专利名称：一种电连接器及连接器插座的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电连接器，如用于网络通信系统的RJ式插头及插座连接器，特别是涉及一种可达到高信号传送效能的连接器，如电信工业协会(Telecommunications Industry AssociationTIA)/电子工业联盟(Electronic Industries AllianceEIA)所规范的第六类性能(CAT6)。
背景技术：
随着因特网使用量越来越大，和人们对网络应用的复杂性的逐步增加，驱使着信息网络人才和架构网络的经理人，必须提供加快网络数据传送交换的速度成为其网络服务的基本配备。电信工业协会/电子工业联盟(TIA/EIA)建立一高效能配件类型称为第六类性能(CAT6)来满足上述的需求。
此高效能配件组是用RJ45插座与插座的规格。所接受在这样一个连接器的线路规格包含一线路具有中央成对的导线连接于连接器上，及一分离两侧成对的导线连接于连接器上。此分离导线对的一导线接触点是在中央导线对的导线接触点的各侧上。当此一RJ45插头与一RJ45插座结合时，具有高频率的信号(根据其标准)，则其分离导线对会遭遇来自于其它导线对的一显著的近端串音(Near End Cross TalkNEXT)问题。
上述导线中的一对线路的电子信号可以与导线中的另一对线路相耦合以补偿或抵销串音。JP64 20690(JP`690)揭露一组合式的电话插座具有一串音预防功能，在其中安装一电容器于一箱体内。一印刷电路板上具有金属接线(traces)连接至该电容器，也连接于绝缘位移接触(InsulationDisplacement ContactsIDCs)与该插座的接触弹簧之间。在JP`690的说明书“图4”中显示一排列方式，其中该金属接线用以形成一电容器来抵消串音。这些金属接线由左至右的互相相交。JP`690显示两个不相连的电容器连接至电路板上互相连结的金属接线以降低插座中的串音，而且电路板上相互连接的金属接线的线路提供电容的交互作用以减少串音。
美国专利案号5997358(US`358)揭露一达到高传输效能(CAT 6)的电连接器，借着提供两个或以上的补偿平台，用以引进已决定的、介于导线对之间的补偿总量。其中，一第一补偿平台施加一补偿信号，而与其它补偿平台有一时间延迟的关系。在第一平台上，串音补偿被引用介于在已知频率下一第一组已决定了强度和相位的导线对之间。在第二平台上，串音补偿被引用介于在已知频率下一第二组已决定了强度和相位的导线对之间。再者，第一平台的强度强于此干扰的串音且第二平台再引入此干扰的串音。数个补偿平台被用以补偿其相位问题，因为，在高频下，被引入的串音补偿不可能180度完全的异步于干扰的串音。
发明内容
本发明的目的在于提供一种连接器插座，其包含有成对导线的弹性接触导线于数条线路中，使一RJ式接触接口与一RJ式插头连结，且具有一印刷电路板上相互连结的电路图，及提供串音补偿，已达到高标准的生产能力。
本发明的另一目的在于提供一连结器插座，其包含一中央弹性接触导线对(在第一传输线内)，和一弹性接触导线的分离导线对(在第二传输线内)，其各具有一导线于该中央弹性接触导线的各一边，且具有定义一RJ式接触接口的导线，并具有互相连结的电路图，如一简化的印刷电路板，以便于每一串音源只有一单一串音补偿组件(提供一补偿信号)，其中借着第一传输线路与第二传输线路携带且从补偿组件而来的信号在250MHz下，强度不超过-46dB。
为了实现上述目的，本发明提供了一种电连接器，其包含一电路板，其中有互相连接的导线，个别的延伸介于一弹性接触末端点位置与另一端点位置之间。还提供一组弹性接触导线，每一导线个别地连接至其中的一个弹性接触末端点位置。该组弹性接触导线中的每一个具有一插头接触区域并定义一弹性接触传导路径，其路径从其相关的一插头接触区域至其个别的一弹性接触末端点位置，此距离要在6.7mm以下，甚至在6.2mm以下。
此外，附加一组弹性接触导线，其任一导线个别地连接至其中一个弹性接触末端点位置。此组附加的弹性接触导线包含一右外侧的弹性接触导线在其它组弹性接触导线的右方，与一左外侧的弹性接触导线在其它组弹性接触导线的左方。此组附加的弹性接触导线的每一导线含有一插头接触区域并定义一弹性接触传导路径从一相关插头接触区域到个别的弹性接触末端点位置的距离为10mm以上。如此可允许一弹性接触的组态达到插座与插座其物理上的需要。
该弹性接触末端点位置并列于邻近的弹性接触末端点位置，自该插头接触区域，其具有不同的间隔距离且第一组弹性接触导线的部分导线具有一长度介于4.8mm到5.2mm的弹性接触传导路径及第一组弹性接触导线的其它导线具有一长度介于4.0mm到4.4mm的弹性接触传导路径。
一对相互连结的导线和电线连接的弹性接触导线组成传输线路的一部分。该连接器还包含一第一/第二串音补偿组件以提供一串音补偿信号介于一线路的一第一互相连接导线与另一线路的一第二互相连结导线之间，且包含一第二/第一串音补偿组件提供一串音补偿信号介于该一线路的一第二互相连接导线与该另线路的第一互相连结导线之间，而每一串音补偿组件被应用于或邻近于该末端点位置。该第一/第二串音补偿组件与该第二/第一串音补偿组件可能是唯一在电路板上的串音补偿组件连接介于第一线路与第二线路之间。另一串音补偿组件提供一串音补偿信号介于一线路的一互相连结导线与第二线路的一互相连结导线之间。该另一串音补偿组件提供一另一串音补偿信号应用于自该一线路的一末端短位置及该第二线路的末端点位置或于或该相对的末短点位置(IDC末端点位置)的距离小于7.2mm，或小于6.7mm或6.2mm。
为了实现上述目的，本发明提供了一种电连接器插座，其具有一本体，一支撑部与一插头接受部且定义一开口带有一嵌入平面，及一电路板镶嵌于该支撑部以将电路板放置位置相对于该插头接受的嵌入平面。该电路板有电路追踪自弹性接触末端点位置个别延伸出去。该弹性接触末端点位置包含一第一组弹性接触末端点位置，其距离该嵌入平面一第一距离长度，还包含一第二组弹性接触末端点位置距离该嵌入平面一第二距离长度，以及包含一第三组弹性接触末端点位置，其距离该嵌物平面一第三距离长度。数个弹性接触导线，每一个个别连结于该弹性接触末端点位置之一，并具有一插头接触区域。该插头接触区域距离该嵌入平面一预设距离。
每一弹性接触导线提供一传导路径，其路径是从该插头接触区域到其个别弹性接触末端点位置。此弹性接触导线连接至第一组的弹性接触末端点位置与第二组的弹性接触末端点位置有助于使传导路径长为7mm以下。而此弹性接触导线连接至第三组的弹性接触末端点位置也有助于使传导路径长为7mm以上。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
图1为本发明第一与第二实施例的插座配件组的透视图；图2为图1中插座配件组的插座覆盖部的透视图；图3A显示图1中的插座配件组搭配一具有六根接触导线的RJ插头的部分剖面侧视图；图3B显示图1中的插座配件组附加一具有六根接触导线的RJ插头插入一相配位置的端面剖视图；图3C显示图1中的插座配件组搭配一具有八根接触导线的RJ插头的部分剖面侧视图；图3D显示图1中的插座配件组附加一具有八根接触导线的RJ插头插入一相配位置的端面剖视图；图4A显示一组弹性接触导线的弹性接触点，在印刷电路板上自一接触区域至一末端点位置的信号路径长度的电路板的剖面图；图4B显示一组弹性接触导线的弹性接触点，在印刷电路板上自一接触区域至一末端点位置的信号路径长度的电路板的剖面图；图4C显示一组弹性接触导线的弹性接触点，在印刷电路板上自一接触区域至一末端点位置的信号路径长度的电路板的剖面图；图5为一透视图，显示图1的该插座配件组与一用虚线表示且具有八根接触导线的RJ插头相配对，并显示自该接触区域至该插座开口的平面的一距离长度；图6为一以数个平面的观点来解释本发明的第一及第二实施例中的一第一或唯一补偿相位的串音补偿的观点；图7为图1中插座配件组的第一实施例中的电路板的一第一侧的线路图；图8为图7中电路板的一第二侧的线路图；图9为一直角坐标图，显示弹性接触偏折与弹簧长度之间的关系；图10为依据本发明的第二实施例的解释图表，描述第一及第二补偿相位的串音补偿的观点；
图11为图1中插座配件组的第二实施例中的电路板的一第一侧的线路图；以及图12为图11中电路板的一第二侧的线路图。
其中，附图标记1、2、3、4、5、6、7、8传输线路的信号路径10插座配件组12插座塑料覆盖部分13串音补偿组件14插座本体塑料部分15绝缘位移接点16容置槽18插头开口21、22、23、24、25、26、27、28弹性接触导线31、32、33、34、35、36、37、38金属接线41、42、43、44、45、46、47、48弹性接触导线末端点位置53串音补偿组件56串音补偿组件60RJ式插头的导线接触点62RJ式插头63卡锁组件64串音补偿组件66、66’ 印刷电路板68串音补偿组件70插头接触区域81、82、83、84、85、86、87、88金属通孔90弹簧支撑物具体实施方式
请参阅所提供之图示，图1显示一插座配件组10。插座配件组10为以下所讨论的许多实施例中之一。如以下所讨论，不同实施例中的差别在于其不同的电路板线路的制作。此外，每一实施例中的插座配件组10具有一插座本体塑料部14及一插座塑料覆盖部12。插座本体塑料部14包含有数个容置槽16用以收纳金属线，使其与绝缘位移接点15电连接。此外，插座塑料覆盖部12包含有一插头开口18以供一RJ式的连接接口置入，且于插头开口18的适当位置放置弹性接触导线21至28。另外，插座配件组10可以独立使用或是镶嵌于一排相似的插座每一实施例中的座10具有数个容置槽用以收纳金属线其与连此外，有以RJ式的连接接口置入且于插头开口18的21至28，而组成一跳线面板(patch panel)。
特别说明的是，在本实施例中所示的弹性接触导线21至28，其整组配置可具有不同的几何形状。其最外侧的弹性接触导线21及28所具有的几何形状极相似于已知的弹性接触导线，但比之较长一点。任一最外侧的弹性接触导线21及28末端接于电路板66(参照图3A及图3C)，而另一端往上及往后延伸(朝向插头开口18的平面)至一接触点或接触区域70。如图4A、图4B及图4C所示，其接触导线22、24及26与接触导线21及28相比具有一较短的长度并自电路板66上的末端点42、44、46以依不同于接触导线21及28的角度向上延伸后并再向后延伸。又，接触导线23、25、27具有与接触导线22、24、26相近的长度，而其末端分别为电路板66上的末端点43、45、47，且位于接触导线22、24、26的末端点的后方。每一弹性接触导线21至28其末端连接于印刷电路板66上。借着不同的几何形状可允许弹性接触导线22至27于电路板末端点的位置有不同的间隔距离，而其仍然提供接触点于接触区域70。如上述的排列方式，当RJ插头62插入接触位置时，弹性接触导线21至28会分别与相对应的RJ插头的导线接触点60相结合。
如图3A至图3D所示，其RJ插头62插入插头开口18处取得一接触区域。在此接触区域中，插头接触点60从插头开口18的平面上延伸一段距离至接触位置。从接触点60(及接触区域70)至开口18所形成的平面的距离，在RJ插头插入其接触位置时，接近标准值(在可容许范围之内)大约为8.4mm。典型的RJ插头62上具有一卡锁组件63使其插头与插座覆盖塑料部12的表面相接合，以将插头固定在接触位置。借此维持此组接触点60(插头接触区域70)至开口18所形成的平面的距离。此外，尽管在此组弹性接触导线21至28当中有三种不同的几何位置，每一弹性接触导线的与插头接触区域70至开口18所形成的平面的距离是几乎相同的。借助弹性接触导线21至28的不同的几何位置，可降低或避免邻近的弹性接触导线21至28在插头接触区域70外的区域而来的串音耦合进来。
如图7及图8所示，弹性接触导线21、28在电路板66上个别的末端点位置41、48比弹性接触导线22、24、26的末端点位置距离接触区域70的距离要远许多，而与开口18所形成的平面的距离要近许多。又，弹性接触导线22、24、26沿着电路板66上的末端点位置比弹性接触导线23、25、27的末端点位置距离开口18所形成的平面的距离要近。就其本身而论，此不同的末端点位置提供了自末端点位置41至48至接触区域70不同的距离或信号路径(不同传导路径长度)。
请参阅图4A、图4B、图4C及图5，印刷电路板66上具有金属通孔41至48分别接受弹性接触导线21至28而分别形成其末端点位置。绝缘位移接触(insulation displacement contactIDC)经由金属通孔81至88连结至电路板66。而金属通孔41至48经互相连结的导线以金属接线31至38的形式分别地连结至其个别的金属通孔81至88。借助金属通孔41至48，金属通孔81至88及金属接线31至38，联系着从弹性接触导线21至28而来的信号传输路径。
插座配件组10提供了一高效能通信用途的通信线路。每一传输线路包含有一对信号路径。举例来说，上述信号路径包含一对信号路径1、2，一对信号路径3、6，一对信号路径4、5，及一对信号路径7、8。信号路径1、2是在插座配件组10的范围内，借着多个导线所组成，包含弹性接触导线21、22，金属通孔41、42，金属接线31、32，及绝缘位移接触上的金属通孔81、82及与之连结的绝缘位移接触15。由此可见，除了信号路径3、6的区域是由弹性接触导线23、26所组成以外，大部分成对的信号路径是由互相邻近的线路所组成。而弹性接触导线23、26是分开的，有弹性接触导线24、25置于其间。弹性接触导线24、25为导线的中央导线对(Center Pair)或中央线路导线(Center Line Conductors)。而弹性接触导线23、26为一导线的分离导线对(Split Pair)，或分离线路导线(Split Line Conductors)。串音(Crosstalk)问题的产生主要是在导线23的区域范围内，由于其一侧为导线22，有来自传输线路1、2的信号，而另一侧为导线24，有来自编号4、5的传输线路的信号。而导线26的一侧为导线24有来自传输线路4、5的信号与另一侧为导线27有来自传输线路7、8的信号。
此外，有一些导电的金属接线并非用来提供线路的信号路径。反而，一线路的金属接线和另一线路的金属接线相互作用而形成一电容(特别是一反应性组件具有电容与感应等方面)于此为一串音补偿组件。图7显示一串音补偿组件64，其中包含金属接线连接至弹性接触导线24及26的末端点位置。另，一补偿组件53具有金属接线连接至该弹性接触导线23及25的末端点位置。补偿组件53会导出一补偿信号V2，其强度基本上与来自弹性接触导线23、24及接触区域70之间的串音信号(干扰信号)V1的强度相同。而补偿组件64会导出一补偿信号V2，其强度基本上与来自弹性接触导线25、26及接触区域70之间的串音信号(干扰信号)V1的强度相同。
如图6所示，为了补偿该噪声V1，需附加一信号V2于V1应用的位置或区域(接触区域70)的后面一段距离(沿着信号路径)。考虑从一数个平面的观点如图6，此距离会造成一相位延迟，在图6中表示为Ψ。从图6中可看见V1及V2的向量和为Vt，其两分量为Vtx＝V2sinφ……(方程式一)Vty＝V2cosφ-V1……(方程式二)Vt的大小为|Vt|=V22sin2φ+V22cos2φ-2V1V2cosφ-V12]]>……(方程式三)申请人发现当∂Vt∂V2=0]]>时，Vt有最小值，即当V2＝V1cos Ψ时会发生。因此|Vt|minimum=V1(1-cos2φ)]]>……(方程式四)虽然所需要的补偿向量可以被正确的计算，但是在制造中没有容限问题介入是不可能的。给予12.5％可容许范围是合理的并可获得的容限程度为V2＝0.875 V1cosΨ或V2＝1.125 V1cosΨ取V2＝1.125 V1cosΨ，可得
|Vt|=V1(1-0.984cos2φ)]]>……(方程式五)从方程式五来看，很明显的可以看出Vt与cosΨ成正比，因此与延迟相位Ψ成反比。考虑一型号六(CAT 6)的连接器硬设备的真实的例子，根据TIA/EIA568B.2-1可以得到一Vt在250MHz下强度不超过-46dB。从之前提过的标准值，可以知道V1介于中央导线对与分离导线对之间必须在250MHz下强度为-29dB。将这些数据代入方程式五中，可以得到10log(1-0.984cos2φ)＝-17本发明的第一实施例限制此补偿信号为单一补偿信号(单一补偿组件)，如此Ψ就不能超过3.8度。此外，近端串音噪声的产生是不可接受的(CAT 6的效能无法达到)。申请人也发现如果其制造容忍度超过14％，就没有明显的方法来运用单一补偿信号来达到CAT 6的效能需求。
当考虑电磁波在铜制的传输线中行进时，可以用一常用的速度因子为0.65。频率250MHz的电磁波其波长为0.78公尺。就本身而论，与延迟相位3.8度相关的物理的长度为8.2mm。然而，由于此补偿信号采用圆形的轨道在传输线中行进(用传输线路的第一信号路径与第二信号路径)，V1与V2之间的真实距离(介于接触区域与补偿组件连接区域之间)通常少于4.1mm。具有10％的制造容忍度，是现今制造技术能力的临界，则其效能能使V1与V2之间的距离(介于接触区域与补偿组件连接区域之间)达到较长的6.2mm。本发明的插座与插座配件组10特别提供一使介于插头与插座中的一个或多个弹性接触导线21至28的接触点70到补偿信号应用点之间的距离少于6.2mm。该补偿信号是借助补偿组件(e.g.，53、64)其中之一所导出与应用，就如其个别的弹性接触末端点区域的该金属通孔41至48。
图5显示一静止的弹性接触导线21至28，图标绘出这些弹性接触导线21至28于接触状况下的位置(此接触状况已显示于图3)。图4A至图4C显示信号路径介于插头接触区域70至印刷电路板66(66’)上的末端点的长度。从图5、图4A及图4C中，可以观察到两组导线22、24、26及23、25、27的信号路径长度比导线21、28的信号路径长度要短。此缩短的信号路径长度(包含经过曲线的恶信号路径长度)可以从图4A至图4C观察。导线21及28的信号路径长度比先前的插座更长，但却是更适合的。导线21及28的信号路径长度是可以被缩短的，但在本发明中为提升插座配件组10的效能中是不必要的(最重要的是中央导线24、25与分离导线23、26的串音衰减)。特别是在导线23、24、25、26的串音是更重要的问题，本发明提供一从接触区域70到个别的导线23、24、25及26的末端点43、44、45及46之间较短的距离。再者，根据本发明，补偿组件64及补偿组件53分别应用于个别的导线23、24、25及26的末端点。导线23、24、25及26的信号路径长度在个别的情况下小于6.2mm。在最佳实施例的描述中，从插头62及插座配件组10的插头接触区域70到导线23、25及27的距离为5mm。而在最佳实施例的描述中，从插头62及插座配件组10的插头接触区域70到导线22、24及26的距离为4.2mm。其末端区域位于不同位置提供不同的间隔距离，造成不同的信号路径长度。并且，邻近导线其不同的几何位置可允许较小的信号耦合来自于邻近的导线(减少起始的串音信号V1)，因此，只需要一较小的补偿信号V2。再者，导线24及26具有相同的路径长度更有帮助于借助一般补偿组件64来补偿信号。同样地，导线23及25具有相同的路径长度是有帮助于借助一般补偿组件35来补偿信号。又，如以上所述，外侧导线21及28的信号路径长度是不需缩短的(如以上实施例所述)。因此，用于导线22至27中，提供较短与较精准的信号线路的费用，可以不用花在弹性接触导线21及28的情况上。
影响着分离导线对线路(弹性接触导线23及26)的串音，有来自左侧线路(弹性接触导线27及28)与右侧线路(弹性接触导线21及22)已被补偿。在右侧的线路对中的弹性接触导线21对分离导线对中的弹性接触导线23无重要的影响。然而，右侧的线路对中的弹性接触导线22是邻近于分离导线对中的弹性接触导线23，因此会产生信号的耦合。而左侧的线路对中的弹性接触导线27是邻近于分离导线对中的弹性接触导线26，因此也会产生信号的耦合。此外，一第三串音补偿组件13连接于电路板66，以提供右侧第三传输线中的第一信号路径(21、41、31)及第二传输线中的第一信号路径(23、43、33)间的串音补偿，为唯一应用于第三传输线中的第一信号路径与第二传输线中的第一信号路径之间的串音补偿。再有，一第四串音补偿组件68连接于电路板66，提供左侧第四传输线中的第二信号路径(28、48、38)及第二传输线中的第二信号路径(26、46、36)间的串音补偿，为唯一应用于第四传输线中的第二信号路径与第二传输线中的第二信号路径之间的串音补偿。此外，借助一阻抗平衡组件可提供更好的效能(但不是必要的)。
实施本发明的单一补偿系统时，弹性接触导线21至28仍然必须呈现符合RJ45形式接头的机械外观需求，同时，也必须考虑到为配合RJ45形式的接头，接触弹簧(Contact Spring)可允许的偏折量(Deflection)。
RJ45接头的弹性接触导线21至28可以为一悬臂梁。而此悬臂梁的梁长度与其偏折之间的关系整理如下δmax=2σwl23Eh]]>(方程式六)δmax为没有达到屈折点前的可允许的偏折。
σw为没有达到屈折点前的可允许的应力。
l为负重与支撑物的距离长度。
E为物质的杨氏系数(Young’s Modulus)。
h为梁臂剖面的高度。
就像一般用于此种电连接器的弹簧一样，上述弹性接触导线是由含磷的铜金属所制。其具有E值大约为110000牛顿/平方公厘(N/mm2)。σw的数值大约为600牛顿/平方公厘(N/mm2)。一常见的RJ45接触弹簧具有一高为0.35mm且宽为0.4mm的截面。把这些数据带入方程式六中，可以得到如图9所描述的δmax与l的关系。
如图9所示，可以发现当弹簧长度小于7mm时，弹簧可允许的偏折小于0.5mm。美国联邦通信委员会(Federal Communications CommissionFCC)第六十八部分要求该弹簧的偏折有一0.3mm的容忍度，用以覆盖插头片高度的容忍度。制造议题提供制造错误中另一0.3mm的偏折容忍度。为使这个问题更复杂，TIA/EIA 570需要RJ45插座与一六个槽(position)的RJ11插头兼容(请参照图3A及图3B)。RJ45插座的第一脚(pin1)与第八脚(pin8)将额外增加0.8mm的偏折。因此，一RJ45接触弹簧所需最小偏折大约为1.5mm。从图9来看很清楚的知道，依一惯例的弹簧设计，此弹簧的长度不会少于10mm。
根据本发明，此单一补偿方法的实行是运用弹性接触导线22至27，其具有自接触区域70至其末端点位置42至47一缩短的距离长度，即至串音补偿组件(以一单一补偿的形式)的距离。然而，如以上所指出，为要达到新的效能需求上所需的高效能，一传统上的设计无法缩短弹簧的长度，也无法满足其上述的利用FCC及TIA/EIA570所提及偏折量的需求。根据本发明，借着提供弹性接触导线22至27，使从接触区域70至串音补偿组件(以一单一补偿的形式)距离长度缩短来符合效能的需求，反之，弹性接触导线21及28(pin1信号路径及pin8信号路径)和其它弹性接触导线22至27比起来有较长的路径。随着TIA/EIA 570偏折量的需求，只应用于弹性接触导线21及28(pin1及pin8)且此较长的弹性接触导线符合需要。此外，此弹性接触导线22至27具有较已知的截面更细的截面，其高为0.3mm(于较小的容忍变化程度会更小)，其宽为0.4mm(于较小的容忍变化程度时会更小)。这样确保此弹簧的偏折量足够大。在另一实施例中，一截面具有高为0.2mm，其宽为0.4mm(于较小的容忍变化程度时会更小)。当该截面的高度降低时，其接触力也降低，故在某些情况中，会运用一绝缘的弹簧支撑物90来维持其接触力。
本发明的另一实施例如图10至图12所示。此连接器10具有一电路板66’，并用一个以上的补偿组件于部分的路径中(多相补偿)。连接器10呈现一在500MHz下且具有10G效能的硬件。要设计高频率且高效能的一连接器，需运用一熟知的串音补偿方案称为多相补偿，如前所述的技巧，提供一补偿相位介于相同线路中之间，除了第一相位以外。但是，如果其频带过宽(以便提供高处理效能一带宽Bandwidth)，此补偿的延迟时间会造成于该频带两端点的效能平衡不易。关于弹性接触导线长度及末端点相对于接触区域70的技巧也被运用于具有10G效能的第二实施例中的第一相位，并提供至少一第二相位。
如果V1为一向量且代表插头/插座的近端串音(Near-End-Cross-Talk；NEXT)，为要补偿其噪声(串音)，运用一公知的多相补偿技巧施加一第一补偿为一对抗的信号向量V2于一些串音引入点(于接触区域70附近)的位置。信号V2具有的强度大约为信号V1强度的两倍。此外，一向量具有与V1相同的极性(介入相同路径的交互作用，即起始的串音噪声)与强度作用于V2之后一相同距离以平衡V2的时间延迟效应。图10即描述此观念。我们可以计算向量和如下Vx＝V2sinθ-V1sin2θVy＝V2cosθ-V1(1+cos2θ)
随着以上所示，该余向量为Vres=V2x+V2y=V2-V1cosθ]]>……(方程式七)依过去的经验是使余向量Vres在带宽(bandwidth)中点为零，以致于此效能会在两端点对称平衡。使近端串音为零的频率称为调谐频率(tunedfrequency)。因此，我们知道在调谐频率下V2＝2V1(cosθ2)据此，可以得到任何频率下的残余频率(residual noise)，其中下标符号t代表调谐的(tuned)。
Vres＝2V1(cosθt-cosθ)……(方程式八)为了降低余弦函数之复杂度，可以取其泰勒级数(Taylor’s series)cosx=1-x22!+x44!-......]]>由于θ及θt远小于1，可以忽略高次方项，不影响其精确度。
θ=2πlfv]]>其中1为信号行进的距离长度，相等于V1与V2之间距离的两倍。而v为信号传输速率，f为频率。把上式各项代入方程式八，可以得到Vres=4π2l2V1|f2-f12v2|]]>……(方程式九)从方程式九，可以清楚的知道在带宽(bandwidth)的端点，其残余噪声Vres会与1的平方成正比，即与距离的平方成正比。
|f2-ft2|，当f＝ft时，Vres＝0。
接着再来考虑制造容许度。为了使计算更容易理解，误差被归纳于该原始向量中。
Vx＝V2sinθ-V1sin2θ
Vy＝V2cosθ-tV1(1+cos2θ)，此t为容限因子(tolerance factor)。
Vres=V14(cosθt)2-4(t-1)cosθ(cosθt-cosθ)+(t-1)2]]>……(方程式十)余弦函数的泰勒级数导致cosθt-cosθ=2π2(f2-ft2v2)l2,]]>及cosθ=1-2π2l2(f2v2)]]>使得A＝4(cosθt-cosθ)2-4(t-1)cosθ(cosθt-cosθ)+(t-1)2将余弦级数带入上式A中，并且从方程式10中，可得A=(2πv)4(f2-f12)(tf2-f12)l4-2(t-1)(2πv)2(f2-f12)l4+(t-1)2]]>……(方程式十一)，及20log10Vres＝20log10V1+10log10A……(方程式十二)现在来考虑真实情况中的因子，TIA/EIA定义了一新增的CAT 6配件组类型以应用于10G以太网络，其操作频率于1MHz至500MHz之间。一适当的调频为250MHz。考虑较低端短的残余噪声，10MHz为最低频率且被TIA/EIA定义为一测试插头数值。取一结合3，6一对线路与4，5一对线路的一中央测试插头，该V1经由非嵌入式测量为-57dB。借着TIA/EIA 568B.2-1的标准所可允许的残余噪声为-74dB。把此极限值代入方程式十一，可以得到A，其数值必不大于0.02。如果假设一容限因子(tolerance factor)t＝1.13，其大约有12.5％的正常容忍度，且一正常传输速度v＝2.0e8，从方程式十，可以得到3792l2+16l2-0.03≤0。此结果系为l≤13.4，且V1与V2之间的距离长度需小于6.7mm，即自接触区域70至该末端点位置的距离，也是该串音信号到第一补偿位置的距离。
请参考图11及图12，显示一电路板66’与上述的电路板66有相同的线路部署方式。特别地，该第二实施例中的该电路板66’连接于一插座本体塑料部14，其具有容置槽16以供绝缘位移接点15用，并具有一塑料覆盖部12(如图1及图2所示)。电路板66’具有弹性接触导线21至28，其终止(连接至电路板金属接线)于个别地末端点位置41至48。该末端点位置特别是金属通孔或是其它技巧用以连接该弹性接触至电路板上的金属接线。
随着更高处理能力的应用(10G)，使用一插座配件组10及一电路板如电路板66’，其通信仍然基于数条通信线路或传输线路，且每一线路是基于一对对的信号路径中。在图11及图12中，该信号路径(此路径的起点与终点是由电路板66’上电路金属接线31至38所连结)标示为1至8。而末端点位置41至48连接随着其各自互相连结的导线或金属接线31至38。金属接线31至38延续该传输线路的信号路径1至8。此四个传输线路具有路径1至8分别连于其相关的该弹性接触导线21至28通过金属通孔或末端点位置41至48，连于金属接线31至38，再连至金属通孔或末端点位置81至88，且连接至分别地绝缘位移接触(IDC)15上。
信号路径1及2为左外侧的传输线路并且包含弹性接触21及22，金属通孔41及42，且金属接线31及32借着金属通孔81及82连接至个别地绝缘位移接触点15。信号路径7及8为右外侧的传输线路并且包含弹性接触27及28，金属通孔47及48，且金属接线37及38借着金属通孔87及88连接至个别地绝缘位移接触点15。信号路径4及5为中央传输线路并且包含弹性接触导线24及25，金属通孔44及45，及金属接线34及35借着金属通孔84及85连接至个别地绝缘位移接触点15。信号路径3及6为传输线路的分离导线对并且包含弹性接触导线23及26，金属通孔43及46，及金属接线33及36借着金属通孔84及85连接至个别地绝缘位移接触点15。
本发明的第二实施例中用于串音的补偿信号时常为多项补偿。可借助电容器得到一第一补偿信号相位，如电容器64及53，其从信号路径导出一信号，在起初不被在插头接触区域70或接近该区域的串音所影响。该第一补偿相位导出一补偿信号V2。第二相位(第二相位不应用于任何线路及该中央线路及分离对线路，而具有一注明的不对称的延迟相位)应用于补偿信号V2，其大约为原始串音的两倍强度。如果没有第二相位实施于线路之间，此单一项位补偿信号会有如上所述大约相同的数值被导出。补偿信号的第二相位再导出一信号V1，最好是与V2与原始串音V1有相似的间隔距离。因为补偿组件64及53应用相当接近于该末端点位置44，45，45，43上，且基于弹性接触导线21至28的弹性接触组态，V2或单一相位(相反但与V1的大小相等)被导出于信号路径上，此路径从接触区域起校于6.7mm或6.2mm。一串音补偿组件(电容器)13连结于该电路板66，以提供串音补偿，应用介于路径1及3之间的补偿信号。补偿组件13为唯一的相位或第一相位(但用于不同线路)，如第一实施例中所示的阻抗平衡组件。
为了要达到更大的带宽(高处理能力)，需要提供另一补偿组件56，并导出一补偿信号对应于V1，此信号是基于信号路径5及6之间的交互作用，此信号路径起初被发生于插头接触区域70或接近该区域的串音V1所影响。补偿组件56自该末端点位置45，46延伸长度在6.2mm至7.2mm范围之间，大约为6.7mm，故，补偿组件56提供了补偿信号V2相对于补偿信号V1的应用。至于多相补偿的实施，需利用二相等的延迟相位介于在信号向量中，(即该原始串音，该第一补偿信号，及该第二补偿信号)。在较佳实施中，一不对称的延迟相位用以分隔那些信号相位为唯一一组具有一第二相位的路径。此外，由于介于该第一补偿向量(补偿信号V1)与该原始串音向量之间的延迟相位逐渐缩小，故所需的平衡补偿(第二补偿信号)亦非常的小，然而，所受该微小信号的延迟相位错误的最终影响微不足道的。就其本身而言，补偿组件56也需要被应用以便提供一较大的延迟相位，也因此需额外提供一较小的补偿信号强度。如此，考虑补偿线路所需的区域范围，该第二补偿(该补偿组件56)需远离该第一补偿(64，53)。举例来说，补偿组件64及53所提供之V2(该第一补偿相位)距离该原始串音(V1)小于6.7mm，该第二补偿以该补偿组件的形式部署如一不对称的延迟相位，也可能连结于末端点位置85，86上以提供很好的10G的效能(TIA/EIA新增一CAT 6配件组类型以应用于10G以太网络，其操作频率于1MHz至500MHz之间)。
当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种电连接器，其特征在于，包含一电路板，具有相互连结的导线分别地延伸介于弹性接触末端点位置至其它末端点位置之间；以及一组弹性接触导线，其中每一导线端点分别地连结于该弹性接触末端点位置中的一位置，该组弹性接触导线中的每一该弹性接触导线具有一插头接触区域并定义一弹性接触传导路径从一相关联的该插头接触区域至其个别的该弹性接触末端点位置，其长度为6.7mm以下。
2.根据权利要求1所述的电连接器，其特征在于，还包含一组弹性接触导线的一第二组导线中的每一导线端点个别连结于该弹性接触末端点位置中的一位置，该组弹性接触导线的该第二组导线包含一右边外侧的弹性接触导线于该组弹性接触导线的右侧及一左边外侧的弹性接触导线于该组弹性接触导线的左侧，该组弹性接触导线的该第二组导线中的每一导线具有一插头接触区域并定义一弹性接触传导路径从一相关联的该插头接触区域至其个别的该弹性接触末端点位置，其长度为10mm以上。
3.根据权利要求1所述的电连接器，其特征在于，该弹性接触末端点位置并列于邻近的弹性接触末端点位置其具有不同的间隔距离自一相关联的弹性接触导线的该插头接触区域且该组弹性接触导线的部分导线具有一长度介于5.8mm到6.2mm的弹性接触传导路径及该组弹性接触导线的部分导线具有一长度介于5.6mm到6.0mm的弹性接触传导路径。
4.根据权利要求1所述的电连接器，其特征在于，互相连接导线的导线对及电连结的弹性接触导线形成传输线路的一部份，还包含一第一/第二串音补偿组件，以提供一串音补偿信号介于一线路的一第一互相连结导线及另一线路的一第二互相连接导线之间；以及一第二/第一串音补偿组件提供一第二/第一串音补偿信号介于该一线路的一第二互相连结导线与该另一线路的一第一互相连结导线，而每一该串音补偿组件应用于或相当邻近于该末端点位置。
5.根据权利要求4所述的电连接器，其特征在于，该第一/第二串音补偿组件及该第二/第一串音补偿组件为该电路板上唯一的补偿组件，而连结于该第一线路与该第二线路之间。
6.根据权利要求4所述的电连接器，其特征在于，还包含另一串音补偿组件以提供一第二相位串音补偿信号介于该一线路的一互相连接导线与该第二线路的一互相连结导线。
7.根据权利要求6所述的电连接器，其特征在于，该另一串音补偿组件提供一另外串音补偿信号应用于其距离自该一线路的该相互连接导线的一末端点至该第二线路的该互相连接导线的距离小于7.2mm以下。
8.根据权利要求6所述的电连接器，其特征在于，该另一串音补偿组件提供一另一串音补偿信号，并应用于该其它的末端点位置的其中两者间。
9.一种连接器插座，其特征在于，包含数个弹性接触导线，以提供成对导线至数个传输线路，且定义一RJ插头接触区域带有一强度的串音介于一传输线路，其具有弹性接触导线的一中央导线对与一传输线路，其具有弹性接触导线的一分离导线对之间，该弹性接触导线中的分离对导线包含在该中央导线对的每一侧各具有一弹性接触导线；互相连结的导线，连结至该弹性接触以作为该线路的一传导路径；以及串音补偿，介于该具有中央导线对的线路与该具有分离导线对的线路之间，应用于该互相连结的导线中之一，且该弹性接触导线从该接触区域至一沿着该路径的位置，其长度不超过6.2mm。
10.根据权利要求9所述的连接器插座，其特征在于，该互相连结的导线包含有数个金属接线设置于一电路板上，该电路板具有金属通孔以供每一该金属接线与其相对应的一该弹性接触导线之间的电连接，且该串音补偿包含一金属接线连结至该具有中央导线对的线路与一金属接线连结的该具有分离导线对的线路。
11.根据权利要求10所述的连接器插座，其特征在于，该串音补偿连结的该镀金属通孔应用该串音补偿于邻近的一接口介于该追踪线其中之一与其相对应的一该镀金属通孔之间。
12.根据权利要求10所述的连接器插座，其特征在于，该中央导线对或是该分离导线对，其两者的该接触区域至一与之相关联的镀金属通孔的一距离为5.2mm以下，并且最外侧导线的一接触区域至一与之相关联的镀金属通孔的一距离为10mm以上。
13.根据权利要求9所述的连接器插座，其特征在于，还包含数个绝缘位移接触点，其分别连接于该互相连结导线之一；以及一本体，与该绝缘位移接触点配合形成导线接受容置槽，用以终止导线于该绝缘位移接触点上。
14.一种连接器插座，其特征在于，包含一中央导线对的第一弹性接触导线；一中央导线对的第二弹性接触导线，该中央导线对的第一弹性接触导线及该中央导线对的第二弹性接触导线形成一第一传导线路中的一中央导线对；一分离导线对的第一弹性接触导线，位于该中央导线对的第一弹性接触导线的一侧；一分离导线对的第二弹性接触导线，位于该中央导线对的第二弹性接触导线的一侧，其相对于该中央导线对的第一弹性接触导线，该分离导线对的第一弹性接触导线与该分离导线对的第二弹性接触导线形成一第二传导线路中的一分离导线对，该中央导线对的第一弹性接触导线具有一插头接触区域，该中央导线对的第二弹性接触导线具有一插头接触区域，该分离导线对的第一弹性接触导线具有一插头接触区域及该分离导线对的第二弹性接触导线具有一插头接触区域，而其每一接触区域被排列于一插头深入插入方向，而定义一常见排列的插头接触区域，带有一强度发生于该中央导线对的第一弹性接触导线与该分离导线对的第一弹性接触导线之间的第一串音，及带有一强度发生于该中央导线对的第二弹性接触导线与该分离导线对的第二弹性接触导线之间的第二串音，加上一插头连接于该接触区域并带有一信号；一电路板；一第一互相连接的金属接线于该电路板上，该中央导线对的第一弹性接触导线终止于该第一互相接触的金属接线以提供一第一传输线路的第一信号路径；一第二互相连接的金属接线于该电路板上，该中央导线对的第二弹性接触导线终止于该第二互相连结的金属接线以提供一第一传输线的第二信号路径；一第三互相连接的金属接线于该电路板上，该分离导线对的第一弹性接触导线终止于该第三互相连结的金属接线以提供一第二传输线的第一信号路径；一第四互相连接的金属接线于该电路板上，该分离导线对的第二弹性接触导线终止于该第四互相连结的金属接线以提供一第二传输线的第二信号路径；一第一串音补偿组件连接于该电路板以提供一串音补偿介于该第一传输线路的第一信号路径与该第二传输线路的第二信号路径之间，为其唯一应用介于该第一传输线路的第一信号路径与该第二传输线路的第二信号路径之间的串音补偿；以及一第二串音补偿组件连接于该电路板以提供一串音补偿介于该第一传输线路的第二信号路径与该第二传输线路的第一信号路径之间，其为唯一应用介于该第一传输线路的第二信号路径与该第二传输线路的第一信号路径之间的串音补偿，其中该第一串音补偿组件及该第二串音补偿组件传导于该第一传输线路与该第二传输线路中的一信号衰减于250MHz时，不超过-46dB。
15.根据权利要求14所述的连接器插座，其特征在于，该第一串音补偿组件连结于该第一传输线路的第一信号路径，自该第一弹性接触插头接触区域计算起不超过6.2mm；该第一串音补偿组件连结于该第二传输线路的第二信号路径，自该第三弹性接触插头接触区域计算起不超过6.2mm；该第二串音补偿组件连结于该第一传输线路的第二信号路径，自该第二弹性接触插头接触区域计算起不超过6.2mm；以及该第二串音补偿组件连结于该第二传输线路的第一信号路径，自该第四弹性接触插头接触区域计算起不超过6.2mm。
16.根据权利要求14所述的连接器插座，其特征在于，还包含一对右侧导线的第一弹性接触导线；一对右侧导线的第二弹性接触导线邻近于该分离导线对的第一弹性接触导线，该对右侧导线的第一弹性接触导线及该对右侧导线的第二弹性接触导线形成一第三传输线路的右侧导线对；一第五互相连结的金属接线于该电路板上，该对右侧导线中的第一弹性接触导线终止于该第五互相连结的金属接线以提供一第三传输线路的第一信号路径；一第六互相连结的金属接线于该电路板上，该对右侧导线中的第二弹性接触导线终止于该第六互相连结的金属接线以提供一第三传输线路的第二信号路径；一对左侧导线的第一弹性接触导线；一对左侧导线的第二弹性接触导线邻近于该分离导线对的第二弹性接触导线，该对左侧导线的第一弹性接触导线及该对左侧导线的第二弹性接触导线形成一第四传输线路的左侧导线对；一第七互相连结的金属接线于该电路板上，该对左侧导线中的第一弹性接触导线终止于该第七互相连结的金属接线以提供一第四传输线路的第一信号路径；以及一第八互相连结的金属接线于该电路板上，该对左侧导线中的第二弹性接触导线终止于该第八互相连结的金属接线以提供一第四传输线路的第二信号路径。
17.根据权利要求16所述的连接器插座，其特征在于，该对左侧导线的第一弹性接触导线具有一插头接触区域；该对左侧导线的第二弹性接触导线具有一插头接触区域；该对右侧导线的第一弹性接触导线具有一插头接触区域；该对右侧导线的第二弹性接触导线具有一插头接触区域；而其每一接触区域被排列于该插头插入方向，以定义该常见排列的插头接触区域，而带有一强度发生于该对右侧导线的第二弹性接触导线与该分离导线对的第一弹性接触导线之间的第三串音，及带有一强度发生于该对左侧导线的第一弹性接触导线与该分离导线对的第二弹性接触导线之间的第四串音；一第三串音补偿组件连接于该电路板以提供一串音补偿介于该第三传输线路的第一信号路径与该第二传输线路的第一信号路径之间，为其唯一应用介于该第三传输线路的第一信号路径与该第二传输线路的第一信号路径之间的串音补偿；以及一第四串音补偿组件连接于该电路板以提供一串音补偿介于该第四传输线路的第二信号路径与该第二传输线路的第二信号路径之间，为其唯一应用介于该第四传输线路的第二信号路径与该第二传输线路的第二信号路径之间的串音补偿。
18.根据权利要求14所述的连接器插座，其特征在于，还包含数个绝缘位移接触点，分别地终止于该互相连结的金属导线的一端；以及一本体，与该绝缘位移接触点搭配，而形成导线接收容置槽，以终止导线于该绝缘位移接触。
19.一种电连接器插座，其特征在于，包含一本体具有一支撑部及一插头接受部，且其外型为具有一嵌入平面的一开口；一电路板，镶嵌于该支撑部，并将该电路板放入相对于该插头接收嵌入平面的适当位置，该电路板具有电路金属接线自该弹性接触末端点位置个别地延伸出去，该弹性接触末端点位置包含一第一组弹性接触末端点位置间隔该嵌入平面一第一距离，一第二组弹性接触末端点位置间隔该嵌入平面一第二距离及一第三组弹性接触末端点距离间隔该嵌入平面一第三距离；以及数个弹性接触导线，其每一导线个别地终止于该弹性接触末端点位置的一位置，每一该弹性接触末端点位置具有一插头接触区域间隔该嵌入平面一预设距离。
20.根据权利要求19所述的连接器插座，其特征在于，每一该弹性接触导线提供一传导路径自该插头接触区域至其个别的该弹性接触末端点位置，且连接于该第一组弹性接触末端点位置以及该第二组弹性接触末端点位置的弹性接触导线，具有一7mm以下的传导路径，而连接至该第三组弹性接触末端点位置的弹性接触导线，具有一7mm以上的传导路径。
全文摘要
本发明公开了一种电连接器，其中有一电路板且有相互连结的导线个别地延伸介于弹性接触末端点位置与其它的端点位置，一组弹性接触导线，其终止于个别的弹性接触末端点位置，此组弹性接触导线中的每一个弹性接触导线具有一插头接触区域且界定了一弹性接触传导路径，其距离自一相关联的插头接触区域至其个别的弹性接触末端点位置为6.7毫米(mm)以下。
文档编号H01R24/58GK101034781SQ200610099158
公开日2007年9月12日 申请日期2006年7月31日 优先权日2006年3月7日
发明者王宏霖, 陈忠信, 杨永正, 黃克平 申请人:超迈工业股份有限公司