专利名称：带有串扰补偿的连接器的制作方法
技术领域：
本发明总的涉及电连接器，更具体地说，涉及模块化通信插座设计，其带有改 进的线容纳盖、线对分隔器和串扰补偿。
背景技术：
在通信行业中，随着数据传输速率的稳步提高，由于电容和电感耦合而在插座 和/或插头内紧密间隔的平行导体之间形成的串扰越来越成问题。已经设计了具有 改进的串扰性能的模块化连接器，以满足日益提高的苛刻标准。许多这样的连接器 通过在插座的前端、即最靠近插头插入插座之处的端部进行补偿来致力于解决串 扰。然而，在插座的后部端接至绝缘压穿接触件("IDC")端子的线对也会影响插 座的性能。
在将线对端接至插座的IDC端子时存在的一个问题是，端接对于插座的串扰性能的影响。当带有四个线对的对绞电缆对准且端接至插座的IDC端子时， 一线对可能需要在另一线对上方或下方翻折。线对中的单个导体可能还要解开，并紧密 地定向至来自不同线对的导体。这些状况都会导致在端接区域不想要的联接，这会 劣化插座的串扰性能。因此，就希望有一种致力于解决插座端接区域中的串扰的解决方案。在将线对端接至插座的IDC端子时存在的第二个问题是易变性。通常需要技 术人员来将对绞电缆的线对准确地端接至插座的合适IDC端子。由技术人员端接 的每个插座应该具有类似的串扰性能。这需要端接保持插座与插座之间的一致。然 而，不同的安装人员可能会使用稍稍不同的技术来将线对分开并将它们敷设至其合 适的IDC端子。因此，希望有一种控制插座与插座之间端接易变性的解决方案。在将线对端接至插座的IDC端子时出现的最后一个问题是端接方法的困难性。 通常的插座几乎不给技术人员辅助，从而导致偶然发生的错误端接(即，将线端接 在插座中的不正确位置)。即使给插座设置了详细的指令，技术人员也可能会在安 装插座之前没有阅读这些指令。此外，端接方法较难的插座会增加技术人员的安装 时间，并导致消费者的昂贵安装成本。因此，希望有一种简化端接方法并减小技术 人员出错可能性的插座解决方案。还希望将这些优点与连接器内的改进的线对分隔器、以及串扰补偿组合起来， 以改进整个插座的性能。发明内容本申请通过提供一种线容纳盖来克服现有技术的缺点，该线容纳盖具有第一 侧，该第一侧包括带有用于保持线的保持器的多个线槽；第二侧，该第二侧与第一 侧相对；侧壁，这些侧壁在该第一侧和该第二侧之间延伸；以及扭绞线对孔或槽， 这些扭绞线对孔或槽带有漏斗状入口并在该第一侧和该第二侧之间。还描述了一种通信插座组件。该通信插座组件包括包含保持夹片的前部、以及 包含保持凹陷的线容纳盖，用于将该线容纳盖固定至该前部。根据本发明的线容纳盖和通信插座组件可以设置成屏蔽或不屏蔽的实施例。此 外，根据本发明的线容纳盖的第二侧可以设有槽或其它部件，以能使用一体式应变 释放夹片。还可结合金属线对分隔器，以在通信插座的线对之间提供电屏蔽。在本发明的一些实施例中，可使用串扰补偿技术来改进连接器的通信性能。
图1是根据本发明一实施例的具有线容纳盖的通信插座的右前上方立体图；图2是图1的通信插座的右前上方局部分解图；图3是根据本发明一实施例的线容纳盖的右前上方立体图；图4是图3的线容纳盖的前视图；图5是根据本发明一实施例的敷线组件的左后上方分解图，该敷线组件包括线 容纳盖、金属线对分隔器和后插座罩壳； 图6是图5的敷线组件的前视图；图7是沿着线A-A所取的、图6的敷线组件的剖视图； 图8是沿着线B-B所取的、图6的敷线组件的剖视图； 图9是根据本发明一实施例的通信插座的前视图； 图IO是沿着线C-C所取的、图9的插座的剖视图； 图11是通信插座的局部分解图；图12是插头接口接触件组件和补偿电路组件的分解图； 图13是正附连至插头接口接触件的柔性电路的剖视图； 图13a是图13的细节"D"的详图；图14是己附连至插头接口接触件的柔性电路的剖视图；图14a是图14的细节"E"的详图；图15是插头接口接触件的另一实施例的剖视图；图15a是图15的细节"H"的详图；图15b是插头接口接触件的另一实施例的剖视图；图15c是图15b的细节"I"的详图；图16是根据本发明一实施例的插头接口接触件的立体图； 图17是图16的细节"J"的详图；图18是根据本发明一实施例的补偿电路的平面图；图18a-18v是图18的补偿电路的补偿区域的详图；图19是根据本发明另一实施例的补偿电路的平面图；图19a-19f是图19的补偿电路的补偿区域的详图；图19g是通信插座的剖视图，图19的补偿电路安装在该通信插座中；图20是用于FEXT补偿区域的电路迹线的剖视图； 图20a示出了根据FEXT补偿区域的一实施例的相邻电路迹线；以及 图21是采用FEXT补偿的电路区域的平面图。
具体实施方式
图1是根据本发明一实施例的通信插座100的右前上方立体图。通信插座100 包括前插座罩壳102、后插座罩壳103和线容纳盖104。前插座罩壳102和后插座 罩壳103可容纳诸如插头接口接触件、用于将插座联接至插头的机构、串扰补偿电 路和IDC (绝缘压穿接触件)之类的部件，以在插座和四对对绞通信电缆之间提供 电连接。图2是图1的通信插座IOO的右前上方局部分解图。在所示的实施例中，线容 纳盖104可滑动地安装在后插座罩壳103内。可以包括后插座罩壳103上的保持夹 片106和线容纳盖104上的保持凹陷108，以将线容纳盖104固定至后插座罩壳103。 保持掣子110也设置在图2的实施例中。也可使用其它安装和固定技术。图3-5更详细地示出了线容纳盖104。线容纳盖104包括后部的大开口 112(如 图5所示)，从而允许插入电缆并允许扭绞线对在转接向IDC端子时能隔开一短的 距离。线容纳盖104的后部还具有应变释放导向槽114和应变释放掣子齿116，以 容纳应该释放夹片，如同在2004年12月17提交的、名称为"带有一体的应变释 放夹片的线容纳盖(Wire Containment Cap with an Integral Strain Relief Clip)"的美 国临时专利申请第60/636,972号中所示和所述。应变释放夹片119的一个实施例示 于图11中。台肩117沿着线容纳盖104的后部设置在左边和右边。开口 112使得易于进入具有漏斗形槽入口 120的两个扭绞线对槽118。后部脊 状件122朝向线容纳盖104的后部将扭绞线对槽118隔开。当用应变释放夹片固定 电缆时，鞍形区域126用作电缆的下部支承件。在本发明的较佳实施例中，在两个扭绞线对进入各槽118中之前，扭绞线对如 所需地朝向线容纳盖104的后部隔开和交叉。鞍形区域126足够低，并且后部脊状 件122足够偏离线容纳盖104的后端，从而提供足够的空间以如所需地在槽118 的后侧交叉扭绞线对。需要进行交叉的一个原因是，因为在对绞电缆一端的扭绞线 对布局是在对绞电缆另一端的扭绞线对布局的镜像。需要进行这种交叉的另一原因 是，因为电信行业协会("TIA")标准允许使用两种不同的布线图来对有组织的电 缆系统进行布线。最后，因为并非所有电缆具有相同的线对布局，所以交叉会发生。通信插座100还包括线对分隔器128。线对分隔器128较佳地由金属制成，并 且在靠近安装电缆端部的区域提供线对之间的电屏蔽。电缆的这个部分通常缺乏每 个线对的线的合适扭绞，和/或缺乏对每个线对的合适屏蔽。金属的线对分隔器因 此可降低串扰量级和差异性。根据一个实施例，线对分隔器128由真空镀金属的塑 料制成。在图5-8的实施例中，线对分隔器128具有安装凸部129，该安装凸部129插 入后插座罩壳103中的安装孔131。在将安装凸部129插入安装孔131中之后，稍 稍降低线对分隔器128，以使设置在后插座罩壳103上的翅片限制器133可配合线 对分隔器128的下部翅片135。这可防止线对分隔器128的转动。为了完成通信插座100中的线的安装，技术人员只需将扭绞线对定位穿过合适 的槽118，将各线固定在具有上部和下部线限制器134和136的上部和下部线保持 器130和132中(如图3所示)，切掉多余的线端，并将线容纳盖104附连至通信 插座100的后插座罩壳103,从而完成敷线组件138的构造。后插座罩壳103内的 IDC槽140使IDC142 (如图12所示)能穿过并接触线。图9是通信插座100的前视图，而图10是沿着图9的线C-C的通信插座100 的剖视图。柔性印刷电路(FPC) 144与插头一插座接口 147正下方的插头接口接 触件146电接触，在这里插头接触件与插头接口接触件146相匹配。在图10的实 施例中，FPC144也连接至刚性电路部分148， FPC144与刚性电路部分148组合起 来形成补偿电路组件150。 IDC142插入补偿电路组件150的刚性电路部分148中。图11是通信插座100的分解图。图12是通信插座100的一部分的分解图，示 出了插头接口接触件146、补偿电路组件150和IDC142。如图12所示，插头接口 接触件146可以组装在插头接口接触件组件152中，其中将插头接口接触件146 的下端154插入下部插头接口接触件支架156中。插头接口接触件146的弯曲部分 158围绕上部插头接口接触件支架162的弯曲部分160而弯曲。图13-17示出了 FPC144怎样通过焊接方法附连至插头接口接触件146。图 13-17示出了与单个插头接口接触件146的连接，但是FPC144较佳地同时附连至 多个插头接口接触件"6。如图13和13a所示，FPC144插入在插头接口接触件146 的安装端164和插头接口接触件146的相对连接面166之间。通过在插头接口接触 件中形成弯曲部分167，安装端164定位成与相对连接面166相对。上部和下部电 焊条168和170定位在插头接口接触件146的焊接区域172的上方和下方。焊接区 域172可包括形成在插头接口接触件146中的上部和下部焊接集中枢轴174和176。接着，如图14和14a所示，焊条168和170外边缘处的力引起插头接口接触
件的安装端164围绕焊接集中枢轴174和176朝FPC144向内转动，如箭头"F所 示。"这引起较大的弹力，由箭头"G"来表示，该弹力将FPC144电连接至插头接 口接触件146并夹紧FPC，从而保持FPC144与插头接口接触件146相连接。焊接 部177将上部焊接集中枢轴174和下部焊接集中枢轴176保持在一起。图15和15a示出了只有下部焊接集中枢轴176而没有上部焊接集中枢轴的插 头接口接触件146的另一实施例。图15b和15c示出了没有形成任何集中枢轴的插头接口接触件146的另一实施例。图16和17是插头接口接触件146的立体图，示出了上部焊接集中枢轴174 和下部焊接集中枢轴176的位置。现在参见图18，示出了 FPC144和补偿电路组件150的刚性电路部分148上 的导电迹线178的迹线图。该导线迹线包括两层在图18中，上层用实线示出， 而下层用虚线示出。区域A-F和Z示于图18-18v中。这些区域的作用通常如下 区域A是从插头接口接触件的连接处到NEXT (近端串扰)补偿区域的过渡区域； 区域B是NEXT补偿区域；区域C是从NEXT补偿区域到NEXT串扰区域的过渡 区域；区域D是用于补偿插头接口接触件的补偿区域；区域E是NEXT串扰区域； 区域F是将NEXT串扰区域连接至用于IDC的插孔的中性区域；以及区域Z是阻 抗补偿区域，该阻抗补偿区域确保通信插座和插头的组合阻抗与其它网络元件的阻 抗相匹配。图18-18v中所示的导电迹线178从接触插头接口接触件146的插头接口接触 点180延伸到其中插入IDC142的IDC插孔182。迹线可通过通路184在上层和下 层之间通过。图18示出了根据一实施例的诸区域位置，图18a至18v示出了各区 域内的导电迹线。在图18a-18u中示出的数字1至8对应于四对实施例中的第一至 第八导体。图18a示出了区域A中的迹线。图18b示出了区域A上层的导电迹线，而图 18c示出了区域A下层的导电迹线。图18d示出了区域B中的迹线。图18e示出了区域B上层的导电迹线，而图 18f示出了区域B下层的导电迹线。图18g示出了区域C中的迹线。图18h示出了区域C上层的导电迹线，而图 18i示出了区域C下层的导电迹线。图18j示出了区域D中对应于导体3、 4、 5和6的迹线。区域D定位在图18
的平面图中区域B的中间部分。图18k示出了区域D上层中对应于这些导体的导 电迹线，而图181示出了区域D下层中对应于这些导体的导电迹线。图18m示出了区域D中对应于导体l、 3、 6和8的迹线。图18n示出了区域 D上层中对应于这些导体的导电迹线，而图18o示出了区域D下层中对应于这些 导体的导电迹线。图18p示出了区域E中的迹线。图18q示出了区域E上层的导电迹线，而图 18r示出了区域E下层的导电迹线。图18s示出了区域F中的迹线。图18t示出了区域F上层的导电迹线，而图 18u示出了区域F下层的导电迹线。图18v示出了区域Z中的导电迹线。区域Z在图18的平面图中位于区域D的 上方。图19示出了根据本发明另一实施例的柔性电路板186的一部分。柔性电路板 186具有设置在折叠部分188上的区域D，从而折叠部分188可围绕折叠枢轴190 进行折叠。柔性电路板186还包括"区域G"的补偿部分。区域F是其中补偿根据 频率增大而变化的区域。这种补偿还在公布号为2005/0277339的美国专利申请第 11/099,110号中有进一步显示和描述，在此以参见的方式整体地引入该专利申请。图19a示出了图19的实施例的区域D中的导电迹线。图19b示出了区域D上 层的导电迹线，而图19c示出了区域D下层的导电迹线。图19d示出了图19的实施例的区域G中的导电迹线。图19e示出了区域G上 层的导电迹线，而图19f示出了区域G下层的导电迹线。图19g是安装了柔性电路板186的通信插座189部分的剖视图。柔性电路板 186与插头一插座接口 147正下方的插头接口接触件146电接触。折叠部分188显 示成处于其折叠构型。有利的是，在通信插座的一些实施例中包括远端串扰(FEXT)补偿。分布式 的电容和/或电感串扰或补偿的位置不会影响FEXT，因为由分布耦合产生的信号都 同时到达连接器的末端。然而，当在FEXT区域添加负极性电容(-C)和正极性电 感(+L)补偿时，理想的是它是分布的，并且电容和电感补偿设置在相同位置以 使其对于NEXT的影响i。FEXT补偿可以用在带有平衡NEXT但净电容耦合大于净电感耦合的连接器中。确定FEXT补偿区域中-C和+L的量值的过程如下FEXT = CT - LTC^包括FEXT区域的连接器的总净电容LT =包括FEXT区域的连接器的总净电感 C^FEXT补偿区域的电容 Lj^FEXT补偿区域的电感 Ct = Cr + CF乙t = LR + LFC^不包括FEXT区域的连接器的总净电容 L^不包括FEXT区域的连接器的总净电感。 Cp和LF设计成量值相等，它们的量值设计成使得CT等于LT，因此FEXT二O。 图20和20a示出了连接器的导体3、 4、 5和6的导电迹线的例子，其中，分 布的FEXT区域用来导致基本没有FEXT。如图20所示，第五导电迹线放在第六 导电迹线上方，而第四导电迹线放在第三导电迹线上方。如图20a所示，根据需要 选择迹线的长度，从而导致连接器的零FEXT。图20a的箭头示出了信号流通过导 电迹线的方向。图21示出了电路板一实施例中的导电迹线，其中，将FEXT补偿结合入区域 F中。图21中的实线表示上层迹线，而虚线表示下层迹线。在上层和下层迹线交 叠的部分中，使用数字来示出交叠的迹线。例如，在标示为"6/3"的部分中，对 应于第六导体的导电迹线与对应于第三导体的导电迹线交叠。在图21中还示出了 IDC插孔182和通路184。尽管参照一个或多个特定实施例来描述了本发明，但是熟悉本领域的技术人员 会意识到，在不脱离本发明精神实质和范围的前提下可作出许多变化。可设想这些 实施例中的每个实施例及其明显的改型都落入要求保护的本发明的精神实质和范 围内，该精神实质和范围将在下面的权利要求书中阐述。
权利要求
1. 一种插座，包括插头接口接触件，所述插头接口接触件构造成与插入所述插座的插头的插头接触件相连接；以及柔性印刷电路(FPC)，所述FPC机械地和电气地连接至所述插头接口接触件，所述FPC具有构造成补偿近端串扰(NEXT)和远端串扰(FEXT)的补偿电路，所述补偿电路具有电感和电容补偿，所述电感和电容补偿构造成所述电感和电容补偿具有相反的极性并且在量值上基本相等，所述补偿电路具有包含补偿所述FEXT的FEXT补偿区域，所述FEXT补偿区域中的电感和电容补偿是分布的。
2. 如权利要求1所述的插座，其特征在于，所述补偿电路包括 第一和第二过渡区域，所述第一过渡区域邻近于所述插头接口接触件的连接处；NEXT补偿区域，所述NEXT补偿区域在所述第一和第二过渡区域之间； 中性区域，所述中性区域包含所述FEXT补偿区域；NEXT串扰区域，所述NEXT串扰区域在所述第二过渡区域和所述中性区域 之间；插头接口接触件补偿区域，所述插头接口接触件补偿区域构造成补偿所述插头 接口接触件，并且设置在所述NEXT补偿区域的中间；以及阻抗补偿区域，所述阻抗补偿区域构造成确保所述通信插座和插头的组合阻抗 与其它网络元件的阻抗相匹配，并且设置在所述插头接口接触件补偿区域上方。
3. 如以上权利要求中任一项所述的插座，其特征在于， 所述FPC包括折叠枢轴，以及折叠部分，所述折叠部分可围绕所述折叠枢轴进行折叠，以及 所述补偿电路还包括插头接口接触件补偿区域，所述插头接口接触件补偿区域设置在所述折叠 部分上并构造成补偿所述插头接口接触件，以及对称的取决于频率的补偿区域，所述补偿区域具有随频率而变化的补偿。
4. 如以上权利要求中任一项所述的插座，其特征在于，所述FPC的第一端被夹紧在所述插头接口接触件中的至少一个插头接口接触件的安装端和中间部分之间的夹紧区域中，以及所述插头接口接触件中的所述至少一个插头接口接触件包括弯曲部分，所述弯曲部分横向地设置在所述安装端和所述中间部分之间， 至少一个焊接集中枢轴，所述焊接集中枢轴设置在所述夹紧区域和所述弯曲部分之间的焊接区域中，以及焊接部，所述焊接部将所述至少一个焊接集中枢轴连接至所述插头接口接 触件中的所述至少一个插头接口接触件的相对侧。
5. 如以上权利要求中任一项所述的插座，其特征在于，还包括 前插座罩壳和后插座罩壳，所述后插座罩壳具有安装孔和翅片限制器； 导电的线对分隔器，所述导电的线对分隔器具有插入所述安装孔中的安装凸部和配合所述翅片限制器的下部翅片；以及线容纳盖，所述线容纳盖可滑动地安装在所述后插座罩壳内，并且包括用于容纳应变释放夹片的应变释放导向槽和应变释放掣子齿，开口，所述开口使能进入具有漏斗状入口的两个槽，每个槽足够大以保持 扭绞线对，所述槽被脊状件隔开，鞍形区域，所述鞍形区域构造成用作在通过所述应变释放夹片固定电缆时 的电缆下部支承件，所述鞍形区域足够低并且所述脊状件足够偏离所述线容纳盖的 后端以提供足够的空间，以在所述槽的后侧上交叉扭绞线对，以及上部和下部线保持器，所述上部和下部线保持器具有上部和下部线限制器 且构造成接纳各线。
6. —种补偿通信装置中的近端串扰(NEXT)和远端串扰(FEXT)的方法，所述方法包括在插座中设置柔性印刷电路(FPC)，所述FPC机械地和电气地连接至所述插座中的插头接口接触件，所述FPC具有构造成补偿所述NEXT和FEXT的补偿电路，所述补偿电路包括电感和电容补偿，所述电感和电容补偿具有相反的极性并且在量值上基本相等，以及包含补偿所述FEXT的FEXT补偿区域，所述FEXT补偿区域中的电感和 电容补偿是分布的。
7. 如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述补偿电路包括- 第一和第二过渡区域，所述第一过渡区域邻近于所述插头接口接触件的连接处；NEXT补偿区域，所述NEXT补偿区域在所述第一和第二过渡区域之间； 中性区域，所述中性区域包含所述FEXT补偿区域；NEXT串扰区域，所述NEXT串扰区域在所述第二过渡区域和所述中性区域 之间；插头接口接触件补偿区域，所述插头接口接触件补偿区域构造成补偿所述插头 接口接触件，并且设置在所述NEXT补偿区域的中间；以及阻抗补偿区域，所述阻抗补偿区域构造成确保所述通信插座和插头的组合阻抗 与其它网络元件的阻抗相匹配，并且设置在所述插头接口接触件补偿区域上方。
8. 如权利要求6-7中任一项所述的方法，其特征在于，还包括围绕所述FPC的 折叠枢轴折叠所述FPC的折叠部分，其中，所述补偿电路还包括插头接口接触件补偿区域，所述插头接口接触件补偿区域设置在所述折叠部分 上并构造成补偿所述插头接口接触件，以及取决于频率的补偿区域，所述补偿区域具有随频率而变化的补偿。
9. 如权利要求6-8中任一项所述的方法，其特征在于，还包括将所述FPC的第一端夹紧在所述插头接口接触件中的至少一个插头接口接触 件的安装端和中间部分之间的夹紧区域中，所述插头接口接触件中的所述至少一个 插头接口接触件包括弯曲部分，所述弯曲部分横向地设置在所述安装端和所述中间 部分之间，所述夹紧包括使所述安装端在所述夹紧区域中向内转动；以及在所述夹紧区域和所述弯曲部分之间的焊接区域中，将所述插头接口接触件中 的所述至少一个插头接口接触件的至少一个焊接集中枢轴焊接至所述插头接口接 触件中的所述至少一个插头接口接触件的相对侧。
10. 如权利要求6-10中任一项所述的方法，其特征在于，所述FEXT补偿区域 包括相邻的第一和第二导电迹线，所述方法还包括提供通过所述第一导电迹线从 第一插头接口接触件到第一电缆接触件的第一电流，以及提供通过所述第二导电迹 线从第二电缆接触件到第二插头接口接触件的第二电流。
全文摘要
提供一种带有柔性印刷电路板(FPC)的插座。该FPC连接至插头接口接触件并具有补偿电路以补偿近端串扰(NEXT)和远端串扰(FEXT)。补偿电路中的电容和电感补偿具有相反的极性且在量值上基本相等。补偿电路具有包含补偿FEXT的FEXT补偿区域。FEXT补偿区域中的电容和电感补偿是分布的。
文档编号H01R24/00GK101401267SQ200780009164
公开日2009年4月1日 申请日期2007年2月13日 优先权日2006年2月13日
发明者J·E·卡弗尼, M·鲍洛瑞-撒兰萨 申请人:泛达公司