(huán)。走線T3還包括回環(huán)900，用于進(jìn)一步增加走線 丁3的長度。再次參考圖14，走線T4隨著從接觸彈簧CS4延伸到它的對(duì)應(yīng)的 絕緣位移連接器葉片IDC4而彎折或彎成環(huán)。進(jìn)一步參考圖14，走線Ts隨著從接觸彈簧CS5延伸到它的對(duì)應(yīng)的絕緣位移連接器葉片IDC5而來回彎 折。此外，走線丁5具有回環(huán)902，用于進(jìn)一步增加走線的長度。再次參考 圖14，走線T6隨著從接觸彈簧CS6延伸到它的對(duì)應(yīng)的絕緣位移連接器葉片 IDC6而彎折或彎成環(huán)。
再次參考圖14，電路板上的走線的布線配置還將電容耦合C15和C16
放置在相對(duì)遠(yuǎn)離三個(gè)補(bǔ)償區(qū)ZA，-ZA3所提供的電容的中心的地方。例如，為
了提供該額外距離，環(huán)路擴(kuò)展部分904和906具有多個(gè)回環(huán)，以便增加電 容耦合C15、 C16與補(bǔ)償區(qū)ZA1-ZA3所提供的電容的中心的間隔。
電路板還具有用于提高制造效率的結(jié)構(gòu)。例如，每組對(duì)立的板電容器 的第一板大于對(duì)應(yīng)的第二板，以便第一板的一部分向外延伸出第二板的邊 界。這便于提高制造效率，因?yàn)椴恍枰逯g的準(zhǔn)確的對(duì)準(zhǔn)。此外， 一些 板具有可以被激光修整以準(zhǔn)確地調(diào)諧電容量的線腳910，以便插座可以滿足 相關(guān)串話要求。也可以使用電容板和一個(gè)補(bǔ)償區(qū)的平行電容器指的組合來 調(diào)諧電容量。而且， 一些插座具有線腳912，可以在電路板的設(shè)計(jì)期間使用 線腳912以便手動(dòng)地改變插座的長度。這樣，可以憑經(jīng)驗(yàn)地估計(jì)改變某些 走線長度所帶來的影響。
以上描述提供了如何將某些發(fā)明性的方面付諸實(shí)施的實(shí)例。要認(rèn)識(shí)到， 可以在不脫離本發(fā)明性的方面的精神和范圍的前提下，以本文所具體地顯 示以及描述外的其它方法來實(shí)施本發(fā)明性的方面。
19
權(quán)利要求
1、一種在雙絞線系統(tǒng)中使用的電信插座，所述電信插座包括外殼，其定義了用于接納插頭的端口；多個(gè)接觸彈簧，用于在將所述插頭插入所述外殼的所述端口中時(shí)，與所述插頭電接觸；多個(gè)電線端子接觸點(diǎn)，用于將電線端接到所述插座；電路板，其包括用于將所述接觸彈簧電連接到所述電線端子接觸點(diǎn)的導(dǎo)電走線；以及串話補(bǔ)償裝置，用于在所述電路板的選擇的走線之間提供串話補(bǔ)償，所述串話補(bǔ)償裝置包括第一補(bǔ)償區(qū)，其置于與位于所述插頭處的串話源相差第一時(shí)間延遲的位置上，所述串話補(bǔ)償裝置還包括第二補(bǔ)償區(qū)，其置于與所述第一補(bǔ)償區(qū)相差第二時(shí)間延遲的位置上，所述串話補(bǔ)償裝置進(jìn)一步包括第三補(bǔ)償區(qū)，其置于與所述第二補(bǔ)償區(qū)相差第三時(shí)間延遲的位置上，所述第一時(shí)間延遲和第三時(shí)間延遲彼此大致相等，并且所述第二時(shí)間延遲與所述第一時(shí)間延遲和第二時(shí)間延遲不同。
2、 如權(quán)利要求l所述的電信插座，其中，所述第一補(bǔ)償區(qū)具有第一電 容量，其與所述插頭處的所述串話源的電容相比具有相反的極性以及大約 三倍的強(qiáng)度，其中，所述第二補(bǔ)償區(qū)具有第二電容量，其與所述第一電容 量相比具有大約相同的強(qiáng)度但是相反的極性，其中，所述第三補(bǔ)償區(qū)具有 第三電容量，其與所述插頭處的所述串話源的所述電容量相比具有相反的 極性以及大約相同的強(qiáng)度，并且其中，所述第二時(shí)間延遲比所述第一和第 三時(shí)間延遲小。
3、 如權(quán)利要求l所述的電信插座，其中，所述第一補(bǔ)償區(qū)具有第一電 容量，其與所述插頭處的所述串話源的電容量相比具有相反的極性以及不 到三倍的強(qiáng)度，其中，所述第二補(bǔ)償區(qū)具有第二電容量，其與所述第一電 容量相比具有大約相同的強(qiáng)度但是相反的極性，其中，所述第三補(bǔ)償區(qū)具 有第三電容量，其與所述插頭處的所述串話源的所述電容量相比具有相反的極性以及大約相同的強(qiáng)度，并且其中，所述第二時(shí)間延遲比所述第一和 第三時(shí)間延遲大。
4、如權(quán)利要求l所述的電信插座，其中所述多個(gè)接觸彈簧包括連續(xù)排列的第一接觸彈簧、第二接觸彈簧、第 三接觸彈簧、第四接觸彈簧、第五接觸彈簧、第六接觸彈簧、第七接觸彈 簧和第八接觸彈簧，用于在將所述插頭插入所述外殼的所述端口中時(shí)，與 所述插頭電接觸；所述電線端子接觸點(diǎn)包括第一 電線端子接觸點(diǎn)、第二電線端子接觸點(diǎn)、 第三電線端子接觸點(diǎn)、第四電線端子接觸點(diǎn)、第五電線端子接觸點(diǎn)、第六 電線端子接觸點(diǎn)、第七電線端子接觸點(diǎn)和第八電線端子接觸點(diǎn)，用于將電 線端接到所述插座；所述電路板包括第一走線、第二走線、第三走線、第四走線、第五走 線、第六走線、第七走線和第八走線，分別用于將所述第一接觸彈簧、第 二接觸彈簧、第三接觸彈簧、第四接觸彈簧、第五接觸彈簧、第六接觸彈 簧、第七接觸彈簧和第八接觸彈簧電連接到所述第一電線端子接觸點(diǎn)、第 二電線端子接觸點(diǎn)、第三電線端子接觸點(diǎn)、第四電線端子接觸點(diǎn)、第五電 線端子接觸點(diǎn)、第六電線端子接觸點(diǎn)、第七電線端子接觸點(diǎn)和第八電線端 子接觸點(diǎn)；提供了包括第一電容耦合和第二電容耦合的第一補(bǔ)償區(qū)，所述第一電 容耦合是在所述第三走線和第五走線之間產(chǎn)生的，所述第二電容耦合是在 所述第四走線和第六走線之間產(chǎn)生的；提供了包括第三電容耦合和第四電容耦合的第二補(bǔ)償區(qū)，所述第三電 容耦合是在所述第三走線和第四走線之間產(chǎn)生的，所述第四容耦合是在所 述第五走線和第六走線之間產(chǎn)生的；提供了包括第五電容耦合和第六電容耦合的第三補(bǔ)償區(qū)，所述第五電 容耦合是在所述第三走線和第五走線之間產(chǎn)生的，所述第六電容耦合是在 所述第四走線和第六走線之間產(chǎn)生的；以及所述選擇的走線包括所述第三走線、第四走線、第五走線和第六走線。
5、 如權(quán)利要求l所述的電信插座，其中，所述第二時(shí)間延遲比所述第 一和第三時(shí)間延遲小。
6、 如權(quán)利要求l所述的電信插座，其中，所述第二時(shí)間延遲比所述第 一和第三時(shí)間延遲大。
7、 一種用于在插座中提供串話補(bǔ)償?shù)姆椒?，所述串話補(bǔ)償用于補(bǔ)償在 位于插入到所述插座中的插頭處的電容耦合上生成的不希望的串話，所述方法包括提供置于與所述插頭的所述電容耦合相差第一時(shí)間延遲的位置上的第 一電容耦合，所述第一電容耦合與所述插頭的所述電容耦合相比具有更大的強(qiáng)度以及相反的極性；提供置于與所述第一電容耦合相差第二時(shí)間延遲的位置上的第二電容 耦合，所述第二電容耦合與所述第一電容耦合相比具有大致相同的強(qiáng)度但 是相反的極性；提供置于與所述第二電容耦合相差第三時(shí)間延遲的位置上的第三電容 耦合，所述第三電容耦合與所述插頭的所述電容耦合相比具有相同的極性 以及大致相同的強(qiáng)度；所述第一、第二和第三電容耦合置于使得所述第一時(shí)間延遲和第二時(shí) 間延遲大致相等，并且所述第二時(shí)間延遲與所述第一時(shí)間延遲和第三時(shí)間 延遲不同的位置上。
8、 如權(quán)利要求7所述的電信插座，其中，如果所述第一電容耦合的強(qiáng) 度不到所述插頭的所述電容耦合的強(qiáng)度的三倍，那么所述第二電容耦合置 于使得所述第二時(shí)間延遲比所述第一電容耦合和第三電容耦合的所述時(shí)間 延遲大的位置上。
9、 如權(quán)利要求7所述的電信插座，其中，如果所述第一電容耦合的所 述強(qiáng)度大致等于所述插頭的所述電容耦合的所述強(qiáng)度的三倍，那么所述第 二電容耦合置于使得所述第二時(shí)間延遲比所述第一電容耦合和第三電容耦合的所述時(shí)間延遲小的位置上。
10、 如權(quán)利要求7所述的電信插座，其中，所述第二電容耦合置于使 得所述第二時(shí)間延遲比所述第一時(shí)間延遲和第三時(shí)間延遲小的位置上。
11、 如權(quán)利要求7所述的電信插座，其中，所述第二電容耦合置于使 得所述第二時(shí)間延遲比所述第一時(shí)間延遲和第三時(shí)間延遲大的位置上。
12、 一種用于確定插座中的所述第一串話補(bǔ)償區(qū)、第二串話補(bǔ)償區(qū)和 第三串話補(bǔ)償區(qū)的位置的方法，所述第一串話補(bǔ)償區(qū)、第二串話補(bǔ)償區(qū)和 第三串話補(bǔ)償區(qū)用于補(bǔ)償位于插入到所述插座中的插頭處的不希望的電容 耦合所引起的不希望的串話，所述第一串話補(bǔ)償區(qū)包括第一電容耦合，其 置于與所述插頭的所述不希望的電容耦合相差第一時(shí)間延遲的位置上，所 述第一電容耦合與所述插頭的所述不希望的電容耦合相比具有更大的強(qiáng)度 以及相反的極性，所述第二串話補(bǔ)償區(qū)包括第二電容耦合，其置于與所述 第一電容耦合相差第二時(shí)間延遲的位置上，所述第二電容耦合與所述第一 電容耦合相比具有大致相同的強(qiáng)度但是相反的極性，所述第三串話補(bǔ)償區(qū) 包括第三電容耦合，其置于與所述第二電容耦合相差第三時(shí)間延遲的位置 上，所述第三電容耦合與所述插頭的所述不希望的電容耦合相比具有相反 的極性以及大致相同的強(qiáng)度，所述方法包括將所述第一電容耦合、第二電容耦合和第三電容耦合置于初始位置， 在所述初始位置中所述第一時(shí)間延遲、第二時(shí)間延遲和第三時(shí)間延遲彼此 大致相等；以及將所述第二電容耦合的位置從所述初始位置調(diào)離，以提供改善的串話 補(bǔ)償。
13、 一種在雙絞線系統(tǒng)中使用的電信插座，所述電信插座包括.-外殼，其定義了用于接納插頭的端口；多個(gè)接觸彈簧，用于在將所述插頭插入所述外殼的所述端口中時(shí)，與 所述插頭電接觸；多個(gè)電線端子接觸點(diǎn)，用于將電線端接到所述插座； 電路板，其包括用于將所述接觸彈簧電連接到所述電線端子接觸點(diǎn)的 導(dǎo)電走線；以及串話補(bǔ)償裝置，用于在所述電路板的選擇的走線之間提供串話補(bǔ)償， 所述串話補(bǔ)償裝置包括位于第一補(bǔ)償區(qū)的電容耦合，所述電容耦合包括對(duì) 立的第一電容板和第二電容板，還包括大致平行的電容器指。
14、 如權(quán)利要求13所述的電信插座，其中，所述電容器指是交指型的。
15、 如權(quán)利要求13所述的電信插座，其中，所述電路板包括通過介質(zhì) 層來隔開的第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層，其中，所述電路板還包括第三導(dǎo)電 層，其中，在所述第一導(dǎo)電層提供所述第一電容板并且在所述第二導(dǎo)電層 提供所述第二電容板，并且其中，在所述第三導(dǎo)電層提供所述電容器指。
16、 如權(quán)利要求13所述的電信插座，其中，所述第一電容板和第二電 容板具有不同的尺寸以便于對(duì)準(zhǔn)所述第一 電容板和第二電容板。
17、 如權(quán)利要求13所述的電信插座，其中，所述串話補(bǔ)償裝置包括在 所述選擇的走線之間的第一補(bǔ)償區(qū)、第二補(bǔ)償區(qū)和第三補(bǔ)償區(qū)，并且其中， 在所述第三補(bǔ)償區(qū)提供所述第一電容板和第二電容板以及所述電容器指。
18、 如權(quán)利要求13所述的電信插座，其中，所述電路板包括用于補(bǔ)償 在所述電路板處生成的不希望的串話的電容耦合。
19、 如權(quán)利要求13所述的電信插座，其中所述多個(gè)接觸彈簧包括連續(xù)排列的第一接觸彈簧、第二接觸彈簧、第 三接觸彈簧、第四接觸彈簧、第五接觸彈簧、第六接觸彈簧、第七接觸彈 簧和第八接觸彈簧，用于在將所述插頭插入所述外殼的所述端口中時(shí)，與 所述插頭電接觸；所述多個(gè)電線端子接觸點(diǎn)包括第一電線端子接觸點(diǎn)、第二電線端子接觸點(diǎn)、第三電線端子接觸點(diǎn)、第四電線端子接觸點(diǎn)、第五電線端子接觸點(diǎn)、 第六電線端子接觸點(diǎn)、第七電線端子接觸點(diǎn)和第八電線端子接觸點(diǎn)，用于將電線端接到所述插座；所述電路板包括第一走線、第二走線、第三走線、第四走線、第五走 線、第六走線、第七走線和第八走線，分別用于將所述第一接觸彈簧、第 二接觸彈簧、第三接觸彈簧、第四接觸彈簧、第五接觸彈簧、第六接觸彈 簧、第七接觸彈簧和第八接觸彈簧電連接到所述第一電線端子接觸點(diǎn)、第 二電線端子接觸點(diǎn)、第三電線端子接觸點(diǎn)、第四電線端子接觸點(diǎn)、第五電 線端子接觸點(diǎn)、第六電線端子接觸點(diǎn)、第七電線端子接觸點(diǎn)和第八電線端 子接觸點(diǎn)；提供了包括第一電容耦合和第二電容耦合的第一補(bǔ)償區(qū)，所述第一電 容耦合是在所述第三走線和第五走線之間產(chǎn)生的，所述第二電容耦合是在 所述第四走線和第六走線之間產(chǎn)生的；提供了包括第三電容耦合和第四電容耦合的第二補(bǔ)償區(qū)，所述第三電 容耦合是在所述第三走線和第四走線之間產(chǎn)生的，所述第四容耦合是在所 述第五走線和第六走線之間產(chǎn)生的；提供了包括第五電容耦合和第六電容耦合的第三補(bǔ)償區(qū)，所述第五電 容耦合是在所述第三走線和第五走線之間產(chǎn)生的，所述第六電容耦合是在 所述第四走線和第六走線之間產(chǎn)生的，所述第五電容耦合是通過所述第一 電容板和第二電容板以及所述電容器指來提供的。
20、如權(quán)利要求19所述的電信插座，其中，通過對(duì)立的第三電容板和 第四電容板以及另 一組平行的電容器指來提供所述第六電容耦合。
全文摘要
本公開涉及一種電信插座，其包括外殼，該外殼具有用于接納插頭的端口。該插座還包括多個(gè)接觸彈簧，用于當(dāng)將插頭插入外殼的端口時(shí)與插頭電接觸；以及多個(gè)電線端子，用于將電線端接到插座。該插座進(jìn)一步包括用于將接觸彈簧電連接到電線端子接觸點(diǎn)的電路板。該電路板包括用于減少插座處的串話的串話補(bǔ)償裝置。
文檔編號(hào)H01R13/719GK101449434SQ200780016746
公開日2009年6月3日 申請(qǐng)日期2007年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月11日
發(fā)明者D·P·默里, I·R·喬治, 小B·哈蒙德 申請(qǐng)人:Adc有限公司