本發(fā)明一般而言涉及通信連接器,并且更具體而言,涉及可以呈現(xiàn)改進(jìn)的回波損耗性能的諸如模塊化插座和插頭之類的通信連接器。
背景技術(shù):
許多硬連線通信系統(tǒng)使用插頭和插座連接器將通信電纜連接到另一通信電纜或連接到一件裝置,諸如計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、服務(wù)器、交換機(jī)或接插板。作為例子,高速通信系統(tǒng)慣常使用這種插頭和插座連接器將計(jì)算機(jī)、打印機(jī)和其它設(shè)備連接到局域網(wǎng)和/或諸如互聯(lián)網(wǎng)之類的外部網(wǎng)絡(luò)。圖1繪出了這種硬連線高速通信系統(tǒng)的高度簡(jiǎn)化的例子,其圖示了可以如何使用插頭和插座連接器將計(jì)算機(jī)11互連到例如網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器20。
如圖1所示,計(jì)算機(jī)11通過(guò)電纜12連接到安裝在壁板19中的通信插座15。電纜12是在其每一端處包括通信插頭13、14的接插線。通常,電纜12包括八個(gè)被絕緣的導(dǎo)體。如圖1所示,插頭14插入到通信插座15前側(cè)中的開(kāi)口或“插頭孔”16中,使得通信插頭14的觸頭21或“插頭葉片”與通信插座15的相應(yīng)觸頭配對(duì)。如果電纜12包括八個(gè)導(dǎo)體,則通信插頭14和通信插座15將通常每個(gè)具有八個(gè)觸頭。通信插座15在其后端處包括導(dǎo)線連接組件17,導(dǎo)線連接組件17接納來(lái)自第二電纜18的多個(gè)(例如,八個(gè))導(dǎo)體,這些導(dǎo)體被單獨(dú)地壓入到導(dǎo)線連接組件17中的槽中,以在第二電纜18的每個(gè)導(dǎo)體與穿過(guò)通信插座15的多個(gè)導(dǎo)電路徑中的相應(yīng)一個(gè)路徑之間建立機(jī)械和電連接。第二電纜18的另一端連接到可以位于例如商業(yè)辦公樓的電信室中的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器20。通信插頭13類似地插入到設(shè)置在計(jì)算機(jī)11的背面的第二通信插座(圖1中未示出)的插頭孔中。因此,接插線12、電纜18和通信插座15在計(jì)算機(jī)11和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器20之間提供多個(gè)電路徑??梢允褂眠@些電路徑在計(jì)算機(jī)11和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器20之間傳送電信息信號(hào)。
已開(kāi)發(fā)了諸如例如由電信工業(yè)協(xié)會(huì)于2009年8月11日批準(zhǔn)的ANSI/TIA-568-C.2標(biāo)準(zhǔn)(也被稱為“平衡雙絞線電信電纜線路和部件標(biāo)準(zhǔn)”)的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn),該標(biāo)準(zhǔn)幫助確保由不同供應(yīng)商生產(chǎn)的插頭和插座連接器將一起工作并滿足最低性能標(biāo)準(zhǔn)。許多這些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定插頭和插座連接器符合“RJ-45”接口規(guī)范。根據(jù)這一規(guī)范,每個(gè)插頭和插座連接器包括被布置為四個(gè)差分導(dǎo)電路徑對(duì)的八個(gè)導(dǎo)電路徑,以及八個(gè)接口觸頭(其通常被稱為插頭的“葉片”和插座的“插座導(dǎo)線觸頭”)。因此,圖1中的每個(gè)插頭、插座和電纜段包括四個(gè)差分對(duì),并且因此在計(jì)算機(jī)11和服務(wù)器20之間提供了可用來(lái)在其之間承載雙向通信的總共四個(gè)差分傳輸線(例如,這些差分對(duì)中的兩個(gè)可以用來(lái)將信號(hào)從計(jì)算機(jī)11運(yùn)送到服務(wù)器20,而其它兩個(gè)可以用來(lái)將信號(hào)從服務(wù)器20運(yùn)送到計(jì)算機(jī)11)。在其中插頭的葉片與插座導(dǎo)線觸頭配對(duì)的連接區(qū)域(“插頭-插座配對(duì)區(qū)域”)中,八個(gè)插頭葉片21(參見(jiàn)圖1)和八個(gè)插座導(dǎo)線觸頭1-8(參見(jiàn)圖2)排成一行。圖2還示出了將插座導(dǎo)線觸頭1-8分配給四個(gè)差分對(duì)。使用RJ-45插頭、插座和電纜的通信系統(tǒng)通常被稱為“以太網(wǎng)”通信系統(tǒng)。
當(dāng)信號(hào)在通信電纜中的導(dǎo)體(例如,被絕緣的銅線)上傳輸時(shí),來(lái)自外部源的電噪聲可能被導(dǎo)體拾取,從而使信號(hào)的質(zhì)量惡化。為了抵消這些噪聲源,上述通信系統(tǒng)中的信息信號(hào)通常在設(shè)備之間在包括一對(duì)或多對(duì)導(dǎo)體(以下稱為“差分對(duì)”或簡(jiǎn)稱“對(duì)”)的通信電纜上而不是在單個(gè)導(dǎo)體上傳輸。每個(gè)差分對(duì)的兩個(gè)導(dǎo)體在通信電纜和接插線中緊密地扭絞在一起,使得八個(gè)導(dǎo)體被布置為四個(gè)扭絞的差分導(dǎo)體對(duì)。在差分對(duì)的每個(gè)導(dǎo)體上傳輸?shù)男盘?hào)可以例如具有相等的幅度但是相反的相位,并且信息信號(hào)被嵌入為在該對(duì)的兩個(gè)導(dǎo)體上承載的信號(hào)之間的電壓差。當(dāng)信號(hào)在扭絞的差分導(dǎo)體對(duì)上傳輸時(shí),差分對(duì)中的每個(gè)導(dǎo)體通常從這些外部源拾取大約相同量的噪聲。因?yàn)榇蠹s相等量的噪聲被添加到由扭絞的差分對(duì)的兩個(gè)導(dǎo)體承載的信號(hào),因此信息信號(hào)通常不被干擾,因?yàn)樾畔⑿盘?hào)是通過(guò)取得在差分對(duì)的兩個(gè)導(dǎo)體上承載的信號(hào)的差而提取的,并且這種相減過(guò)程大多可以抵消噪聲信號(hào)。
再次參考圖2,可以看出,八個(gè)插座導(dǎo)線觸頭1-8在插頭配對(duì)區(qū)域中的布置將導(dǎo)致四個(gè)差分對(duì)之間不相等的容性耦合和/或感性耦合。不同差分對(duì)的導(dǎo)體之間的這些不相等的耦合造成被稱為“串?dāng)_(crosstalk)”的另一種類型的噪聲。
具體而言,“串?dāng)_”是指從在第二“干擾”差分對(duì)上傳輸?shù)男盘?hào)容性耦合和/或感性耦合到第一“受害”差分對(duì)的導(dǎo)體上的不期望的信號(hào)能量。感性串?dāng)_可以包括近端串?dāng)_(NEXT)和遠(yuǎn)端串?dāng)_(FEXT)兩者,近端串?dāng)_是在對(duì)應(yīng)于相同位置處的源的輸入位置處測(cè)量的串?dāng)_(即,其感性電壓信號(hào)以與在不同路徑中的起始干擾信號(hào)的方向相反的方向行進(jìn)的串?dāng)_),遠(yuǎn)端串?dāng)_是在對(duì)應(yīng)于輸入位置處的源的輸出位置處測(cè)量的串?dāng)_(即,其信號(hào)以與在不同路徑中的干擾信號(hào)相同的方向行進(jìn)的串?dāng)_)。兩種類型的串?dāng)_都包括干涉在受害差分對(duì)上傳輸?shù)男畔⑿盘?hào)的不期望的噪聲信號(hào)。
為了減少串?dāng)_的影響,通信插座現(xiàn)在通常包括補(bǔ)償串?dāng)_電路,補(bǔ)償串?dāng)_電路引入補(bǔ)償串?dāng)_,補(bǔ)償串?dāng)_被用來(lái)消除作為工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化連接器配置和互操作性標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)果在插頭中以及插頭-插座配對(duì)區(qū)域中引入的大多數(shù)“侵入”串?dāng)_。這些串?dāng)_補(bǔ)償電路通常通過(guò)在插座中將兩個(gè)不同差分對(duì)的導(dǎo)體布線為彼此靠近以有意地創(chuàng)建容性耦合和/或感性耦合來(lái)實(shí)現(xiàn),該容性耦合和/或感性耦合消除兩個(gè)差分對(duì)的導(dǎo)體之間在已配對(duì)的插頭-插座連接的其它部分中出現(xiàn)的容性耦合和感性耦合。
針對(duì)上述插頭和插座連接器的另一個(gè)重要參數(shù)是沿著穿過(guò)連接器的每個(gè)差分傳輸線所經(jīng)歷的回波損耗。傳輸線的回波損耗是對(duì)傳輸線多好地與系統(tǒng)參考阻抗(對(duì)于平衡雙絞線電纜線路系統(tǒng)通常為100歐姆)阻抗匹配的度量。由傳輸線或終端設(shè)備或沿其插入的其它負(fù)載引起的從該參考阻抗的偏離會(huì)導(dǎo)致將引起不期望的信號(hào)反射的阻抗不連續(xù)。具體而言,回波損耗是由于可能在傳輸線中的不連續(xù)(阻抗失配)處發(fā)生的這種信號(hào)反射而損耗的信號(hào)功率的度量。回波損耗通常表示為如下以分貝(dB)為單位的比率:
其中RL(dB)是以dB為單位的回波損耗,Pi是入射功率,并且Pr是反射功率。高回波損耗值指示良好的阻抗匹配(即,由于反射導(dǎo)致的小信號(hào)損耗),這導(dǎo)致較低的插入損耗值,這是所期望的。
在以太網(wǎng)通信系統(tǒng)中,如果可能,電纜和連接器中的每個(gè)傳輸線以及終端設(shè)備通常將被設(shè)計(jì)為具有100歐姆的差分阻抗,以便獲得高回波損耗值。工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)通常對(duì)各個(gè)連接器內(nèi)、已配對(duì)的連接器內(nèi)(即,跨已配對(duì)的插頭和插座)的傳輸線和/或?qū)φ麄€(gè)通信信道(即,對(duì)從圖1中的計(jì)算機(jī)11跨各種連接器和電纜段延伸到服務(wù)器20的一個(gè)或多個(gè)差分傳輸線)規(guī)定最小回波損耗要求。由于回波損耗通常隨著頻率增加而減小(即,隨著頻率增加,回波損耗性能變差),因此工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)通常規(guī)定必須被滿足的最小回波損耗值作為用于指定部件和/或信道的頻率的函數(shù)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,提供了通信連接器,其包括具有第一內(nèi)部導(dǎo)電層、第一外部導(dǎo)電層和第二外部導(dǎo)電層的印刷電路板。第一外部導(dǎo)電層和第二外部導(dǎo)電層以及第一內(nèi)部導(dǎo)電層以在它們之間具有介電層的方式沿著垂直軸堆疊。印刷電路板還包括多個(gè)輸入端子、多個(gè)輸出端子和多個(gè)信號(hào)電流承載導(dǎo)電路徑,其中每個(gè)信號(hào)電流承載導(dǎo)電路徑將輸入端子中的相應(yīng)一個(gè)電連接到輸出端子中的相應(yīng)一個(gè)。信號(hào)電流承載導(dǎo)電路徑成對(duì)布置以形成多個(gè)差分傳輸線。在這些連接器中,第一信號(hào)電流承載導(dǎo)電路徑包括在印刷電路板的第一內(nèi)部導(dǎo)電層上的第一段,該第一段以與第二信號(hào)電流承載導(dǎo)電路徑的第二段垂直堆疊的布置布線,第一信號(hào)電流承載導(dǎo)電路徑和第二信號(hào)電流承載導(dǎo)電路徑是同一差分傳輸線的一部分。
在一些實(shí)施例中,通信連接器可以是RJ-45插座,RJ-45插座包括電連接到多個(gè)輸入端子中的相應(yīng)輸入端子的第一至第八插座導(dǎo)線觸頭,以及電連接到多個(gè)輸出端子中的相應(yīng)輸出端子的第一至第八導(dǎo)線連接端子。在這樣的實(shí)施例中,多個(gè)信號(hào)電流承載導(dǎo)電路徑包括第一至第八信號(hào)電流承載導(dǎo)電路徑,并且多個(gè)差分傳輸線包括第一至第四差分傳輸線。
在一些實(shí)施例中,包括第一信號(hào)電流承載導(dǎo)電路徑和第二信號(hào)電流承載導(dǎo)電路徑的差分傳輸線的信號(hào)電流承載導(dǎo)電路徑中的至少一個(gè)還可以包括感性自耦合部分。
在一些實(shí)施例中,第一信號(hào)電流承載導(dǎo)電路徑可以包括第一感性自耦合部分,并且第二信號(hào)電流承載導(dǎo)電路徑可以包括第二感性自耦合部分。
在一些實(shí)施例中,第一信號(hào)電流承載導(dǎo)電路徑的第一段可以具有超過(guò)第一信號(hào)電流承載導(dǎo)電路徑的整體的平均寬度的第一平均寬度,和/或第二信號(hào)電流承載導(dǎo)電路徑的第二段可以具有超過(guò)第二信號(hào)電流承載導(dǎo)電路徑的整體的平均寬度的第二平均寬度。
在一些實(shí)施例中,垂直堆疊的第一段和第二段或感性自耦合部分中的至少一者的位置和/或幅度可以被選擇,以提供在包括第一信號(hào)電流承載導(dǎo)電路徑和第二信號(hào)電流承載導(dǎo)電路徑的差分傳輸線的回波損耗譜中的局部最大值,其中回波損耗譜中的最大值在等于RJ-45插座的最大規(guī)定操作頻率的一半的第一頻率和RJ-45插座的最大規(guī)定操作頻率的1.5倍之間。
在一些實(shí)施例中,通信連接器可以是RJ-45插頭,多個(gè)輸入端子可以包括電連接到相應(yīng)的第一至第八插頭葉片的第一至第八輸入端子,多個(gè)輸出端子可以包括電連接到通信電纜的相應(yīng)的第一至第八導(dǎo)體的第一至第八輸出端子,多個(gè)信號(hào)電流承載導(dǎo)電路徑可以包括第一至第八信號(hào)電流承載導(dǎo)電路徑,并且多個(gè)差分傳輸線可以包括第一至第四差分傳輸線。
根據(jù)本發(fā)明還有的實(shí)施例,提供了包括印刷電路板的通信連接器,該印刷電路板包括多個(gè)輸入端子、多個(gè)輸出端子和多個(gè)信號(hào)電流承載導(dǎo)電路徑,其中的每個(gè)信號(hào)電流承載導(dǎo)電路徑將輸入端子中的相應(yīng)一個(gè)電連接到輸出端子中的相應(yīng)一個(gè)。信號(hào)電流承載導(dǎo)電路徑成對(duì)布置以形成多個(gè)差分傳輸線,多個(gè)差分傳輸線包括第一差分傳輸線。第一信號(hào)電流承載導(dǎo)電路徑和第二信號(hào)電流承載導(dǎo)電路徑形成第一差分傳輸線。第一差分傳輸線包括第一部分,在該第一部分中,第一信號(hào)電流承載路徑的第一段在印刷電路板的第一層上布線,并且被定位成與第二信號(hào)電流承載路徑的第二段容性耦合和感性耦合,第二信號(hào)電流承載路徑的第二段在印刷電路板的與第一層不同的第二層上布線。第一差分傳輸線的第一部分具有比預(yù)選阻抗低至少百分之二十的特性阻抗。第一差分傳輸線包括具有比預(yù)選阻抗大至少百分之二十的第二特性阻抗的第二部分。在一些實(shí)施例中,預(yù)選阻抗可以是100歐姆。
在一些實(shí)施例中,第一部分可以在第一差分傳輸線的第二部分和電連接到第一差分傳輸線的輸出端子之間。
在一些實(shí)施例中,通信連接器可以是RJ-45插座,多個(gè)輸入端子可以包括第一至第八輸入端子,多個(gè)輸出端子可以包括第一至第八輸出端子,多個(gè)信號(hào)電流承載導(dǎo)電路徑可以包括第一至第八信號(hào)電流承載導(dǎo)電路徑,并且多個(gè)差分傳輸線可以包括第一差分傳輸線和第二至第四差分傳輸線。
在一些實(shí)施例中,第一信號(hào)電流承載導(dǎo)電路徑和第二信號(hào)電流承載導(dǎo)電路徑中的至少一個(gè)可以包括在第一部分和第二部分之間的感性自耦合部分。
在一些實(shí)施例中,第一部分可以包括第一信號(hào)電流承載導(dǎo)電路徑的第一段,該第一段以與第二信號(hào)電流承載導(dǎo)電路徑的第二段垂直堆疊的布置布線,并且第一段和第二段中的至少一個(gè)可以在印刷電路板的內(nèi)部層上。
在一些實(shí)施例中,第一差分傳輸線的第一部分和第二部分的位置和/或特性阻抗可以被選擇,以提供第一差分傳輸線的回波損耗譜中的局部最大值,該局部最大值在等于通信連接器的最大規(guī)定操作頻率的一半的第一頻率和通信連接器的最大規(guī)定操作頻率的1.5倍之間。
在一些實(shí)施例中,第二部分可以通過(guò)具有在預(yù)選阻抗的百分之二十內(nèi)的阻抗的第三部分直接連接到第一部分。
根據(jù)本發(fā)明還有的實(shí)施例,提供了通信連接器,該通信連接器包括具有第一內(nèi)部導(dǎo)電層、第一外部導(dǎo)電層和第二外部導(dǎo)電層以及第一介電層和第二介電層的印刷電路板,第一介電層在第一外部導(dǎo)電層和第一內(nèi)部導(dǎo)電層之間并且第二介電層在第一內(nèi)部導(dǎo)電層和第二外部導(dǎo)電層之間,第一外部導(dǎo)電層和第二外部導(dǎo)電層、第一內(nèi)部導(dǎo)電層以及第一介電層和第二介電層沿著垂直軸堆疊。印刷電路板包括第一至第八輸入端子、第一至第八輸出端子和第一至第八信號(hào)電流承載導(dǎo)電路徑,其中每個(gè)信號(hào)電流承載導(dǎo)電路徑將輸入端子中的相應(yīng)一個(gè)電連接到輸出端子中的相應(yīng)一個(gè),第一至第八信號(hào)電流承載導(dǎo)電路徑成對(duì)布置以形成第一至第四差分傳輸線,其中第一信號(hào)電流承載導(dǎo)電路徑和第二信號(hào)電流承載導(dǎo)電路徑形成第一差分傳輸線?;夭〒p耗補(bǔ)償電路在包括與低阻抗部分串聯(lián)的高阻抗部分的第一差分傳輸線中形成,其中高阻抗部分和低阻抗部分的阻抗以及高阻抗部分和低阻抗部分之間的距離被選擇,以改進(jìn)第一差分傳輸線在通信連接器的最大操作頻率下的回波損耗性能。低阻抗部分包括在印刷電路板的第一層上的第一信號(hào)承載導(dǎo)電路徑的第一段,該第一段在與第二信號(hào)電流承載導(dǎo)電路徑的第二段大致相同的方向上走線,第二信號(hào)電流承載導(dǎo)電路徑的第二段在印刷電路板的與第一層不同的第二內(nèi)部層上,第一段和第二段被定位成在其之間具有超過(guò)其感性電抗的容性電抗。
在一些實(shí)施例中,高阻抗子部分和低阻抗子部分的阻抗以及高阻抗部分和低阻抗部分之間的距離可以被選擇,以在第一差分傳輸線的回波損耗譜中創(chuàng)建限定第一差分傳輸線的回波損耗譜中的局部最大值的峰,并且通信連接器的最大操作頻率可以在回波損耗譜中的該峰內(nèi)。
在一些實(shí)施例中,第一段和第二段可以以垂直堆疊的布置布線。
在一些實(shí)施例中,低阻抗部分可以在高阻抗部分和電連接到第一差分傳輸線的輸出端子之間。
在一些實(shí)施例中,高阻抗部分可以通過(guò)在第一信號(hào)電流承載導(dǎo)電路徑和第二信號(hào)電流承載導(dǎo)電路徑中的至少一個(gè)中包括螺線,以在第一信號(hào)電流承載導(dǎo)電路徑和第二信號(hào)電流承載導(dǎo)電路徑中的至少一個(gè)中形成感性自耦合部分來(lái)形成。
在一些實(shí)施例中,第一信號(hào)承載導(dǎo)電路徑的第一段可以具有超過(guò)第一信號(hào)電流承載導(dǎo)電路徑的整體的平均寬度的第一平均寬度,和/或第二信號(hào)承載導(dǎo)電路徑的第二段可以具有超過(guò)第二信號(hào)電流承載導(dǎo)電路徑的整體的平均寬度的第二平均寬度。
附圖說(shuō)明
圖1是示出使用常規(guī)通信插頭和插座將計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)裝置互連的簡(jiǎn)化示意圖。
圖2是示出從插座的前開(kāi)口觀察的用于常規(guī)8-位通信插座的TIA 568B模塊化插座觸頭布線分配的示意圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的通信插座的透視圖。
圖4A和圖4B是圖3的插座的通信插入件的透視圖。
圖5A是圖4A和圖4B的通信插入件的印刷電路板的側(cè)視圖。
圖5B-圖5H是圖5A的印刷電路板的導(dǎo)電層的平面圖。
圖6A-圖6F是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的通信連接器的印刷電路板的部分的放大示意平面圖,其示出了用于提供低阻抗傳輸線段的示例技術(shù)。
圖7是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的接插線的透視圖。
圖8是包括在圖7的接插線中的通信插頭的透視圖。
圖9是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的、包括低阻抗傳輸線段的圖8的插頭的印刷電路板的透視圖。
圖10是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)如何可以用來(lái)生成可用于在感興趣的頻率范圍上提供增強(qiáng)的回波損耗性能的回波損耗譜中的局部最大值的曲線圖。
圖11是根據(jù)本發(fā)明還有的實(shí)施例的通信插座的通信插入件的透視圖。
具體實(shí)施方式
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,提供了可以呈現(xiàn)改進(jìn)的回波損耗性能的諸如通信插座和插頭之類的通信連接器。
如上所討論的,以太網(wǎng)通信系統(tǒng)中的連接器通常在其差分傳輸線之間注入“入侵”和/或“補(bǔ)償”串?dāng)_。不幸的是,這種串?dāng)_表現(xiàn)為沿著連接器的差分傳輸線的負(fù)載,其可以使連接器的回波損耗性能惡化。
差分傳輸線的特性阻抗除其它之外還基于差分傳輸線的導(dǎo)體對(duì)之間的電容和差分傳輸線的導(dǎo)體對(duì)的電感而變化。差分傳輸線的導(dǎo)體對(duì)的電感等于該對(duì)的兩個(gè)導(dǎo)體的自身電感之和減去它們之間的互感。對(duì)于無(wú)損差分傳輸線,特性阻抗Zc可以依據(jù)在其導(dǎo)體對(duì)之間的每單位長(zhǎng)度電容C和其導(dǎo)體對(duì)的每單位長(zhǎng)度電感L通過(guò)以下等式表示。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,提供了具有印刷電路板的通信連接器,該印刷電路板包括差分傳輸線,該差分傳輸線具有其中差分傳輸線的特性阻抗被設(shè)計(jì)為低于諸如例如100歐姆的預(yù)選值的部分。此低阻抗部分可以被提供用來(lái)抵消沿著差分傳輸線在別處發(fā)生的高阻抗部分的負(fù)面影響。低阻抗部分可以通過(guò)以下來(lái)實(shí)現(xiàn):將差分傳輸線的導(dǎo)電路徑中的至少一個(gè)導(dǎo)電路徑過(guò)渡到印刷電路板的內(nèi)部導(dǎo)電層,并且然后在可以是內(nèi)部或外部的不同導(dǎo)電層上布線差分傳輸線的另一導(dǎo)電路徑,使得當(dāng)從上方觀察印刷電路板時(shí),兩個(gè)導(dǎo)電路徑重疊(或幾乎重疊)。諸如重疊部分的長(zhǎng)度、重疊的程度、重疊導(dǎo)電段的寬度、重疊導(dǎo)電段之間的垂直間距以及印刷電路板材料的介電常數(shù)之類的參數(shù)可以被選擇,以降低差分傳輸線的阻抗。結(jié)果得到的特性阻抗值以及低阻抗部分的長(zhǎng)度和其沿著差分傳輸線的位置可以被選擇,以改進(jìn)差分傳輸線的回波損耗。
在一些實(shí)施例中,可以沿著差分傳輸線緊鄰低阻抗部分包括高阻抗部分。高阻抗部分可以例如通過(guò)在形成差分傳輸線的導(dǎo)電路徑中的一個(gè)或兩個(gè)上包括感性自耦合段來(lái)實(shí)現(xiàn)。在一些實(shí)施例中,可以調(diào)整低阻抗部分和高阻抗部分的位置和幅度,以創(chuàng)建形成具有在差分傳輸線的回波損耗譜中的局部最大值的峰的諧振。回波損耗譜中的峰的形狀和位置可以被選擇,以改進(jìn)差分傳輸線的回波損耗。例如,可以調(diào)節(jié)連接器設(shè)計(jì),使得差分傳輸線的最大操作頻率落在回波損耗譜中的峰內(nèi)。
現(xiàn)在將參考繪出本發(fā)明的示例實(shí)施例的圖3-圖9更詳細(xì)地討論本發(fā)明的實(shí)施例。
圖3-圖5示出了根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例的通信插座100。具體而言,圖3是通信插座100的透視圖,圖4A和圖4B是包括在插座100中的通信插入件120的透視圖,并且圖5A-圖5H是作為通信插入件120的一部分的印刷電路板130的導(dǎo)電層的側(cè)視圖和平面圖。
如圖3所示,插座100包括多件式殼體110,在繪出的實(shí)施例中多件式殼體110包括插座框架112、蓋子116和端子殼體118。通信插入件120(參見(jiàn)圖4A-圖4B)容納在殼體110內(nèi)。插座框架112包括插頭孔114,插頭孔114的尺寸被確定成容納配對(duì)插頭。端子殼體118覆蓋并保護(hù)用作插座100的輸出端子的多個(gè)導(dǎo)線連接端子150(參見(jiàn)圖4A)。蓋子116覆蓋和保護(hù)通信插入件120的下表面。殼體件112、116、118可以由滿足關(guān)于例如電介質(zhì)擊穿和可燃性的所有適用標(biāo)準(zhǔn)的合適的絕緣塑料材料制成,例如聚碳酸酯、ABS及其混合物。雖然插座100包括特定的多件式殼體,但是應(yīng)當(dāng)理解,殼體110可以是任何常規(guī)的或非常規(guī)的殼體結(jié)構(gòu),并且在一些實(shí)施例中可以包括一件式殼體。
圖4A和圖4B是通信插入件120的頂部透視圖。如圖4A所示,通信插入件120包括印刷電路板130、八個(gè)插座導(dǎo)線觸頭140-1至140-8、以及八個(gè)導(dǎo)線連接端子150-1至150-8。在本文中,當(dāng)連接器包括多個(gè)相同的元件時(shí),這些元件可以通過(guò)其完整標(biāo)號(hào)(例如,插座導(dǎo)線觸頭140-3)被單獨(dú)引用,并且可以通過(guò)其標(biāo)號(hào)的第一部分(例如,插座導(dǎo)線觸頭140)被集體引用。通信插入件120也可以包括一個(gè)或多個(gè)引導(dǎo)結(jié)構(gòu)(未示出),該引導(dǎo)結(jié)構(gòu)支撐插座導(dǎo)線觸頭140和/或?qū)⒉遄鶎?dǎo)線觸頭140保持在其適當(dāng)?shù)奈恢?,用于與容納在插座100的插頭孔114中的配對(duì)插頭的葉片接合。除了插座導(dǎo)線觸頭140和導(dǎo)線連接端子150被省略以更清楚地示出印刷電路板130之外,圖4B與圖4A相同。
印刷電路板130可以包括基板,基板包括多個(gè)堆疊的介電層和導(dǎo)電層。在下文中,當(dāng)使用單詞“層”自己時(shí),旨在表示導(dǎo)電層而不是介電層。在一些實(shí)施例中,印刷電路板可以包括常規(guī)的剛性印刷電路板,其包括至少兩個(gè)介電層和至少三個(gè)導(dǎo)電層。每個(gè)導(dǎo)電層可以包括被印刷或以其它方式沉積或形成在介電層之一的頂表面或底表面上的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。介電層可以包括例如FR4層,但是任何合適的材料都可以用于任何或所有的介電層??梢杂帽Wo(hù)性絕緣涂層涂覆印刷電路板130的頂表面和底表面。在其它實(shí)施例中,印刷電路板130可以包括多層柔性印刷電路板或包括剛性部分和柔性部分兩者的混合印刷電路板。通常,印刷電路板130是比其厚度長(zhǎng)得多且寬得多的平面結(jié)構(gòu)。印刷電路板130可以包括金屬填充或電鍍的通孔或其它結(jié)構(gòu),通孔或其它結(jié)構(gòu)將印刷電路板130的第一導(dǎo)電層上的元件電連接到印刷電路板130的一個(gè)或多個(gè)其它導(dǎo)電層上的元件。下面參考圖5A-圖5H更詳細(xì)地討論印刷電路板130。
如圖3和圖4A所示,每個(gè)插座導(dǎo)線觸頭140包括由諸如彈簧回火的磷青銅、鈹銅等的彈性金屬形成的細(xì)長(zhǎng)的導(dǎo)線。每個(gè)插座導(dǎo)線觸頭140的典型橫截面為0.017英寸寬和0.010英寸厚,但是也可以使用其它尺寸和/或形狀(例如圓形)的觸頭。印刷電路板130包括八個(gè)鍍金屬通孔142,其在圖4B中能最好地看到。每個(gè)插座導(dǎo)線觸頭140以懸臂方式安裝,其中插座導(dǎo)線觸頭140的基部容納在鍍金屬通孔142中的相應(yīng)一個(gè)中,并且每個(gè)插座導(dǎo)線觸頭140的遠(yuǎn)端在印刷電路板130的上方朝印刷電路板130的前方延伸。
如圖4A所示,插座導(dǎo)線觸頭140-3和140-6包括交叉件144,因?yàn)?,?dāng)從上方觀察插座導(dǎo)線觸頭140時(shí),即當(dāng)插座100如圖4A所示被定向時(shí),插座導(dǎo)線觸頭140-3交叉插座導(dǎo)線觸頭140-6。為了實(shí)現(xiàn)該交叉件144,插座導(dǎo)線觸頭140-3交叉插座導(dǎo)線觸頭140-4和140-5,并且插座導(dǎo)線觸頭140-6在插座導(dǎo)線觸頭140-4和140-5的下面穿過(guò)。雖然在圖4A中示出了一種可能的插座導(dǎo)線觸頭配置,但是基本上任何插座導(dǎo)線觸頭配置都將與本發(fā)明的實(shí)施例一起工作。相應(yīng)地,在本發(fā)明的其它實(shí)施例中,插座導(dǎo)線觸頭140可以具有相同或不同的輪廓、可以或可以不以并排的關(guān)系大致對(duì)齊、可以或可以不包括交叉件、可以具有不同數(shù)量的交叉件、可以在它們進(jìn)入布線板的地方具有交錯(cuò)、可以從前方懸臂、可以被實(shí)現(xiàn)為柔性印刷電路板上的導(dǎo)電跡線等。因此,應(yīng)當(dāng)理解,術(shù)語(yǔ)“插座導(dǎo)線觸頭”在本文中被廣泛使用,并且包括例如適于與RJ-45插頭的葉片配對(duì)的任何觸頭。
導(dǎo)線連接端子150在圖3-圖5的插座中被實(shí)現(xiàn)為絕緣位移觸頭(insulation displacement contact)或“IDC”。每個(gè)IDC 150沿著印刷電路板130的兩個(gè)側(cè)邊中的一個(gè)安裝在穿過(guò)印刷電路板130的多個(gè)鍍金屬孔152中的相應(yīng)鍍金屬孔中。應(yīng)當(dāng)理解,可以使用任何適當(dāng)?shù)膶?dǎo)線連接端子150,并且導(dǎo)線連接端子150可以安裝在印刷電路板130上的不同位置中。
印刷電路板130還包括多個(gè)信號(hào)電流承載導(dǎo)電路徑160-1至160-8。信號(hào)電流承載導(dǎo)電路徑160中的每一個(gè)將插座導(dǎo)線觸頭140-1至140-8中的相應(yīng)一個(gè)電連接到IDC 150-1至150-8中的相應(yīng)一個(gè)。每個(gè)信號(hào)電流承載導(dǎo)電路徑160可以包括可以在印刷電路板130的不同層上設(shè)置的一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電段,并且可以包括電連接印刷電路板130的不同層上的導(dǎo)電段的導(dǎo)電層連接結(jié)構(gòu),諸如導(dǎo)電通孔。
在本文中,術(shù)語(yǔ)“信號(hào)電流承載導(dǎo)電路徑”用來(lái)指代電信號(hào)將在其上從通信連接器的印刷電路板的輸入端子到輸出端子在其途中行進(jìn)的導(dǎo)電路徑。信號(hào)電流承載導(dǎo)電路徑可以通過(guò)級(jí)聯(lián)印刷電路板上的一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電跡線以及物理連接和電連接在印刷電路板的不同層上的導(dǎo)電跡線的金屬填充孔或其它層轉(zhuǎn)移結(jié)構(gòu)來(lái)形成。從信號(hào)電流承載導(dǎo)電路徑延伸并隨后死端的分支(諸如例如來(lái)自信號(hào)電流承載導(dǎo)電路徑的形成相互交叉指型電容器的電極之一的分支)不被認(rèn)為是信號(hào)電流承載導(dǎo)電路徑的一部分,即使這些分支電連接到該信號(hào)電流承載導(dǎo)電路徑。雖然少量的電流將流入到這種死端分支中,但是流入到這些死端分支中的電流通常不流到印刷電路板的與印刷電路板的接收輸入電信號(hào)的輸入端子對(duì)應(yīng)的輸出端子(注意,在圖3-圖5的實(shí)施例中,印刷電路板130的輸入端子和輸出端子可以分別是保持插座導(dǎo)線觸頭140和IDC 150的鍍金屬孔142、152)。在本文中,流入到這種死端分支中的電流被稱為“耦合電流”,而沿著信號(hào)電流承載導(dǎo)電路徑從印刷電路板的輸入端子到輸出端子流動(dòng)的電流被稱為“信號(hào)電流”。通常,用于提供串?dāng)_補(bǔ)償?shù)碾娙萜鞅粚?shí)現(xiàn)為不是信號(hào)電流承載導(dǎo)電路徑的一部分的耦合元件。
印刷電路板130也包括布置在板上或板內(nèi),以補(bǔ)償否則可能存在于插座100中和/或與插座100配對(duì)的相關(guān)聯(lián)插頭中的串?dāng)_的電路元件。這樣的電路元件包括但不限于在板的兩個(gè)或更多個(gè)層或表面上實(shí)現(xiàn)的板電容器和相互交叉指型電容器。
為了符合各種工業(yè)標(biāo)準(zhǔn),諸如上述參考的ANSI/TIA-568-C.2標(biāo)準(zhǔn),RJ-45插頭被有意地設(shè)計(jì)為在其中包括的四個(gè)差分傳輸線之間包括指定水平的串?dāng)_。因?yàn)閷?duì)1的插頭葉片被對(duì)3的插頭葉片包圍,因此工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求在插頭中在對(duì)1和對(duì)3之間存在尤其高水平的“侵入”串?dāng)_。為了消除這種侵入的串?dāng)_,在插座中包括串?dāng)_消除結(jié)構(gòu),其注入被設(shè)計(jì)成消除侵入串?dāng)_的至少對(duì)應(yīng)量的“補(bǔ)償”串?dāng)_。此外,如果使用多級(jí)串?dāng)_補(bǔ)償,則對(duì)于插座來(lái)說(shuō)包括注入超過(guò)入侵串?dāng)_量的“補(bǔ)償”串?dāng)_量的結(jié)構(gòu)并不罕見(jiàn)。入侵串?dāng)_和補(bǔ)償串?dāng)_兩者都表現(xiàn)為在用于對(duì)1和對(duì)3的傳輸線上的負(fù)載,這將趨向于導(dǎo)致這些傳輸線的阻抗偏離諸如100歐姆的期望值。
差分傳輸線的阻抗除其它之外還基于差分傳輸線的兩個(gè)導(dǎo)體之間的電容量和差分傳輸線的兩個(gè)導(dǎo)體的電感量而變化。一般而言,增加電容量同時(shí)保持所有其它參數(shù)相等趨向于降低差分傳輸線的阻抗,而增加電感量同時(shí)保持所有其它參數(shù)相等趨向于增加差分傳輸線的阻抗。在典型的已配對(duì)的RJ-45插頭/RJ-45插座連接中,用于對(duì)1的傳輸線通常具有低阻抗部分和高阻抗部分兩者。例如,由于對(duì)1的兩個(gè)插頭葉片之間的大面積重疊和高電容率(permittivity)而導(dǎo)致的它們之間的大電容量趨向于在插頭內(nèi)導(dǎo)致低阻抗段。然而,對(duì)1的插座導(dǎo)線觸頭通常(參見(jiàn)圖4A)具有沿其各自的信號(hào)電流流動(dòng)路徑的細(xì)長(zhǎng)形狀。這導(dǎo)致高水平的電感,從而導(dǎo)致對(duì)1中的高阻抗部分。通常設(shè)置感性串?dāng)_補(bǔ)償電路和容性串?dāng)_補(bǔ)償電路兩者,這導(dǎo)致沿著對(duì)1的附加的高阻抗部分和低阻抗部分。在許多情況下,當(dāng)插座連接以100歐姆負(fù)載(或至少一個(gè)足夠接近100歐姆的負(fù)載,其阻抗可以利用用于調(diào)節(jié)阻抗的常規(guī)技術(shù)被設(shè)置為接近100歐姆)終止時(shí),這種低阻抗部分和高阻抗部分的組合會(huì)導(dǎo)致大約100歐姆的輸入阻抗。
相比之下,對(duì)3的特性阻抗在已配對(duì)的插頭-插座連接的大部分上趨向于超過(guò)100歐姆。這可能由于例如用于對(duì)3的插頭葉片和插座導(dǎo)線觸頭被分開(kāi)(因?yàn)橛糜趯?duì)1的插頭葉片和插座導(dǎo)線觸頭被插入其間)而發(fā)生。在這些較大的間隔處,對(duì)3的導(dǎo)體之間的容性耦合和感性耦合被降低。因此,對(duì)3阻抗被驅(qū)動(dòng)得更高,這不僅是由于降低的容性耦合,而且還由于使對(duì)電感更高的降低的感性耦合。
以太網(wǎng)電纜中的差分導(dǎo)體對(duì)中的每一個(gè)通常被設(shè)計(jì)為具有大約100歐姆的特性阻抗,并且通常這些電纜會(huì)非常接近于實(shí)現(xiàn)這個(gè)期望的特性阻抗值。為了最小化回波損耗,已配對(duì)的插頭-插座連接將因此被設(shè)計(jì)成當(dāng)從附連到插座的以太網(wǎng)電纜察看插座時(shí)和當(dāng)從接插線的電纜察看插頭時(shí)具有大約100歐姆的阻抗。當(dāng)從這兩個(gè)角度觀察時(shí),阻抗將是已配對(duì)的插頭-插座連接內(nèi)的各個(gè)部分的阻抗的函數(shù),其中這些部分的阻抗值以及段的長(zhǎng)度驅(qū)動(dòng)總的阻抗值。最靠近接口的部分對(duì)從這兩個(gè)位置察看已配對(duì)的插頭-插座連接所看到的阻抗值貢獻(xiàn)最大。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,提供了具有在通信連接器的印刷電路板中實(shí)現(xiàn)的可以改進(jìn)連接器的回波損耗性能的低阻抗傳輸線部分的通信連接器。在一些實(shí)施例中,這些低阻抗傳輸線部分通過(guò)將傳輸線的第一信號(hào)電流承載導(dǎo)電路徑過(guò)渡到印刷電路板的內(nèi)部層,并且然后以垂直堆疊布置布線差分傳輸線的第一信號(hào)電流承載路徑和第二信號(hào)電流承載路徑來(lái)創(chuàng)建。如果差分傳輸線的第一信號(hào)電流承載導(dǎo)電路徑和第二信號(hào)電流承載導(dǎo)電路徑的導(dǎo)電跡線段在印刷電路板的不同層上、沿垂直于印刷電路板的主表面的軸至少部分重疊、并且在相同的大致方向上延伸第一導(dǎo)電跡線段或第二導(dǎo)電跡線段中的至少一個(gè)的平均寬度的至少兩倍的距離,則這些導(dǎo)電跡線段在本文中被稱為以“垂直堆疊”布置布線。形成差分傳輸線的低阻抗部分的信號(hào)電流承載導(dǎo)電路徑的部分可以被定位在印刷電路板的彼此靠近的相鄰的層上,使得信號(hào)電流承載導(dǎo)電路徑將具有相對(duì)高水平的容性耦合。傳輸線的低阻抗部分降低傳輸線的阻抗的程度可以通過(guò)例如改變導(dǎo)電跡線段的寬度、導(dǎo)電跡線段重疊的量、導(dǎo)電跡線段之間的距離、導(dǎo)電跡線段垂直堆疊的長(zhǎng)度以及印刷電路板的介入介電層的介電常數(shù)來(lái)控制。
再次參考圖4A-圖4B,可以看到,低阻抗部分137沿著穿過(guò)插座100的印刷電路板130的差分傳輸線中的兩個(gè)而設(shè)置。具體而言,第一低阻抗部分137-1在用于對(duì)1的傳輸線上設(shè)置,并且第二低阻抗部分137-2在用于對(duì)3的傳輸線上設(shè)置。這些低阻抗部分可以位于與IDC 150相鄰,如圖4A所示。
現(xiàn)在參考圖5A-圖5H,可以看到,印刷電路板130是包括六個(gè)導(dǎo)電層132-1至132-6和五個(gè)介電層134-1至134-5的多層印刷電路板。圖5A是印刷電路板130的側(cè)視圖,其示出了十一個(gè)層132、134的相對(duì)定位和每層的厚度。圖5B-圖5G是印刷電路板130的六個(gè)導(dǎo)電層132的平面圖,其示出了在六個(gè)導(dǎo)電層132中的每一個(gè)上包括的導(dǎo)電路徑和結(jié)構(gòu)。圖5H是從印刷電路板的頂部看的視圖,其看穿六個(gè)導(dǎo)電層132-1至132-6,從頂部的層132-1開(kāi)始(并且因此,例如,層132-1上的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)阻擋了導(dǎo)電層132的較低導(dǎo)電層上的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的視圖)。
在圖5B-圖5G中示出容納插座導(dǎo)線觸頭140和IDC 150的鍍金屬通孔142和152。定位在印刷電路板130的中央?yún)^(qū)域中的標(biāo)記為142的八個(gè)鍍金屬通孔保持八個(gè)插座導(dǎo)線觸頭140的基端,而沿印刷電路板130的側(cè)邊定位成兩行四列的八個(gè)鍍金屬通孔152保持八個(gè)IDC 150的基端。
如圖5B-圖5G還示出的,印刷電路板130的導(dǎo)電層132包括多個(gè)導(dǎo)電跡線段136。還設(shè)置垂直延伸穿過(guò)印刷電路板130的多個(gè)導(dǎo)電栓138。導(dǎo)電栓138將印刷電路板130的導(dǎo)電層132之一上的導(dǎo)電跡線段136(或諸如電容器電極的其它導(dǎo)電結(jié)構(gòu))電連接到印刷電路板130的不同導(dǎo)電層132上的導(dǎo)電跡線136或其它結(jié)構(gòu),如本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的。
導(dǎo)電層132還包括諸如表面接觸焊盤131的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)、提供串?dāng)_補(bǔ)償?shù)南嗷ソ徊嬷感秃推桨咫娙萜?33、以及沿著信號(hào)承載導(dǎo)電路徑的感性自耦合部分135,感性自耦合部分135被設(shè)置以形成沿著各個(gè)差分傳輸線的高阻抗部分。表面接觸焊盤131將各個(gè)插座導(dǎo)線觸頭140的遠(yuǎn)端連接到在印刷電路板130的內(nèi)部導(dǎo)電層132中實(shí)現(xiàn)的串?dāng)_補(bǔ)償電容器133。感性自耦合部分135包括沿著各個(gè)信號(hào)電流承載導(dǎo)電路徑包括的螺線。本文較詳細(xì)地討論這些感性自耦合部分135。
如圖4B和圖5D-圖5E所示,用于對(duì)1和對(duì)3的穿過(guò)印刷電路板130的差分傳輸線各自包括根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的低阻抗部分137。具體而言,用于對(duì)1的傳輸線包括低阻抗部分137-1,低阻抗部分137-1被實(shí)現(xiàn)為導(dǎo)電層132-3和132-4上的垂直堆疊的導(dǎo)電跡線段,這些導(dǎo)電跡線段在用于對(duì)1的IDC 150-4和150-5的附近重疊。用于對(duì)3的傳輸線包括低阻抗部分137-2,低阻抗部分137-2被實(shí)現(xiàn)為導(dǎo)電層132-3和132-4上的垂直堆疊的導(dǎo)電跡線段,這些導(dǎo)電跡線段在用于對(duì)3的IDC 150-3和150-6的附近重疊。
參考圖5A,可以看到,導(dǎo)電層132-3和132-4被非常薄(僅4.6密耳厚)的介電層134-3分離。因此,形成低阻抗部分137-1和137-2的導(dǎo)電跡線段將呈現(xiàn)高度的容性耦合以及感性耦合,其中兩個(gè)耦合都有助于降低傳輸線的阻抗。此外,形成低阻抗傳輸線部分137-1和137-2的導(dǎo)電跡線段也是加寬的跡線段,這趨向于進(jìn)一步降低用于對(duì)1和對(duì)3的傳輸線的這些部分中的阻抗。
值得注意的是,低阻抗部分137-1和137-2是利用作為用于對(duì)1和對(duì)3的差分傳輸線的信號(hào)電流承載路徑的一部分的導(dǎo)電跡線段形成的。因此,不需要印刷電路板的附加區(qū)域來(lái)實(shí)現(xiàn)這些低阻抗部分,如果在每個(gè)差分傳輸線的兩個(gè)導(dǎo)電路徑之間形成電容器,將需要印刷電路板的附加區(qū)域。
如圖4B和圖5G所示,導(dǎo)電路徑160-3至160-6各自包括一個(gè)或多個(gè)感性自耦合部分135,它們彼此緊密相鄰并且大致彼此平行地走線。此外,在這些感性自耦合部分135中流動(dòng)的電流將具有大致相同的瞬時(shí)電流方向,因?yàn)閷?dǎo)電路徑160-3至160-6中的每一個(gè)圍繞自身繞回以形成感性自耦合部分135。因?yàn)檫@些跡線段具有大致相同的瞬時(shí)電流方向并且彼此緊密間隔,因此跡線段感性自耦合以形成感性自耦合部分135(即,在這些部分135中觸發(fā)電感的局部增加)。電感的這種局部增加趨向于增加導(dǎo)電路徑160-3和160-6形成的對(duì)3的阻抗。部分135不需要精確地彼此平行走線,而是應(yīng)當(dāng)在相似的方向上一起走線基本上大于導(dǎo)電路徑的寬度的長(zhǎng)度,以生成有用的電感增加。在所繪出的實(shí)施例中,感性自耦合部分135中的一些利用螺旋結(jié)構(gòu)形成,該螺旋結(jié)構(gòu)對(duì)在小空間中沿著傳輸線生成顯著的電感增加會(huì)是非常有效的。感性自耦合部分135中的其他一些簡(jiǎn)單地利用在所選的信號(hào)電流承載導(dǎo)電路徑160中的環(huán)路來(lái)形成,該環(huán)路允許同一信號(hào)電流承載導(dǎo)電路徑160的兩個(gè)段彼此挨著走線,使得這些段具有相同或相似的瞬時(shí)電流方向。仍然還有的其它實(shí)施方式也是可能的。典型地,感性自耦合部分將在傳輸線的兩個(gè)導(dǎo)電路徑上設(shè)置,使得導(dǎo)電路徑可以具有近似相等的長(zhǎng)度。感性自耦合部分135可以形成沿著差分傳輸線的高阻抗部分135。
在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,沿著差分傳輸線的低阻抗部分137和高阻抗部分135的特性可以被選擇,以創(chuàng)建可以影響差分傳輸線的回波損耗譜(即,繪制為頻率的函數(shù)的回波損耗)的阻抗諧振。這些諧振(包括在其上發(fā)生諧振的頻率范圍)可以被調(diào)節(jié),以增強(qiáng)在期望頻率范圍內(nèi)的傳輸線的回波損耗,而不會(huì)不可接受地使差分傳輸線的其它特性惡化。諧振頻率不必處于在其內(nèi)回波損耗和/或插入損耗被增強(qiáng)的頻率范圍內(nèi)。低阻抗部分137和高阻抗部分135的可以被調(diào)整以創(chuàng)建和調(diào)節(jié)諧振的特性包括每個(gè)部分137、135的容性耦合和感性耦合的幅度,部分137、135之間的距離,以及部分137、135與差分傳輸線的其它低阻抗部分或高阻抗部分(諸如例如,串?dāng)_補(bǔ)償電容器)的距離。
在一些實(shí)施例中,可以設(shè)置具有第一低阻抗部分的差分傳輸線,該第一低阻抗部分通過(guò)將傳輸線的信號(hào)電流承載導(dǎo)電路徑中的至少一個(gè)布線到印刷電路板的內(nèi)部層上來(lái)形成,使得該第一低阻抗部分呈現(xiàn)與傳輸線的另一信號(hào)電流承載路徑的增加的容性耦合,使得傳輸線的該第一部分具有比預(yù)選阻抗(例如,100歐姆)低至少百分之二十的特性阻抗。差分傳輸線也可以具有第二高阻抗感性自耦合部分,其具有比預(yù)選阻抗高至少百分之二十的特性阻抗。第一低阻抗部分可以與連接器的輸出端子(例如,通信插座的IDC)相鄰,并且第二部分可以在連接器的輸入端子和第一部分之間。第一部分和第二部分可以彼此直接相鄰。
如上所述,工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)通常規(guī)定回波損耗要求作為頻率的函數(shù)。圖10是示出假設(shè)的最小回波損耗要求(曲線180)的示例曲線圖。在圖10的例子中,對(duì)于100MHz和1.5GHz之間的頻率,假設(shè)的回波損耗標(biāo)準(zhǔn)以20dB/decade的速率下降,并且然后在高于1.5GHz的頻率處保持平坦。在許多情況下,通信連接器可能超過(guò)對(duì)所有感興趣的頻率的回波損耗要求。當(dāng)它們沒(méi)有超過(guò)時(shí),最典型地,回波損耗將趨向于在連接器的(1)低頻處或(2)在最大操作頻率或其附近處不能滿足回波損耗要求。一般而言,增加差分傳輸線的兩個(gè)導(dǎo)體之間的容性耦合趨向于改進(jìn)高頻處的回波損耗,同時(shí)使較低頻率處的回波損耗惡化。相反,增加差分傳輸線的對(duì)電感趨向于改進(jìn)低頻處的回波損耗,同時(shí)使較高頻率處的回波損耗惡化。如果連接器在低頻或高頻之一處未能滿足回波損耗規(guī)范,但在另一個(gè)處具有顯著的回波損耗余量,則通常有可能簡(jiǎn)單地增加差分傳輸線的對(duì)電感或其兩個(gè)導(dǎo)電路徑之間的容性耦合以滿足回波損耗規(guī)范(即,通過(guò)放棄在高頻或低頻之一處的回波損耗余量,可以在高頻或低頻的另一個(gè)處獲得改進(jìn)的回波損耗性能)。
然而,在一些情況下,通信插座或插頭可能在低頻和高頻兩者處都不能滿足回波損耗規(guī)范,或者可能在這兩者之一處不能滿足規(guī)范而在另一個(gè)處具有很少余量。在這種情況下,簡(jiǎn)單地增加差分傳輸線的對(duì)電感或者其兩個(gè)導(dǎo)電路徑之間的容性耦合通常將不會(huì)實(shí)現(xiàn)在連接器的規(guī)定操作范圍內(nèi)的所有頻率處滿足回波損耗規(guī)范的目標(biāo)。通過(guò)以上面討論的方式在回波損耗譜中創(chuàng)建諧振,通常有可能跨大部分或全部操作頻帶改進(jìn)回波損耗,同時(shí)在其它頻率處創(chuàng)建較寬的回波損耗的擺動(dòng)。可以使用標(biāo)準(zhǔn)模擬技術(shù)來(lái)設(shè)計(jì)將創(chuàng)建改進(jìn)感興趣頻帶(通常為連接器的規(guī)定操作頻帶)中的回波損耗的諧振的低阻抗部分和高阻抗部分137、135的特性。在一些情況下,諧振可以創(chuàng)建傳輸線的回波損耗譜中的局部最大值。在許多情況下,調(diào)節(jié)連接器使得該局部最大值在傳輸線被設(shè)計(jì)以針對(duì)其操作的頻率范圍的上部中,或恰好在該頻率范圍之外,這可能是有利的,該技術(shù)可以用來(lái)有效地(向更高頻率)擴(kuò)展在其上傳輸線可以提供合適的回波損耗性能的頻率范圍。
再次參考圖10,曲線182示出了如在不使用根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)的情況下可能發(fā)生的穿過(guò)插座的傳輸線的回波損耗。如這個(gè)例子所示,回波損耗實(shí)際上在低于大約1.7GHz的所有頻率處滿足標(biāo)準(zhǔn),但是然后在所有更高的頻率處不能滿足標(biāo)準(zhǔn)。如果在傳輸線中引入諧振,則連接器的回波損耗譜可以被修改為如曲線184所示,其中回波損耗在高達(dá)大約2.9GHz的頻率得以改進(jìn),但是然后在更高的頻率處惡化。如圖10中可以看到的,回波損耗譜具有從大約1.2GHz延伸到大約2.2GHz的峰186。該峰186在大約1.8GHz處限定了回波損耗中的局部最大值188(其在這種情況下具有高于標(biāo)準(zhǔn)的絕對(duì)最大余量)。圖10的例子示出了為什么使回波損耗中的局部最大值188靠近連接器的最大操作頻率可以有益的。在一些實(shí)施例中,局部最大值可以定位在等于連接器的最大操作頻率的至少一半但高于連接器的最大操作頻率的不超過(guò)50%的頻率處。通信連接器的最大操作頻率可以位于回波損耗譜的峰186內(nèi)。
在一些實(shí)施例中,傳輸線的低阻抗部分可以是傳輸線段的容性電抗超過(guò)該傳輸線段的感性電抗的部分。如本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的,一對(duì)導(dǎo)體(諸如差分傳輸線的兩個(gè)導(dǎo)體)的容性電抗XC被定義為:
XC=1/2πfC (1)
其中f是頻率并且C是電容。容性電抗XC以歐姆為單位表示。一對(duì)導(dǎo)體的感性電抗XL被定義為:
XL=2πfL (2)
其中f是頻率并且L是電感。感性電抗XL也以歐姆為單位表示。傳輸線段將呈現(xiàn)分布式容性電抗和分布式感性電抗,其分別指代所討論的傳輸線段的每單位長(zhǎng)度的容性電抗和每單位長(zhǎng)度的感性電抗。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例,低阻抗傳輸線段可以是其中該傳輸線段的分布式容性電抗超過(guò)分布式感性電抗的段。
在一些實(shí)施例中,差分傳輸線上的低阻抗部分可以通過(guò)將導(dǎo)電跡線中的至少一個(gè)布線到印刷電路板的內(nèi)部導(dǎo)電層來(lái)形成。如本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的,常規(guī)剛性印刷電路板的常見(jiàn)厚度為大約62密耳。這樣的厚度可能太大而不能在印刷電路板的頂層和底層上的導(dǎo)電跡線之間獲得足夠的容性耦合來(lái)便降低傳輸線的阻抗。因此,在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,導(dǎo)電跡線中的至少一個(gè)可以位于印刷電路板的內(nèi)部層上。為了滿足對(duì)插座的電流測(cè)試要求(例如,在UL 1863中規(guī)定的7安培測(cè)試),可能有必要加寬在印刷電路板的內(nèi)部導(dǎo)電層上設(shè)置的(一個(gè)或多個(gè))跡線,因?yàn)闊崃恳膊荒軓倪@些內(nèi)部層消散,并且因此大的電流密度可能引起會(huì)損壞印刷電路板的過(guò)度加熱。然而,幸運(yùn)的是,增加跡線寬度還趨向于增加傳輸線的兩個(gè)導(dǎo)電路徑之間的容性耦合,并且因此與在差分傳輸線中形成低阻抗部分的目標(biāo)一致。
應(yīng)當(dāng)理解,根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的低阻抗傳輸線部分可以以許多不同的方式實(shí)現(xiàn)。圖6A-圖6F示出了示例實(shí)施方式。圖6A-圖6F各自是印刷電路板的兩個(gè)導(dǎo)電層的一部分的示意性平面圖,其示出了可用于形成根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的各種低阻抗傳輸線部分的傳輸線段的導(dǎo)電跡線的相對(duì)定位。在圖6A-圖6F中,不同的陰影區(qū)域是駐留在印刷電路板的不同層上的導(dǎo)電跡線。這些層中的至少一個(gè)層是印刷電路板的內(nèi)部層。
圖6A示出了其中傳輸線210-1的兩個(gè)導(dǎo)電跡線212-1、214-1設(shè)置在印刷電路板200-1的相鄰導(dǎo)電層上以提供低阻抗傳輸線部分216-1的第一例子。在圖6A的實(shí)施例中,兩個(gè)導(dǎo)電跡線212-1、214-1以垂直堆疊的布置布線,以便完全重疊。兩個(gè)導(dǎo)電跡線212-1、214-1也具有相同的寬度。圖6B示出了其中傳輸線210-2的兩個(gè)導(dǎo)電跡線212-2,214-2又以垂直堆疊的布置在印刷電路板200-2的相鄰導(dǎo)電層上布線以提供低阻抗傳輸線部分216-2的第二例子。在圖6B的實(shí)施例中,跡線212-2、214-2在跡線垂直堆疊的區(qū)域中被加寬。圖6C示出了其中傳輸線210-3的兩個(gè)導(dǎo)電跡線212-3、214-3以垂直堆疊的布置在印刷電路板200-3的相鄰導(dǎo)電層上布線以提供低阻抗傳輸線部分216-3的第三例子。然而,在圖6C的實(shí)施例中,跡線212-3、214-3不完全重疊,而是只在低阻抗部分216-3中部分重疊。
圖6D示出了其中傳輸線210-4的兩個(gè)導(dǎo)電跡線212-4、214-4以垂直堆疊的布置在印刷電路板200-4的相鄰導(dǎo)電層上布線以提供低阻抗傳輸線部分216-4的第四例子。在圖6D的實(shí)施例中,導(dǎo)電跡線214-4在低阻抗部分中是線形的,而導(dǎo)電跡線212-4以之字形(zig-zag)圖案布線以在與導(dǎo)電跡線214-4大致相同的方向上延伸并且與其具有顯著的重疊。圖6E示出了其中傳輸線210-5的兩個(gè)導(dǎo)電跡線212-5、214-5各自包括垂直堆疊在印刷電路板200-5的相鄰導(dǎo)電層上的加寬區(qū)域以提供低阻抗傳輸線部分216-5的第五例子。最后,圖6F示出了其中傳輸線210-6的兩個(gè)導(dǎo)電跡線212-6、214-6在印刷電路板200-6的相鄰導(dǎo)電層上布線以提供低阻抗傳輸線部分216-6的第六例子。在圖6F的實(shí)施例中,當(dāng)從上方觀察時(shí),跡線212-6、214-6不太重疊,但是可以彼此足夠接近,使得導(dǎo)電跡線212-6、214-6之間的容性電抗超過(guò)其感性電抗。應(yīng)當(dāng)理解,用于提供圖6A-圖6F的示例性實(shí)施例中所示的低阻抗部分的技術(shù)可以組合以創(chuàng)建附加的實(shí)施例。還將理解,圖6A-圖6F的實(shí)施例本質(zhì)上是示例性的,并且許多其它實(shí)施方案是可能的。
圖11是根據(jù)本發(fā)明還有的實(shí)施例的通信插座的通信插入件420的透視圖。通信插入件420可以用在例如插座100的殼體110中。如圖11所示,通信插入件420包括印刷電路板430、八個(gè)插座導(dǎo)線觸頭440-1至440-8、以及以IDC形式的八個(gè)導(dǎo)線連接端子450-1至450-8。插座導(dǎo)線觸頭440-1至440-8和八個(gè)IDC 450-1至450-8可以類似于上面討論的插座100中所示的對(duì)應(yīng)的插座導(dǎo)線觸頭和IDC,并且因此將不再單獨(dú)描述。然而,如圖11中可以看到的,插座導(dǎo)線觸頭440-1至440-8與插座100的插座導(dǎo)線觸頭140-1至140-8相比具有不同的交叉配置。印刷電路板430可以包括基板,該基板包括多個(gè)堆疊的介電層和導(dǎo)電層,并且可以例如具有圖5A所示的配置。
印刷電路板430還包括多個(gè)信號(hào)電流承載導(dǎo)電路徑460-1至460-8(460-4在圖11中不可見(jiàn)),其中每個(gè)信號(hào)電流承載導(dǎo)電路徑將插座導(dǎo)線觸頭440-1至440-8中的相應(yīng)一個(gè)導(dǎo)線觸頭電連接到IDC 450-1至450-8中的相應(yīng)一個(gè)IDC。每個(gè)信號(hào)電流承載導(dǎo)電路徑460可以包括可以設(shè)置在印刷電路板430的不同層上的一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電段,并且可以包括電連接在印刷電路板430的不同層上的導(dǎo)電段的導(dǎo)電層連接結(jié)構(gòu),諸如導(dǎo)電通孔。印刷電路板430也可以包括布置在板上或板內(nèi)以補(bǔ)償串?dāng)_的電子電路元件,諸如電容器和/或感性耦合部分。為簡(jiǎn)化附圖,這些電路元件中的大多數(shù)在圖11中未示出。
如圖11所示,低阻抗部分437-1、437-2分別設(shè)置在印刷電路板430上以用于對(duì)2和對(duì)3的傳輸線。如在圖3-圖5的實(shí)施例中那樣,低阻抗傳輸線部分通過(guò)將差分傳輸線的第一信號(hào)電流承載導(dǎo)電路徑過(guò)渡到印刷電路板的內(nèi)部層,并且然后以垂直堆疊的布置布線差分傳輸線的第一信號(hào)電流承載路徑和第二信號(hào)電流承載路徑來(lái)創(chuàng)建。
此外,用于對(duì)2的差分傳輸線還包括其中導(dǎo)電路徑460-1和460-2在印刷電路板430的同一層上更寬地被間隔開(kāi)的部分435。這種布置趨向于增加對(duì)2的阻抗,使得部分435包括沿著差分傳輸線的高阻抗部分。類似于以上關(guān)于插座100的討論,在一些實(shí)施例中,沿著差分傳輸線460-1、460-2的低阻抗部分437-1和高阻抗部分435的特性可以被選擇,以創(chuàng)建可以影響差分傳輸線的回波損耗譜的阻抗諧振,該諧振可以被調(diào)節(jié)以增強(qiáng)傳輸線在期望頻率范圍內(nèi)的回波損耗。
在一些實(shí)施例中,低阻抗部分437-1可以具有比預(yù)選阻抗(例如,100歐姆)低至少百分之二十的特性阻抗,而高阻抗部分435可以具有比預(yù)選阻抗高至少百分之二十的分布式特性阻抗。低阻抗部分437-1可以與連接器的輸出端子(例如,通信插座的IDC)相鄰,并且高阻抗部分435可以在連接器的輸入端子和第一部分之間。第一部分和第二部分可以彼此直接相鄰。
如上所述,根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的技術(shù)可以在通信插座和插頭兩者中實(shí)現(xiàn)。圖7-圖9示出了包括根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的插頭320的接插線300。具體而言,圖7是接插線300的透視圖,圖8是插頭320中的一個(gè)的頂后透視圖,而圖9是插頭320的印刷電路板340的透視作品圖(perspective artwork view)。
如圖7所示,接插線300包括電纜309,電纜309具有封裝在護(hù)套310中的八個(gè)被絕緣的導(dǎo)體301-308(導(dǎo)體301-308在圖7中沒(méi)有被單獨(dú)編號(hào),并且并非導(dǎo)體301-308中的全部都在圖7和圖8中可見(jiàn))。被絕緣的導(dǎo)體301-308可以布置為四個(gè)導(dǎo)體扭絞對(duì)311-314(對(duì)311在圖7中不可見(jiàn),但在圖8中示出),其中導(dǎo)體304和305扭絞在一起以形成扭絞對(duì)311,導(dǎo)體301和302扭絞在一起以形成扭絞對(duì)312,導(dǎo)體303和306扭絞在一起以形成扭絞對(duì)313,并且導(dǎo)體307和308扭絞在一起以形成扭絞對(duì)314。每個(gè)扭絞對(duì)311-314形成差分傳輸線。可以設(shè)置諸如帶式分離器或十字形分離器的分離器315,其將扭絞對(duì)311-314中的一個(gè)或多個(gè)與其它扭絞對(duì)311-314中的一個(gè)或多個(gè)分離。第一插頭320-1附連到電纜309的第一端,并且第二插頭320-2附連到電纜309的第二端以形成接插線300。
圖8是更詳細(xì)地示出第一插頭320-1的放大圖。為了簡(jiǎn)化附圖,從圖8中省略了插頭殼體的后蓋、各種導(dǎo)線梳理和導(dǎo)線保持機(jī)制以及應(yīng)變減輕套。如圖8所示,插頭320-1包括殼體322,殼體322具有頂面324、前面326和容納后蓋(未示出)的后開(kāi)口328。插頭閂鎖330從殼體的底面延伸。殼體322的頂面和前面324、326包括多個(gè)縱向延伸的槽332。通信電纜309(參見(jiàn)圖7)通過(guò)后開(kāi)口328接納。包括電纜孔的后蓋(未示出)在通信電纜309已被插入其中之后,在殼體322的后開(kāi)口328上鎖定到適當(dāng)位置中。
還如圖8所示,插頭320-1還包括放置在殼體322內(nèi)的印刷電路板340,并且多個(gè)插頭葉片350-1至350-8安裝在印刷電路板340的前邊緣處,使得可以通過(guò)殼體322中的槽332訪問(wèn)葉片350??梢允褂门渲脼楸3钟∷㈦娐钒?40的任何常規(guī)的殼體322,并且因此在本文中不進(jìn)一步詳細(xì)地描述殼體322。
印刷電路板340可以包括例如常規(guī)的剛性印刷電路板或柔性印刷電路板。在繪出的實(shí)施例中,印刷電路板340包括常規(guī)的多層剛性印刷電路板。
插頭葉片350被配置為與配對(duì)通信插座的相應(yīng)觸頭(諸如例如插座導(dǎo)線觸頭)形成機(jī)械和電接觸。如圖8所示,八個(gè)插頭葉片350中的每一個(gè)安裝在印刷電路板340的前部處。插頭葉片350可以以并排關(guān)系基本上橫向?qū)R。插頭葉片350中的每一個(gè)包括沿著印刷電路板340的頂表面向前延伸的第一部分、彎曲到大約九十度的角度的過(guò)渡部分以及沿著印刷電路板340的前邊緣的一部分從第一部分向下延伸的第二部分。過(guò)渡部分可以包括彎曲的外半徑,其符合在例如用于兼容工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的插頭葉片的IEC 60603-7-4中闡述的規(guī)范。
插頭葉片350中的每一個(gè)可以與印刷電路板340分開(kāi)制造。在繪出的實(shí)施例中,插頭葉片350中的每一個(gè)包括例如具有大約140密耳的長(zhǎng)度、大約20密耳的寬度以及大約20密耳的高度(即,厚度)的細(xì)長(zhǎng)金屬條。每個(gè)插頭葉片350還包括從插頭葉片的第一部分(即,沿著印刷電路板340的頂表面向前延伸的部分)的底表面延伸的基柱(未示出)。印刷電路板340包括沿其前邊緣布置成兩行的八個(gè)鍍金屬通孔342(參見(jiàn)圖9)。每個(gè)插頭葉片350的基柱352容納在鍍金屬通孔342中的相應(yīng)一個(gè)內(nèi),其中基柱352可以被壓入配合、焊接或錫焊到適當(dāng)位置中,以將插頭葉片350安裝在印刷電路板340上。
插頭葉片350可以以其它方式安裝到印刷電路板340。例如,在其它實(shí)施例中,細(xì)長(zhǎng)接觸焊盤可以設(shè)置在印刷電路板340的頂表面上,并且每個(gè)插頭葉片350可以焊接或錫焊到這些接觸焊盤中的相應(yīng)一個(gè)。應(yīng)當(dāng)理解,可以使用許多其它附連機(jī)制。此外,可以使用廣泛多種不同的插頭葉片而不是使用插頭葉片350。
參考圖9,在印刷電路板340的頂表面和底表面上沿其后邊緣設(shè)置多個(gè)電鍍焊盤344。電纜309的導(dǎo)體301-308通過(guò)例如錫焊端接到焊盤344中相應(yīng)的焊盤上。多個(gè)導(dǎo)電路徑360-1至360-8設(shè)置在印刷電路板340上和/或印刷電路板340中。這些導(dǎo)電路徑360中的每一個(gè)將電鍍焊盤344之一電連接到鍍金屬通孔342中的相應(yīng)一個(gè),以便在導(dǎo)體301-308中的每一個(gè)與安裝在鍍金屬通孔342中的插頭葉片350-1至350-8中的相應(yīng)一個(gè)之間提供電路徑。每個(gè)導(dǎo)電路徑360可以包括例如設(shè)置在印刷電路板340的一個(gè)或多個(gè)層上的一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電跡線。設(shè)置鍍金屬或金屬填充的通孔(或本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其它層轉(zhuǎn)移結(jié)構(gòu))以電連接在印刷電路板340的不同層上的各個(gè)導(dǎo)電路徑360的部分。導(dǎo)電路徑360成對(duì)布置以形成四個(gè)差分傳輸線371-374。除了下面提到的一個(gè)之外,在印刷電路板340上形成差分傳輸線371-374中的每個(gè)差分傳輸線的兩個(gè)導(dǎo)電跡線360還通常并排地一起在印刷電路板340上走線,這可以提供相對(duì)恒定的阻抗。
多個(gè)侵入串?dāng)_電路也以與插頭葉片350相鄰的在各個(gè)導(dǎo)電路徑360之間插入的電容器380的形式包括在印刷電路板340上。例如,可以設(shè)置入侵串?dāng)_電路380,以確保插頭320-1滿足由諸如前述ANSI/TIA-568-C.2標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)文件所要求的所有對(duì)間(pair-to-pair)入侵串?dāng)_規(guī)范。不幸的是,這些入侵串?dāng)_電路380表現(xiàn)為沿著穿過(guò)插頭320-1的每個(gè)傳輸線371-374的可能使插頭320-1難以滿足目標(biāo)回波損耗性能規(guī)范的負(fù)載,在較高的頻率處更是如此(例如,對(duì)于500MHz以上的頻率,并且對(duì)于1GHz以上或1.5GHz以上的頻率更是如此)。
如上面討論的,根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的通信連接器可以包括在期望頻率范圍上改進(jìn)傳輸線上的回波損耗的低阻抗傳輸線部分。在一些情況下,這些低阻抗部分也可以被放置為與通過(guò)例如在傳輸線的導(dǎo)電路徑中包括感性自耦合區(qū)域而形成的高阻抗部分相鄰。這些低阻抗部分和高阻抗部分可以創(chuàng)建諧振,并且通過(guò)調(diào)整相應(yīng)阻抗的幅度以及低阻抗部分和高阻抗部分之間的距離(以及這些部分與串?dāng)_電路和插頭葉片之間的距離),這些諧振可以被“調(diào)節(jié)”,以在所選擇的頻率范圍上為傳輸線提供改進(jìn)的回波損耗和/或插入損耗性能。
在圖9的示例插頭中,傳輸線373被設(shè)計(jì)為包括可以被調(diào)節(jié)以在傳輸線373上提供改進(jìn)的回波損耗性能的低阻抗部分和高阻抗部分。具體而言,如圖9所示,在傳輸線373上,導(dǎo)電路徑360-3包括螺旋部分376-1和低阻抗部分378,在低阻抗部分378中,導(dǎo)電路徑360-3被過(guò)渡到印刷電路板340的內(nèi)部層并且在導(dǎo)電路徑360-6上方以垂直堆疊的布置布線。導(dǎo)電路徑360-6同樣包括螺旋部分376-2。這些低阻抗部分和高阻抗部分可以被調(diào)節(jié),以例如在插頭320-1的最大操作頻率(例如,500MHz)附近創(chuàng)建傳輸線373的回波損耗譜中的局部最大值,這可以有助于確保傳輸線373滿足在工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中闡述的回波損耗規(guī)范。
本發(fā)明不限于上面所討論的所示實(shí)施例;相反,這些實(shí)施例旨在向本領(lǐng)域技術(shù)人員完全和完整地公開(kāi)本發(fā)明。在附圖中,相同的標(biāo)號(hào)始終指代相同的元件。為了清楚起見(jiàn),一些部件的厚度和面積可能被夸大。
為了方便描述,空間相關(guān)術(shù)語(yǔ),諸如“頂部”、“底部”、“側(cè)面”、“上部”、“下部”等可以在本文中用來(lái)描述一個(gè)元件或特征與另(一個(gè)或多個(gè))元件或特征的關(guān)系,如圖中所示出的。將理解的是,除圖中所繪出的朝向之外,空間相關(guān)術(shù)語(yǔ)還旨在涵蓋在使用或操作中的設(shè)備的不同朝向。例如,如果圖中的設(shè)備被翻過(guò)來(lái),則描述為在其它元件或特征“之下”或“下面”的元素將定向?yàn)樵谒銎渌蛱卣鳌爸稀?。因此,示例性術(shù)語(yǔ)“之下”可以涵蓋之上和之下的朝向兩者。設(shè)備可以以其它方式被定向(旋轉(zhuǎn)90度或者以其它的朝向)并且本文所使用的空間相關(guān)描述符相應(yīng)地被解釋。
本文所使用的術(shù)語(yǔ)僅僅是為了描述特定的實(shí)施例而不旨在作為對(duì)本發(fā)明的限制。如本文所使用的,表達(dá)“和/或”包括相關(guān)聯(lián)的列出項(xiàng)目中的一個(gè)或多個(gè)的任何和所有組合。如本文所使用的,除非上下文明確地另外指出,否則單數(shù)形式“一”、“一個(gè)”和“該”也旨在包括復(fù)數(shù)形式。還將理解的是,當(dāng)在本說(shuō)明書(shū)中使用時(shí),術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”指定所述特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或部件的存在,但不排除一個(gè)或多個(gè)其它特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、部件和/或其組合的存在或添加。
前述內(nèi)容是對(duì)本發(fā)明的說(shuō)明,而不應(yīng)被解釋為對(duì)其的限制。盡管已經(jīng)描述了本發(fā)明的示例性實(shí)施例,但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易地理解,在不實(shí)質(zhì)上脫離本發(fā)明的新穎教導(dǎo)和優(yōu)點(diǎn)的情況下,在示例性實(shí)施例中許多修改是可能的。因此,所有這些修改都旨在包括在如權(quán)利要求中所限定的本發(fā)明的范圍內(nèi)。本發(fā)明由以下權(quán)利要求限定,權(quán)利要求的等效物也包括其中。