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具有串扰补偿和/或回波损耗改善电路的高性能通信插座

摘要

通信插座包括具有被配置为沿着纵轴接纳配合的RJ-45插头的插头孔口的壳体和布置为四个插座线触点差分对的八个插座线触点,每个插座线触点都包括延伸到插头孔口中的插头接触区域。第一插座线触点被配置为当配合的RJ-45插头被充分地接纳在插头孔口内时啮合配合的RJ-45插头的第一插片的纵向延伸表面。

著录项

  • 公开/公告号CN104737383A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2015-06-24

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 美国北卡罗来纳康普公司;

    申请/专利号CN201380054814.7

  • 申请日2013-08-29

  • 分类号

  • 代理机构中国国际贸易促进委员会专利商标事务所;

  • 代理人金晓

  • 地址 美国北卡罗来纳州

  • 入库时间 2023-12-18 09:38:21

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2017-12-22

    授权

    授权

  • 2015-09-23

    实质审查的生效 IPC(主分类):H01R13/6466 申请日:20130829

    实质审查的生效

  • 2015-06-24

    公开

    公开

说明书

相关申请的交叉引用

本申请根据35U.S.C.§119(e)要求2012年9月12日提交的 美国临时专利申请61/699,903和2012年9月7日提交的美国临时专 利申请61/697,955的优先权,通过引用将其中每个公开的全部内容合 并于此。

技术领域

本发明主要涉及通信连接器以及更具体地涉及通信插座。

背景技术

计算机、传真机、打印机以及其它电子装置常规地由通信电缆 连接至网络设备(诸如路由器、交换机、服务器等等)。图1图示了 可以使用常规通信插头/插座连接件将计算机10连接到网络装置30 (例如,网络交换机)的方式。如图1所示,计算机10由转接线11 连接至安装在壁装插座板18中的通信插座20。转接线11包括通信 电缆12以及附接至电缆12的各个端的第一和第二通信插头13、 14,该通信电缆12包括多个单个导体(例如,八个绝缘铜导线)。 第一通信插头13插入到设置在计算机10中的通信插座(未示出)的 插头孔口中,以及第二通信插头14插入到通信插座20前侧中的插头 孔口22中。第二通信插头14的触点或者“插片(blade)”通过第 二通信插头14的顶面和前面上的槽15露出并且与通信插座20的各 个“插座线”触点配合。第一通信插头13的插片类似地与设置在计 算机10中的通信插座(未示出)的各个插座线触点配合。

通信插座20包括接纳和保持来自电缆26的绝缘导体的后端导 线连接组件24。如图1所示,电缆26的每个导体单独地按压到设置 在后端导线连接组件24中的多个槽中的相应槽中,以在电缆26的每 个导体与通过通信插座20的多个导电路径(图1中未示出)中的相 应导电路径之间建立机械连接和电连接。电缆26中的每个导体的另 一端可以连接到例如网络装置30。壁装插座板18典型地安装在例如 办公楼的房间的墙壁(未示出)上,以及电缆26典型地穿过办公楼 的墙壁和/或天花板中的管道到达网络装置30位于的房间。转接线 11、通信插座20和电缆26在计算机10与网络装置30之间提供可以 传递信息信号的多个信号传输路径。应当理解,典型地在电缆26与 网络装置30之间的通信路径中会包括一个或者多个转接板以及附加 的通信布线。然而,为了便于描述,在图1中,电缆26显示为直接 连接到网络装置30。

在上面描述的通信系统中,计算机10与网络装置30之间传输 的信息信号典型地在一对导体(在下文中为“差分对”或者简称 “对”)上传输而不是在单个导体上传输。通过在一对导体的每个导 体上传输具有相等幅度但相反相位的信号,在差分对上传输信息信 号,其中对在所述对的两个导体上传输的信号进行选择以使得信息信 号是两个传输的信号之间的电压差。使用差分信令能够大大地减小噪 声对信息信号的影响。

已经颁布了指定配置、接口、性能等级等等的各种行业标准 (诸如,2002年6月20日由电信工业协会(Telecommunications  Industry Association)通过的TIA/EIA-568-B.2-1标准),帮助保证 由不同制造商生产的插座、插头和电缆将一起工作。举例来说, TIA/EIA-568-C.2标准(2009年8月)被设计成保证符合标准的插 头、插座和电缆段将为在高达500MHz的频率下传输的信号提供特 定的最低性能水平。这些行业标准中的大多数指定通信系统中的每个 插座、插头和电缆段必须包括布置为四个导体差分对的八个导体1- 8。行业标准指定至少在插头的触点(插片)与插座的插座线触点配 合的连接区域(此处称为“插头-插座配合区域”)中,插头中的八 个触点通常成排对齐,插座中的对应的八个触点也是如此。图2示意 性地图示了在广泛使用的TIA/EIA 568的B类配置下,在插头-插座 配合区域中插座的插座线触点的位置,如图2所示,导体4和5构成 差分对1,导体1和2构成差分对2,导体3和6构成差分对3,以 及导体7和8构成差分对4。如本领域技术人员已知的,导体1、3、 5和7构成“尖端(tip)”导体,以及导体2、4、6和8构成“环形 (ring)”导体。

可惜的是,许多年前采用的用于在图2中显示的插头-插座配合 区域的行业标准化配置产生一种已知为“串扰”的噪声。如本领域技 术人员已知的,“串扰”指的是从在第二“干扰”差分对上传输的信 号感应到第一“受扰”差分对的导体上的不需要的信号能量。感应的 串扰可以包括近端串扰(NEXT),其是在对应于相同位置处的源的 输入位置处测量的串扰(即,感应的电压信号沿着与不同路径中的起 始干扰信号的方向相反的方向行进的串扰),以及远端串扰 (FEXT),其是在对应于输入位置处的源的输出位置处测量的串扰 (即,信号沿着与不同路径中的干扰信号相同的方向行进的串扰)。 两种类型的串扰都包括干涉在受扰差分对上传输的信息信号的不期望 的噪声信号。

已经开发了用于抵消行业标准化插头和插座中出现的串扰的各 种技术。这些技术中的许多技术包括在每个通信插座中设置串扰补偿 电路,该串扰补偿电路引入“补偿”串扰以抵消由于行业标准化插头 -插座接口而在插头和插头-插座配合区域中引入的大量“侵入”串 扰。为了实现高水平的串扰抵消,行业标准对于每个通信插头中的四 个差分对之间注入的串扰规定了小的预定范围,其允许每个制造商在 他们的通信插座中设计串扰补偿电路以抵消这些预定量的串扰。

可惜的是,由于行业标准化插头-插座接口,因此通常有空间间 隔,并且由此在配合的插头和插座的导电路径之间注入侵入串扰的区 域与注入补偿串扰的区域之间有对应的时间延迟。随着硬连线通信系 统移到更高的频率信号(如需要支持更高数据速率的通信),该延迟 降低常规串扰补偿方案的有效性。具体地,常规串扰补偿方案将信号 能量从干扰差分对的第二导体耦合到受扰差分对上以抵消当干扰差分 对的第一导体将能量耦合到受扰差分对(例如,在插头-插座配合区 域中)上时产生的侵入串扰。由于由干扰差分对的两个导体承载的信 号相移180度,因此该补偿方案起作用,并且由此从干扰差分对的第 二导体耦合的信号能量可以用于抵消从干扰差分对的第一导体耦合的 信号能量。然而,由于将侵入和补偿串扰信号注入到受扰差分对上的 点之间的时间延迟,信号将发生相移,使得侵入和补偿串扰信号并非 完全在相位上分隔180度。当使用较高频率信号时,该相移的量可以 变得显著,其降低串扰补偿的有效性。

为了解决较高频率下的相移问题,开发了所谓的“多级”串扰 补偿方案,如例如在Adriaenssens等人的美国专利No.5,997,358 (在下文中“’358专利”)中公开的。当今使用的大多数高性能通信 插座采用“多级”串扰补偿电路。利用多级串扰补偿,可以提供不仅 补偿侵入串扰,而且实际上过补偿的第一级“补偿”串扰(其具有与 侵入串扰的极性相反的极性)。然后,提供具有与侵入串扰相同极性 的第二级补偿串扰,其抵消第一级补偿串扰的过补偿部分。如’358专 利(通过引用将其全部内容合并于此,如同在这里充分阐述了一样) 所解释的,这些多级补偿方案可以在理论上完全地抵消特定频率下的 侵入串扰信号并且可以在频率范围内提供显著改善的串扰抵消。

发明内容

根据本发明实施例,提供了一种RJ-45通信插座,该RJ-45通 信插座具有壳体,该壳体具有配置为沿着插座的纵轴接纳配合的RJ- 45插头的插头孔口。这些插座还包括布置为四个插座线触点差分对 的八个插座线触点,该插座线触点中的每一个包括延伸到插头孔口中 的插头接触区域。插座线触点中的第一插座线触点配置为当配合的 RJ-45插头充分地接纳在插头孔口内时啮合配合的RJ-45插头的第一 插片的纵向延伸表面。

在一些实施例中,插座线触点中的第二插座线触点还可以配置 为当配合的RJ-45插头充分地接纳在插头孔口内时啮合配合的RJ-45 插头的第二插片的纵向延伸表面。在这种实施例中,第一插座线触点 可以在距由插头孔口的前开口限定的平面第一距离处啮合配合RJ-45 插头的第一插片的纵向表面,以及第二插座线触点可以在距由插头孔 口的前开口限定的平面第二距离处啮合配合的RJ-45插头的第二插片 的纵向表面,其中该第二距离超过第一距离。在一些实施例中,第二 距离可以超过第一距离至少20密耳。

在一些实施例中,插座线触点中的第二插座线触点可以配置为 当配合的RJ-45插头充分地接纳在插头孔口内时啮合配合的RJ-45插 头的第二插片的弯曲表面。弯曲表面可以是将第二插片的纵向延伸表 面连接至第二插片的前表面的表面。另外,插座线触点中的第二插座 线触点可以配置为当配合的RJ-45插头充分地接纳在插头孔口内时啮 合配合的RJ-45插头的第二插片,并且当配合的RJ-45插头充分地接 纳在插头孔口内时插座线触点中的第一和第二插座线触点可以纵向 地、横向地以及垂直地偏移。

在一些实施例中,所有八个插座线触点可以配置为当配合插头 充分地接纳在插头孔口内时啮合配合插头的它们的对应插片的相应纵 向表面。在这种实施例中,插座线触点的第一子集可以在距由插头孔 口的前开口限定的第一平面第一距离处啮合它们的配合插头插片的纵 向表面,以及插座线触点的第二子集可以在距第一平面第二距离处啮 合它们的配合插头插片的纵向表面。第二距离可以超过第一距离。在 一些实施例中,所有尖端插座线触点可以在距第一平面的相同距离 处,以及所有环形插座线触点可以在距第一平面的相同距离处。

在一些实施例中,插座线触点中的每一个可以被安装为从印刷 电路板的顶表面延伸,以及每个插座线触点的在由印刷电路板的顶表 面限定的平面上方最大高度处的部分可以是插座线触点的插头接触区 域。

根据本发明另外的实施例,提供了RJ-45通信插座,该RJ-45 通信插座包括具有插头孔口的壳体。这些插座还包括布置成根据 TIA/EIA568 B类构造的差分对的第一至第八插座线触点。第一和第 三插座线触点差分对的插头接触区域交错,使得第三插座线触点与第 五插座线触点耦合地至少和第三插座线触点与第四插座线触点耦合的 程度一样。

在一些实施例中,第一和第三插座线触点差分对的插头接触区 域也可以交错,使得第六插座线触点与第四插座线触点耦合地至少和 第六插座线触点与第五插座线触点耦合的程度一样。第一、第三、第 五和第七插座线触点可以基本上成第一排对齐,以及第二、第四、第 六和第八插座线触点可以基本上成第二排对齐,该第二排偏离第一 排。

在一些实施例中,插座线触点的至少一半的插头插片接触区域 可以配置为当配合的RJ-45插头充分地接纳在插头孔口内时与配合的 RJ-45插头的相应插头插片的平坦底部部分配合。插座也可以包括柔 性印刷电路板,该柔性印刷电路板将插座线触点中的每一个电连接至 插座的第一至第八输出端子中的相应输出端子。在这种实施例中,每 个插座线触点可以具有安装在柔性印刷电路板中的第一端和安装在安 装衬底中的第二端。

根据本发明的附加实施例,提供了RJ-45通信插座,该RJ-45 通信插座包括壳体,该壳体具有配置为沿着插座的纵轴接纳配合的 RJ-45插头的插头孔口。插座还包括至少一个印刷电路板和布置成根 据TIA/EIA568 B类构造的差分对的第一至第八插座线触点。每个插 座线触点具有第一端和第二端,以及插座线触点中的至少一些的第一 端和第二端两者安装在至少一个印刷电路板中。另外,插座线触点安 装在跨越插头孔口的至少两个横向排中。

在一些实施例中,第一、第三、第五和第七插座线触点可以基 本上成第一排对齐,以及第二、第四、第六和第八插座线触点可以基 本上成第二排对齐,该第二排纵向地偏离第一排。插座线触点中的一 个可以设计成在距配合的RJ-45插头的前表面第一距离的第一位置处 注入从RJ-45通信插座传输到配合的RJ-45插头中的第一信号,而插 座线触点中的另一个可以设计成可以在距配合的RJ-45插头前表面第 二距离的第二位置处注入从RJ-45通信插座传输到配合的RJ-45插头 中的第二信号,其中第一距离超过第二距离至少10密耳。

在一些实施例中,至少一个印刷电路板可以是柔性印刷电路 板。第一和第三差分对的插座线触点可以是串扰中性的或者引入具有 与侵入串扰的极性相反的的极性的补偿串扰,该侵入串扰在配合RJ- 45插头的第一差分对与第三差分对的插头插片之间产生。至少一个 印刷电路板可以包括第一柔性印刷电路板和第二印刷电路板,并且插 座线触点中的每一个的第一端可以安装在第一柔性印刷电路板中以及 插座线触点中的至少一些的第二端可以安装在第二印刷电路板中。在 其它实施例中,可以设置单个柔性印刷电路板,并且插座线触点中的 每一个(或者它们中的至少一些)的两端可以安装在该柔性印刷电路 板中。

根据本发明的又附加实施例,提供了通信插座,该通信插座包 括壳体、至少部分地安装在壳体内的印刷电路板、多个插座线触点和 安装在插座线触点中的至少两个上的柔性印刷电路板,该柔性印刷电 路板包括至少一个串扰补偿电路。插座线触点的第一子集的插头接触 表面基本上成第一横向排对齐,以及插座线触点的第二子集的插头接 触表面基本上成第二横向排对齐,该第二横向排偏离第一横向排。

在一些实施例中、柔性印刷电路板可以包括第一柔性印刷电路 板,并且印刷电路板可以包括第二柔性印刷电路板。在一些实施例 中、第一柔性印刷电路板可以包括折叠部分和/或狭缝。插座线触点 可以包括布置成根据TIA/EIA568 B类构造的差分对的第一至第八插 座线触点。在这种实施例中,至少一个串扰补偿电路可以包括在第三 插座线触点与第五插座线触点之间耦合的至少一个电容器。插座还可 以包括安装在第四插座线触点和第六插座线触点上的第三柔性印刷电 路板,第三柔性印刷电路板包括第二串扰补偿电路,该第二串扰补偿 电路包括在第四插座线触点与第六插座线触点之间耦合的至少一个电 容器。第一柔性印刷电路板可以安装至相对于其插头接触表面的触点 的相对侧上的至少两个插座线触点的一部分。

根据本发明的又附加实施例,提供了通信插座,该通信插座包 括具有插头孔口的壳体、各自具有在插头孔口内露出的插头接触表面 的多个插座线触点以及与插座线触点中的第一和第二插座线触点的插 头接触表面相对地安装在插座线触点中的第一和第二插座线触点上的 柔性印刷电路板。柔性印刷电路板包括至少一个串扰补偿电路,并且 还包括至少一个折叠部分和/或狭缝。

根据本发明更进一步的实施例,提供了包括多个输入触点、多 个输出触点和多个导电路径的通信插座,该多个导电路径各自将输入 触点中的相应输入触点电连接至输出触点中的相应输出触点,导电路 径布置为多个导电路径差分对。这些插座还包括在导电路径差分对中 的第一导电路径差分对与第二导电路径差分对之间设置的第一串扰补 偿级,该第一串扰补偿级配置为在第一导电路径差分对与第二导电路 径差分对之间注入具有第一极性的串扰。插座还包括在第一导电路径 差分对与第二导电路径差分对之间设置的第二串扰补偿级。该第二串 扰补偿级包括电感子级和电容子级,该电感子级配置为在导电路径差 分对中的第一导电路径差分对与第二导电路径差分对之间注入具有第 一极性的电感串扰,以及该电容子级配置为在第一导电路径差分对与 第二导电路径差分对之间注入具有第二极性的电容性串扰,该第二极 性与第一极性相反。电容子级是分布式电容子级。

在一些实施例中,电容子级和电感子级可以根据时间注入基本 上相同的串扰量,以使其在高达2GHz的频率下基本上自抵消。第 二串扰补偿级可以包括柔性印刷电路板电路板的第一侧上的第一差分 对的第一迹线和柔性印刷电路板电路板的第二侧上的第二差分对的第 二迹线,该第二迹线至少部分地与第一迹线重叠。第一迹线或者第二 迹线中的至少一个可以是加宽的迹线,其配置为具有与第一迹线或者 第二迹线中的另一个增强的电容耦合。第一迹线可以仅部分地与第二 迹线重叠,并且可以对重叠程度进行选择以使在第二级中注入的电感 串扰量和电容串扰量相匹配。可以通过使第一导电路径差分对的尖端 导电路径与第二导电路径差分对的环形导电路径电感和电容地耦合形 成第二串扰补偿级。在这种实施例中,第一导电路径差分对的尖端导 电路径与第二导电路径差分对的环形导电路径的电感和电容耦合部分 可以安装在柔性印刷电路板的相对侧上。

根据本发明的附加实施例,提供了包括八个输入、八个输出和 将八个输入连接至相应的八个输出的八个导电路径的RJ-45通信插 座,其中导电路径布置成根据TIA/EIA 568 B类构造的差分对。这些 插座还包括第一串扰补偿级和第二串扰补偿级,该第一串扰补偿级包 括在第三导电路径与第四导电路径之间或者在第五导电路径与第六导 电路径之间耦合的至少第一电容器,以及该第二串扰补偿级包括在第 三导电路径与第四导电路径之间或者在第五导电路径与第六导电路径 之间的至少电感耦合区段。第一电容器是在第一导电路径差分对与第 三导电路径差分对之间的多个位置处注入电容的分布式电容器,并且 第一和第二补偿级基本上彼此抵消。

在一些实施例中,插座还包括第三串扰补偿级,该第三串扰补 偿级配置为抵消在配合的RJ-45插头中的第一导电路径差分对与第三 导电路径差分对之间引入的串扰以及在插头-插座接口处的第一导电 路径差分对与第三导电路径差分对之间注入的任何串扰。导电路径可 以至少部分地在柔性印刷电路板上实施,以及电感耦合区段可以包括 柔性印刷电路板的第一侧上的第一迹线区段,该第一迹线区段与柔性 印刷电路板的相对侧上的第二迹线区段电感地耦合。在这种实施例 中,第一和第二迹线区段可以部分地重叠而不是完全地重叠。相比第 一和第二串扰补偿级,第三串扰补偿级可以更靠近插头-插座配合 点。

根据本发明另外的实施例,提供了包括多个输入触点、多个输 出触点和多个导电路径的通信插座,该多个导电路径各自将输入触点 中的相应输入触点电连接至输出触点中的相应输出触点,导电路径布 置为各自具有尖端导电路径和环形导电路径的多个导电路径差分对。 在第一导电路径差分对与第二导电路径差分对之间设置第一串扰补偿 级,该第一串扰补偿级配置为在第一导电路径差分对与第二导电路径 差分对之间注入具有第一极性的串扰。还设置了第二串扰补偿级,该 第二串扰补偿级包括设置在柔性印刷电路板的相对侧上的至少第一和 第二耦合迹线区段,其中第一和第二耦合迹线区段配置为每单位长度 产生第一电感耦合量以及每单位长度产生第二电容耦合量,该电容耦 合与电感耦合极性相反。

在一些实施例中,每单位长度的第一电感耦合量和每单位长度 的第二电容耦合量可以基本上相等。第一和第二迹线区段可以部分地 重叠而不是完全地重叠。第一迹线区段可以是尖端导电路径的一部分 以及第二迹线区段可以是环形导电路径的一部分。第一串扰补偿级可 以配置抵消在配合的插头中的第一导电路径差分对与第二导电路径差 分对之间引入的串扰以及在配合插头和插座的接口处的第一导电路径 差分对与第二导电路径差分对之间注入的任何串扰。与第二串扰补偿 级相比,第一串扰补偿级可以在时间上更靠近具有配合插头的接口。

根据其它实施例,提供了RJ-45通信插座,该RJ-45通信插座 包括具有插头孔口的壳体、至少一个印刷电路板和布置成根据 TIA/EIA 568 B类构造的差分对的第一至第八插座线触点。插座线触 点中的每一个具有在壳体中向前安置的第一端以及安置在第一端后方 的第二端,以及插座线触点中的至少一些的第一端和第二端两者安装 在至少一个印刷电路板中。另外,穿过第一至第八插座线触点中的至 少一个的信号电流承载路径穿过其第一端,而穿过插座线触点中的至 少另一个的信号电流承载路径穿过其第二端。

在一些实施例中,第一、第三、第五和第七插座线触点中的每 一个的信号电流承载路径可以从其插头插片接触区域沿第一方向延伸 以及第二、第四、第六和第八插座线触点中的每一个的信号电流承载 路径可以从其插头插片接触区域沿第二方向延伸,第二方向与第一方 向大致相反。至少一个印刷电路板可以是柔性印刷电路板。

在一些实施例中,插座可以配置为使得基于当配合插头锁定到 插头孔口内的位置时配合插头在插头孔口中的插头穿透深度的在第一 插座线触点差分对与第三插座线触点差分对之间产生的侵入串扰量的 变化由在配合的插头-插座组合中在第一插座线触点差分对与第三插 座线触点差分对之间注入的补偿串扰量的基本上相等但反向的变化抵 消。

根据本发明更进一步的实施例,提供了包括至少四个导电路径 的通信插座,该至少四个导电路径将插座的四个输入连接至插座的四 个输出中的相应输出,其中第一和第二导电路径构成第一差分对以及 第三和第四导电路径构成第二差分对。这些插座还包括回波损耗改善 电路,该回波损耗改善电路包括第一导电路径的第一区段和第二导电 路径的第二区段,第二导电路径的第二区段具有与第一导电路径的第 一区段相同的瞬时电流方向,其中第一区段和第二区段被安置为彼此 电容和电感地耦合。

在一些实施例中,电容耦合量至少为电感耦合量的一半。插座 也可以包括柔性印刷电路板,以及第一导电路径的第一区段可以在柔 性印刷电路板的第一侧上以及第二导电路径的第二区段可以在柔性印 刷电路板的第二侧上,第二侧与第一侧相对。可以对回波损耗改善电 路中的电容耦合与电感耦合的比率进行选择以提供回波损耗频谱中的 局部最大值。另外,插座可以包括第二回波损耗改善电路,该第二回 波损耗改善电路包括第三导电路径的第三区段和第四导电路径的第四 区段,第四区段具有与第三导电路径的第三区段相同的瞬时电流方 向,其中第三区段和第四区段被安置为彼此电容和电感地耦合。

根据本发明的又其它实施例,提供了控制包括RJ-45通信连接 器的第一导电路径和第二导电路径的差分传输线上的回波损耗的方 法,其中对第一导电路径的第一区段和第二导电路径的第一区段进行 布线,使得第一和第二区段具有基本上相同的瞬时电流方向并且由此 第一和第二区段两者彼此电容和电感地耦合。然后,对第一区段与第 二区段之间的电容耦合量和电感耦合量进行控制以改善传输线的回波 损耗。

在一些实施例中,控制电容耦合量和电感耦合量包括选择电容 耦合量和电感耦合量以引起谐振,该谐振在通信插座的工作频率范围 的两倍内产生回波损耗频谱中的局部最大值。第一区段可以在柔性印 刷电路板的第一侧上以及第二区段可以在柔性印刷电路板的第二侧 上,第二侧与第一侧相对。第一和第二区段可以至少部分地重叠。在 一些实施例中,第一区段可以是加宽的导电迹线,该加宽的导电迹线 通过柔性印刷电路板与形成第二区段的导电迹线电感和电容地耦合。 可以对第一区段与第二区段之间的电容耦合量和电感耦合量进行控制 以通过选择用于形成第一和第二区段的第一和第二导电迹线的宽度和 /或选择第一和第二导电迹线重叠的程度和/或第一和第二导电迹线的 重叠区段的长度来改善传输线的回波损耗。

根据本发明另外的实施例,提供了通信插座,该通信插座包括 具有插头孔口的壳体、至少部分地安装在壳体内的柔性印刷电路板、 使插座的第一输入和插座的第一输出电连接的第一导电路径以及使插 座的第二输入和插座的第二输出电连接的第二导电路径,其中第一和 第二导电路径构成第一导电路径差分对。第一导电路径包括柔性印刷 电路板上的第一和第二导电迹线区段,该第一和第二导电迹线区段紧 邻于彼此并且具有大致相同的瞬时电流方向,使得第一和第二导电迹 线区段自耦合并且引起电感的局部增大。第一导电迹线区段在柔性印 刷电路板的第一侧上以及第二导电迹线区段在柔性印刷电路板的第二 侧上,第二侧与第一侧相对。第一和第二导电迹线区段配置为电感和 电容地彼此耦合。

在一些实施例中,导电迹线区段中的至少一个包括螺旋部。第 一导电迹线区段可以至少部分地与第二导电迹线区段重叠。第一导电 迹线区段与第二导电迹线区段之间的电容耦合量可以至少为第一导电 迹线区段与第二导电迹线区段之间的电感耦合量的一半。

根据本发明更进一步的实施例,提供了RJ-45通信插座,该RJ- 45通信插座具有壳体,该壳体具有配置为沿着插座的纵轴接纳配合 的RJ-45插头的插头孔口。插座还包括柔性印刷电路板,该柔性印刷 电路板具有形成第一导电路径差分对的第一导电路径和第二导电路径 以及形成第二导电路径差分对的第三导电路径和第四导电路径。第一 至第四插座线触点电连接至相应的第一至第四导电路径。第一导电路 径的区段在柔性印刷电路板的第一侧上以及第三导电路径的区段在与 第一侧相对的柔性印刷电路板的第二侧上,以及第一导电路径的区段 和第三导电路径的区段配置为形成第一导电路径和第三导电路径电感 和电容地耦合的耦合区段。

在一些实施例中,形成耦合区段的第一导电路径的区段和第三 导电路径的区段部分地重叠但不是完全地重叠。耦合区段的第一端和 第一插座线触点与柔性印刷电路板的第一侧之间的截断点可以基本上 横向地对齐。耦合区段的第一端和第三插座线触点与柔性印刷电路板 的第二侧之间的截断点可以基本上横向地对齐。第一插座线触点与柔 性印刷电路板的第一侧上的第一导电路径之间的截断点和第三插座线 触点与柔性印刷电路板的第二侧上的第三导电路径之间的截断点可以 基本上与由插头孔口的前开口限定的平面等距离。

附图说明

图1是图示使用通信插头和插座连接器将计算机连接到网络装 置的示意图。

图2是图示当从插座的前开口观察时用于常规8位置通信插座 的TIA 568 B类模块插座触点的接线分配的示意图。

图3是根据本发明实施例的通信插座的透视图。

图4是图3的通信插座的通信插件的一部分的示意性透视图。

图5是图4的通信插件的插座线触点中的一个的侧视图。

图6是沿着插座线触点中的一个的纵向长度所取的图4的通信 插件的前部部分的示意性侧剖视图。

图6A是沿着插座线触点中的一个的纵向长度所取的图4的通信 插件的修改版本的前部部分的示意性侧剖视图。

图7是移除端子壳体露出插座的输出端子的图3的插座的背面 部分的透视图。

图8是图4的通信插件的柔性印刷电路板的示意性平面视图。

图9是图4的通信插件的弹簧的示意性平面视图。

图10是用于根据本发明进一步实施例的通信插座的通信插件的 一部分的示意性透视图。

图11是图10的通信插件的安装有插座线触点的柔性印刷电路 板的示意性平面视图。

图11A是图11的柔性印刷电路板的修改版本的示意性平面视 图。

图12是用于根据本发明更进一步实施例的通信插座的通信插件 的一部分的示意性透视图。

图13是用于根据本发明另外附加实施例的通信插座的通信插件 的一部分的示意性透视图。

图14是图示根据本发明实施例用于抵消NEXT和FEXT两者 的串扰补偿方案的矢量图。

图15是实现图14的补偿方案的通信插件的柔性印刷电路板的 示意性平面视图。

图16是根据本发明进一步实施例的通信插件的柔性印刷电路板 的示意性平面视图。

图17是根据本发明更进一步实施例的通信插件的柔性印刷电路 板的示意性平面视图。

图18是根据本发明附加实施例的通信插件的柔性印刷电路板的 示意性平面视图。

图18A是图示可以怎样使用具有相同瞬时电流方向的平行迹线 区段来产生电感的局部增大的差分传输线的迹线的示意性平面视图。

图18B是图示图18A的迹线区段如何不需要完全平行以产生电 感的局部增大的示意性平面视图。

图19是根据本发明更进一步实施例的通信插件的柔性印刷电路 板的示意性平面视图。

图19A是图示根据本发明实施例的可以如何调谐电感自耦合与 电容性自耦合的相对量以产生用于差分传输线的回波损耗频谱的局部 最大值的示意图。

图20是根据本发明更进一步实施例的通信插件的柔性印刷电路 板的示意性平面视图。

图21是根据本发明附加实施例的通信插件的柔性印刷电路板的 示意性平面视图。

具体实施方式

根据本发明实施例,提供了在呈现良好的串扰抵消和回波损耗 性能的同时可以在非常高频率(例如,1-2GHz或者更高的频率)下 操作的通信插座。

在一些实施例中,通信插座包括电连接至柔性印刷电路板的多 个插座线触点。插座线触点(此处还可以称为“引线框”)可以设计 成减少或者最小化引线框内产生的侵入串扰量。一般说来,考虑到完 全抵消这种侵入串扰的难度,产生的侵入串扰越少,插座的性能越 好。在一些实施例中,可以以交错方式布置插座线触点,使得插座线 触点设置成两个或更多个横向排。该交错可以减少插座线触点的插头 接触区域中产生的侵入串扰量。事实上,在一些实施例中,交错可以 充分地明显,使得引线框可以是“中性的”(即,在两个差分对之间 不产生任何串扰),或者甚至可以是补偿的(即,在两个差分对之间 不产生任何串扰并且还在两个对之间产生至少一些补偿串扰)。例 如,根据本发明实施例,可以提供关于对1与对3之间的串扰中性或 者甚至补偿的RJ-45插座(此处具体提到的对1、对2、对3和对4 指的是如由TIA/EIA 568B类配置限定的对1至对4,而提到的“第 一对”、“第二对”等等可以指的是任何对并且不需要一定指的是符 合行业标准的连接器的对)。如上面讨论的,该对的组合可能具有最 严重的串扰问题。

在一些实施例中,交错的插座线触点可以设计成啮合配合插头 相应插片的底(纵向)表面而不是连接每个插头插片前表面和底表面 的插头插片的弯曲过渡区段。因此,即使当插头完全接纳在插座的插 头孔口内时,也可以维持插座线触点的交错。这可以便于提供产生微 小附加侵入串扰或者不产生附加侵入串扰的引线框。

在一些实施例中,通信插座可以包括在距插头-插座配合点非常 小的延迟处注入补偿串扰信号的第一级串扰补偿电路。这些第一级串 扰补偿电路可以例如附接至插座线触点的非信号电流承载端或者可以 附接至印刷电路板,该印刷电路板安装在插头插片接触区域基本正下 方的插座线触点上。通过在非常接近插头-插座配合点的位置处注入 第一级补偿串扰信号可以实现改善的串扰抵消。

在一些实施例中,可以使用还包括“透明”的第二级串扰补偿 的单级串扰补偿方案。该透明的第二级可以包括具有第一极性的电感 串扰和具有第二极性的电容性串扰。可以在相同位置处注入第二级的 电感和电容性串扰分量,使得它们基本上相互抵消。以这种方式,可 以调节串扰补偿电路中包括的电感串扰与电容性串扰的比率,其允许 优化插座中NEXT和FEXT两者的抵消。在一些实施例中,透明的 第二级串扰补偿可以实现为在柔性印刷电路板的相对侧上重叠的迹 线,这些迹线产生具有第一极性的电感串扰和具有第二极性的电容性 串扰。

在一些实施例中,穿过至少插座线触点中的一些的“信号电流 承载路径”可以沿与穿过插座线触点中的其它插座线触点的信号电流 承载路径不同的方向流动。在此,术语“信号电流承载路径”指的是 当信号在到达其目的地的路上穿过结构(例如,插座线触点)时通信 信号沿该结构行进的最短物理路径。例如,在RJ-45插座的一些实施 例中,穿过对3的插座线触点的信号电流承载路径可以沿第一方向流 动,而穿过其余插座线触点的信号电流承载路径可以沿第二不同方向 流动。在其它实施例中,穿过尖端插座线触点信号电流承载路径可以 沿第一方向流动,而穿过环形插座线触点的信号电流承载路径可以沿 第二方向流动。

在一些实施例中,可以使用各种技术改善穿过插座的差分传输 线的回波损耗。例如,在一些实施例中,差分传输线可以配置为使得 其两个导体电感耦合和电容耦合。这些耦合可以引起谐振,并且可以 对谐振进行选择,使得可以在所选频率范围中改善传输线的回波损 耗。在其它实施例中,可以对差分传输线的一个或者两个导体进行布 置,以便电感和电容地自耦合以产生这种谐振。可以通过差分对的两 条迹线(或者自耦合的单个迹线)在柔性印刷电路板相对侧上行进来 产生大量的电感和电容耦合。

在一些实施例中,可以通过以重叠排列的方式对与柔性印刷电 路板的相对侧上的两个不同差分对相关联的迹线进行布线以提供高水 平的电感串扰补偿。由于柔性印刷电路板的电介质层可以非常薄(例 如,1密耳),因此可以在非常短的距离内实现很大量的电感串扰补 偿。这还可以便于将插座中的串扰补偿移动至更靠近插头-插座配合 点,这如上面讨论的通常可以改善插座的串扰抵消能力。

如上面讨论的,本发明主要涉及通信插座。如此处使用的,术 语“向前”和“前部”以及它们的派生词是指由从插座中心朝插座的 插头孔口延伸的矢量所限定的方向。术语“向后”以及它的派生词是 指与向前方向直接相对的方向。向前和向后方向限定了插座的纵向尺 寸。从插座中心朝插座壳体的相应侧壁延伸的矢量限定了插座的横向 尺寸。对于RJ-45插座,接纳在插头孔口内的RJ-45插头的插片沿着 横向尺寸成排对齐。横向尺寸垂直于纵向尺寸。从插座中心朝插座壳 体的相应顶壁和底壁延伸的矢量限定了插座的垂直尺寸。插座的垂直 尺寸垂直于纵向和横向尺寸两者。

根据本发明实施例的通信插座可以包括例如RJ-45或者RJ-11 插座,然而本发明实施例不限于此。

现在将参考附图描述本发明实施例,该附图显示了示例性实施 例。在这里,当根据本发明实施例的通信插座包括多个相同组件时, 这些组件可以分别用它们的完整参考数字(例如,插座线触点140- 4)表示并且可以用它们的参考数字的第一部分(例如,插座线触点 140)共同地表示。

图3是根据本发明实施例的通信插座100的透视图。图4是用 于通信插座100的通信插件120的一部分的示意性透视图。图5是通 信插件120的插座线触点中的一个的侧视图。图6是沿着其插座线触 点中的一个的纵向长度所取的通信插件120的前部部分的示意性侧剖 视图。图7是移除端子壳体露出插座的输出端子的插座100的背面部 分的透视图。图8是柔性印刷电路板的示意性平面视图,该柔性印刷 电路板是通信插件120的一部分。最后,图9是通信插件120的弹簧 的示意性平面视图。

如图3所示,插座100包括壳体110。在所描绘的实施例中,壳 体110包括插座框架112、罩盖116和端子壳体118。插座框架112 包括用于接纳配合通信插头的插头孔口114。可以常规地形成壳体组 件112、116、118并且在此处不需要详细描述。本领域技术人员将认 识到本发明还可以采用其它配置的插座框架、罩盖和端子壳体,并且 壳体110可以具有多于或者少于三个插头片。还应理解,当安装以供 使用时,插座100典型地围绕来自图3所示取向的纵轴旋转180度。 在图3中,X轴沿纵向方向延伸,Y轴沿横向方向延伸,以及z轴沿 垂直方向延伸。在随后的讨论中,为了方便起见,将关于图中图示的 取向描述插座100的组件相对于彼此的关系。

图4图示了通信插座100的通信插件120的一部分。在插座框 架112后部中的开口内接纳通信插件120的向前部分。通信插件120 的底部由罩盖116保护,并且通信插件120的顶部由端子壳体118覆 盖和保护。通信插件120还包括柔性印刷电路板130、多个插座线触 点140、多个电介质触点载体150(仅电介质触点载体150-1在图4 中可见)、弹簧160(参见图9)以及多个输出触点170(参见图 7),将在下面对每一个进行进一步详细的讨论。在一些实施例中可 以设置衬底122(参见图6),其可以设置在罩盖116与柔性印刷电 路板130之间。输出触点170可以安装到柔性印刷电路板130和提供 附加机械支撑的基础衬底122两者中。

如图4、图6和图8中最佳显示的,柔性印刷电路板130可以包 括由可以以各种方式弯曲的柔性材料制成的细长印刷电路板。柔性印 刷电路板130可以包括完全的柔性印刷电路板或者包括柔性或者刚性 区域或者区段两者的所谓的“刚性-柔性”印刷电路板。在所描绘的 实施例中,柔性印刷电路板130包括一对纵向槽133,其将柔性印刷 电路板130的前部部分131与后部部分132“去耦”。特别地,槽 133允许柔性印刷电路板130的前部部分131在基本上不影响后部部 分132的范围内移动,反之亦然。如图6所示,槽133允许柔性印刷 电路板130的前部部分131设置在插座壳体110内比后部部分132低 的水平面(垂直地)处。柔性印刷电路板130还包括在一对纵向延伸 槽133之间延伸的横向槽134。尽管通信插件120包括单个柔性印刷 电路板130,但是应当理解,在其它实施例中,可以设置两个或更多 个印刷电路板(或者其它衬底)。例如,在本发明的其它实施例中, 柔性印刷电路板130的前部部分131可以用第一柔性或者非柔性印刷 电路板代替并且柔性印刷电路板130的后部部分132可以用第二柔性 印刷电路板代替。在一些实施例中,柔性印刷电路板130可以被(例 如,沿着横向槽134)分割成两片并且安装在插座壳体内作为两个单 独的柔性印刷电路板。

如本领域技术人员已知的,柔性印刷电路板130可以包括一个 或者多个电介质层,该一个或者多个电介质层可以具有设置在其一侧 或者两侧上的导电迹线和/或其它元件。如将参考图8更详细解释 的,柔性印刷电路板130可以用作在插座100的插座线触点140与相 应输出触点170之间传递的信号的传输介质。柔性印刷电路板130还 可以包括设置在其上或者其中的多个串扰补偿电路,也将在下面参考 图8对其进行更详细的讨论。

如在图4和图8中进一步显示的,多个纵向槽135-1至135-7设 置在柔性印刷电路板130的前部部分131中,其限定八个面向后的指 部136-1至136-8。同样地,六个纵向槽137-1至137-6设置在柔性印 刷电路板130的后部部分132中,其限定多个另外的指部138-1至 138-6。如图4和图8所示,指部138-1、138-2、138-5和138-6是面 向前的大致纵向延伸的指部,而指部138-3和138-4具有纵向和横向 组件两者。在这里,无论具体形状如何,衬底(诸如柔性印刷电路 板)上的“指部”指的是衬底的悬臂部分。因此,应当理解指部 136、138不必是细长指部。

八个指部136可以彼此独立地相对移动以使得当插座100与通 信插头配合时每个指部136可以向下降低不同距离。同样地,在该情 况下,六个指部138也可以彼此独立地相对移动。每个指部136、 138独立于其它指部136、138相对移动的能力可以提高插座100的 性能和可靠性。

特别地,各种行业标准规定了通信插头具有资格作为行业标准 化通信插头必须满足的特定物理性质。这些标准中规定的物理性质包 括插头插片的部分必须距插头壳体的底表面和前表面的距离(当插头 如图6所示取向时),并且行业标准规定这些距离的范围以适应制造 公差。由于规定了范围,因此即使通信插头的插头插片距插头壳体的 底表面和/或前表面的距离不都相同(即,插片可以沿纵向和/或垂直 方向彼此偏离),通信插头也可以是符合行业标准的。

当具有彼此偏离的插头插片的通信插头插入到插座100中时, 某些插头插片可以比其它插头插片更快地啮合它们的插座100的相应 插座线触点。以该方式最初啮合的插座线触点140的子集在柔性印刷 电路板130上施加向下力。如果柔性印刷电路板130不包括指部 136、138,那么随着柔性印刷电路板130被向下推动,它也会向下拉 动剩余的插座线触点140(即,还没有被它们相应的插头插片啮合的 插座线触点140),将这些插座线触点140拉离它们相应的插头插 片。因此,插座线触点140中的一些插座线触点(即,最初由偏移的 插头插片接触的插座线触点140)将对它们的相应插头插片施加的接 触力比插座线触点140中的其它插座线触点将对它们的相应插头插片 施加的接触力更大。如果柔性印刷电路板130不包括指部136、 138,那么可以将该效果放大,使得在某些情形下,该插座线触点 140中的一些可以对它们的相应插头插片呈现弱的接触力(或者甚至 根本没有接触力)。然而,通过在柔性印刷电路板130上设置指部 136、138,可以降低插座线触点140的第一插座线触点的移动改变插 座线触点140中的其它插座线触点的位置的程度,以及由此当插座 100与具有沿纵向和/或垂直方向彼此偏离的插头插片的插头一起使用 时可以较不容易受到性能退化的影响。

如在图4-6中最佳所示,八个低耦合插座线触点140-1至140-8 在柔性印刷电路板130的顶表面上安装成两排。在这里,“插座线触 点”指的是安装在结构中或者安装在结构上以延伸到插座的插头孔口 中的插座的导电接触结构。每个插座线触点140配置为与接纳在插座 100的插头孔口114内的通信插头的插片(或者其它接触结构)配 合。如上所述,在某些实例中,插座线触点140可以在此共同地称为 “引线框”。

如图5所示,每个插座线触点140具有第一端142、第二端146 和中间区段144,该中间区段144包括“插头接触区域”(即,插座 线触点140的与接纳在插座100的插头孔口114内的配合插头的插片 啮合的部分)。插座线触点140可以由例如弹性金属(诸如铍铜或者 磷青铜)或者非弹性金属(诸如铜或者镀金铜)制成。在一些实施例 中,插座线触点140可以包括基本刚性的触点,意味着当在正常使用 插座100期间插座线触点140由配合插头的相应插片啮合时不弯曲超 过最低量。每个插座线触点140的第一端142安装为从指部136中的 相应指部向上延伸。每个插座线触点140的第一端142可以延伸穿过 设置在指部136中的多个镀金属孔口139-1至139-8中的相应一个 (参见图8)。每个插座线触点140的第二端安装为从指部138中的 相应指部向上延伸。每个插座线触点140的第二端146可以延伸穿过 设置在指部138中的多个镀金属孔口139-9至139-16中的相应镀金 属孔口(参见图8)。镀金属孔口139-1至139-16将每个插座线触点 140电连接至柔性印刷电路板130上的相应导电迹线或者其它结构, 如将在下面参考图8更详细讨论的。

每个插座线触点140的第一端142和第二端146可以各自安装 成基本上垂直于柔性印刷电路板130的顶表面(尽管他们不必垂直于 柔性印刷电路板130的顶表面)。每个插座线触点140的中间部分 144可以在柔性印刷电路板130的顶表面上方凸起,使得每个插座线 触点140的中间部分144的下表面与柔性印刷电路板130的上表面之 间存在间隙或者间隔。另外,如图6所示,每个插座线触点140的中 间部分144可以相对于由柔性印刷电路板130的顶表面限定的一个或 者多个平面限定斜角。

在一些实施例(诸如所描绘的实施例)中,所有插座线触点140 可以具有相同轮廓。这可以简化制造工艺并且还可以降低生产成本。 然而,在其它实施例中,插座线触点140可以具有不同轮廓。例如, 插座线触点140-1、140-3、140-5和140-7可以具有第一轮廓,而插 座线触点140-2、140-4、140-6和140-8可以具有不同于第一轮廓的 第二轮廓。插座线触点轮廓可以设计成通过减小相邻插座线触点140 彼此靠近的区域的大小来减少相邻插座线触点140之间的耦合。

如图4和图6所示,通信插件120还包括八个电介质触点载体 150-1至150-8。在这里,“触点载体”指的是为插座线触点提供机 械支撑的结构。在所描绘的实施例中,每个触点载体150包括细长的 大致平坦的模制塑料条。每个触点载体150平行于插座100的纵轴延 伸,并且每个触点载体150可以与插座线触点140中的相应一个纵向 对齐。触点载体150沿横向并排地成排对齐(以数字顺序)。电介质 触点载体150中的每一个包括向上延伸的突出部152。这些突出部 152中的每一个在指部138中的相应指部下面对齐。每个插座线触点 140的第一端142延伸穿过指部136中的相应一个进入到在安置在插 座线触点140下面的触点载体150的顶表面中的孔口中。每个插座线 触点140的第二端146延伸穿过指部138中的相应一个进入到触点载 体150上的突出部152中的相应一个上的孔口中,该触点载体150安 置在插座线触点140下面。突出部152用来将柔性印刷电路板130的 下表面保持在触点载体150的主上表面上方,以在配合插头接纳在插 头孔口114内时允许指部138更自由地向下弯曲。尽管没有在图中显 示,但是应当理解,还可以在每个相应指部136的正下方的每个触点 载体150上包括第二相同突出部152,并且每个相应插座线触点140 的第一端142可以被接纳在这些相应的第二突出部152中。

尽管仅在图4和图6中完全图示了电介质触点载体150中的一 个(即,触点载体150-1),但是应当理解,除突出部152的位置可 以调节为在它们的配合插座线触点140的第二端146下方以外,所有 触点载体150-1至150-8都可以是相同的。尽管在所描绘的实施例中 触点载体150彼此完全分离,但是应当理解,在其它实施例中,触点 载体150中的一些可以彼此连接。

每个触点载体150可以安装为在插座100内移动,如将在下面 关于图9更详细讨论的。由于每个插座线触点140的端142、146安 装在触点载体150中的相应触点载体中,因此当通信插头插入到插座 100的插头孔口114中并且物理地啮合插座线触点140时,每个电介 质触点载体150和其相应插座线触点140将作为单个单元一起移动。

参照图6和图9,能够看出,通信插件120还包括弹簧160。弹 簧160可以包括具有底座162和八个指部164-1至164-8的梳状结 构。可以通过任何合适方法将弹簧160实现为例如安装至例如衬底 122的底表面(或者另一个衬底或者插座100的壳体件)的一片弹性 金属(诸如铍铜或者磷青铜)。然而,应当理解,可以使用多种不同 材料(包括其它金属、塑料等等)形成弹簧160,并且还应当理解, 可以以许多不同形式(例如,作为螺旋弹簧、悬臂弹簧等等)实现弹 簧160。尽管在图示的实施例中,设置了用于所有八个插座线触点 140的单个弹簧160,但是应当理解在其它实施例中可以设置超过一 个弹簧160(例如,可以为插座线触点140中的每一个设置单独的弹 簧160)。

触点载体150中的每一个可以直接安装在弹簧160的八个指部 164中的相应指部的顶部。可选地,弹簧的每个指部164可以附接至 相应电介质触点载体150的侧表面。在任一情况下,弹簧160的每个 指部164通过触点载体150中的相应触点载体连接至插座线触点140 中的相应插座线触点。弹簧160的每个指部164可以将关联触点载体 150和插座线触点140“弹簧偏置”,使得当按下触点载体150和插 座线触点140时,施加向上推动触点载体150和插座线触点140以返 回它们的正常静止位置的弹簧力。

当配合插头被接纳在插头孔口114内时,插头插片使每个相应 插座线触点140和其关联触点载体150向下偏斜。反过来,触点载体 150使弹簧160的八个指部164中的每一个向下偏斜。由于弹簧160 是弹性的,因此弹簧160的指部164在它们的相应触点载体150上施 加向上力,由此向上推动插座线触点140中的每一个以保证每个插座 线触点140以足够的接触力啮合其配合插头插片以保证在配合插头的 八个插片与它们分别配合的插座线触点140之间维持可靠的电连接。 弹簧160可以通过触点载体150与插座线触点140电隔离(并且由此 不是信号电流承载路径的一部分)。

由于弹簧160的弹性提供将插座线触点140压靠在配合插头的 相应插片上的接触力(通过触点载体150),因此插座线触点140既 不需要以悬臂方式安装,也不一定是弹性的(尽管它们可以是)。因 此,在一些实施例中,插座线触点140的长度可以非常短,其可以显 著地减小相邻插座线触点140之间的耦合量,并且由此减小所产生的 侵入串扰量。例如,与可以为长得多的范围(例如从大约400密耳至 大约800密耳的长度或者甚至更长)的典型常规插座线触点对比,插 座线触点140的长度可以各自为大约200密耳至大约230密耳。

尽管没有在附图中显示,但是可以在例如插座壳体110中设置 多个导向壁以在其间限定多个导向槽。可以在这些槽中的相应槽中安 置触点载体150中的每一个的一部分。尽管响应于配合插头的插入或 者移除,每个触点载体150可以在其相应槽内上下移动,但是槽用来 维持触点载体150中的每一个在插头孔口114内适当地横向对齐,并 且由此维持安装在其上的插座线触点140在插头孔口114内适当地横 向对齐,以按照彼此间隔的期望距离维持插座线触点140并且保证插 座线触点140与它们的配合插头插片适当地对齐。

如图4、图6和图8最佳所示,插座线触点140可以沿横向成两 排对齐,其中安装成第一排的插座线触点140-2、140-4、140-6和 140-8在柔性印刷电路板130上的位置比安装成第二排的插座线触点 140-1、140-3、140-5和140-7在柔性印刷电路板130上的位置更靠 前。

图8是柔性印刷电路板130的示意性平面视图。图8更清楚地 描绘了如何使用槽133、134、135和137形成指部136-1至136-8以 及138-1至138-6(注意,尽管为了简化附图没有在图8中对指部 136-2至136-7进行编号,但是以指部136-1与136-8之间的数字顺序 对齐)。图8还图示了分别接纳插座线触点140-1至140-8的第一端 142的镀金属孔口139-1至139-8以及分别接纳插座线触点140-1至 140-8的第二端146的镀金属孔口139-9至139-16。可以通过任何常 规方法(例如,在每个插座线触点140的端142、146上焊接、锡焊 或者包括针眼终止)将插座线触点140的第一和第二端142、146永 久地安装到它们的相应镀金属孔口139-1至139-16中。以该方式, 每个插座线触点140的第一端142和第二端146可以电连接至柔性印 刷电路板130上的导电结构以允许在柔性印刷电路板130与相应插座 线触点140之间传递电信号(和电力信号)。

柔性印刷电路板130可以充当在插座100的八个插座线触点140 与八个输出触点170中的相应一个之间传递信号的信号承载结构。特 别地,如图8的示意图中显示的,在柔性印刷电路板130中或者柔性 印刷电路板130上设置了多个导电路径174-1至174-8。每个导电路 径174将镀金属孔口139-9至139-16中的相应一个连接至多个镀金 属孔口172-1至172-8中的对应一个以提供通过柔性印刷电路板130 的八个导电路径。每个导电路径174可以形成为例如驻留在单个柔性 印刷电路板130层上的整体导电迹线或者设置在柔性印刷电路板130 的多个层上并且通过金属填充通孔或者本领域技术人员已知的其它层 转移技术电连接的两个或更多个导电迹线。导电迹线174可以由常规 导电材料(诸如,铜)制成并且通过本领域技术人员已知的任何沉积 方法在柔性印刷电路板130上沉积。

还可以将多个串扰补偿电路178(诸如,交指电容器、平行板电 容器、电感耦合迹线等等)设置在柔性印刷电路板130上和/或柔性 印刷电路板130内。在图8中图示了以平行板电容器(仅每个平行板 电容器的上板可见)形式的两个示例性电容性串扰补偿电路178-1、 178-2,两个示例性感应串扰补偿电路178-3、178-4也在图8中图 示。电容性串扰补偿电路178-1、178-2和/或感应串扰补偿电路178- 3、178-4中的任一个或者两者可以位于当插头插入到插座100的插头 孔口114中时移动的柔性印刷电路板130的部分上。将在下面更详细 地讨论这些串扰补偿电路中的每一个。

如图7所示,多个输出端子170-1至170-8还安装成与柔性印刷 电路板130电接触。在该具体实施例中,八个输出端子170实现为安 装在柔性印刷电路板130中的镀金属孔口172-1至172-8(参见图 8)中的绝缘位移触点(IDC)并且延伸穿过板130进入到安装衬底 122中。如本领域技术人员公知的,IDC是可以用于与绝缘导线导体 进行机械连接和电连接的一种导线连接端子类型。IDC 170可以具有 常规结构并且不需要在此处进行详细描述。可以使用任何其它适当的 输出触点(包括,例如绝缘穿刺触点)。

与许多常规通信插座相比,通信插座100可以呈现改善的串扰 性能。

如本领域技术人员已知的,由于插头插片和插座线触点的行业 标准化配置,现代通信插座(诸如RJ-45插座)典型地包括单级或者 多级串扰补偿电路,该单级或者多级串扰补偿电路设计成注入抵消在 配合的通信插座和插头组合中的两个差分对之间注入的“侵入”串扰 的“补偿”串扰。然而,补偿串扰典型地不能被插入在与注入侵入串 扰的位置的完全相同的位置处,并且因此典型地在侵入串扰之后的某 个延迟处注入补偿串扰。可惜的是,对于较高频率下的通信信号(例 如,在高于100MHz的频率下,甚至高于250MHz或者500MHz 的频率),由于注入侵入串扰与注入补偿串扰的位置之间的延迟,可 能发生显著的相移,并且由于该相移,补偿串扰不会完全地抵消侵入 串扰。

在努力解决由延迟所引起的该问题的过程中,前述’358专利教 导了在通信插座中使用多级串扰补偿的方法,其可以理论上完全地抵 消具有特定频率的侵入串扰。然而,由于典型地不能预先知道穿过插 头-插座连接件的通信信号的频率,因此’358专利的技术可以在其它 频率下提供良好的但并不完美的串扰抵消。另外,由于前述相移,所 有其它条件都是相同的,因此典型地可以实现的串扰性能越好,所产 生的侵入串扰越少并且注入补偿串扰的时间越接近注入侵入串扰的 点。

如本领域技术人员已知的,在通信插座中,串扰补偿电路典型 地实现为电容性串扰补偿电路和电感串扰补偿电路。尽管可以使用其 它电容性串扰补偿电路,但是电容性串扰补偿电路最典型地实现为平 行板电容器和/或交指电容器(例如实现在插座的印刷电路板上或者 插座的插座线触点中)。电感串扰补偿电路最典型地实现为在插座线 触点中紧挨着彼此并排行进的导电路径或者实现为插座的印刷电路板 上的导电迹线。典型地,期望使用电感串扰补偿电路和电容性串扰补 偿电路两者实现串扰补偿方案,使得可以抵消NEXT和FEXT两 者。

具体地,人们知道在常规模块化通信插头和插座中,对于 NEXT,电容耦合的信号分量和电感耦合的信号分量做加法,而对于 FEXT,它们做减法。即:

NEXT=XC+XM

以及

FEXT=XC-XM

其中XC是电容耦合的分量以及XM是电感耦合的分量。在这 里,XC可以看作侵入串扰的电容分量以及XM可以看作侵入串扰的电 感分量。因此,为了抵消NEXT和FEXT两者,通信插座应当注入 基本上抵消侵入NEXT和侵入FEXT两者的补偿串扰。

人们还知道,通常可以通过限制侵入串扰与补偿串扰之间的延 迟量来提高NEXT抵消。通过在插头-插座配合点处(或者在延迟方 面与其非常靠近,诸如在插座线触点的非信号电流承载端处)放置电 容补偿,可以提供非常高水平的NEXT抵消(即使相对于高频信 号)。然而,由于提供的补偿本质上是完全电容性的,因此这种插座 设计可能呈现弱FEXT抵消。如从上面的等式显而易见的,为了基 本上抵消NEXT和FEXT两者,如果侵入串扰包括电感分量XM,那 么通常需要一定量的电感补偿串扰(由于各种行业标准文件的要求其 通常是这样做的)。

根据本发明实施例的通信插座可以包括减小插头-插座配合区域 中注入的串扰量或者便于在非常小的延迟处注入补偿串扰的各种特 性。这些通信插座还可以包括便于提供NEXT和FEXT两者的良好 抵消和/或可以提供改善的回波损耗性能的特性。现在将关于图3-9的 实施例并且关于各种修改的实施例(关于其余图讨论的)对各种这样 的特性进行解释。

首先转至图8,作为一个示例,在柔性印刷电路板130的前部部 分131中设置电容性串扰补偿电路(诸如电路178-1、178-2)。显著 地,这些电容性串扰补偿电路178-1、178-2附接至插座线触点的第 一端142,并且由此不在穿过插座100的信号电流承载路径上(由于 从插头插片注入到插座线触点140上的信号将从插座线触点140的插 头接触区域行进至插座线触点140的第二端146,然后穿过柔性印刷 电路板130上的迹线到对应的输出终端170)。由于串扰补偿电路 178-1、178-2附接至插座线触点140的非信号电流承载端,因此它们 在距插头-插座配合点非常小的延迟处注入该电容性串扰补偿。尽管 图8中描绘的实施例仅显示了在对1与对3之间附接的电容性串扰补 偿电路,但是应当理解,在另外的实施例中,可以在其它对组合之间 设置附加的串扰补偿电路。

插座100还设计成在距插头-插座配合点的短延迟处注入电感串 扰补偿。通过电感串扰补偿电路178-3、178-4在插座100中提供电 感串扰补偿,电感串扰补偿电路178-3、178-4中的每一个通过使柔 性印刷电路板上的导电迹线中的两个彼此靠近地行进使得迹线电感地 耦合来形成。为了在相对小的延迟处注入该电感串扰补偿,可以在柔 性印刷电路板130中将电感串扰补偿电路实现为非常靠近插座线触点 140的第二端146(即,尽可能快地到达信号从插座线触点140进入 柔性印刷电路板130的点)。然而,如图4和图8所示,设置在指部 138之间的纵向槽137可以相对较长。因而,沿着柔性印刷电路板 130在接纳插座线触点140中的两个的第二端146的镀金属孔139中 的两个之间的最短路径距离可以相当长。例如,由于延伸的纵向槽 137-1将指部138-1与138-2分隔开,因此,纵向槽137可能使其难 以快速地在柔性印刷电路板130上提供电感串扰补偿,由于典型地通 过使得两个导电迹线在柔性印刷电路板上并排行进以使得它们电感地 耦合来实现电感补偿,并且槽137可以迫使设计者在更大距离处实现 这种电感串扰补偿,并且由此在距插座线触点140更大的延迟处实现 这种电感串扰补偿。如上所述,如果可以靠近插头-插座配合点注入 串扰补偿,则串扰补偿可以更有效,并且由此电感串扰补偿的注入中 的该延迟可能使其更难以有效地抵消串扰。

为了缩短该延迟,插座线触点140中的两个(或者更多个)的 第二端146可以共同安装在相同指部138上。具体地,如图4和图8 所示,插座线触点140-3和140-5的第二端146两者都位于指部138- 3上,以及插座线触点140-4和140-6的第二端两者都位于指部138-4 上。该布置可以显著地减小在可以开始电感耦合之前信号需要行进的 最短路径距离。例如,如图8所示,与如果金属板孔口139-11和 139-13安装在与指部138-1和138-2类似配置的单独指部上会有的情 况相比,信号需要行进以实现电感耦合178-4的最短路径距离可以小 得多。由于它们的对应插座线触点140-4和140-6也共同位于相同指 部138-4上,因此对于镀金属孔139-12和139-14同样如此。

如图8所示,连接至镀金属孔口139-11和139-13的导电迹线 174-3和174-5包括在对1与对3之间提供电感串扰补偿的电感耦合 区段178-4。同样地,连接至镀金属孔口139-12和139-14的导电迹 线174-4和174-6包括也在对1与对3之间提供电感串扰补偿的电感 耦合区段178-3。感应耦合区段178-3、178-4各自位于距插座线触点 140非常短的距离处,由此各自位于距插座线触点140的短延迟处, 并且因此可以提供更有效的串扰补偿。

插座线触点140的设计还可以改善插座100的串扰性能。大多 数常规RJ-45通信插座使用弹簧插座线实现插头触点,该弹簧插座线 是由铍铜或者磷青铜制成的细长触点导线。可以将这些触点导线制成 为充分地弹性使得插头触点将满足关于每个插座线触点施加至配合的 插头插片的接触力的行业标准化规范和/或保证插座线触点不会随着 使用变得永久变形。典型地,为了保证插座线触点提供必要的接触 力,必须使用相对较长的插座线触点。相反,可以包括在根据本发明 实施例的通信插座中的插座线触点140可以显著地较短,并且因此穿 过插座线触点140中的每一个的信号电流承载路径的长度可以非常 短。具体地,穿过每个插座线触点140的信号电流承载路径从插座线 触点140的中间区域144(即,啮合配合的插头插片的插座线触点的 一部分)延伸至插座线触点140的第二端146。在一些实施例中,每 个插座线触点140的长度可以在大约200密耳与大约230密耳之间, 该长度远比大多数常规弹簧插座线触点的长度小。因此,可以显著地 减小相邻插座线触点140之间的耦合(以及由此显著地减小串扰)。

另外,插座线触点140可以沿横向成两个交错排对齐。可以在 图4中设置的通信插件120的透视图中和图8的柔性印刷电路板130 的平面视图(其显示用于插座线触点140的安装通孔)中容易地看到 该交错。如图6所示,插座线触点140设计为使得每个触点140啮合 配合插头插片的底部纵向表面。根据各种行业标准,RJ-45插头必须 包括从插头壳体前部的下部并且沿着插头壳体底面的向前部分延伸的 八个槽。同样地,RJ-45插头的每个插片必须具有穿过插头壳体前面 中的槽的部分露出的前部区域、穿过插头壳体底面中的槽的部分露出 的底部区域以及连接插头插片的前部区域和底部区域的弯曲过渡区 域。

常规地,RJ-45插座上的插座线触点通常设计成当插头被完全接 纳在插座的插头孔口内时啮合RJ-45插头的它们的相应插片的弯曲过 渡区域。因此,即使插座线触点在处于它们的静止位置时具有一定程 度的交错,但是当插座线触点由接纳在插座的插头孔口内的配合插头 的插片啮合时,随着它们各自压靠在它们的配合插头插片的弯曲过渡 区域上,插座线触点趋向于变得成排对齐。如图6所示,通过将插座 线触点140设计为啮合它们的配合插头插片的底部纵向表面,即使当 插头接纳在插座100的插头孔口114内时,也可以维持当插座线触点 140处于它们的正常静止位置时呈现的插座线触点140中的交错。

通过使插座线触点140对齐,使得它们将保持成两个交错的 排,即使当插头接纳在插座100的插头孔口114内时,也可以进一步 地减小差分对之间产生的侵入串扰量。举例来说,在图2图示的常规 RJ-45插座中,在插头-插座配合区域中,由于插座线触点2直接邻 近于插座线触点3,而插座线触点1安置在远离插座线触点3的位 置,因此相比插座线触点1(其是对2的另一个插座线触点),插座 线触点2(其是对2的一部分)通常将更大量的信号能量耦合到插座 线触点3(其是对3的一部分)上。因此,通过对2的导体不等耦合 到对3上导致来自对2的侵入串扰耦合至对3上(反之亦然)。现在 参考图4和图6,能够看出,在根据本发明实施例的插座100中,插 座线触点140-2关于插座线触点140-1和140-3交错(由于插座线触 点140-2向前安置在第一排中,而插座线触点140-1和140-3向后安 置在第二排中),可以减小插座线触点140-2与140-3之间的耦合 量,由此减小从对2的导体耦合到插座线触点140-3上的不等耦合 量。可以在每个相邻对组合上实现类似的侵入串扰量的有益减少。因 此,输入触点140交错成第一和第二排还可以减小插座100中产生的 侵入串扰量。

在一些实施例中,插座线触点140可以充分地交错使得至少一 对的插座线触点可以关于至少另外一个对“中性”。在这里,如果它 们不在沿插座线触点140的长度的任一点处产生任何串扰,那么两对 插座线触点被认为是“中性的”。注意,由于对于被认为中性的两对 插座线触点140,中性(即,没有任何串扰)必须沿着插座线触点 140的整个长度存在,因此如果两对插座线触点140是“中性的”, 那么这些插座线触点140的任何分段也将关于彼此中性。在图3-9描 绘的实施例中,对1(140-4、140-5)和对3(140-3,140-6)的插座 线触点140被设计成中性。还可以在对1与对2以及对1与对4之间 实现中性。考虑到对3的插座线触点140-3、140-6的分离构造,可 能较难在对3与对2或者对4之间实现中性。

由于一般说来,考虑到完全抵消侵入串扰的难度,产生的侵入 串扰越少,插座的性能越好,因此插座线触点差分对之间的中性可能 是合乎需要的。如果插座线触点是中性的,那么在引线框中没有产生 附加的侵入串扰,并且如相关行业标准文件中规定的,插座可能仅需 要补偿插头中产生的侵入串扰。这可能产生改善的串扰性能。尽管通 过使插座线触点的插头接触区域成两个横向排对齐,插座100提供对 1与对3之间的中性,但是应当理解,在其它实施例中,触点的插头 接触区域可以成例如超过两个排对齐。还应当理解,尽管中性提供一 定的益处,但是也可以提供没有在某些对之间(或者甚至任何对之 间)的引线框中实现中性的插座。然而,通过使用交错技术或者其它 技术减少引线框中产生的侵入串扰量,可以实现改善的串扰性能。

在一些实施例中,交错的插座线触点不仅可以被设计成中性 的,而且实际上还可以设计成在一个或者多个对之间产生补偿串扰。 这可以通过以各种方式扩大交错以将相邻插座线触点之间的侵入串扰 减少至低于上方插座线触点之间产生的补偿串扰的水平来完成。在一 些实施例中,可以在相邻插座线触点之间设置充分的水平和/或垂直 交错,使得与插座线触点与相邻插座线触点的耦合相比,插座线触点 与“上方”插座线触点的耦合更严重。因此,在这些实施例中,可以 通过在引线框中产生至少一些补偿串扰以在距插座线触点的插头接触 区域小延迟处产生补偿串扰。典型地,可以通过将电容器连接至插座 线触点的非信号电流承载端在小延迟处容易地注入电容补偿串扰。然 而,通常仅在信号被路由到插座的印刷电路板上之后注入电感补偿串 扰,并且由此可以在较大延迟处注入电感补偿串扰。根据本发明实施 例的交错插座线触点可以被设计成在引线框内注入电感补偿串扰,并 且由此可以在较短延迟处注入这种补偿串扰,其可以改善插座的串扰 抵消性能。

如图6最佳显示的,在一些实施例中,交错的插座线触点140 可以被设计成啮合配合插头相应插片的底(纵向)表面而不是连接每 个插头插片前表面和底表面的插头插片的弯曲过渡区段。因此,即使 当插头被完全接纳在插座的插头孔口内时,也可以维持插座线触点 140的交错。在一些实施例中,四个插座线触点140通常可以成第一 横向排对齐以及其它四个插座线触点成第二横向排对齐。在一些实施 例中,第一横向排可以在第二横向排前方至少大约20密耳处。在其 它实施例中,第一横向排可以在第二横向排前方至少大约30密耳 处。在一些特定实施例中,第一横向排可以在第二横向排前方20密 耳与40密耳之间。

图6A是通信插件120′的前部部分的示意性侧剖视图,该通信插 件120′是图4的通信插件120的略微修改版本。图6A的横截面视图 是沿着通信插件120′的插座线触点之一的纵向长度得到的。

如图6A所示,除插座线触点140′的后排更向后地安置在插头中 以外,通信插件120′可以几乎与上面描述的通信插件120相同。具体 地,尽管通信插件120的两排插座线触点140沿纵向分隔30密耳, 但是在图6A的实施例中,该间隔已经增加到大约50密耳。这具有 至少两个作用。第一,沿着纵向(在图6A中为水平)尺寸增加的间 隔减少了引线框中相邻插座线触点之间产生的侵入串扰量。第二,后 排的插座线触点140′现在沿着其弯曲过渡区域啮合插头插片,并且由 此可以沿垂直方向向下推动后排的插座线触点140′直至前排的插座线 触点140′。这可以提供除上面讨论的水平交错以外设置的小的垂直交 错。这还可以进一步地减少引线框中注入的侵入串扰量。

如上面讨论的,在本发明的一些实施例中,如图8所示,可以 在插座100中使用附接至各种插座线触点的非信号电流承载端的串扰 补偿电路178-1、178-2设置电容性串扰补偿。这些串扰补偿电容器 178-1、178-2可以在距插头-插座配合点非常短的延迟处注入补偿串 扰。然而,应当理解,可以使用其它机构在距插头-插座配合点非常 短的延迟处在插座中的对之间注入电容补偿串扰。

具体地,在一些实施例中,可以将小印刷电路板直接安装到插 座线触点140中的一些的中间部分上。举例来说,尽管图10是与通 信插件120非常类似的通信插座的通信插件220的一部分的透视图, 但是该通信插件220用安装在插座线触点140上的印刷电路板270代 替上面讨论的串扰补偿电路178-1、178-2。图11是图示印刷电路板 270的顶层和底层两者的示意性平面视图。

如图10和图11所示,可以(例如,通过锡焊或者焊接)将印 刷电路板270安装至插座线触点140-3至140-6的下侧。印刷电路板 270可以包括例如柔性印刷电路板270。这种柔性印刷电路板270的 柔性性质可以允许插座线触点140-3至140-6一定程度地独立移动, 如保证配合插头的每个插头插片以足够的接触力啮合插座线触点140- 3至140-6所可能需要的。

如图11最佳所示,柔性印刷电路板270可以包括多个焊盘272- 1至272-4。这些焊盘272可以成一个或者多个横向排对齐,并且可 以与相应插座线触点140-3至140-6纵向对齐。每个插座线触点140- 3至140-6可以锡焊至焊盘272-1至272-4中的相应焊盘以将柔性印 刷电路板270安装在插座线触点140-3至140-6的下侧上并且将每个 插座线触点140-3至140-6电连接至设置在柔性印刷电路板270上的 串扰补偿电路。在所描绘的实施例中,焊盘272成两个横向排对齐, 其中焊盘272-1和272-3比焊盘272-2和272-4更向后。该构造允许 每个焊盘272安置在其相应插座线触点140-3至140-6的底侧上,使 得其与相应插座线触点140-3至140-6的插头接触区域直接相对。这 可以便于减小或者最小化设置在柔性印刷电路板270上的串扰补偿电 路与插座线触点140-3至140-6的插头接触区域之间的延迟。在这种 实施例中,可以在距每个插座线触点140上的插头接触区域非常短的 距离处将补偿串扰信号注入到信号电流承载路径上,该距离可以与插 座线触点140的厚度一样小。

仍然参照图11,在所描绘的实施例中能够看出,在柔性印刷电 路板270上设置有两个串扰补偿电路278-1、278-2。串扰补偿电路 278-1包括由设置在柔性印刷电路板270的相对侧上的一对平行板形 成的平行板电容器,其中板由柔性印刷电路板270的电介质层分开。 顶板由在柔性印刷电路板270顶侧上形成的导电迹线连接至焊盘272- 1以及底板由在柔性印刷电路板270底侧上形成的导电迹线连接至焊 盘272-3。串扰补偿电路278-1在对1与对3之间注入第一级电容补 偿串扰,该第一级电容补偿串扰具有与在符合行业标准的RJ-45插头 中的对1与对3之间注入的侵入串扰的极性相反的极性。

串扰补偿电路278-2类似地包括由设置在柔性印刷电路板270 相对侧上的一对平行板形成的平行板电容器。该电容器的顶板由在柔 性印刷电路板270顶侧上形成的导电迹线连接至焊盘272-4以及电容 器的底板由在柔性印刷电路板270底侧上形成的导电迹线连接至焊盘 272-2。串扰补偿电路278-2也在对1与对3之间注入第一级电容补 偿串扰,该第一级电容补偿串扰具有与在符合行业标准的RJ-45插头 中的对1与对3之间注入的侵入串扰的极性相反的极性。如上所述, 可以使用串扰补偿电路278-1、278-2代替(或者加强)图3-9的插座 100中设置的串扰补偿电路178-1、178-2。

柔性印刷电路板270包括多个狭缝274-1至274-3。这些狭缝 274在柔性印刷电路板上限定四个区(即,设置在每个相应插座线触 点140-3至140-6下方的区),并且允许每个区一定程度地独立于其 它区而弯曲或者挠曲。这允许插座线触点140中的一些被降低与插座 线触点140中的其它插座线触点不同的距离而不会在柔性印刷电路板 270与插座线触点140-3至140-6之间的锡焊连接上施加过度应力或 者力。

尽管图10和图11中描绘的柔性印刷电路板270仅显示了在对1 与对3之间附接的电容性串扰补偿电路278,但是应当理解,在另外 的实施例中,可以在其它对组合之间设置附加的串扰补偿电路。例 如,可以以对2与对3之间的附加电容器(例如,连接到插座线触点 140-1和140-3的柔性印刷电路板270上的电容器)以及对3与对4 之间的附加电容器(例如,连接到插座线触点140-6和140-8的柔性 印刷电路板270上的电容器)的形式设置电容性串扰补偿。

图12是用于根据本发明更进一步实施例的通信插座的通信插件 320的一部分的示意性透视图。通信插件320非常类似于上面关于图 10和图11讨论的通信插件220。然而,通信插件320用(例如,通 过锡焊或者焊接)安装至插座线触点140-3至140-6下侧的一对柔性 印刷电路板370-1、370-2代替通信插件220的柔性印刷电路板270。

柔性印刷电路板370-1和370-2可以各自包括串扰补偿电路。例 如,柔性印刷电路板370-1可以(例如,通过锡焊或者焊接)安装至 插座线触点140-3至140-5下侧并且可以包括串扰补偿电容器278-1 (参见图11)。柔性印刷电路板370-2可以(例如,通过锡焊或者焊 接)安装至插座线触点140-4至140-6下侧并且可以包括串扰补偿电 容器278-2(参见图11)。每个柔性印刷电路板370-1、370-2可以包 括类似于柔性印刷电路板270的狭缝274的狭缝(未示出)。通过用 图12中描绘的两个柔性印刷电路板370-1、370-2代替图10和图11 的单个柔性印刷电路板270,可以减小串扰补偿电路之间的非预期耦 合并且还可以允许插座线触点140-3至140-6之间更独立的移动(这 是由于每个插座线触点140仅通过安装插座线触点的印刷电路板370 至多连接至另一个插座线触点140并且由于可以远离焊盘安置柔性印 刷电路板370-1、370-2中的狭缝)。

图13是可以代替图12中描绘的柔性印刷电路板370-1使用的柔 性印刷电路板470-1的示意性透视图。除柔性印刷电路板470-1包括 弯曲或者折缝部分476以外(在这里弯曲或者折缝部分一般称为“折 叠部分”),柔性印刷电路板470-1可以非常类似于柔性印刷电路板 370-1。柔性印刷电路板470-1可以例如(通过焊盘472-1、472-2)分 别锡焊至插座线触点140-3和140-5。折叠部分476允许插座线触点 140-3和140-5响应于通信插头插入到插座100的插头孔口114中而 自由地移动不同量,如必要时可以响应于插座线触点140-3、140-5 的这种不均匀移动,较重或者较轻地使折叠部分476弯折。由于一个 或者多个折叠部分476与狭缝274可以用作相同目的,因此设置一个 或者多个折叠部分476可以消除对在柔性印刷电路板270上设置狭缝 274的任何需要。然而,在一些实施例中,可以在安装相同插座线触 点140的柔性印刷电路板上设置折叠部分和狭缝两者以进一步提高安 装柔性印刷电路板的插座线触点140独立移动的能力。

因此,根据本发明实施例,提供具有壳体、至少部分安装在壳 体内的印刷电路板和多个插座线触点的通信插座。每个插座线触点具 有安装在印刷电路板中的底座部分和插头插片接触表面。柔性印刷电 路板安装在插座线触点中的至少两个插座线触点上并且包括至少一个 串扰补偿电路。插座线触点中的一些的插头插片接触表面可以成第一 横向排对齐,以及插座线触点中的其它插座线触点可以成第二横向排 对齐,该第二横向排偏离第一横向排。在一些实施例中,接纳插座线 触点底座端的印刷电路板可以是柔性印刷电路板。可以在柔性印刷电 路板下面设置安装衬底,使得插座线触点穿过柔性印刷电路板安装并 且进入安装衬底中(并且由此插座线触点安装在柔性印刷电路板和安 装衬底两者中)。插座可以是RJ-45插座,以及柔性印刷电路板可以 包括在对1与对3之间注入补偿串扰的串扰补偿电路。

如图11A所示,在本发明另外的实施例中,可以提供包括电容 补偿串扰电路和电感补偿串扰电路两者的安装插座线触点的柔性印刷 电路板270′。柔性印刷电路板270′类似于图10和图11所示的柔性印 刷电路板270,并且可以用于代替柔性印刷电路板270。柔性印刷电 路板270′包括六个焊盘272,即,上面讨论的四个焊盘272-1至272- 4以及两个附加焊盘272-5和272-6。焊盘272-5和272-6分别与焊盘 272-1和272-3纵向对齐。插座线触点140-3机械地并且电气地连接 到焊盘272-1和272-5两者,插座线触点140-4机械地并且电气地连 接到焊盘272-3,插座线触点140-5机械地并且电气地连接到焊盘 272-3和272-7两者,以及插座线触点140-6机械地并且电气地连接 到焊盘272-4。

如图11A所示,柔性印刷电路板包括上面关于图11讨论的电容 性串扰补偿电路278-1、278-2。另外,柔性印刷电路板270′包括电感 串扰补偿电路279。通过将第一迹线280从柔性印刷电路板270′顶侧 上的焊盘272-1行进为大致在焊盘272-3与272-6之间延伸来形成电 感串扰补偿电路279。然后,第一迹线280横向行进以附接至焊盘 272-5。第二迹线282在柔性印刷电路板270′底侧上从焊盘272-3行 进至焊盘272-6,并且由此直接或者几乎直接在第一迹线280的一部 分下面行进。插座线触点140-3上的信号电流的一部分将路由到第一 迹线280上(即,注入到触点140-3上的信号将分离,其中信号的第 一部分穿过插座线触点140-3以及信号的第二部分穿过焊盘272-1、 迹线280和焊盘272-5,然后回到插座线触点140-3上)。同样地, 插座线触点140-5上的信号电流的一部分将以类似方式路由到第二迹 线282上。穿过第一和第二迹线280、282的信号将电感地耦合以提 供电感补偿串扰,由此形成电感串扰补偿电路279。

根据本发明另外的实施例,提供了可以非常有效地抵消NEXT 和FEXT两者的通信插座。具体地,2002年10月15日颁布的美国 专利No.6,464,541(“′541专利”)阐述了可以使用在小延迟处注入 的第一级补偿串扰抵消NEXT以及可以使用包括反向但相同量的电 感和电容性串扰的第二级补偿串扰调节电感串扰补偿和电容性串扰补 偿的相对量以改善插座的FEXT抵消的技术。根据本发明实施例, ′541专利的概念可以修改并且以能够提供非常有效串扰抵消的方式在 柔性印刷电路板上实现。图14是图示根据本发明实施例可以在例如 通信插座中使用的用于抵消NEXT和FEXT两者的这种串扰补偿方 案的矢量图。

如图14所示,在RJ-45通信插座500内设置可以用于抵消侵入 串扰503的两级串扰补偿501、502。如上面讨论的,以符合行业标 准的RJ-45通信插头的形式的配合连接器将在各种差分对之间引入侵 入串扰。矢量510和511表示在配合通信插头中的对1与对3之间引 入的侵入串扰。该侵入串扰包括电感侵入串扰和电容侵入串扰。通过 在插头插片3与插头插片4之间以及在插头插片5与插头插片6之间 耦合,在插头中产生对1与对3之间的侵入串扰。在图14中,矢量 510表示插头中产生的插头505中的对1与对3之间的侵入串扰的电 感分量Xmo以及矢量511表示插头中产生的对1与对3之间的侵入 串扰的电容分量Xco。典型地,在仅相对较短的延迟之后,电容分量 Xco跟随电感分量Xmo,然而矢量510与矢量511的相对位置可以 根据插头的设计而改变。

如图14所示,在第一级串扰补偿501(级1)中引入具有与 Xco+Xmo相同或者近似相同的幅度并且具有相反极性的电容性串扰 补偿Xc1(矢量512)。可以在时间上非常接近注入侵入串扰的时间 点的点处在对1与对3之间注入电容性串扰补偿Xc1。例如,如图 14所示,可以在与侵入电容性串扰Xc0近似相同的时间点处注入电 容性串扰补偿Xc1。由于电容性串扰补偿Xc1由第一级501在最小延 迟处注入并且具有等于电感侵入串扰和电容侵入串扰的幅度总和的幅 度(具有相反极性),因此可以实现高度的NEXT抵消。

如图14所示,为了抵消FEXT而不降低NEXT,设置第二级串 扰补偿502。第二级502包括电感串扰补偿分量Xm2和电容性串扰 补偿分量Xc2,该电容性串扰补偿分量Xc2与电感分量Xm2幅度相 同并且极性相反。因此,电容性串扰分量Xc2具有与在级0中注入 的侵入串扰相同的极性。Xm2和Xc2两者可以具有与侵入串扰Xm0 的电感分量相同的幅度。可以同时注入电容耦合分量Xc2和电感补 偿分量Xm2以基本上自相抵销。

如在图14中能够看到的,第二级502产生抵消FEXT所需要的 必要的电容对电容的补偿和电感对电感的补偿。尽管第一和第二级 501、502彼此延迟,但是FEXT抵消是基本上延迟不敏感的并且可 以不被显著地影响。同样,第二级502是自抵消的并且能够在不降低 NEXT性能的情况下在时间或距离上关于第一级501方便地安置。

因此,为了同时补偿NEXT和FEXT两者,侵入串扰的电容分 量Xco由相同幅度并且相反极性的电容耦合的串扰有效地抵消,以 及侵入电感分量Xmo由相同幅度并且相反极性的电感感应的串扰有 效地抵消。

在另外的实施例中,可以对图14的串扰补偿方案进行修改,使 得第二级502的Xm2分量向左稍微移动(即,靠近插头-插座配合 点)以提供更有效的NEXT抵消。在该实施例中,由于第二级502 中不完全的串扰抵消而提供的残留串扰可以用于抵消由于第一级501 无法完全地抵消插头中产生的侵入串扰(即,矢量510和511)而存 在的残留串扰。在该实施例的一个示例实现中,RJ-45插座(T- 568B)可以包括第一串扰补偿级,该第一串扰补偿级配置为抵消在 配合RJ-45插头中的第一导电路径差分对与第三导电路径差分对之间 引入的串扰以及在插头-插座接口处的第一导电路径差分对与第三导 电路径差分对之间注入的任何串扰。插座还可以包括第二串扰补偿 级,该第二串扰补偿级包括在第三导电路径与第四导电路径之间或者 在第五导电路径与第六导电路径之间的至少电感耦合区段。插座还可 以具有第三串扰补偿级,该第三串扰补偿级包括在第三导电路径与第 四导电路径之间或者在第五导电路径与第六导电路径之间耦合的至少 第一电容器。第一电容器可以是在第一导电路径差分对与第三导电路 径差分对之间的多个位置处注入电容的分布式电容器。第二补偿级和 第三补偿级可以具有基本上相同但是反向的幅度。另外,可以在第一 串扰补偿级的加权中点与第三串扰补偿级的加权中点之间安置第二串 扰补偿级的加权中点。在这里,串扰补偿级的“加权中点”指的是沿 着每个导电路径的点,其中由串扰补偿级在点的任一侧上注入相同的 串扰量。典型地,第二补偿级的加权中点将更接近于第三补偿级的加 权中点,而不是第一补偿级的加权中点。

前述′541专利教导使用引线框设计,该引线框设计具有注入附 加侵入串扰的第一部分(插座线触点全部成排对齐的部分)和做成中 性的第二部分。使用设置在辅助印刷电路板上的电容器引入第一级串 扰补偿,该辅助印刷电路板电连接至插座线触点远端。第二级串扰补 偿的电感分量被实现为主印刷电路板上的两对电感耦合迹线(其在触 点3与触点5之间以及触点4与触点6之间耦合)以及第二级串扰补 偿的电容分量被实现为主印刷电路板上的两个交指电容器(其在触点 3与触点4之间以及触点5与触点6之间耦合)。这些交指电容器附 接在注入第二级电感串扰补偿的相应耦合迹线对的中点处。

尽管′541专利中公开的设计可以提供良好的串扰补偿,但是对 于某些高频应用可能并不理想。例如,如上所述,引线框包括可以产 生显著侵入串扰的区段。因此,可能不仅需要抵消插头中产生的侵入 串扰,而且还需要抵消引线框中产生的附加侵入串扰。另外,在第二 级中,使用集总元件(交指电容器)注入电容性串扰。尽管这些交指 电容器安置在电感串扰补偿的中点处,但是电容性串扰补偿将全部在 单个点处注入,而电感串扰将随时间注入。因此,在扩展的频率范围 内,第二级中的电感串扰抵消和电容性串扰抵消将不是完全的。

根据本发明实施例,可以通过修改′541专利中公开的实施来实 现优秀的串扰抵消。如上面关于图3-9的插座100讨论的,插座线触 点140可以关于彼此交错,使得插座线触点至少对于对组合中的一些 可以是中性的(具体地包括具有最多串扰的对1和对3组合)。因 此,根据本发明实施例的插座可以至少对于一些对组合仅需要抵消插 头中注入的侵入串扰。

另外,在柔性印刷电路板上注入第二级补偿。如上面讨论的, 柔性印刷电路板中的电介质层可以比常规印刷电路板上的电介质层薄 得多(例如,薄二十倍)。因而,如果在柔性印刷电路板的电介质层 的相对侧上布置电感耦合迹线(与′541专利的实施例中的常规印刷电 路板上的并排耦合迹线相反),则可以每单位长度的电感耦合迹线产 生更高水平的电感串扰。因而,即使在第二级中使用集总元件电容 器,第二级补偿的电感分量和电容分量也可以更紧密地及时匹配,并 且由此将更接近自抵消。

此外,根据本发明的一些实施例,第二级补偿可以实现为柔性 印刷电路板相对侧上电感和电容地耦合的耦合迹线。为了使电容串扰 和电感串扰具有反向极性(如自抵消第二级所必需的),一个对的尖 端导体(例如,导体3)被设计成与另一个对的环形导体(例如,导 体4)耦合。这将引入具有与侵入串扰相同极性的电容性串扰。然 而,为了产生具有相反极性的电感串扰,将耦合迹线中的一个的方向 反转,使得在耦合部分中,其距插头-插座接口的(在电流行进方 面)最远端大部分与另一个迹线距插头-插座接口的(在电流行进方 面)最近端耦合,反之亦然。因此,以上述方式,可以使用一对迹线 同时注入具有相反极性的电容性串扰和电感串扰两者。

另外,耦合可以设计为使得每单位长度的电容耦合量基本上等 于每单位长度的电感耦合量。具体地,通过控制和/或调节耦合迹线 的宽度和/或电感耦合迹线的重叠程度,可以使每单位长度的电感耦 合和电容耦合量相等。当这个完成时,由于沿第二级的所有点处的电 感耦合和电容耦合量将相等,因此可以将电感耦合和电容耦合布置为 真正的自抵消。这可以显著地改善连接器的串扰性能。

图15是实施图14的补偿方案的通信插件的柔性印刷电路板530 的示意性平面视图。柔性印刷电路板530可以非常类似于上面关于图 8讨论的柔性印刷电路板130,并且可以用于在通信插座100中代替 柔性印刷电路板130。

印刷电路板530可以使用图4中图示的触点140。因此,引线框 可以例如在对1与对3之间是中性的,从而减小和/或最小化插座100 中必须抵偿的串扰量。另外,印刷电路板530包括串扰补偿电路178- 1、178-2。这些可以用于产生上面关于图14讨论的第一级串扰补偿 501。可以对串扰补偿电路178-1、178-2的大小进行设定以抵消配合 插头中产生的电感串扰和电容性串扰。

另外,柔性印刷电路板530包括第二级串扰补偿电路578。如图 15所示,由一对耦合迹线段579-1和579-2实施第二串扰补偿电路。 迹线段579-1是导电路径174-4(即,将插座线触点140-4的底座连 接至1DC 170-4的导电路径)的一部分。具体地,迹线段579-1是朝 向柔性印刷电路板530的前部布线的导电路径174-4的部分(即,导 电路径174-4中的180度转弯之间的部分)。如图15所示,与用于 形成导电路径174其余部分的迹线相比,迹线段579-1可以加宽。迹 线段579-2是导电路径174-3(即,将插座线触点140-3的底座连接 至IDC 170-3的导电路径)的一部分。与用于形成导电路径174-3其 余部分的迹线相比,迹线段579-2也可以加宽。迹线段579-2在柔性 印刷电路板530的顶侧上延伸并且可以与迹线579-1(其在柔性印刷电 路板530的底侧上)直接相对,使得当从上方观察时迹线段579-1和 579-2例如部分或者完全地重叠。

由于在柔性印刷电路板相对侧上以重叠方式对迹线段579-1和 579-2进行布线,因此迹线段579-1和579-2将电容耦合。迹线段 579-1和579-2还将电感耦合。迹线段579-1、579-2中的一些或者全 部可以包括加宽的迹线,其可以提高电容耦合的程度。由于迹线段 579-1和579-2沿相反方向布线(即,对迹线段579-1进行布线,使 得其距插头-插座接口的(在电流行进方面)最远端大部分与迹线段 579-2距插头-插座接口的(在电流行进方面)最近端耦合,反之亦 然),因此电感耦合的极性将与电容耦合的极性相反,如图14中图 示的串扰补偿方案的第二级所需要的。另外,可以对迹线段579-1、 579-2的重叠部分的宽度和/或重叠的程度进行选择,使得迹线579- 1、579-2之间的电容耦合可以与迹线579-1、579-2之间的电感耦合 幅度相等(而极性相反)。因此,图15图示了能够在理论上完全地 实施图14的串扰补偿方案的透明第二级502的实施例。

注意,在图15的实施例中,省略了图3-9的实施例的电感耦合 区段178-3和178-4。由于电感耦合迹线579-1、579-2可以用于补偿 配合插头中的电感串扰,因此这些电感耦合区段178-3和178-4可以 是不需要的。

如还可以在图15中看到的,印刷电路板530包括总共八个后方 指部538-1至538-8,而不是图3-9的实施例中设置的六个后方指部 138-1至138-6。如上面讨论的,图15的实施例包括第二级,其中一 个对的尖端导电迹线和另一个对的环形导电迹线配置为给予确保在配 合的插头-插座组合中完全抵消FEXT所需要的电感补偿量。因此, 增加更多电感补偿是不必要的并且起反作用的,并且由此可以省略图 3-9的实施例的横向设置的指部,并且作为替代可以仅使用纵向指 部,其中每个插座线触点140具有其自己相应的后方指部138。

因此,根据本发明实施例,提供了包括多个输入触点、多个输 出触点和多个导电路径的通信插座,该多个导电路径各自将输入触点 中的相应输入触点电连接至输出触点中的相应输出触点,导电路径布 置为多个导电路径差分对。在第一导电路径差分对与第二导电路径差 分对之间设置第一串扰补偿级,第一串扰补偿级配置为在第一导电路 径差分对与第二导电路径差分对之间注入具有第一极性的串扰。第一 串扰补偿级可以包括电容补偿串扰。另外,在第一导电路径差分对与 第二导电路径差分对之间设置第二串扰补偿级,第二串扰补偿级包括 电感子级和电容子级,该电感子级配置为在第一导电路径差分对与第 二导电路径差分对之间注入具有第一极性的电感串扰,以及该电容子 级配置为在第一导电路径差分对与第二导电路径差分对之间注入具有 第二极性的电容性串扰,第二极性与第一极性相反。另外,电容子级 可以是分布式电容子级。

在一些实施例中,电容子级和电感子级可以根据时间注入基本 上相同的串扰量以在高达2GHz的频率下基本上自抵消。第二串扰 补偿级可以是柔性印刷电路板的第一侧上的第一差分对的第一迹线和 柔性印刷电路板的第二侧上的第二差分对的第二迹线,该第二迹线至 少部分地与第一迹线重叠。第一迹线可以是尖端导电路径的一部分以 及第二迹线可以是环形导电路径的一部分。第一迹线或者第二迹线中 的至少一个可以是加宽的迹线,其配置为具有与第一迹线或者第二迹 线中的另一个的增强的电容耦合。另外,可以对这些迹线的宽度和/ 或这些迹线的重叠程度进行选择,使得第二级中注入的电感串扰量和 电容串扰量相匹配。

尽管上面的示例图示了在RJ-45插座的对1与对3之间实施图 14的串扰补偿方案的插座,但是应当理解,可以在其它对组合上使 用该方案。例如,可以关于对1和对2和/或关于对1和对4使用相 同方案。在这种实施例中,将在待解决的对的所谓“相似”导体之间 (即,在每个对的尖端导电路径之间或者在每个对的环形导电路径之 间)注入电容和电感第二级补偿。

根据本发明更进一步的实施例,引线框可以设计为使得插座线 触点中的至少一些中的电流流动沿与插座线触点中的其它插座线触点 中的电流流动方向大致相反的方向流动。图16和图17是具有信号电 流沿相反方向流动的引线框设计的柔性印刷电路板的示意性平面视 图。

如图16所示,在一个实施例中,提供了柔性印刷电路板630, 其设计为使得每个尖端插座线触点(即,插座线触点140-1、140-3、 140-5和140-7)可以设计为使得信号电流承载路径将从插头接触区 域流过尖端插座线触点140的前部部分,并且每个环形插座线触点 (即,插座线触点140-2、140-4、140-6和140-8)可以设计为使得信 号电流承载路径将从插头接触区域流过环形插座线触点140的后部部 分。这可以通过将迹线174-1、174-3、174-5和174-7分别连接至接 纳相应尖端插座线触点140的前部部分的镀金属通孔139-1、139-3、 139-5和139-7来完成。在该实施例中,柔性印刷电路板630将典型 地实施为单个柔性印刷电路板以便于在尖端插座线触点140的前部部 分与它们的相应IDC 170之间对迹线174进行布线。另外,可以使用 插座线触点上安装的柔性印刷电路板实施第一级电容性串扰补偿(如 在图10-13中描绘的实施例中)以在非常小的延迟处保持第一级串扰 补偿。如图16所示,可以沿柔性印刷电路板630的限定纵向槽133 的外边缘的部分对导电迹线174-1、174-3、174-5和174-7进行布 线。

可以在上面关于图3-9讨论的通信插件120中使用柔性印刷电 路板630作为柔性印刷电路板130的替换。包括柔性印刷电路板630 的通信插件将具有沿着尖端插座线触点140朝向柔性印刷电路板630 前部流动的信号电流承载路径,并且将具有沿着环形插座线触点140 朝向柔性印刷电路板630后部流动的信号电流承载路径。通过改变电 流流过每隔一个插座线触点140的方向,可以使插座线触点140成为 补偿型,使得可以在引线框中的对之间引入补偿串扰。应当理解,在 其它实施例中,柔性印刷电路板可以设计为使得信号电流将在每个环 形插座线触点140中朝向柔性印刷电路板的前部流动以及在每个尖端 插座线触点140中朝向柔性印刷电路板的后部流动。

图17图示了根据本发明另外的实施例的柔性印刷电路板630′。 如可以从图17看出的,在该实施例中,穿过对3的插座线触点140-3 和140-6的信号电流承载路径朝向柔性印刷电路板630′前部流动,而 穿过其余六个插座线触点140的信号电流承载路径朝向柔性印刷电路 板630′后部流动。该设计可以在引线框中的对1与对3之间、对2与 对3之间以及对3与对4之间实现串扰中性。再一次,可以使用插座 线触点上安装的柔性印刷电路板实施第一级电容性串扰补偿(如在图 10-13中描绘的实施例中)以在非常小的延迟处保持第一级串扰补 偿。

在柔性印刷电路板630′中,可以对从镀金属通孔139行进至 IDC的迹线进行成对布线以在柔性印刷电路板上形成差分传输线。例 如,在图17的实施例中,导电迹线174-3和174-6可以并排行进为 横穿柔性印刷电路板的对,如图中所描绘的。然而,在其它实施例 中,差分对中的一些或者全部的导电迹线可以以重叠方式在柔性印刷 电路板630′的相对侧上行进。该布置可以改善柔性印刷电路板630′上 的差分传输线的回波损耗。

根据本发明更进一步的实施例,提供了可以在它们的差分传输 线上呈现改善的回波损耗的通信插座。可以通过例如电感和/或电容 地自耦合差分传输线的两个导电路径来实现该改善的回波损耗。该自 耦合可以通过抵消侵入串扰(特别是对于高频信号)可能需要的高水 平串扰补偿帮助抵消施加在差分传输线上的负载,并且由此可以提供 传输线上的改善的回波损耗。

上面描述的设计还可以用于补偿进入通信插座中的不同插头穿 透深度。具体地,如本领域技术人员已知的,当RJ-45插头插入到 RJ-45插座的插头孔口中使得插头上的闩锁将插头锁定在插头孔口内 时,仍将根据插头穿透插头孔口的程度提供一定程度的“游隙 (play)”。因此,在实践中,人们可以不知道将用于给定插座的插 头的精确穿透度;作为替代,人们将典型地仅知道插头穿透深度可以 落在相关行业标准文件中规定的范围内。关于插头穿透深度的该不确 定性可能使其更难有效地抵消插头中注入的侵入串扰。

根据本发明实施例,通信插座中注入的补偿串扰可以设计为使 得不同插头穿透深度引起的差分对之间(例如,在差分对1和3之 间)注入的补偿串扰量的变化由插座注入的补偿串扰量的基本上相同 幅度和相反极性的变化抵消。在这种通信插座中,串扰补偿方案可以 对插头穿透深度相对不敏感,并且可以因此一致地提供较好的串扰补 偿。如上面讨论的,实现这个的一个方式是使电流在沿不同差分对 (例如,差分对1和3)的插座线触点的不同方向上行进。

图18图示了用于根据本发明又附加的实施例的通信插座的柔性 印刷电路板730,该柔性印刷电路板730可以提供该改善的回波损耗 性能。柔性印刷电路板730可以用于代替上面关于图3-9讨论的通信 插件120中的柔性印刷电路板130。由于柔性印刷电路板730十分类 似于柔性印刷电路板130,因此下面的讨论将集中在柔性印刷电路板 730上包括的附加特性(即,回波损耗改善电路)上。

如图18所示,在柔性印刷电路板730上设置回波损耗改善电路 780。回波损耗改善电路780被实施为导电路径174-3中包括的一对 螺旋部781、782,该导电路径174-3将插座线触点140-3连接至其相 应IDC 170-3。螺旋部781在柔性印刷电路板730的顶侧上。导电路 径174-3的段将镀金属孔口139-11连接至螺旋部781的外端。螺旋 部781以越来越小的大致圆形区段向内缠绕(在图18中顺时针方 向),该圆形区段紧邻于彼此并且具有基本上相同的瞬时电流方向。 在螺旋部781中具有基本上相同瞬时电流方向的迹线区段的紧邻性引 起螺旋部781的相邻绕组之间的自耦合,这转而触发了局部电感的增 大。

如在例如2008年2月5日颁布的美国专利No.7,326,089(通过 引用将其全部内容合并于此,如同完整阐述的一样)中所讨论的,产 生局部自感增大的自耦合导体的使用可以用于改善穿过通信连接器的 一个或者多个差分传输线上的回波损耗。具体地,通过审慎选择具有 相同或者基本上相同瞬时电流方向的紧邻于彼此的导电路径的部分, 可以控制穿过配合插头-插座组合的差分传输线的输入阻抗,并且, 因此,可以控制差分传输线的回波损耗。因此,配合插头-插座组合 的插座能够在仍然经受可接受的回波损耗水平的同时,承受在配合插 头-插座组合中实现提升的频率信号传输可能需要的增强的串扰补 偿。

如图18进一步显示的,当信号到达螺旋部781的内端时,其被 耦合至在柔性印刷电路板730的顶层与底层之间延伸的导电通孔783 上。然后,信号横穿螺旋部782,该螺旋部782以越来越大的大致圆 形区段向外缠绕(在图18中顺时针方向),该圆形区段紧邻于彼此 并且具有基本上相同的瞬时电流方向。在螺旋部782中具有基本上相 同瞬时电流方向的迹线区段的紧邻性引起螺旋部782的相邻环之间的 自耦合,这转而触发了局部电感的增大。螺旋部782的外端连接至通 孔172-3。

螺旋部782基本上与螺旋部781重叠。另外,穿过螺旋部781 和782的信号的瞬时电流方向将是相同的(即,根据电流极性,信号 将沿顺时针方向流过螺旋部781、782两者或者将沿逆时针方向流过 螺旋部781、782两者)。因此,将通过(1)在螺旋部781中的紧邻 区段之间的耦合、(2)在螺旋部782中的紧邻区段之间的耦合以及 (3)螺旋部781和782的重叠区段之间的耦合获得沿着迹线174-3 的电感的局部增大。因此,可以实现大量的电感自耦合。由于如上面 讨论的,柔性印刷电路板可以具有非常薄的电介质层并且由此可以在 柔性印刷电路板上的重叠迹线之间实现大量的电感耦合,因此当在柔 性印刷电路板上实施螺旋部781、782时尤其如此。在其它实施例 中,螺旋部可以布置为通过使电流沿两个螺旋部路径中的相反方向行 进以减小路径的自感。因此,应当理解,可以基于是否需要或多或少 的自感来选择两个螺旋部中的电流方向。还应当理解,除了螺旋部以 外的几何布置也可以用于实现具有基本上相同或者基本上相反瞬时电 流方向的差分传输线的两个导体上的段。

另外,图18中描绘的螺旋部781、782的布置还可以在导电路 径174-3上产生大量的自电容。具体地,考虑到柔性印刷电路板730 的电介质层的薄的性质,螺旋部781将与螺旋部782电容地耦合。该 电容耦合还可以改善包括导电迹线174-3的差分传输线上的回波损 耗。另外,可以通过加宽用于形成螺旋部781、782的导电迹线来实 现提高的电容自耦合水平。

通过沿着导电迹线174-3产生自感和自电容两者,可以提供差 分传输线的回波损耗的显著改善,该差分传输线包括导电迹线174- 3。在一些情况下,由于用于许多通信连接器(诸如RJ-45插座)的 印刷电路板上的“实际资源”或者空间量可能十分地有限,并且该约 束可以限制电感自耦合区段的长度,因此可能难以通过仅产生自感来 提供回波损耗的这种改善程度。在一些实施例中,沿着导电路径(诸 如导电路径174-3)产生的电容耦合量可以是电感耦合量的至少一 半。在一些实施例中,沿着导电路径产生的电容耦合量可以超过电感 耦合量。

另外,根据本发明的一些实施例,可以对自电容与自感的比率 进行调谐以改善传输线上的回波损耗。具体地,已经发现,通过沿着 差分传输线产生自感和自电容两者可以产生谐振。通过调节自电容与 自感的相对量,可以调谐这些谐振以产生回波损耗频谱中的局部最大 值。

尽管螺旋部781、782用于沿着导电路径174-3提供具有基本上 相同瞬时电流方向的迹线段,但是应当理解,可以使用其它迹线构 造。例如,如图18A示意性显示的,可以使用具有相同瞬时电流方 向的两个平行迹线区段790、792作为替代。还应当理解,即使迹线 不具有完全相同的瞬时电流方向,也可以实现回波损耗的改善。因 此,应当理解,如图18B所示,迹线段不需要完全平行。

尽管在图18中仅图示了一对螺旋部781、782,但是应当理解, 在其它实施例中可以设置超过一对螺旋部和/或螺旋部可以包括在导 电路径174的不同导电迹线上。举例来说,在另一个实施例中,可以 在导电迹线174-6上设置第二对螺旋部,其可以与螺旋部的对781、 782相同。在其它实施例中,螺旋部的对可以被包括在例如导电迹线 174-4和/或导电迹线174-5上。尽管在对1和对3的导体中包括自耦 合区段可能通常足以改善那些对的回波损耗性能;但是还应当理解, 该概念能够适用于对2和对4中的任一个或者两者或者采用不同数量 导体的插座(例如,十六个导体的插座)的其它导体。同样,尽管在 图示的实施例中,通过柔性印刷电路板相同层上的自耦合区段的相邻 性以及通过柔性印刷电路板不同层上设置的两个螺旋部的重叠性质两 者实现自耦合,但是应当理解,在其它实施例中,自耦合可能仅存在 于这两个维度中的一个。另外,本领域技术人员将认识到,可以采用 实施这些概念的许多不同导电路径。因此,应当理解,图18仅仅显 示该概念的示例,并且不旨在进行限制。

图19是根据本发明进一步实施例的柔性印刷电路板730′的顶层 和底层两者的示意性平面视图。柔性印刷电路板730′十分类似于上面 讨论的柔性印刷电路板730。因此,随后的描述将集中在两个柔性印 刷电路板730、730′之间的区别上。

如显而易见的,两个柔性印刷电路板设计730、730′之间的区别 是柔性印刷电路板730′用回波损耗改善电路780′代替回波损耗改善电 路780(其由螺旋部781和782构成)。尽管回波损耗改善电路780′ 以与电路780类似的方式工作,但是使用差分传输线的两个导电路径 而不是通过使用仅导电路径中的一个来产生电感和电容的局部增大。 在图19的实施例中,由于对1的迹线更方便地靠近彼此设置,因此 在对1而不是对3上实施回波损耗改善电路。

具体地,如图19所示,通过使导电路径174-4的区段781′在柔 性印刷电路板730′底侧上行进以及通过使导电路径174-5的区段782′ 在柔性印刷电路板730′顶侧上、在区段781′上方行进,形成回波损耗 改善电路780′。由于两个导电路径174-4、174-5上的电流180度异 相(由于两个导电路径174-4和174-5形成差分传输线),因此通过 以下方式在相反方向上对迹线174-4或者174-5中的一个(在这里为 迹线174-4)进行布线:例如在迹线174-4中包括一对180度转弯以 及将两个180度转弯之间的迹线174-4的区段781′布线在导电迹线 174-3的区段782′下方。如在例如2007年9月4日颁布的美国专利 No.7,264,516(通过引用将其全部内容合并于此)中解释的,紧邻于 彼此并且遵循基本上平行的路径的迹线区段781′、782′将具有相同的 瞬时电流方向。该布置的紧邻性引起区段781′、782′之间的耦合,这 转而触发了局部电感的增大。

另外,由于在柔性印刷电路板730′的相对侧上实施区段781′、 782′,因此区段781′、782′将电感地耦合和电容地耦合。还可以在图 19的实施例中应用上面关于图18讨论的用于调节电容耦合和电感耦 合相对量的技术,以产生回波损耗频谱中的局部最大值并且将该局部 最大值设置在为差分传输线提供期望回波损耗性能的位置中。例如, 图19A示意性地图示了上面描述的自耦合可以如何产生用于差分传 输线的回波损耗频谱(即,根据频率绘制的回波损耗)中的局部最大 值。具体地,图19A将示例差分传输线的回波损耗描绘为频率的函 数(曲线704)。在图19A中还描绘了目前在TIA标准组织考虑之 中的可能的回波损耗限制(曲线702)。如图19A所示,在较高频率 下,可能难以满足这种回波损耗限制。如图19A中的曲线706所 示,通过在差分传输线的导电路径中的至少一个上设置电感地自耦合 和电容地自耦合的区段,可以提供改善的回波损耗。该改善可以采取 回波损耗频谱中的局部最大值708的形式。通过调节差分传输线的导 电路径上注入的自感和自电容的相对量,可以调节该局部最大值的位 置。在一些实施例中,可以在用于待解决连接器的最大工作频率附近 (例如,在最大工作频率的60%与125%之间)设置局部最大值。这 可以提供最需要改善性能的区域中的待解决差分传输线的回波损耗的 显著改善。可以通过例如调节自耦合迹线的宽度(由于增大的宽度产 生相对更多的自电容)和/或通过调节印刷电路板相对侧上的迹线的 重叠量来调节自感与自电容的比率。

根据本发明更进一步的实施例,提供了柔性印刷电路板上实施 以用非常短耦合区段实现大量的串扰补偿的串扰补偿电路。如上面讨 论的,柔性印刷电路板上的电介质层可以非常薄(例如,1密耳)。 这允许在柔性印刷电路板的任一侧上实施的重叠迹线之间大量的耦 合。由于电感串扰补偿需要电流流动,因此它必定在时间上展开。当 串扰补偿随着时间展开时,它必定包括关联的延迟。由于所有其它参 数都相等,通常可以在较短的延迟处提供改善的串扰补偿,因此在非 常短的迹线段内引入大量电感串扰补偿的能力可能是合乎需要的。根 据本发明另外的实施例,提供了实施该技术的通信插座。

具体地,图20是根据本发明更进一步实施例的通信插件的柔性 印刷电路板830的顶层和底层两者的示意性平面视图。如图20所 示,柔性印刷电路板830非常类似于上面讨论的柔性印刷电路板 130。因此,随后的描述将集中在两个柔性印刷电路板130、830之间 的区别上。应当理解,柔性印刷电路板830可以用于替代插座100的 通信插件120中的柔性印刷电路板130。

如图20所示,柔性印刷电路板130的电感串扰补偿电路178-3 和178-4用电感串扰补偿电路178-3′和178-4′代替。电路178-3、178- 4与电路178-3′、178-4′之间的一个区别是前者电路通过电感地耦合 在柔性印刷电路板130相同层上并排行进的迹线提供电感串扰补偿, 而后者电路通过电感地耦合在柔性印刷电路板830相对侧上以重叠方 式行进的迹线提供电感串扰补偿。如上所述,可以通过该布置实现更 高水平的电感耦合,并且由此可以缩短电感耦合区段的长度。该布置 的作用是将电感耦合区段的质心推得更靠近插座线触点140的插头接 触区域,并且由此在距插头接触区域更小的延迟处。这可以改善串扰 抵消,特别是对于高频信号。

根据本发明更进一步的实施例,提供了通过将在侵入串扰与使 来自两个不同对的同极化的导电迹线耦合的位置之间行进的纵向信号 最小化来优化串扰补偿的串扰补偿电路。这通过在这些导电迹线的整 个行程中对这些导电迹线横向地布线来实现,该行程从这些导电迹线 被它们的对应插座线触点截断的位置到通过以重叠或者并排方式并行 行进以使它们耦合的位置。具体地,图21是根据这种实施例的通信 插件的柔性印刷电路板830′的顶层和底层两者的示意性平面视图。如 图21所示,柔性印刷电路板830′非常类似于上面讨论的柔性印刷电 路板830。因此,随后的描述将集中在两个柔性印刷电路板830与 830′之间的区别上。应当理解,柔性印刷电路板830′可以用于替代插 座100的通信插件120中的柔性印刷电路板130。电路830与830′之 间的唯一区别是前者电路在纵向信号行程(由图20中的d1所示)之 后提供电感串扰耦合178-3′和178-4′中的每一个,而相比之下,电感 串扰耦合178-3″和178-4″各自设置在后者电路中而不必须使得信号 经受这种纵向行程。该布置的效果是减小侵入串扰与开始电感串扰的 位置之间的延迟,这将改善串扰抵消,特别是对于高频信号。

对于非常高频的信号,在由电感串扰耦合电路178-3″和178-4″ 注入电感(以及可能的电容)串扰补偿之前,减小或者最小化延迟量 可能是重要的。因此,在一些实施例中,可以沿着由保持插座线触点 140-4和140-6后端的导电通孔139-12和139-14限定的横向平面设置 耦合区段178-3″和178-4″的起点。在这种实施例中,第一距离可以 基本上等于第二距离,该第一距离限定为通孔139-12的顶部(即, 插座线触点140-4与柔性印刷电路板830′顶表面的截断点)与通孔 139-14的顶部(即,插座线触点140-6与柔性印刷电路板830′的顶表 面的截断点)之间的距离,该第二距离限定为(1)通孔139-12的顶 部与耦合区段178-3″之间的距离和(2)通孔139-14的顶部与耦合区 段178-3″之间的距离的总和。在其它实施例中,第二距离可以是第 一距离的两倍,然而第二距离越大,可以负面影响高频信号的串扰抵 消的延迟的影响越大。

尽管本发明实施例在此处主要关于包括布置为四个导电路径的 差分对的八个导电路径的通信插座进行了讨论,但是应当理解,此处 描述的概念同样可适用于包括其它数量差分对的插座。

尽管在上面已经主要参考附图对本发明进行了描述,但是应当 理解,本发明不限于所图示的实施例;相反地,这些实施例旨在向本 领域技术人员充分并且完整地公开本发明。在附图中,相同的数字始 终指代相同的元件。一些组件的厚度和尺寸可以为了清楚起见而有所 放大。

空间相对术语(诸如“下方”、“下面”、“下部”、“上 方”、“上部”、“顶部”、“底部”等等)在此可以用来便于说明 以如图所示描述一个元件或者特性相对于另外的(一个或者多个)元 件或者(一个或者多个)特性的关系。应当理解,空间相对术语旨在 包括装置使用或者操作中除图中所描绘的取向以外的不同取向。例 如,如果图中的装置被翻转,则描述为在其它元件或者部件“下方” 或者“之下”的元件将随后在其它元件或者部件“上方”取向。因 此,示例性术语“下方”可以包括上方和下方两种取向。装置可以以 其它方式取向(旋转90度或者其它取向)并且相应地解释此处使用 的空间相对描述符。作为一个特定示例,将本发明通信插座的各种特 性描述为例如在印刷电路板顶表面上或者在印刷电路板顶表面上方。 应当理解,如果元件在印刷电路板底表面上,那么如果插座180度旋 转,那么它们将位于顶表面上。因此,由于区别仅仅是取向问题,因 此术语“顶表面”可以指顶表面或者底表面。

为了简单和/或清楚起见,可以不对公知的功能或者结构进行详 细描述。如此处使用的,表达“和/或”包括关联列举项目中的一个 或者多个的任意和全部的组合。

此处使用的术语仅仅是为了描述具体实施例的目的并且不旨在 限制本发明。如此处使用的,单数形式“一(a)”、“一(an)” 和“该(the)”也旨在包括复数形式,除非上下文以其它方式清楚 地指示。还应当理解,术语“包括(comprises)”、“包括 (comprising)”、“包括(includes)”和/或“包括 (including)”在本说明书中使用时,规定了所述特性、操作、元件 和/或组件的存在,但是不排除存在或者附加有一个或者多个其它特 性、操作、元件、组件和/或其组合。

除非另外限定,此处使用的所有术语(包括技术和科学术语) 具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的意义相同的意义。 还应当理解,诸如那些在通用词典中定义的术语应当解释为具有与其 在相关技术的上下文中的意义一致的意义并且将不会以理想化或者过 度地形式化的意义来解释,除非此处这样明确地限定。

在这里,除非另有说明,术语“附接”、“连接”、“互 连”、“接触”、“安装”等等的意思可以是元件之间的直接或者间 接附接或者接触。

尽管已经对本发明示例性实施例进行了描述,但是本领域技术 人员将容易地理解,在实质上不背离本发明新颖教导和优点的情况 下,在示例性实施例中可以进行许多修改。因此,所有这种修改旨在 包括在权利要求所限定的本发明的范围内。由所附权利要求以及其中 包括的权利要求等价方案限定本发明。

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