包括改进回波损耗的低阻抗传输线段的通信连接器及相关方法与流程

文档序号:11161748阅读:629来源:国知局
包括改进回波损耗的低阻抗传输线段的通信连接器及相关方法与制造工艺

本发明一般而言涉及通信连接器,并且更具体而言,涉及可以呈现改进的回波损耗性能的诸如模块化插座和插头之类的通信连接器。



背景技术:

许多硬连线通信系统使用插头和插座连接器将通信电缆连接到另一通信电缆或连接到一件装置,诸如计算机、打印机、服务器、交换机或接插板。作为例子,高速通信系统惯常使用这种插头和插座连接器将计算机、打印机和其它设备连接到局域网和/或诸如互联网之类的外部网络。图1绘出了这种硬连线高速通信系统的高度简化的例子,其图示了可以如何使用插头和插座连接器将计算机11互连到例如网络服务器20。

如图1所示,计算机11通过电缆12连接到安装在壁板19中的通信插座15。电缆12是在其每一端处包括通信插头13、14的接插线。通常,电缆12包括八个被绝缘的导体。如图1所示,插头14插入到通信插座15前侧中的开口或“插头孔”16中,使得通信插头14的触头21或“插头叶片”与通信插座15的相应触头配对。如果电缆12包括八个导体,则通信插头14和通信插座15将通常每个具有八个触头。通信插座15在其后端处包括导线连接组件17,导线连接组件17接纳来自第二电缆18的多个(例如,八个)导体,这些导体被单独地压入到导线连接组件17中的槽中,以在第二电缆18的每个导体与穿过通信插座15的多个导电路径中的相应一个路径之间建立机械和电连接。第二电缆18的另一端连接到可以位于例如商业办公楼的电信室中的网络服务器20。通信插头13类似地插入到设置在计算机11的背面的第二通信插座(图1中未示出)的插头孔中。因此,接插线12、电缆18和通信插座15在计算机11和网络服务器20之间提供多个电路径。可以使用这些电路径在计算机11和网络服务器20之间传送电信息信号。

已开发了诸如例如由电信工业协会于2009年8月11日批准的ANSI/TIA-568-C.2标准(也被称为“平衡双绞线电信电缆线路和部件标准”)的工业标准,该标准帮助确保由不同供应商生产的插头和插座连接器将一起工作并满足最低性能标准。许多这些标准规定插头和插座连接器符合“RJ-45”接口规范。根据这一规范,每个插头和插座连接器包括被布置为四个差分导电路径对的八个导电路径,以及八个接口触头(其通常被称为插头的“叶片”和插座的“插座导线触头”)。因此,图1中的每个插头、插座和电缆段包括四个差分对,并且因此在计算机11和服务器20之间提供了可用来在其之间承载双向通信的总共四个差分传输线(例如,这些差分对中的两个可以用来将信号从计算机11运送到服务器20,而其它两个可以用来将信号从服务器20运送到计算机11)。在其中插头的叶片与插座导线触头配对的连接区域(“插头-插座配对区域”)中,八个插头叶片21(参见图1)和八个插座导线触头1-8(参见图2)排成一行。图2还示出了将插座导线触头1-8分配给四个差分对。使用RJ-45插头、插座和电缆的通信系统通常被称为“以太网”通信系统。

当信号在通信电缆中的导体(例如,被绝缘的铜线)上传输时,来自外部源的电噪声可能被导体拾取,从而使信号的质量恶化。为了抵消这些噪声源,上述通信系统中的信息信号通常在设备之间在包括一对或多对导体(以下称为“差分对”或简称“对”)的通信电缆上而不是在单个导体上传输。每个差分对的两个导体在通信电缆和接插线中紧密地扭绞在一起,使得八个导体被布置为四个扭绞的差分导体对。在差分对的每个导体上传输的信号可以例如具有相等的幅度但是相反的相位,并且信息信号被嵌入为在该对的两个导体上承载的信号之间的电压差。当信号在扭绞的差分导体对上传输时,差分对中的每个导体通常从这些外部源拾取大约相同量的噪声。因为大约相等量的噪声被添加到由扭绞的差分对的两个导体承载的信号,因此信息信号通常不被干扰,因为信息信号是通过取得在差分对的两个导体上承载的信号的差而提取的,并且这种相减过程大多可以抵消噪声信号。

再次参考图2,可以看出,八个插座导线触头1-8在插头配对区域中的布置将导致四个差分对之间不相等的容性耦合和/或感性耦合。不同差分对的导体之间的这些不相等的耦合造成被称为“串扰(crosstalk)”的另一种类型的噪声。

具体而言,“串扰”是指从在第二“干扰”差分对上传输的信号容性耦合和/或感性耦合到第一“受害”差分对的导体上的不期望的信号能量。感性串扰可以包括近端串扰(NEXT)和远端串扰(FEXT)两者,近端串扰是在对应于相同位置处的源的输入位置处测量的串扰(即,其感性电压信号以与在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),远端串扰是在对应于输入位置处的源的输出位置处测量的串扰(即,其信号以与在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害差分对上传输的信息信号的不期望的噪声信号。

为了减少串扰的影响,通信插座现在通常包括补偿串扰电路,补偿串扰电路引入补偿串扰,补偿串扰被用来消除作为工业标准化连接器配置和互操作性标准的结果在插头中以及插头-插座配对区域中引入的大多数“侵入”串扰。这些串扰补偿电路通常通过在插座中将两个不同差分对的导体布线为彼此靠近以有意地创建容性耦合和/或感性耦合来实现,该容性耦合和/或感性耦合消除两个差分对的导体之间在已配对的插头-插座连接的其它部分中出现的容性耦合和感性耦合。

针对上述插头和插座连接器的另一个重要参数是沿着穿过连接器的每个差分传输线所经历的回波损耗。传输线的回波损耗是对传输线多好地与系统参考阻抗(对于平衡双绞线电缆线路系统通常为100欧姆)阻抗匹配的度量。由传输线或终端设备或沿其插入的其它负载引起的从该参考阻抗的偏离会导致将引起不期望的信号反射的阻抗不连续。具体而言,回波损耗是由于可能在传输线中的不连续(阻抗失配)处发生的这种信号反射而损耗的信号功率的度量。回波损耗通常表示为如下以分贝(dB)为单位的比率:

其中RL(dB)是以dB为单位的回波损耗,Pi是入射功率,并且Pr是反射功率。高回波损耗值指示良好的阻抗匹配(即,由于反射导致的小信号损耗),这导致较低的插入损耗值,这是所期望的。

在以太网通信系统中,如果可能,电缆和连接器中的每个传输线以及终端设备通常将被设计为具有100欧姆的差分阻抗,以便获得高回波损耗值。工业标准通常对各个连接器内、已配对的连接器内(即,跨已配对的插头和插座)的传输线和/或对整个通信信道(即,对从图1中的计算机11跨各种连接器和电缆段延伸到服务器20的一个或多个差分传输线)规定最小回波损耗要求。由于回波损耗通常随着频率增加而减小(即,随着频率增加,回波损耗性能变差),因此工业标准通常规定必须被满足的最小回波损耗值作为用于指定部件和/或信道的频率的函数。



技术实现要素:

根据本发明的实施例,提供了通信连接器,其包括具有第一内部导电层、第一外部导电层和第二外部导电层的印刷电路板。第一外部导电层和第二外部导电层以及第一内部导电层以在它们之间具有介电层的方式沿着垂直轴堆叠。印刷电路板还包括多个输入端子、多个输出端子和多个信号电流承载导电路径,其中每个信号电流承载导电路径将输入端子中的相应一个电连接到输出端子中的相应一个。信号电流承载导电路径成对布置以形成多个差分传输线。在这些连接器中,第一信号电流承载导电路径包括在印刷电路板的第一内部导电层上的第一段,该第一段以与第二信号电流承载导电路径的第二段垂直堆叠的布置布线,第一信号电流承载导电路径和第二信号电流承载导电路径是同一差分传输线的一部分。

在一些实施例中,通信连接器可以是RJ-45插座,RJ-45插座包括电连接到多个输入端子中的相应输入端子的第一至第八插座导线触头,以及电连接到多个输出端子中的相应输出端子的第一至第八导线连接端子。在这样的实施例中,多个信号电流承载导电路径包括第一至第八信号电流承载导电路径,并且多个差分传输线包括第一至第四差分传输线。

在一些实施例中,包括第一信号电流承载导电路径和第二信号电流承载导电路径的差分传输线的信号电流承载导电路径中的至少一个还可以包括感性自耦合部分。

在一些实施例中,第一信号电流承载导电路径可以包括第一感性自耦合部分,并且第二信号电流承载导电路径可以包括第二感性自耦合部分。

在一些实施例中,第一信号电流承载导电路径的第一段可以具有超过第一信号电流承载导电路径的整体的平均宽度的第一平均宽度,和/或第二信号电流承载导电路径的第二段可以具有超过第二信号电流承载导电路径的整体的平均宽度的第二平均宽度。

在一些实施例中,垂直堆叠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/或幅度可以被选择,以提供在包括第一信号电流承载导电路径和第二信号电流承载导电路径的差分传输线的回波损耗谱中的局部最大值,其中回波损耗谱中的最大值在等于RJ-45插座的最大规定操作频率的一半的第一频率和RJ-45插座的最大规定操作频率的1.5倍之间。

在一些实施例中,通信连接器可以是RJ-45插头,多个输入端子可以包括电连接到相应的第一至第八插头叶片的第一至第八输入端子,多个输出端子可以包括电连接到通信电缆的相应的第一至第八导体的第一至第八输出端子,多个信号电流承载导电路径可以包括第一至第八信号电流承载导电路径,并且多个差分传输线可以包括第一至第四差分传输线。

根据本发明还有的实施例,提供了包括印刷电路板的通信连接器,该印刷电路板包括多个输入端子、多个输出端子和多个信号电流承载导电路径,其中的每个信号电流承载导电路径将输入端子中的相应一个电连接到输出端子中的相应一个。信号电流承载导电路径成对布置以形成多个差分传输线,多个差分传输线包括第一差分传输线。第一信号电流承载导电路径和第二信号电流承载导电路径形成第一差分传输线。第一差分传输线包括第一部分,在该第一部分中,第一信号电流承载路径的第一段在印刷电路板的第一层上布线,并且被定位成与第二信号电流承载路径的第二段容性耦合和感性耦合,第二信号电流承载路径的第二段在印刷电路板的与第一层不同的第二层上布线。第一差分传输线的第一部分具有比预选阻抗低至少百分之二十的特性阻抗。第一差分传输线包括具有比预选阻抗大至少百分之二十的第二特性阻抗的第二部分。在一些实施例中,预选阻抗可以是100欧姆。

在一些实施例中,第一部分可以在第一差分传输线的第二部分和电连接到第一差分传输线的输出端子之间。

在一些实施例中,通信连接器可以是RJ-45插座,多个输入端子可以包括第一至第八输入端子,多个输出端子可以包括第一至第八输出端子,多个信号电流承载导电路径可以包括第一至第八信号电流承载导电路径,并且多个差分传输线可以包括第一差分传输线和第二至第四差分传输线。

在一些实施例中,第一信号电流承载导电路径和第二信号电流承载导电路径中的至少一个可以包括在第一部分和第二部分之间的感性自耦合部分。

在一些实施例中,第一部分可以包括第一信号电流承载导电路径的第一段,该第一段以与第二信号电流承载导电路径的第二段垂直堆叠的布置布线,并且第一段和第二段中的至少一个可以在印刷电路板的内部层上。

在一些实施例中,第一差分传输线的第一部分和第二部分的位置和/或特性阻抗可以被选择,以提供第一差分传输线的回波损耗谱中的局部最大值,该局部最大值在等于通信连接器的最大规定操作频率的一半的第一频率和通信连接器的最大规定操作频率的1.5倍之间。

在一些实施例中,第二部分可以通过具有在预选阻抗的百分之二十内的阻抗的第三部分直接连接到第一部分。

根据本发明还有的实施例,提供了通信连接器,该通信连接器包括具有第一内部导电层、第一外部导电层和第二外部导电层以及第一介电层和第二介电层的印刷电路板,第一介电层在第一外部导电层和第一内部导电层之间并且第二介电层在第一内部导电层和第二外部导电层之间,第一外部导电层和第二外部导电层、第一内部导电层以及第一介电层和第二介电层沿着垂直轴堆叠。印刷电路板包括第一至第八输入端子、第一至第八输出端子和第一至第八信号电流承载导电路径,其中每个信号电流承载导电路径将输入端子中的相应一个电连接到输出端子中的相应一个,第一至第八信号电流承载导电路径成对布置以形成第一至第四差分传输线,其中第一信号电流承载导电路径和第二信号电流承载导电路径形成第一差分传输线。回波损耗补偿电路在包括与低阻抗部分串联的高阻抗部分的第一差分传输线中形成,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间的距离被选择,以改进第一差分传输线在通信连接器的最大操作频率下的回波损耗性能。低阻抗部分包括在印刷电路板的第一层上的第一信号承载导电路径的第一段,该第一段在与第二信号电流承载导电路径的第二段大致相同的方向上走线,第二信号电流承载导电路径的第二段在印刷电路板的与第一层不同的第二内部层上,第一段和第二段被定位成在其之间具有超过其感性电抗的容性电抗。

在一些实施例中,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间的距离可以被选择,以在第一差分传输线的回波损耗谱中创建限定第一差分传输线的回波损耗谱中的局部最大值的峰,并且通信连接器的最大操作频率可以在回波损耗谱中的该峰内。

在一些实施例中,第一段和第二段可以以垂直堆叠的布置布线。

在一些实施例中,低阻抗部分可以在高阻抗部分和电连接到第一差分传输线的输出端子之间。

在一些实施例中,高阻抗部分可以通过在第一信号电流承载导电路径和第二信号电流承载导电路径中的至少一个中包括螺线,以在第一信号电流承载导电路径和第二信号电流承载导电路径中的至少一个中形成感性自耦合部分来形成。

在一些实施例中,第一信号承载导电路径的第一段可以具有超过第一信号电流承载导电路径的整体的平均宽度的第一平均宽度,和/或第二信号承载导电路径的第二段可以具有超过第二信号电流承载导电路径的整体的平均宽度的第二平均宽度。

附图说明

图1是示出使用常规通信插头和插座将计算机与网络装置互连的简化示意图。

图2是示出从插座的前开口观察的用于常规8-位通信插座的TIA 568B模块化插座触头布线分配的示意图。

图3是根据本发明实施例的通信插座的透视图。

图4A和图4B是图3的插座的通信插入件的透视图。

图5A是图4A和图4B的通信插入件的印刷电路板的侧视图。

图5B-图5H是图5A的印刷电路板的导电层的平面图。

图6A-图6F是根据本发明实施例的通信连接器的印刷电路板的部分的放大示意平面图,其示出了用于提供低阻抗传输线段的示例技术。

图7是根据本发明实施例的接插线的透视图。

图8是包括在图7的接插线中的通信插头的透视图。

图9是根据本发明实施例的、包括低阻抗传输线段的图8的插头的印刷电路板的透视图。

图10是示出根据本发明实施例的技术如何可以用来生成可用于在感兴趣的频率范围上提供增强的回波损耗性能的回波损耗谱中的局部最大值的曲线图。

图11是根据本发明还有的实施例的通信插座的通信插入件的透视图。

具体实施方式

根据本发明的实施例,提供了可以呈现改进的回波损耗性能的诸如通信插座和插头之类的通信连接器。

如上所讨论的,以太网通信系统中的连接器通常在其差分传输线之间注入“入侵”和/或“补偿”串扰。不幸的是,这种串扰表现为沿着连接器的差分传输线的负载,其可以使连接器的回波损耗性能恶化。

差分传输线的特性阻抗除其它之外还基于差分传输线的导体对之间的电容和差分传输线的导体对的电感而变化。差分传输线的导体对的电感等于该对的两个导体的自身电感之和减去它们之间的互感。对于无损差分传输线,特性阻抗Zc可以依据在其导体对之间的每单位长度电容C和其导体对的每单位长度电感L通过以下等式表示。

根据本发明的实施例,提供了具有印刷电路板的通信连接器,该印刷电路板包括差分传输线,该差分传输线具有其中差分传输线的特性阻抗被设计为低于诸如例如100欧姆的预选值的部分。此低阻抗部分可以被提供用来抵消沿着差分传输线在别处发生的高阻抗部分的负面影响。低阻抗部分可以通过以下来实现:将差分传输线的导电路径中的至少一个导电路径过渡到印刷电路板的内部导电层,并且然后在可以是内部或外部的不同导电层上布线差分传输线的另一导电路径,使得当从上方观察印刷电路板时,两个导电路径重叠(或几乎重叠)。诸如重叠部分的长度、重叠的程度、重叠导电段的宽度、重叠导电段之间的垂直间距以及印刷电路板材料的介电常数之类的参数可以被选择,以降低差分传输线的阻抗。结果得到的特性阻抗值以及低阻抗部分的长度和其沿着差分传输线的位置可以被选择,以改进差分传输线的回波损耗。

在一些实施例中,可以沿着差分传输线紧邻低阻抗部分包括高阻抗部分。高阻抗部分可以例如通过在形成差分传输线的导电路径中的一个或两个上包括感性自耦合段来实现。在一些实施例中,可以调整低阻抗部分和高阻抗部分的位置和幅度,以创建形成具有在差分传输线的回波损耗谱中的局部最大值的峰的谐振。回波损耗谱中的峰的形状和位置可以被选择,以改进差分传输线的回波损耗。例如,可以调节连接器设计,使得差分传输线的最大操作频率落在回波损耗谱中的峰内。

现在将参考绘出本发明的示例实施例的图3-图9更详细地讨论本发明的实施例。

图3-图5示出了根据本发明某些实施例的通信插座100。具体而言,图3是通信插座100的透视图,图4A和图4B是包括在插座100中的通信插入件120的透视图,并且图5A-图5H是作为通信插入件120的一部分的印刷电路板130的导电层的侧视图和平面图。

如图3所示,插座100包括多件式壳体110,在绘出的实施例中多件式壳体110包括插座框架112、盖子116和端子壳体118。通信插入件120(参见图4A-图4B)容纳在壳体110内。插座框架112包括插头孔114,插头孔114的尺寸被确定成容纳配对插头。端子壳体118覆盖并保护用作插座100的输出端子的多个导线连接端子150(参见图4A)。盖子116覆盖和保护通信插入件120的下表面。壳体件112、116、118可以由满足关于例如电介质击穿和可燃性的所有适用标准的合适的绝缘塑料材料制成,例如聚碳酸酯、ABS及其混合物。虽然插座100包括特定的多件式壳体,但是应当理解,壳体110可以是任何常规的或非常规的壳体结构,并且在一些实施例中可以包括一件式壳体。

图4A和图4B是通信插入件120的顶部透视图。如图4A所示,通信插入件120包括印刷电路板130、八个插座导线触头140-1至140-8、以及八个导线连接端子150-1至150-8。在本文中,当连接器包括多个相同的元件时,这些元件可以通过其完整标号(例如,插座导线触头140-3)被单独引用,并且可以通过其标号的第一部分(例如,插座导线触头140)被集体引用。通信插入件120也可以包括一个或多个引导结构(未示出),该引导结构支撑插座导线触头140和/或将插座导线触头140保持在其适当的位置,用于与容纳在插座100的插头孔114中的配对插头的叶片接合。除了插座导线触头140和导线连接端子150被省略以更清楚地示出印刷电路板130之外,图4B与图4A相同。

印刷电路板130可以包括基板,基板包括多个堆叠的介电层和导电层。在下文中,当使用单词“层”自己时,旨在表示导电层而不是介电层。在一些实施例中,印刷电路板可以包括常规的刚性印刷电路板,其包括至少两个介电层和至少三个导电层。每个导电层可以包括被印刷或以其它方式沉积或形成在介电层之一的顶表面或底表面上的导电结构。介电层可以包括例如FR4层,但是任何合适的材料都可以用于任何或所有的介电层。可以用保护性绝缘涂层涂覆印刷电路板130的顶表面和底表面。在其它实施例中,印刷电路板130可以包括多层柔性印刷电路板或包括刚性部分和柔性部分两者的混合印刷电路板。通常,印刷电路板130是比其厚度长得多且宽得多的平面结构。印刷电路板130可以包括金属填充或电镀的通孔或其它结构,通孔或其它结构将印刷电路板130的第一导电层上的元件电连接到印刷电路板130的一个或多个其它导电层上的元件。下面参考图5A-图5H更详细地讨论印刷电路板130。

如图3和图4A所示,每个插座导线触头140包括由诸如弹簧回火的磷青铜、铍铜等的弹性金属形成的细长的导线。每个插座导线触头140的典型横截面为0.017英寸宽和0.010英寸厚,但是也可以使用其它尺寸和/或形状(例如圆形)的触头。印刷电路板130包括八个镀金属通孔142,其在图4B中能最好地看到。每个插座导线触头140以悬臂方式安装,其中插座导线触头140的基部容纳在镀金属通孔142中的相应一个中,并且每个插座导线触头140的远端在印刷电路板130的上方朝印刷电路板130的前方延伸。

如图4A所示,插座导线触头140-3和140-6包括交叉件144,因为,当从上方观察插座导线触头140时,即当插座100如图4A所示被定向时,插座导线触头140-3交叉插座导线触头140-6。为了实现该交叉件144,插座导线触头140-3交叉插座导线触头140-4和140-5,并且插座导线触头140-6在插座导线触头140-4和140-5的下面穿过。虽然在图4A中示出了一种可能的插座导线触头配置,但是基本上任何插座导线触头配置都将与本发明的实施例一起工作。相应地,在本发明的其它实施例中,插座导线触头140可以具有相同或不同的轮廓、可以或可以不以并排的关系大致对齐、可以或可以不包括交叉件、可以具有不同数量的交叉件、可以在它们进入布线板的地方具有交错、可以从前方悬臂、可以被实现为柔性印刷电路板上的导电迹线等。因此,应当理解,术语“插座导线触头”在本文中被广泛使用,并且包括例如适于与RJ-45插头的叶片配对的任何触头。

导线连接端子150在图3-图5的插座中被实现为绝缘位移触头(insulation displacement contact)或“IDC”。每个IDC 150沿着印刷电路板130的两个侧边中的一个安装在穿过印刷电路板130的多个镀金属孔152中的相应镀金属孔中。应当理解,可以使用任何适当的导线连接端子150,并且导线连接端子150可以安装在印刷电路板130上的不同位置中。

印刷电路板130还包括多个信号电流承载导电路径160-1至160-8。信号电流承载导电路径160中的每一个将插座导线触头140-1至140-8中的相应一个电连接到IDC 150-1至150-8中的相应一个。每个信号电流承载导电路径160可以包括可以在印刷电路板130的不同层上设置的一个或多个导电段,并且可以包括电连接印刷电路板130的不同层上的导电段的导电层连接结构,诸如导电通孔。

在本文中,术语“信号电流承载导电路径”用来指代电信号将在其上从通信连接器的印刷电路板的输入端子到输出端子在其途中行进的导电路径。信号电流承载导电路径可以通过级联印刷电路板上的一个或多个导电迹线以及物理连接和电连接在印刷电路板的不同层上的导电迹线的金属填充孔或其它层转移结构来形成。从信号电流承载导电路径延伸并随后死端的分支(诸如例如来自信号电流承载导电路径的形成相互交叉指型电容器的电极之一的分支)不被认为是信号电流承载导电路径的一部分,即使这些分支电连接到该信号电流承载导电路径。虽然少量的电流将流入到这种死端分支中,但是流入到这些死端分支中的电流通常不流到印刷电路板的与印刷电路板的接收输入电信号的输入端子对应的输出端子(注意,在图3-图5的实施例中,印刷电路板130的输入端子和输出端子可以分别是保持插座导线触头140和IDC 150的镀金属孔142、152)。在本文中,流入到这种死端分支中的电流被称为“耦合电流”,而沿着信号电流承载导电路径从印刷电路板的输入端子到输出端子流动的电流被称为“信号电流”。通常,用于提供串扰补偿的电容器被实现为不是信号电流承载导电路径的一部分的耦合元件。

印刷电路板130也包括布置在板上或板内,以补偿否则可能存在于插座100中和/或与插座100配对的相关联插头中的串扰的电路元件。这样的电路元件包括但不限于在板的两个或更多个层或表面上实现的板电容器和相互交叉指型电容器。

为了符合各种工业标准,诸如上述参考的ANSI/TIA-568-C.2标准,RJ-45插头被有意地设计为在其中包括的四个差分传输线之间包括指定水平的串扰。因为对1的插头叶片被对3的插头叶片包围,因此工业标准要求在插头中在对1和对3之间存在尤其高水平的“侵入”串扰。为了消除这种侵入的串扰,在插座中包括串扰消除结构,其注入被设计成消除侵入串扰的至少对应量的“补偿”串扰。此外,如果使用多级串扰补偿,则对于插座来说包括注入超过入侵串扰量的“补偿”串扰量的结构并不罕见。入侵串扰和补偿串扰两者都表现为在用于对1和对3的传输线上的负载,这将趋向于导致这些传输线的阻抗偏离诸如100欧姆的期望值。

差分传输线的阻抗除其它之外还基于差分传输线的两个导体之间的电容量和差分传输线的两个导体的电感量而变化。一般而言,增加电容量同时保持所有其它参数相等趋向于降低差分传输线的阻抗,而增加电感量同时保持所有其它参数相等趋向于增加差分传输线的阻抗。在典型的已配对的RJ-45插头/RJ-45插座连接中,用于对1的传输线通常具有低阻抗部分和高阻抗部分两者。例如,由于对1的两个插头叶片之间的大面积重叠和高电容率(permittivity)而导致的它们之间的大电容量趋向于在插头内导致低阻抗段。然而,对1的插座导线触头通常(参见图4A)具有沿其各自的信号电流流动路径的细长形状。这导致高水平的电感,从而导致对1中的高阻抗部分。通常设置感性串扰补偿电路和容性串扰补偿电路两者,这导致沿着对1的附加的高阻抗部分和低阻抗部分。在许多情况下,当插座连接以100欧姆负载(或至少一个足够接近100欧姆的负载,其阻抗可以利用用于调节阻抗的常规技术被设置为接近100欧姆)终止时,这种低阻抗部分和高阻抗部分的组合会导致大约100欧姆的输入阻抗。

相比之下,对3的特性阻抗在已配对的插头-插座连接的大部分上趋向于超过100欧姆。这可能由于例如用于对3的插头叶片和插座导线触头被分开(因为用于对1的插头叶片和插座导线触头被插入其间)而发生。在这些较大的间隔处,对3的导体之间的容性耦合和感性耦合被降低。因此,对3阻抗被驱动得更高,这不仅是由于降低的容性耦合,而且还由于使对电感更高的降低的感性耦合。

以太网电缆中的差分导体对中的每一个通常被设计为具有大约100欧姆的特性阻抗,并且通常这些电缆会非常接近于实现这个期望的特性阻抗值。为了最小化回波损耗,已配对的插头-插座连接将因此被设计成当从附连到插座的以太网电缆察看插座时和当从接插线的电缆察看插头时具有大约100欧姆的阻抗。当从这两个角度观察时,阻抗将是已配对的插头-插座连接内的各个部分的阻抗的函数,其中这些部分的阻抗值以及段的长度驱动总的阻抗值。最靠近接口的部分对从这两个位置察看已配对的插头-插座连接所看到的阻抗值贡献最大。

根据本发明的实施例,提供了具有在通信连接器的印刷电路板中实现的可以改进连接器的回波损耗性能的低阻抗传输线部分的通信连接器。在一些实施例中,这些低阻抗传输线部分通过将传输线的第一信号电流承载导电路径过渡到印刷电路板的内部层,并且然后以垂直堆叠布置布线差分传输线的第一信号电流承载路径和第二信号电流承载路径来创建。如果差分传输线的第一信号电流承载导电路径和第二信号电流承载导电路径的导电迹线段在印刷电路板的不同层上、沿垂直于印刷电路板的主表面的轴至少部分重叠、并且在相同的大致方向上延伸第一导电迹线段或第二导电迹线段中的至少一个的平均宽度的至少两倍的距离,则这些导电迹线段在本文中被称为以“垂直堆叠”布置布线。形成差分传输线的低阻抗部分的信号电流承载导电路径的部分可以被定位在印刷电路板的彼此靠近的相邻的层上,使得信号电流承载导电路径将具有相对高水平的容性耦合。传输线的低阻抗部分降低传输线的阻抗的程度可以通过例如改变导电迹线段的宽度、导电迹线段重叠的量、导电迹线段之间的距离、导电迹线段垂直堆叠的长度以及印刷电路板的介入介电层的介电常数来控制。

再次参考图4A-图4B,可以看到,低阻抗部分137沿着穿过插座100的印刷电路板130的差分传输线中的两个而设置。具体而言,第一低阻抗部分137-1在用于对1的传输线上设置,并且第二低阻抗部分137-2在用于对3的传输线上设置。这些低阻抗部分可以位于与IDC 150相邻,如图4A所示。

现在参考图5A-图5H,可以看到,印刷电路板130是包括六个导电层132-1至132-6和五个介电层134-1至134-5的多层印刷电路板。图5A是印刷电路板130的侧视图,其示出了十一个层132、134的相对定位和每层的厚度。图5B-图5G是印刷电路板130的六个导电层132的平面图,其示出了在六个导电层132中的每一个上包括的导电路径和结构。图5H是从印刷电路板的顶部看的视图,其看穿六个导电层132-1至132-6,从顶部的层132-1开始(并且因此,例如,层132-1上的导电结构阻挡了导电层132的较低导电层上的导电结构的视图)。

在图5B-图5G中示出容纳插座导线触头140和IDC 150的镀金属通孔142和152。定位在印刷电路板130的中央区域中的标记为142的八个镀金属通孔保持八个插座导线触头140的基端,而沿印刷电路板130的侧边定位成两行四列的八个镀金属通孔152保持八个IDC 150的基端。

如图5B-图5G还示出的,印刷电路板130的导电层132包括多个导电迹线段136。还设置垂直延伸穿过印刷电路板130的多个导电栓138。导电栓138将印刷电路板130的导电层132之一上的导电迹线段136(或诸如电容器电极的其它导电结构)电连接到印刷电路板130的不同导电层132上的导电迹线136或其它结构,如本领域技术人员已知的。

导电层132还包括诸如表面接触焊盘131的导电结构、提供串扰补偿的相互交叉指型和平板电容器133、以及沿着信号承载导电路径的感性自耦合部分135,感性自耦合部分135被设置以形成沿着各个差分传输线的高阻抗部分。表面接触焊盘131将各个插座导线触头140的远端连接到在印刷电路板130的内部导电层132中实现的串扰补偿电容器133。感性自耦合部分135包括沿着各个信号电流承载导电路径包括的螺线。本文较详细地讨论这些感性自耦合部分135。

如图4B和图5D-图5E所示,用于对1和对3的穿过印刷电路板130的差分传输线各自包括根据本发明实施例的低阻抗部分137。具体而言,用于对1的传输线包括低阻抗部分137-1,低阻抗部分137-1被实现为导电层132-3和132-4上的垂直堆叠的导电迹线段,这些导电迹线段在用于对1的IDC 150-4和150-5的附近重叠。用于对3的传输线包括低阻抗部分137-2,低阻抗部分137-2被实现为导电层132-3和132-4上的垂直堆叠的导电迹线段,这些导电迹线段在用于对3的IDC 150-3和150-6的附近重叠。

参考图5A,可以看到,导电层132-3和132-4被非常薄(仅4.6密耳厚)的介电层134-3分离。因此,形成低阻抗部分137-1和137-2的导电迹线段将呈现高度的容性耦合以及感性耦合,其中两个耦合都有助于降低传输线的阻抗。此外,形成低阻抗传输线部分137-1和137-2的导电迹线段也是加宽的迹线段,这趋向于进一步降低用于对1和对3的传输线的这些部分中的阻抗。

值得注意的是,低阻抗部分137-1和137-2是利用作为用于对1和对3的差分传输线的信号电流承载路径的一部分的导电迹线段形成的。因此,不需要印刷电路板的附加区域来实现这些低阻抗部分,如果在每个差分传输线的两个导电路径之间形成电容器,将需要印刷电路板的附加区域。

如图4B和图5G所示,导电路径160-3至160-6各自包括一个或多个感性自耦合部分135,它们彼此紧密相邻并且大致彼此平行地走线。此外,在这些感性自耦合部分135中流动的电流将具有大致相同的瞬时电流方向,因为导电路径160-3至160-6中的每一个围绕自身绕回以形成感性自耦合部分135。因为这些迹线段具有大致相同的瞬时电流方向并且彼此紧密间隔,因此迹线段感性自耦合以形成感性自耦合部分135(即,在这些部分135中触发电感的局部增加)。电感的这种局部增加趋向于增加导电路径160-3和160-6形成的对3的阻抗。部分135不需要精确地彼此平行走线,而是应当在相似的方向上一起走线基本上大于导电路径的宽度的长度,以生成有用的电感增加。在所绘出的实施例中,感性自耦合部分135中的一些利用螺旋结构形成,该螺旋结构对在小空间中沿着传输线生成显著的电感增加会是非常有效的。感性自耦合部分135中的其他一些简单地利用在所选的信号电流承载导电路径160中的环路来形成,该环路允许同一信号电流承载导电路径160的两个段彼此挨着走线,使得这些段具有相同或相似的瞬时电流方向。仍然还有的其它实施方式也是可能的。典型地,感性自耦合部分将在传输线的两个导电路径上设置,使得导电路径可以具有近似相等的长度。感性自耦合部分135可以形成沿着差分传输线的高阻抗部分135。

在本发明的一些实施例中,沿着差分传输线的低阻抗部分137和高阻抗部分135的特性可以被选择,以创建可以影响差分传输线的回波损耗谱(即,绘制为频率的函数的回波损耗)的阻抗谐振。这些谐振(包括在其上发生谐振的频率范围)可以被调节,以增强在期望频率范围内的传输线的回波损耗,而不会不可接受地使差分传输线的其它特性恶化。谐振频率不必处于在其内回波损耗和/或插入损耗被增强的频率范围内。低阻抗部分137和高阻抗部分135的可以被调整以创建和调节谐振的特性包括每个部分137、135的容性耦合和感性耦合的幅度,部分137、135之间的距离,以及部分137、135与差分传输线的其它低阻抗部分或高阻抗部分(诸如例如,串扰补偿电容器)的距离。

在一些实施例中,可以设置具有第一低阻抗部分的差分传输线,该第一低阻抗部分通过将传输线的信号电流承载导电路径中的至少一个布线到印刷电路板的内部层上来形成,使得该第一低阻抗部分呈现与传输线的另一信号电流承载路径的增加的容性耦合,使得传输线的该第一部分具有比预选阻抗(例如,100欧姆)低至少百分之二十的特性阻抗。差分传输线也可以具有第二高阻抗感性自耦合部分,其具有比预选阻抗高至少百分之二十的特性阻抗。第一低阻抗部分可以与连接器的输出端子(例如,通信插座的IDC)相邻,并且第二部分可以在连接器的输入端子和第一部分之间。第一部分和第二部分可以彼此直接相邻。

如上所述,工业标准通常规定回波损耗要求作为频率的函数。图10是示出假设的最小回波损耗要求(曲线180)的示例曲线图。在图10的例子中,对于100MHz和1.5GHz之间的频率,假设的回波损耗标准以20dB/decade的速率下降,并且然后在高于1.5GHz的频率处保持平坦。在许多情况下,通信连接器可能超过对所有感兴趣的频率的回波损耗要求。当它们没有超过时,最典型地,回波损耗将趋向于在连接器的(1)低频处或(2)在最大操作频率或其附近处不能满足回波损耗要求。一般而言,增加差分传输线的两个导体之间的容性耦合趋向于改进高频处的回波损耗,同时使较低频率处的回波损耗恶化。相反,增加差分传输线的对电感趋向于改进低频处的回波损耗,同时使较高频率处的回波损耗恶化。如果连接器在低频或高频之一处未能满足回波损耗规范,但在另一个处具有显著的回波损耗余量,则通常有可能简单地增加差分传输线的对电感或其两个导电路径之间的容性耦合以满足回波损耗规范(即,通过放弃在高频或低频之一处的回波损耗余量,可以在高频或低频的另一个处获得改进的回波损耗性能)。

然而,在一些情况下,通信插座或插头可能在低频和高频两者处都不能满足回波损耗规范,或者可能在这两者之一处不能满足规范而在另一个处具有很少余量。在这种情况下,简单地增加差分传输线的对电感或者其两个导电路径之间的容性耦合通常将不会实现在连接器的规定操作范围内的所有频率处满足回波损耗规范的目标。通过以上面讨论的方式在回波损耗谱中创建谐振,通常有可能跨大部分或全部操作频带改进回波损耗,同时在其它频率处创建较宽的回波损耗的摆动。可以使用标准模拟技术来设计将创建改进感兴趣频带(通常为连接器的规定操作频带)中的回波损耗的谐振的低阻抗部分和高阻抗部分137、135的特性。在一些情况下,谐振可以创建传输线的回波损耗谱中的局部最大值。在许多情况下,调节连接器使得该局部最大值在传输线被设计以针对其操作的频率范围的上部中,或恰好在该频率范围之外,这可能是有利的,该技术可以用来有效地(向更高频率)扩展在其上传输线可以提供合适的回波损耗性能的频率范围。

再次参考图10,曲线182示出了如在不使用根据本发明实施例的技术的情况下可能发生的穿过插座的传输线的回波损耗。如这个例子所示,回波损耗实际上在低于大约1.7GHz的所有频率处满足标准,但是然后在所有更高的频率处不能满足标准。如果在传输线中引入谐振,则连接器的回波损耗谱可以被修改为如曲线184所示,其中回波损耗在高达大约2.9GHz的频率得以改进,但是然后在更高的频率处恶化。如图10中可以看到的,回波损耗谱具有从大约1.2GHz延伸到大约2.2GHz的峰186。该峰186在大约1.8GHz处限定了回波损耗中的局部最大值188(其在这种情况下具有高于标准的绝对最大余量)。图10的例子示出了为什么使回波损耗中的局部最大值188靠近连接器的最大操作频率可以有益的。在一些实施例中,局部最大值可以定位在等于连接器的最大操作频率的至少一半但高于连接器的最大操作频率的不超过50%的频率处。通信连接器的最大操作频率可以位于回波损耗谱的峰186内。

在一些实施例中,传输线的低阻抗部分可以是传输线段的容性电抗超过该传输线段的感性电抗的部分。如本领域技术人员已知的,一对导体(诸如差分传输线的两个导体)的容性电抗XC被定义为:

XC=1/2πfC (1)

其中f是频率并且C是电容。容性电抗XC以欧姆为单位表示。一对导体的感性电抗XL被定义为:

XL=2πfL (2)

其中f是频率并且L是电感。感性电抗XL也以欧姆为单位表示。传输线段将呈现分布式容性电抗和分布式感性电抗,其分别指代所讨论的传输线段的每单位长度的容性电抗和每单位长度的感性电抗。根据本发明的一些实施例,低阻抗传输线段可以是其中该传输线段的分布式容性电抗超过分布式感性电抗的段。

在一些实施例中,差分传输线上的低阻抗部分可以通过将导电迹线中的至少一个布线到印刷电路板的内部导电层来形成。如本领域技术人员已知的,常规刚性印刷电路板的常见厚度为大约62密耳。这样的厚度可能太大而不能在印刷电路板的顶层和底层上的导电迹线之间获得足够的容性耦合来便降低传输线的阻抗。因此,在本发明的一些实施例中,导电迹线中的至少一个可以位于印刷电路板的内部层上。为了满足对插座的电流测试要求(例如,在UL 1863中规定的7安培测试),可能有必要加宽在印刷电路板的内部导电层上设置的(一个或多个)迹线,因为热量也不能从这些内部层消散,并且因此大的电流密度可能引起会损坏印刷电路板的过度加热。然而,幸运的是,增加迹线宽度还趋向于增加传输线的两个导电路径之间的容性耦合,并且因此与在差分传输线中形成低阻抗部分的目标一致。

应当理解,根据本发明实施例的低阻抗传输线部分可以以许多不同的方式实现。图6A-图6F示出了示例实施方式。图6A-图6F各自是印刷电路板的两个导电层的一部分的示意性平面图,其示出了可用于形成根据本发明实施例的各种低阻抗传输线部分的传输线段的导电迹线的相对定位。在图6A-图6F中,不同的阴影区域是驻留在印刷电路板的不同层上的导电迹线。这些层中的至少一个层是印刷电路板的内部层。

图6A示出了其中传输线210-1的两个导电迹线212-1、214-1设置在印刷电路板200-1的相邻导电层上以提供低阻抗传输线部分216-1的第一例子。在图6A的实施例中,两个导电迹线212-1、214-1以垂直堆叠的布置布线,以便完全重叠。两个导电迹线212-1、214-1也具有相同的宽度。图6B示出了其中传输线210-2的两个导电迹线212-2,214-2又以垂直堆叠的布置在印刷电路板200-2的相邻导电层上布线以提供低阻抗传输线部分216-2的第二例子。在图6B的实施例中,迹线212-2、214-2在迹线垂直堆叠的区域中被加宽。图6C示出了其中传输线210-3的两个导电迹线212-3、214-3以垂直堆叠的布置在印刷电路板200-3的相邻导电层上布线以提供低阻抗传输线部分216-3的第三例子。然而,在图6C的实施例中,迹线212-3、214-3不完全重叠,而是只在低阻抗部分216-3中部分重叠。

图6D示出了其中传输线210-4的两个导电迹线212-4、214-4以垂直堆叠的布置在印刷电路板200-4的相邻导电层上布线以提供低阻抗传输线部分216-4的第四例子。在图6D的实施例中,导电迹线214-4在低阻抗部分中是线形的,而导电迹线212-4以之字形(zig-zag)图案布线以在与导电迹线214-4大致相同的方向上延伸并且与其具有显著的重叠。图6E示出了其中传输线210-5的两个导电迹线212-5、214-5各自包括垂直堆叠在印刷电路板200-5的相邻导电层上的加宽区域以提供低阻抗传输线部分216-5的第五例子。最后,图6F示出了其中传输线210-6的两个导电迹线212-6、214-6在印刷电路板200-6的相邻导电层上布线以提供低阻抗传输线部分216-6的第六例子。在图6F的实施例中,当从上方观察时,迹线212-6、214-6不太重叠,但是可以彼此足够接近,使得导电迹线212-6、214-6之间的容性电抗超过其感性电抗。应当理解,用于提供图6A-图6F的示例性实施例中所示的低阻抗部分的技术可以组合以创建附加的实施例。还将理解,图6A-图6F的实施例本质上是示例性的,并且许多其它实施方案是可能的。

图11是根据本发明还有的实施例的通信插座的通信插入件420的透视图。通信插入件420可以用在例如插座100的壳体110中。如图11所示,通信插入件420包括印刷电路板430、八个插座导线触头440-1至440-8、以及以IDC形式的八个导线连接端子450-1至450-8。插座导线触头440-1至440-8和八个IDC 450-1至450-8可以类似于上面讨论的插座100中所示的对应的插座导线触头和IDC,并且因此将不再单独描述。然而,如图11中可以看到的,插座导线触头440-1至440-8与插座100的插座导线触头140-1至140-8相比具有不同的交叉配置。印刷电路板430可以包括基板,该基板包括多个堆叠的介电层和导电层,并且可以例如具有图5A所示的配置。

印刷电路板430还包括多个信号电流承载导电路径460-1至460-8(460-4在图11中不可见),其中每个信号电流承载导电路径将插座导线触头440-1至440-8中的相应一个导线触头电连接到IDC 450-1至450-8中的相应一个IDC。每个信号电流承载导电路径460可以包括可以设置在印刷电路板430的不同层上的一个或多个导电段,并且可以包括电连接在印刷电路板430的不同层上的导电段的导电层连接结构,诸如导电通孔。印刷电路板430也可以包括布置在板上或板内以补偿串扰的电子电路元件,诸如电容器和/或感性耦合部分。为简化附图,这些电路元件中的大多数在图11中未示出。

如图11所示,低阻抗部分437-1、437-2分别设置在印刷电路板430上以用于对2和对3的传输线。如在图3-图5的实施例中那样,低阻抗传输线部分通过将差分传输线的第一信号电流承载导电路径过渡到印刷电路板的内部层,并且然后以垂直堆叠的布置布线差分传输线的第一信号电流承载路径和第二信号电流承载路径来创建。

此外,用于对2的差分传输线还包括其中导电路径460-1和460-2在印刷电路板430的同一层上更宽地被间隔开的部分435。这种布置趋向于增加对2的阻抗,使得部分435包括沿着差分传输线的高阻抗部分。类似于以上关于插座100的讨论,在一些实施例中,沿着差分传输线460-1、460-2的低阻抗部分437-1和高阻抗部分435的特性可以被选择,以创建可以影响差分传输线的回波损耗谱的阻抗谐振,该谐振可以被调节以增强传输线在期望频率范围内的回波损耗。

在一些实施例中,低阻抗部分437-1可以具有比预选阻抗(例如,100欧姆)低至少百分之二十的特性阻抗,而高阻抗部分435可以具有比预选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可以与连接器的输出端子(例如,通信插座的IDC)相邻,并且高阻抗部分435可以在连接器的输入端子和第一部分之间。第一部分和第二部分可以彼此直接相邻。

如上所述,根据本发明的实施例的技术可以在通信插座和插头两者中实现。图7-图9示出了包括根据本发明的实施例的插头320的接插线300。具体而言,图7是接插线300的透视图,图8是插头320中的一个的顶后透视图,而图9是插头320的印刷电路板340的透视作品图(perspective artwork view)。

如图7所示,接插线300包括电缆309,电缆309具有封装在护套310中的八个被绝缘的导体301-308(导体301-308在图7中没有被单独编号,并且并非导体301-308中的全部都在图7和图8中可见)。被绝缘的导体301-308可以布置为四个导体扭绞对311-314(对311在图7中不可见,但在图8中示出),其中导体304和305扭绞在一起以形成扭绞对311,导体301和302扭绞在一起以形成扭绞对312,导体303和306扭绞在一起以形成扭绞对313,并且导体307和308扭绞在一起以形成扭绞对314。每个扭绞对311-314形成差分传输线。可以设置诸如带式分离器或十字形分离器的分离器315,其将扭绞对311-314中的一个或多个与其它扭绞对311-314中的一个或多个分离。第一插头320-1附连到电缆309的第一端,并且第二插头320-2附连到电缆309的第二端以形成接插线300。

图8是更详细地示出第一插头320-1的放大图。为了简化附图,从图8中省略了插头壳体的后盖、各种导线梳理和导线保持机制以及应变减轻套。如图8所示,插头320-1包括壳体322,壳体322具有顶面324、前面326和容纳后盖(未示出)的后开口328。插头闩锁330从壳体的底面延伸。壳体322的顶面和前面324、326包括多个纵向延伸的槽332。通信电缆309(参见图7)通过后开口328接纳。包括电缆孔的后盖(未示出)在通信电缆309已被插入其中之后,在壳体322的后开口328上锁定到适当位置中。

还如图8所示,插头320-1还包括放置在壳体322内的印刷电路板340,并且多个插头叶片350-1至350-8安装在印刷电路板340的前边缘处,使得可以通过壳体322中的槽332访问叶片350。可以使用配置为保持印刷电路板340的任何常规的壳体322,并且因此在本文中不进一步详细地描述壳体322。

印刷电路板340可以包括例如常规的刚性印刷电路板或柔性印刷电路板。在绘出的实施例中,印刷电路板340包括常规的多层刚性印刷电路板。

插头叶片350被配置为与配对通信插座的相应触头(诸如例如插座导线触头)形成机械和电接触。如图8所示,八个插头叶片350中的每一个安装在印刷电路板340的前部处。插头叶片350可以以并排关系基本上横向对齐。插头叶片350中的每一个包括沿着印刷电路板340的顶表面向前延伸的第一部分、弯曲到大约九十度的角度的过渡部分以及沿着印刷电路板340的前边缘的一部分从第一部分向下延伸的第二部分。过渡部分可以包括弯曲的外半径,其符合在例如用于兼容工业标准的插头叶片的IEC 60603-7-4中阐述的规范。

插头叶片350中的每一个可以与印刷电路板340分开制造。在绘出的实施例中,插头叶片350中的每一个包括例如具有大约140密耳的长度、大约20密耳的宽度以及大约20密耳的高度(即,厚度)的细长金属条。每个插头叶片350还包括从插头叶片的第一部分(即,沿着印刷电路板340的顶表面向前延伸的部分)的底表面延伸的基柱(未示出)。印刷电路板340包括沿其前边缘布置成两行的八个镀金属通孔342(参见图9)。每个插头叶片350的基柱352容纳在镀金属通孔342中的相应一个内,其中基柱352可以被压入配合、焊接或锡焊到适当位置中,以将插头叶片350安装在印刷电路板340上。

插头叶片350可以以其它方式安装到印刷电路板340。例如,在其它实施例中,细长接触焊盘可以设置在印刷电路板340的顶表面上,并且每个插头叶片350可以焊接或锡焊到这些接触焊盘中的相应一个。应当理解,可以使用许多其它附连机制。此外,可以使用广泛多种不同的插头叶片而不是使用插头叶片350。

参考图9,在印刷电路板340的顶表面和底表面上沿其后边缘设置多个电镀焊盘344。电缆309的导体301-308通过例如锡焊端接到焊盘344中相应的焊盘上。多个导电路径360-1至360-8设置在印刷电路板340上和/或印刷电路板340中。这些导电路径360中的每一个将电镀焊盘344之一电连接到镀金属通孔342中的相应一个,以便在导体301-308中的每一个与安装在镀金属通孔342中的插头叶片350-1至350-8中的相应一个之间提供电路径。每个导电路径360可以包括例如设置在印刷电路板340的一个或多个层上的一个或多个导电迹线。设置镀金属或金属填充的通孔(或本领域技术人员已知的其它层转移结构)以电连接在印刷电路板340的不同层上的各个导电路径360的部分。导电路径360成对布置以形成四个差分传输线371-374。除了下面提到的一个之外,在印刷电路板340上形成差分传输线371-374中的每个差分传输线的两个导电迹线360还通常并排地一起在印刷电路板340上走线,这可以提供相对恒定的阻抗。

多个侵入串扰电路也以与插头叶片350相邻的在各个导电路径360之间插入的电容器380的形式包括在印刷电路板340上。例如,可以设置入侵串扰电路380,以确保插头320-1满足由诸如前述ANSI/TIA-568-C.2标准的工业标准文件所要求的所有对间(pair-to-pair)入侵串扰规范。不幸的是,这些入侵串扰电路380表现为沿着穿过插头320-1的每个传输线371-374的可能使插头320-1难以满足目标回波损耗性能规范的负载,在较高的频率处更是如此(例如,对于500MHz以上的频率,并且对于1GHz以上或1.5GHz以上的频率更是如此)。

如上面讨论的,根据本发明的实施例的通信连接器可以包括在期望频率范围上改进传输线上的回波损耗的低阻抗传输线部分。在一些情况下,这些低阻抗部分也可以被放置为与通过例如在传输线的导电路径中包括感性自耦合区域而形成的高阻抗部分相邻。这些低阻抗部分和高阻抗部分可以创建谐振,并且通过调整相应阻抗的幅度以及低阻抗部分和高阻抗部分之间的距离(以及这些部分与串扰电路和插头叶片之间的距离),这些谐振可以被“调节”,以在所选择的频率范围上为传输线提供改进的回波损耗和/或插入损耗性能。

在图9的示例插头中,传输线373被设计为包括可以被调节以在传输线373上提供改进的回波损耗性能的低阻抗部分和高阻抗部分。具体而言,如图9所示,在传输线373上,导电路径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,导电路径360-3被过渡到印刷电路板340的内部层并且在导电路径360-6上方以垂直堆叠的布置布线。导电路径360-6同样包括螺旋部分376-2。这些低阻抗部分和高阻抗部分可以被调节,以例如在插头320-1的最大操作频率(例如,500MHz)附近创建传输线373的回波损耗谱中的局部最大值,这可以有助于确保传输线373满足在工业标准中阐述的回波损耗规范。

本发明不限于上面所讨论的所示实施例;相反,这些实施例旨在向本领域技术人员完全和完整地公开本发明。在附图中,相同的标号始终指代相同的元件。为了清楚起见,一些部件的厚度和面积可能被夸大。

为了方便描述,空间相关术语,诸如“顶部”、“底部”、“侧面”、“上部”、“下部”等可以在本文中用来描述一个元件或特征与另(一个或多个)元件或特征的关系,如图中所示出的。将理解的是,除图中所绘出的朝向之外,空间相关术语还旨在涵盖在使用或操作中的设备的不同朝向。例如,如果图中的设备被翻过来,则描述为在其它元件或特征“之下”或“下面”的元素将定向为在所述其它元件或特征“之上”。因此,示例性术语“之下”可以涵盖之上和之下的朝向两者。设备可以以其它方式被定向(旋转90度或者以其它的朝向)并且本文所使用的空间相关描述符相应地被解释。

本文所使用的术语仅仅是为了描述特定的实施例而不旨在作为对本发明的限制。如本文所使用的,表达“和/或”包括相关联的列出项目中的一个或多个的任何和所有组合。如本文所使用的,除非上下文明确地另外指出,否则单数形式“一”、“一个”和“该”也旨在包括复数形式。还将理解的是,当在本说明书中使用时,术语“包括”、“包含”指定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在,但不排除一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组合的存在或添加。

前述内容是对本发明的说明,而不应被解释为对其的限制。尽管已经描述了本发明的示例性实施例,但是本领域技术人员将容易地理解,在不实质上脱离本发明的新颖教导和优点的情况下,在示例性实施例中许多修改是可能的。因此,所有这些修改都旨在包括在如权利要求中所限定的本发明的范围内。本发明由以下权利要求限定,权利要求的等效物也包括其中。

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