具有模式转换控制电路的通信插头和跳线的制作方法_2

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信缆线的外壳和第一至第八插头接触件。插头还包括具有把第一至第八导体连接到相应的第一至第八插头接触件的第一至第八导电路径的印刷电路板。在第二导电路径与第六导电路径之间提供第一串扰注入电路,并且在第一导电路径与第六导电路径之间提供第二串扰注入电路。
[0022]在一些实施例中,当第三双绞线被差分激励时,第一和第二串扰注入电路基本上抵消从第三双绞线注入到第二双绞线上的共模串扰。插头还可以包括在第二导电路径与第三导电路径之间的第三串扰注入电路。在这个实施例中,当第三双绞线被差分激励时,第一、第二和第三串扰注入电路可以基本上抵消从第三双绞线注入到第二双绞线上的共模串扰。在其它实施例中,插头包括在第一导电路径与第三导电路径之间提供的第三串扰注入电路。
[0023]在一些实施例中,第一串扰注入电路包括在印刷电路板上在第二导电路径与第六导电路径之间的第一电容器。同样,第二串扰注入电路可以是在印刷电路板上在第一导电路径与第六导电路径之间的第二电容器。第一电容器可以连接到与第二插头接触件直接相邻的第二导电路径,并且可以连接到与第六插头接触件直接相邻的第六导电路径。
[0024]根据本发明的另外的实施例,提供了具有第一至第八导电路径的RJ-45通信插头,其中第四和第五导电路径是第一差分传输线的一部分,第一和第二导电路径是第二差分传输线的一部分,第三和第六导电路径是第三差分传输线的一部分,并且第七和第八导电路径是第四差分传输线的一部分。插头还具有电连接到相应的第一至第八导电路径的第一至第八插头片,其中第一至第八插头片按数字次序在一排中对齐。提供了当第三差分传输线被差分激励时基本上抵消在插头内从第三差分传输线注入到第二差分传输线上的共模串扰的差分到共模串扰抵消电路。此外,第三差分传输线被配置为当第三差分传输线被差分激励时把差分串扰注入到第二差分传输线上。
[0025]在一些实施例中,当第三差分传输线被差分信号激励时从第三差分传输线注入到第二差分传输线上的差分串扰的量可以是行业标准规定的有害串扰量。差分到共模串扰抵消电路可以包括在第二导电路径与第六导电路径之间的第一反馈电路(reactivecircuit),以及在第一导电路径与第六导电路径之间的第二反馈电路。第一反馈电路可以是印刷电路板上的第一电容器,并且第二反馈电路可以是印刷电路板上的第二电容器。在其它实施例中,第一反馈电路可以是在印刷电路板上在第二导电路径与第六导电路径之间的第一电感式耦合部分,并且第二反馈电路可以是在印刷电路板上在第一导电路径与第六导电路径之间的第二电感式耦合部分。
[0026]在一些实施例中,差分到共模串扰抵消电路包括在第二导电路径与第三导电路径之间的第三反馈电路。当第三差分传输线被差分激励时由第三差分传输线注入到第二差分传输线上的差分串扰大于第二插头片与第三插头片之间耦合量的两倍减去第一插头片与第三插头片之间耦合量的两倍。在其它实施例中,差分到共模串扰抵消电路包括在第一导电路径与第三导电路径之间的第三反馈电路。在这些实施例中,当第三差分传输线被差分激励时由第三差分传输线注入到第二传输线上的差分串扰小于第二插头片与第三插头片之间耦合量的两倍减去第一插头片与第三插头片之间耦合量的两倍。差分到共模串扰抵消电路可以基本上抵消当第二差分传输线被差分激励时在插头内从第二差分传输线注入到第三差分传输线上的共模串扰。
[0027]根据本发明的进一步实施例,提供了具有第一至第八导电路径的RJ-45通信插头,其中第四和第五导电路径是第一差分传输线的一部分,第一和第二导电路径是第二差分传输线的一部分,第三和第六导电路径是第三差分传输线的一部分,并且第七和第八导电路径是第四差分传输线的一部分。第一、第三、第五和第七导电路径是尖端导电路径,并且第二、第四、第六和第八导电路径是环导电路径。这些插头还具有电连接到相应的第一至第八导电路径的第一至第八插头片,其中第一至第八插头片按数字次序在一排中对齐。提供与插头片分离的、在第二与第三差分传输线之间注入串扰的有害串扰电路,其中有害串扰电路在环导电路径与尖端导电路径之间。此外,提供电连接在第二差分传输线与第三差分传输线之间的差分到共模串扰抵消电路。
[0028]在一些实施例中,差分到共模串扰抵消电路基本上抵消当第三差分传输线被差分激励时在插头内从第三差分传输线注入第二差分传输线的共模串扰。差分到共模串扰抵消电路可以包括在第二导电路径与第六导电路径之间的第一反馈电路、在第一导电路径与第六导电路径之间的第二反馈电路、以及在第二导电路径与第三导电路径之间的第三反馈电路。第一至第三反馈电路可以包括印刷电路板上的第一至第三电容器。
[0029]根据本发明的进一步实施例,提供了包括第一至第八导电路径的RJ-45通信插头,这些路径作为第一至第四差分传输线布置。电容器和电阻器串联电耦合在第一至第八导电路径的两个之间。关于这些RJ-45通信插头,在一些实施例中,电容器在插头的印刷电路板上实现,并且电阻器是印刷电路板上的表面安装电阻器。在一些实施例中,串联电阻器和电容器可以插在第二导电路径与第六导电路径之间。在一些实施例中,串联电阻器的值被选择为改善第二差分传输线或第三差分传输线其中之一上的回波损耗。
【附图说明】
[0030]图1是示出将计算机与网络装备互连的常规通信插头和插孔的使用的简化示意图。
[0031]图2是示出从插孔的前开口看时用于常规8位置通信插孔的TIA/EIA 568类型B模块化插孔接触件布线分配的示意图。
[0032]图3是现有技术通信插头的插头片和导体的风格化部分透视图。
[0033]图4是根据本发明的某些实施例的跳线的透视图。
[0034]图5是包括在图4跳线上的插头的顶后方透视图。
[0035]图6是图5的插头的底后方透视图。
[0036]图7是图5的插头的侧视图。
[0037]图8是图5的插头的插头片和印刷电路板的透视图。
[0038]图9是可以在图5的插头中使用的替代性印刷电路板的透视图。
[0039]图9A-9D是可以在图5的插头中使用的另外的替代性印刷电路板的一部分的示意性说明。
[0040]图10是图8的印刷电路板的前部的示意性电路图,示出了可以提供的四个印刷电路板电容器,这些电容器在安装在印刷电路板上的各个插头片之间注入有害串扰。
[0041]图1OA是根据本发明的实施例的图8的印刷电路板的修订版的前部的示意性电路图。
[0042]图11是补偿差分到差分串扰的已知串扰补偿方案的示意图。
[0043]图12是补偿差分到共模串扰的已知串扰补偿方案的示意图。
[0044]图13A-13C是根据本发明的实施例的用于通信插头的串扰补偿方案的示意图。
[0045]图14是根据本发明的进一步实施例的通信插头的插头片和印刷电路板的透视图。
【具体实施方式】
[0046]本发明针对诸如RJ-45插头的通信插头。如在本文所使用的,术语“向前”和“前面”及其派生词指当插头与插孔配对时由从插头的中心朝插头的最先在插孔的插头孔中被容纳的部分延伸的向量定义的方向。相反,术语“向后”和“后面”及其派生词指与向前方向直接相对的方向。向前和向后方向定义插头的纵向维度。从插头中心朝插头外壳的相应侧壁延伸的向量定义插头的横向(或者侧向)维度。横向维度与纵向维度垂直。从插头的中心朝插头外壳的相应顶壁和底壁(其中插头外壳的顶壁是包括暴露插头片的槽的壁)延伸的向量定义插头的垂直维度。插头的垂直维度与纵向和横向维度都垂直。
[0047]根据本发明的实施例,提供了可以呈现降低水平的差分到共模串扰(这也被称为“模式转换”)的通信插头以及包括这种通信插头的跳线。通过减小在通信插头中发生的模式转换的量,在配对通信插孔时补偿这种模式转换的需求可以减小。而且,在所有其它因素相等的情况下,在插头中减小这种共模串扰而不是在配对插孔中抵消它会更高效,因为通常大部分有害串扰是在插头中产生的,并且在配对插孔中尝试抵消它受到由有害和补偿串扰之间的传输延时强加的限制。根据本发明的一些实施例的插头可以基本上抵消在通信插头中选定的差分传输线之间产生的差分到共模串扰,同时仍然在这些差分传输线之间提供任何行业标准化的差分到差分串扰量。
[0048]在一些实施例中,通信插头可以包括RJ-45插头。RJ-45插头可以具有包括第一至第八导电路径的印刷电路板和第一至第八插头片,其中第一至第八插头片安装在印刷电路板上并且连接到相应的第一至第八导电路径。这八个导电路径和插头片可以布置成四条差分传输线,其中所述导电路径根据TIA/EIA 568类型B配置编号。第三和第六导电路径(即,第三差分传输线)可以在印刷电路板上形成扩张的回路,以便抵消在(I)第二与第三差分传输线的插头片和/或(2)第三与第四差分传输线的插头片之间产生的差分到共模串扰。这种扩张的回路可以基本上抵消由第三插头片注入到第一和第二插头片上以及由第四插头片注入到第七和第八插头片上的共模串扰。
[0049]在一些实施例中,第一导电路径的第一部分和第二导电路径的第一部分可以作为传输线被路由,并且第六导电路径的第一部分可以在第一导电路径的第一部分与第二导电路径的第一部分之间被路由。第六导电路径的第一部分可被配置为:当信号入射到第六导电路径上时,把基本上等量的能量耦合到第一导电路径的第一部分和第二导电路径的第一部分上。第七导电路径的第一部分和第八导电路径的第一部分可以类似地作为传输线被路由,并且第三导电路径的第一部分可以在第七导电路径的第一部分与第八导电路径的第一部分之间被路由。
[0050]根据本发明的进一步实施例,提供了包括八个插头片和具有八条导电路径的印刷电路板的通信插头,其中所述八条导电路径电连接到所述八个插头片当中相应的一个。插头片和导电路径可以根据TIA/EIA 568类型B配置来布置和编号。插头还可以包括在第二导电路径与第六导电路径之间的第一串扰注入电路以及在第一导电路径与第六导电路径之间的第二串扰注入电路。在一些实施例中,插头还可以包括在第三导电路径与第一导电路径或第二导电路径之间的第三串扰注入电路。
[0051]第一和第二串扰注入电路(如果提供的话,以及第三串扰注入电路)可以基本上抵消从第三差分对注入到第二差分对上的差分到共模串扰。串扰注入电路可以包括例如在印刷电路板上实现的电容器。
[0052]根据本发明的进一步实施例,提供了包括第一至第四差分传输线的通信插头。这些插头还包括基本上抵消在插头中从第三差分传输线注入到第二差分传输线上的差分到共模串扰的差分到共模串扰抵消电路。而且,这些插头中的第三差分传输线被配置为把差分到差分串扰注入到第二传输线上。
[0053]还提供了包括上述通信插头的跳线。
[0054]现在将参考附图更详细地讨论本发明的实施例。
[0055]如以上所讨论的,差分到共模串扰可以在诸如模块化插头或插孔的通信连接器中从第一差分传输线注入到第二差分传输线(例如,在RJ-45插孔中从对3到对2和/或到对4)。这种差分到共模串扰可以造成会使使用了连接器的通信系统中的其它信道的性能劣化的外来串扰。现有技术建议了对差分到共模串扰的上述问题的至少两个解决方案。在第一个解决方案中,在配对的插头-插孔连接的插头中和在插孔的插头-插孔配对区域中产生的差分到共模串扰在插孔中进行补偿。这种方法在本文更详细讨论的美国专利第5967853号并在公开了在对3的接触件布线中包括交叉以便抵消这种差分到共模串扰的美国专利第7204722号(“’722专利”)中说明了。在第二个解决方案中,在另外的常规RJ-45插头中提供在对3的导体上的扩张回路。这种方法在美国专利第7220149号(149专利”)中说明了。如在’ 149专利中所解释的,对3的插头片和导体两者在大部分常规插头中都相对于外部的对2和4在空间上不平衡,尤其是在插头片和接近插头片的区域中。’ 149专利公开了在对3的导体中提供扩张回路,该扩张回路校正(a)对2与3以及(b)对3与4之间由于常规插头中插头片与导体的位置造成的空间不平衡。
[0056]图3是作为对模式转换问题的解决方案的在’149专利中公开的现有技术插头30的插头片和导体的风格化部分透视图。
[0057]如图3中所示,插头30包括八个插头片32a、32b、34a、34b、36a、36b、38a、38b和拧成对并在TIA/EIA 568 B配置成对中附连到插头片的八个导体40a、40b、42a、42b、44a、44b,46a,46bο对3的导体44a、44b被布置成使得:在与插头片区域相邻的第一交叉点45之后,导体44a、44b形成在第二交叉点52终止的扩张回路48。扩张回路48包括定位成分别与对2的导体42a、42b和对4的导体46a、46b相邻并且与对I的导体40a、40b隔开的片段50a、50b。扩张回路减小了否则将在(a)对2与3以及(b)对3与4之间发生的模式转换。
[0058]图4-10示出了根据本发明的某些实施例的跳线100及其各个部件。特别地,图4是跳线100的透视图。图5是包括在图4跳线100上的插头116的顶后方透视图。图6是插头116的底后方透视图。图7是插头116的侧视图。图8是图5-7的插头116的插头接触件141-148和印刷电路板150的透视图。图9是可以在图5的插头中使用的替代性印刷电路板150’的透视图。最后,图10是印刷电路板150的如部的不意性电路图,不出了可以提供的在各个插头片之间注入有害串扰的四个印刷电路板电容器。
[0059]如图4中所示,跳线100包括具有封在护套110中的八个绝缘导体101-108的缆线109 (导体101-108在图4中没有单独编号,并且导体104和105在图4中不可见)。绝缘导体101-108可以布置为四个双绞线导体,导体104和105拧到一起以形成双绞线111 (双绞线111在图4中不可见),导体101和102拧到一起以形成双绞线112,导体103和106拧到一起以形成双绞线113,并且导体107和108拧到一起以形成双绞线114。每个双绞线111-114可以输送差分信号。可以提供诸如带式分隔器或十字形分隔器的分隔器115,分隔器1
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