專利名稱：具有提供在多層電路板上的串話補(bǔ)償?shù)碾娦挪遄闹谱鞣椒?br> 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(lái)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(lái)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(guò) 電線之間的電壓差來(lái)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(wèn)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(guò)操控接觸點(diǎn)的位置或者插座的導(dǎo)線來(lái)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(zhēng)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)一步幵發(fā)串話補(bǔ)救。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開(kāi)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(kāi)的另一個(gè)方面涉及用高阻抗線路來(lái)補(bǔ)償串話補(bǔ)償裝置所引 起的回流損失。
本發(fā)明公開(kāi)的另一個(gè)方面涉及用電容耦合來(lái)克服串話補(bǔ)償裝置所引起 的回流損失問(wèn)題。
本發(fā)明公開(kāi)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(shuō)明性的，并且不是對(duì)于本文所公開(kāi)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(kāi)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(kāi)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^(guò)搭扣配合連接來(lái)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CSrCSs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IDC,-IDQ置于外殼122的后塊126 的塔130內(nèi)。電路板132具有走線T,-Ts (例如，跡線，見(jiàn)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IDd-IDCs。
在使用中，通過(guò)將電線插入到絕緣位移連接器葉片對(duì)IDC,-IDCs之間 來(lái)將電線電連接到接觸彈簧CSrCS8。當(dāng)將電線插入到絕緣位移連接器葉片 對(duì)IDQ-IDC8之間時(shí)，葉片穿過(guò)電線的絕緣層并且與電線的中間導(dǎo)體電接 觸。這樣，通過(guò)電路板上的走線而電連接到接觸彈簧CS,-CSs的絕緣位移 連接器葉片IDC-IDC8提供了用于將雙絞線的電線電連接到插座120的接 觸彈簧CSrCS8的有效的機(jī)構(gòu)。
圖6-8中更清楚地示出了接觸彈簧CSrCS8。接觸彈簧CS,-CS8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(guò)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(kāi)。通過(guò)第二介質(zhì)層148 將第二和第三導(dǎo)電層142、 144隔開(kāi)。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CS廣CSs裝配在 電路板132的前面，而絕緣位移連接器葉片IDd-IDCs裝配在電路板132 的后面。過(guò)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(guò)導(dǎo)電走線TrT8 (見(jiàn)圖14-17)來(lái)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T,-Ts。
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(guò)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(lái)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t,可以小于大約O.Ol英寸或者小于 大約0.0075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h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(shù)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12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) 例中，可以用例如FR-4的材料來(lái)制造第二介質(zhì)層148。當(dāng)然，要認(rèn)識(shí)到，
10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和走線丁3.6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)Z^、第二補(bǔ)償區(qū)ZA2
和第三補(bǔ)償區(qū)ZA3。第一補(bǔ)償區(qū)ZA1包括走線T3和走線Ts之間的電容耦合 Cl以及走線T4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 和走線丁4之間的電容耦合C3以及走線丁5和走線丁6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) ZA1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)Za2 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)ZM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(guò)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至U 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IOO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(guò)改變第二矢量102 和第三矢量104之間的時(shí)間延遲y來(lái)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(cè)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(guò)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(méi)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(méi)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(wèn)題。具體地，在走線T2和走線 丁3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(lái)
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)Z^和第二補(bǔ)償區(qū)ZB2。第
一補(bǔ)償區(qū)ZB1包括走線T,和走線丁3之間的電容耦合C7以及走線丁2和走線 丁6之間的電容耦合C8。第二補(bǔ)償區(qū)ZB2包括走線T,和走線T6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(cè)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(méi)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(lái)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)Zd包括走線Ts和走線Ts之間的電容耦合ClO。第二補(bǔ)償 區(qū)ZC2包括走線8和4之間的電容耦合Cl 1 。第一和第二補(bǔ)償區(qū)Za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(guò)在走線丁6和T8之間形成的電容耦合C13來(lái)提供另一個(gè)單區(qū)補(bǔ)償ZE,。走 線丁5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(wèn)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(lái)改善回流損失性能。例如，可以通過(guò)增加電路板的走線丁3、 T4、 丁5和丁6 的阻抗來(lái)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?？梢酝ㄟ^(guò)最小化走線丁3、 T4、 Ts和T6的橫截面積來(lái)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(guò)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和丁6之間相對(duì)大的間隔來(lái)增加阻抗。在 一個(gè)實(shí)施例中，走線T3-T6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IVT6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(guò)增加在簧CS3-CS6和絕緣位移連接器IDC3-IDC6之間所提供 的走線1VT6的長(zhǎng)度來(lái)增加走線T3-T6的阻抗。在某些實(shí)施例中，可以通過(guò)
使用走線T3-T6的彎曲或者回環(huán)布線配置來(lái)提供這種長(zhǎng)度增加。在某些實(shí)施例中，在加長(zhǎng)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IVT6時(shí)，可以將走線1>丁6加長(zhǎng)到簧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(guò)增加/最大化走線T4和走線Ts之間的間隔以及走線T3和走
線T6之間的間隔來(lái)增加走線1VT6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CSs往外延伸，所以走線丁4和Ts彼此背離，然后 由于走線丁4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和丁5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和丁5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(cè)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(guò)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Ts之間提供電容耦合C16來(lái)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(zhǎng)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T3-T6中出現(xiàn)的回流損失。線條404示出了當(dāng)將標(biāo) 準(zhǔn)長(zhǎng)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(guò)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(zhǎng)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(guò) 線條406所顯示的，增長(zhǎng)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。
14線條408A、 408B和408C示出了在走線丁3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(zhǎng)、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)ZAi-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(guò)選擇電容耦合C15、 C16與補(bǔ)償區(qū)Za,-Za3距寓來(lái)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CS,-CS8的接頭的開(kāi)口 301-308，以便將接觸彈簧CS,-CS8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IDCrIDC8 的接頭的開(kāi)口 401-408，以便將絕緣位移連接器葉片IDCVIDC8端接到電路 板。過(guò)孔延伸穿過(guò)電路板，用于電氣地互連層140、 142和144之間的走線。 例如，過(guò)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(guò)孔Vsa和V犯用于互連走線Ts位于不同的層140、 142 和144的部分。而且，過(guò)孔V仏和V犯用于互連走線T4位于不同的層140、 142和144處的部分。此外，過(guò)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Ts。
參考圖14-16，通過(guò)分別在層140和142處提供的對(duì)立的電容板Cls和 Cl3來(lái)提供第一補(bǔ)償區(qū)ZA1的電容耦合Cl。通過(guò)分別在層140和142處提 供的對(duì)立的電容板C24和C26來(lái)提供第一補(bǔ)償區(qū)ZA1的電容耦合C2。通過(guò) 分別在層140和142處提供的對(duì)立的電容板034和C33來(lái)提供第二補(bǔ)償區(qū) ZA2的電容耦合C3。通過(guò)分別在層140和142處提供的對(duì)立的電容板C45和C46來(lái)提供第二補(bǔ)償區(qū)Za2的電容耦合C4。通過(guò)分別在層140和142處
提供的對(duì)立的電容板C5sa和C53A來(lái)提供第三補(bǔ)償區(qū)ZA3的電容耦合C5。
也可以通過(guò)在層144處所提供的交指型(inter-digitated)電容器的指(fmger) C5犯和C53B來(lái)提供電容耦合C5。通過(guò)分別在層140和142處提供的對(duì)立
的電容板C6m和C64A來(lái)提供第三補(bǔ)償區(qū)ZA3的電容耦合C6。也可以通過(guò)
在層144處所提供的交指型電容器指0668和C64B來(lái)提供電容耦合C6。
通過(guò)分別在電路板的層140和142處提供的對(duì)立的電容板C7i和C73 來(lái)提供第一補(bǔ)償區(qū)ZB1的電容耦合C7。通過(guò)分別在電路板的層140和142 處提供的對(duì)立的電容板082和C86來(lái)提供第一補(bǔ)償區(qū)ZB1的電容耦合C8。 通過(guò)在電路板的層140處所提供的交指型電容器指C9,和C96來(lái)提供第二
補(bǔ)償區(qū)ZB2的電容耦合C9。
通過(guò)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(lái)提供第一補(bǔ)償區(qū)Za的電容耦合C10。通過(guò)在電路板的層144處所提供的 交指型電容器指Cl 14和Cl 18來(lái)提供第二補(bǔ)償區(qū)ZC2的電容耦合CI 1 。
通過(guò)電路板的層140處提供的交指型電容器指C122和C125來(lái)提供補(bǔ) 償區(qū)ZD1的電容耦合C12。通過(guò)電路板的層144處提供的平行電容器指C138 和C136來(lái)提供補(bǔ)償區(qū)ZE1的電容耦合C13。通過(guò)電路板的層144處提供的 交指型電容器指C14s和C146來(lái)提供電容耦合C14。通過(guò)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(lái)提供電容耦合C15。通過(guò) 分別在電路板的層140和142處提供的對(duì)立的電容板C164和C16s來(lái)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(zhǎng)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，將走線丁3和丁6布線 得在大部分長(zhǎng)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， 走線丁3-丁6也最好具有延伸的長(zhǎng)度以增加阻抗來(lái)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(zhǎng)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，走線丁5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(lái)回彎折。此外，走線Ts具有回環(huán)902，用于進(jìn)一步增加走線的長(zhǎng)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)ZArZA3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)Z^-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(lái) 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(zhǎng)度。這樣，可以憑經(jīng)驗(yàn)地估計(jì)改變某些 走線長(zhǎng)度所帶來(lái)的影響。
以上描述提供了如何將某些發(fā)明方面付諸實(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(lái)實(shí)施本發(fā)明性的方面。
權(quán)利要求
1、一種電信插座，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，用于將所述接觸彈簧電連接到所述電線端子接觸點(diǎn)，所述電路板包括通過(guò)第一介質(zhì)層隔開(kāi)的第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層，所述第一介質(zhì)層的厚度小于0.01英寸；以及所述第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層包括串話補(bǔ)償裝置，所述串話補(bǔ)償裝置包括間隔開(kāi)的電容器單元，所述電容器單元是通過(guò)所述第一介質(zhì)層來(lái)隔開(kāi)的。
2、 如權(quán)利要求l所述的電信插座，其中，所述第一介質(zhì)層的厚度小于 0.0075英寸。
3、 如權(quán)利要求l所述的電信插座，其中，所述第一介質(zhì)層的厚度小于 0.005英寸。
4、 如權(quán)利要求l所述的電信插座，其中，所述第一介質(zhì)層的厚度小于 0.003英寸。
5、 如權(quán)利要求1所述的電信插座，其中，所述第一介質(zhì)層包括FR-4 電路板材料。
6、 如權(quán)利要求l所述的電信插座，其中，所述第一介質(zhì)層的介質(zhì)常數(shù) 小于或者等于5。
7、 如權(quán)利要求l所述的電信插座，進(jìn)一步包括通過(guò)第二介質(zhì)層來(lái)與所述第二導(dǎo)電層隔開(kāi)的第三導(dǎo)電層，所述第二介質(zhì)層比所述第一介質(zhì)層厚。
8、 如權(quán)利要求7所述的電信插座，其中，所述第二介質(zhì)層比所述第一 介質(zhì)層厚至少2.5倍。
9、 如權(quán)利要求7所述的電信插座，其中，所述第一介質(zhì)層和第二介質(zhì) 層具有不同的介質(zhì)常數(shù)。
10、 如權(quán)利要求7所述的電信插座，其中，在所述第三導(dǎo)電層處提供 電容耦合。
11、 如權(quán)利要求10所述的電信插座，其中，通過(guò)電容器指來(lái)提供所述 電容耦合。
12、 如權(quán)利要求1所述的電信插座，其中，所述電容器單元包括對(duì)立 的板。
13、 一種用于接納插頭的電信插座，所述電信插座具有用于補(bǔ)償在所 述插頭處所生成的串話的補(bǔ)償裝置，所述電信插座包括外殼，其定義了用于接納所述插頭的端口；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；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；電路板，其包括第一跡線、第二跡線、第三跡線、第四跡線、第五跡 線、第六跡線、第七跡線和第八跡線，用于分別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)，所述電路板包括通過(guò)第一介質(zhì)層來(lái)隔開(kāi)的第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo) 電層，所述第一介質(zhì)層的厚度小于0.01英寸；以及在所述第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層處提供的第一補(bǔ)償區(qū)，所述第一補(bǔ)償 區(qū)包括用于提供第一電容耦合的第一對(duì)立電容板，所述第一電容耦合是在 所述第三跡線和第五跡線之間產(chǎn)生的，所述第一對(duì)立電容板通過(guò)所述第一 介質(zhì)層來(lái)隔開(kāi)，所述第一補(bǔ)償區(qū)還包括用于提供第二電容耦合的第二對(duì)立 電容板，所述第二電容耦合是在所述第四跡線和第六跡線之間產(chǎn)生的，所 述第二對(duì)立電容板是通過(guò)所述第一介質(zhì)層來(lái)隔開(kāi)的；在所述第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層處提供的第二補(bǔ)償區(qū)，所述第二補(bǔ)償 區(qū)包括用于提供第三電容耦合的第三對(duì)立電容板，所述第三電容耦合是在 所述第三和第四跡線之間產(chǎn)生的，所述第三對(duì)立電容板通過(guò)所述第一介質(zhì) 層來(lái)隔開(kāi)，所述第二補(bǔ)償區(qū)還包括用于提供第四電容耦合的第四對(duì)立電容 板，所述第四電容耦合是在所述第五和第六跡線之間產(chǎn)生的，所述第四對(duì) 立電容板是通過(guò)所述第一介質(zhì)層來(lái)隔開(kāi)的；以及用于提供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 耦合是在所述第三跡線和第五跡線之間產(chǎn)生的，所述第六電容耦合是在所 述第四跡線和第六跡線之間產(chǎn)生的。
14、 如權(quán)利要求13所述的電信插座，其中，通過(guò)由所述第一介質(zhì)層隔 開(kāi)的第五對(duì)立電容板來(lái)提供所述第五電容耦合，以及通過(guò)由所述第一介質(zhì) 層隔開(kāi)的第六對(duì)立電容板來(lái)提供所述第六電容耦合。
15、 如權(quán)利要求14所述的電信插座，進(jìn)一步包括通過(guò)第二介質(zhì)層來(lái)與 所述第二導(dǎo)電層隔開(kāi)的第三導(dǎo)電層，并且其中所述第三補(bǔ)償區(qū)進(jìn)一步包括 第一 電容器指和第二電容器指，所述第一 電容器指是在用于輔助提供所述 第五電容的所述第三導(dǎo)電層提供的，所述第二電容器指是在用于輔助提供 所述第六電容的所述第三導(dǎo)電層提供的。
16、 如權(quán)利要求15所述的電信插座，其中，所述第二介質(zhì)層比所述第 一介質(zhì)層厚至少5倍。
17、 如權(quán)利要求13所述的電信插座，其中，所述第一介質(zhì)層的厚度小 于0.0075英寸。
18、 如權(quán)利要求13所述的電信插座，其中，所述第一介質(zhì)層的厚度小 于0.005英寸。
19、 如權(quán)利要求13所述的電信插座，其中，所述第一介質(zhì)層的厚度小 于0.003英寸。
20、 一種電信插座，包括外殼，其定義了用于接納插頭的端口；多個(gè)接觸彈簧，用于當(dāng)將所述插頭插入所述外殼的所述端口中時(shí)，與 所述插頭電氣連接；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，用于將所述接觸彈簧電連接到所述電線端子接觸點(diǎn)，所述電 路板包括由第一外部導(dǎo)電層定義的第一面和由第二外部導(dǎo)電層定義的第二 面，所述電路板還包括中間導(dǎo)電層，所述第一外部導(dǎo)電層通過(guò)第一介質(zhì)層 來(lái)與所述中間導(dǎo)電層隔開(kāi)，所述第二外部導(dǎo)電層通過(guò)第二介質(zhì)層來(lái)與所述 中間導(dǎo)電層隔開(kāi)，所述第二介質(zhì)層具有比所述第一介質(zhì)層更大的厚度；所述第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層包括串話補(bǔ)償裝置，所述串話補(bǔ)償裝置 包括多個(gè)第一間隔開(kāi)的電容器單元，所述第一間隔開(kāi)的電容器單元是通過(guò) 所述第一介質(zhì)層來(lái)隔開(kāi)的；以及所述接觸彈簧裝配在所述電路板的所述第一面，并且所述電線端子接 觸點(diǎn)裝配在所述電路板的所述第二面。
21、 如權(quán)利要求20所述的電信插座，其中，所述補(bǔ)償裝置進(jìn)一步包括 在所述第三導(dǎo)電層提供的多個(gè)第二間隔開(kāi)的電容器單元。
全文摘要
本公開(kāi)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。該電路板包括通過(guò)相對(duì)薄的介質(zhì)層隔開(kāi)的第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層。該第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層包括串話補(bǔ)償裝置，該串話補(bǔ)償裝置具有間隔開(kāi)的電容器單元。該相對(duì)薄的介質(zhì)層允許在電容器單元之間生成高等級(jí)的電容。
文檔編號(hào)H01R24/00GK101449435SQ200780016856
公開(kāi)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
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