BRPI0821006B1

BRPI0821006B1 - Conector de comunicação

Info

Publication number: BRPI0821006B1
Application number: BRPI0821006-3A
Authority: BR
Inventors: Frank M. Straka; Masud Bolouri-Saransar
Original assignee: Panduit Corp.
Priority date: 2007-12-19
Filing date: 2008-12-18
Publication date: 2019-02-19
Also published as: AU2008343068B2; EP2235800B1; KR20100106427A; CA2709965C; US20090163084A1; WO2009085986A2; JP2011508385A; BRPI0821006A2; KR101521815B1; AU2008343068A1; MX2010006399A; CA2709965A1; US8342889B2; CN102007651A; US8128437B2; EP2235800A2; US20120156932A1; JP5377512B2; WO2009085986A3; US20110237136A1

Abstract

conector de comunicação um conector de comunicação é descrito que inclui um plugue e uma tomada, no qual o plugue é inserido. o plugue termina um comprimento de cabo de par retorcido. a tomada inclui um suporte de apoio para suportar contatos para conectar fios dentro do cabo, uma placa de circuito rígido que conecta aos contatos, e uma placa flexível que contata os contatos de interface de plugue. a tomada também inclui conjunto de circuito para compensar interferência entre pares de fio do cabo adicionando valores de capacitância dentro do suporte de apoio, placa de circuito rígido e/ou placa flexível entre pistas carregando sinais a partir dos pares de fio tal que interferência causada pelo plugue entre pares de fio que têm sinais em fase cancela com a interferência causada pelo plugue entre sinais fora de fase, tal que os valores de capacitância adicionados entre cada traço são aproximadamente iguais. a compensação é efetuada para reduzir diferencial para a conversão de sinal de modo comum.

Description

“CONECTOR DE COMUNICAÇÃO”

Referência Cruzada para Aplicações Relacionadas [001] O presente pedido incorpora aqui para referência em sua totalidade o Pedido de Patente Temporária dos U.S. de Nr. 60 / 895,853, depositada em 20 de março de 2007.

Campo técnico [002] A presente invenção se refere geralmente aos conectores elétricos, e mais particularmente a um projeto de tomada de comunicação modular com compensação de interferência que suprime interferência presente entre condutores dentro de uma tomada e / ou plugue.

Conhecimento [003] Em um sistema de comunicação elétrica, é algumas vezes vantajoso transmitir informação (vídeo, áudio, dados) na forma de sinais diferenciais sobre um par de fios mais propriamente do que um único fio, onde o sinal transmitido compreende a diferença de voltagem entre os fios sem considerar as voltagens absolutas presentes. Cada fio em um par de fios é capaz de capturar ruído elétrico das fontes externas, e.g., linhas de dados vizinhos. Sinais diferenciais podem ser vantajosos para uso devido ao fato que os sinais são menos suscetíveis para essas fontes externas.

[004] Quando usando sinais diferenciais, é bem conhecido que é desejável evitar a geração de sinais de modo comum. Sinais de modo comum são relacionados a um equilíbrio da linha de transmissão. Equilíbrio é uma medida de simetria de impedância em um par de fios entre condutores individuais do fio e aterra. Quando a impedância com relação à terra para um fio condutor é diferente do que a impedância com relação à terra para outro fio condutor, então sinais de modo diferencial são indesejavelmente convertidos para sinais de modo comum.

[005] Uma outra preocupação com sinais diferenciais é ruído elétrico que é causado pelos pares de fios diferenciais vizinhos, onde os condutores

Petição 870180156099, de 28/11/2018, pág. 10/33 / 19 individuais em cada par de fios casado (de modo indutivo ou de modo capacitivo) em uma maneira desigual que resulta em ruído adicionado para os pares de fios vizinhos. Isto é referido como interferência. Interferência pode ocorrer em uma extremidade próxima (NEXT) e em uma extremidade distante (FEXT) de uma linha de transmissão. Isto pode também ocorrer internamente entre pares de fio diferenciais em um canal (referido como NEXT interno e FEXT interno) ou pode ser acoplada aos pares de fios diferenciais em um canal vizinho (referido como NEXT estranho e FEXT estranho). Geralmente falando, enquanto o mesmo sinal de ruído é adicionado a cada fio no par de fio, então a diferença de voltagem entre os fios vai permanecer em torno da mesma e a interferência é minimizada.

[006] Na indústria de comunicações, como taxas de dados transmissão têm aumentada de modo estável, a interferência devido aos casamentos capacito e indutivo indesejados dentre condutores paralelos estreitamente espaçados dentro de uma tomada e / ou plugue tem se tornado cada vez mais problemático. Conectores modulares com desempenho de interferência melhorada têm sido designados para ir de encontro aos cada vez mais padrões de demanda. Por exemplo, conectores recentes têm introduzido quantidades pré-determinadas de compensação de interferência para cancelar NEXT perturbadoras. Dois ou mais estágios de compensação são usados para levar em conta deslocamentos de fase do retardo de propagação resultante de uma distância entre uma zona de compensação e a interface de plugue / tomada, que, por sua vez dá ao sistema uma largura de banda aumentada. Adicionalmente, novos padrões têm sido particularmente demandados na área da interferência estranho. Sinais de modo comunicação são conhecidos para irradiar mais do que sinais diferenciais, e por conseguinte, são uma principal fonte de interferência estranho. Por conseguinte, minimizar qualquer tipo de sinal de modo comum é desejável, e isso tem conduzido a necessidade de novos projetos de conector.

Petição 870180156099, de 28/11/2018, pág. 11/33 / 19 [007] Taxas de transmissão recentes, incluindo aquelas requerendo uma largura de banda em excesso de 250 MHz, têm excedido as capacidades das técnicas anteriores para ambos NEXT interno e NEXT estranho. Assim sendo, técnicas de compensação melhorada são necessárias.

Sumário [008] Dentro das modalidades divulgadas abaixo, um conector de comunicação é descrito que inclui um plugue e uma tomada, na qual o plugue é inserido. O plugue termina um comprimento de cabo de comunicação de par retorcido. A tomada inclui um suporte de apoio arrumado para suportar contatos de interface para conectar aos fios dentro do cabo de comunicação de par retorcido, a placa de circuito rígido que conecta os contatos de interface, e a placa flexível que contata os contatos de interface do plugue.

[009] A estrutura do plugue cria interferência que é então compensada pela tomada. Adicionalmente, a estrutura do plugue não balanceada pode criar sinais de modo comum que podem ser prejudiciais para o desempenho de interferência estranho. Interferência pode ser adicionada pela placa flexível e placa rígida de modo a compensar a interferência a partir do plugue. A interferência pode ser adicionada em tal uma maneira que a interferência permite a NEXT e FEXT internos passarem em freqüências excedendo 500 MHz, enquanto ao mesmo tempo minimizando a criação de sinais de modo comum, que em última análise melhora desempenho de interferência estranho.

[0010] Esses e outros aspectos se tornarão aparentes para aqueles de qualificação simples na arte lendo a seguinte descrição detalhada, com referência onde apropriada, aos desenhos anexos. Adicionalmente deve ser entendido que as modalidades aqui notadas não são pretendidas para limitar o escopo da invenção como reivindicado.

Descrição Breve das Figuras [0011] Figura 1 ilustra um exemplo de um canal de transmissão usada

Petição 870180156099, de 28/11/2018, pág. 12/33 / 19 para transmitir informação (vídeo, áudio, dados) na forma de sinais elétricos sobre o cabeamento.

[0012] Figura 2 ilustra um exemplo conceitual de cabo que inclui fios

1-8 ilustrados em uma maneira como os fios são dispostos em um plugue.

[0013] Figura 3 é uma ilustração em perspectiva explodida de um exemplo de conector de comunicação que inclui um plugue e uma tomada, no qual o plugue pode ser inserido.

[0014] Figura 4 ilustra uma vista lateral de um exemplo de um suporte de apoio e configuração rígida de placa de PCB incluindo contatos de interface e IDCs.

[0015] Figura 5 ilustra uma porção de um exemplo de plugue entrando em contato com contatos de interface de uma tomada.

[0016] Figura 6 ilustra uma vista traseira de um exemplo de uma tomada com os IDCs numerados para corresponder ao numero de fio do pino na placa rígida de PCB.

[0017] Figura 7 A ilustra exemplos de sinais diferenciais conceituais transmitidos ao longo dos pares de fios 12 e 36.

[0018] Figura 7B ilustra exemplos de sinais diferenciais conceituais transmitidos ao longo dos pares de fios 36 e 78.

[0019] Figura 8 ilustra como geração de modo comum a partir de uma conexão plugue / tomada cria interferência estranho vista em um canal.

[0020] Figura 9 ilustra um exemplo das lâminas do plugue com as lâminas numeradas de acordo com o número do fio que termina na lâmina.

[0021] Figura 10 ilustra um exemplo de diagrama esquemático mostrando capacitâncias entre pares de fio 36, 12, e 78 de um plugue / tomada designada para otimizar NEXT, FEXT internos, e para reduzir criação no modo comum para combinações de pares de fios 36-12 e 36-78.

[0022] Figura 11 ilustra um exemplo de diagrama esquemático mostrando capacitâncias adicionadas entre combinação de pares de fios 45Petição 870180156099, de 28/11/2018, pág. 13/33 / 19

36.

[0023] Figura 12 ilustra um exemplo de esboço de uma placa flexível de uma tomada designada para otimizar NEXT interno e reduzir a criação de modo comum nos pares de fios 12 e 78.

[0024] Figura 13 ilustra um exemplo de vista de esboço ampliada da placa rígida da Figura 3.

[0025] Figura 14 ilustra um exemplo de esboço da placa rígida mostrando uma camada de topo, uma primeira camada interna, uma segunda camada interna, e uma camada de fundo.

[0026] Figuras 15A-F mostram exemplo de vistas das diferentes camadas da placa rígida.

[0027] Figuras 16A-B ilustram exemplos de padrões de testes de laboratório efetuadas para ilustrar benefício da presente aplicação.

Descrição Detalhada [0028] O presente pedido descreve um conector de comunicação que inclui um plugue e uma tomada, na qual o plugue é inserido. A tomada inclui conjunto de circuito para compensar interferência entre pares de fio do plugue adicionando capacitância e indutância mútua entre os fios dos pares de fios.

[0029] Referindo agora às figuras, Figura 1 ilustra um canal de transmissão 100 usado para transmitir informação (vídeo, áudio, dados) na forma de sinais elétricos sobre o fio. O sistema é mostrado para incluir um comutador 102, no qual um cabo de conexão 104 conecta uma conexão de plugue 106 / tomada 108 em um painel de conexão 110. No painel de conexão 110, a informação pode ser encaminhada através do cabo de conexão 112 para uma outra conexão de plugue 114 / tomada 116 em um segundo painel de conexão 118, por exemplo. De lá, a informação pode ser encaminhada por uma longa distância, e.g., 85 m, através de um fio 120 para uma conexão de plugue 122 / tomada 124 que está presente dentro de um painel de conexão, por exemplo. A partir do de conexão painel, a informação é encaminhada

Petição 870180156099, de 28/11/2018, pág. 14/33 / 19 sobre um cabo de conexão 126 para uma conexão de plugue 128 / tomada 130. As conexões de plugue / tomada na figura 1 podem ser uma interface física padronizada (RJ) de tomada registrada para conectar equipamento de telecomunicações ou equipamento de rede de computador. Por exemplo, as conexões de plugue / tomada podem ser conexões de RJ45, do tipo conector modular ou de pressionar para baixo.

[0030] As conexões mostradas na figura 1 podem ser compatíveis com cabeamento de Categoria 6A, comumente referido como Cat 6A, que é um padrão de cabo para 10-Gigabit Etherlíquida e outros protocolos de rede que é compatível com os padrões de cabo de Categoria 6, Categoria 5 / 5e, e Categoria 3. Categoria 6A realça especificações de interferência e ruído de sistema mais rígidos, que podem ser, particularmente, difíceis para as soluções de UTP atenderem. O padrão de cabo fornece desempenho até 500 MHz e é adequado para 10 BASE-T / 100BASE-TX, 1000BASE-T (Gigabit Ethernet), e 10GBASE-T (10-Gigabit Ethernet).

[0031] Assim sendo, os cabos mostrados na figura 1 podem cada um incluir quatro pares de fio de cobre retorcidos como disposto em um plugue padrão RJ45. Figura 2 ilustra um cabo 200, que inclui fios 1-8. Na configuração mostrada na figura 2, fios 1 e 2 são um par retorcido, fios 4 e 5 são um par retorcido, fios 3 e 6 são um par retorcido, e fios 7 e 8 são um par retorcido. Assim sendo, há sobreposição entre o par 4 - 5 e o par 3 - 6, que adiciona interferência significativa para combinação de pares 45-36. Os fios

1-8 terminam em um plugue 202, em qual ponto os fios não são retorcidos.

[0032] O cabo 200 inclui pares de fio retorcido para o propósito de minimizar interferência eletromagnética (EMI) a partir de fontes externas, radiação eletromagnética a partir de cabos de par retorcido (UTP) não blindados, e interferência entre pares vizinhos.

[0033] Figura 3 é uma ilustração em perspectiva explodida de um conector de comunicação 300 que inclui um plugue 302 e uma tomada 304,

Petição 870180156099, de 28/11/2018, pág. 15/33 / 19 no qual o plugue 302 pode ser inserido. O plugue 302 termina um comprimento de cabo de comunicação de par retorcido (não mostrado), enquanto a tomada 304 pode ser conectada a um outro cabo de comunicação de par retorcido (não mostrado na figura 3).

[0034] Como mostrado da esquerda para direita, a tomada 304 inclui um invólucro principal 306 e um suporte de apoio frontal de fundo 308 e suporte de apoio frontal de topo 310 arrumado para suportar oito contatos de interface do plugue 312. Os contatos de interface do plugue 312 acoplam um PCB (Placa de Circuito Impresso) 314 da frente através de furos de passagem na PCB 314. Como ilustrado, um suporte de IDC (Contato de Deslocamento de Isolamento) 315 permite oito IDCs 316 para acoplar uma PCB 314 a partir da traseira através de furos de passagem adicionais na PCB 314. Um invólucro traseiro 318 que tem passagens para os IDCs 316 serve para fornecer uma interface para um cabo de comunicação de par retorcido.

[0035] Figura 4 ilustra uma vista lateral do suporte de apoio 310 e configuração de placa rígida de PCB 314 incluindo os contatos de interface de plugue 312 e os IDCs 316. Figura 4 ilustra que o suporte de apoio 310 também inclui a placa flexível 320, que contata os contatos de interface 312 e contém conjunto de circuito para compensar a interferência. A placa flexível 320 pode ser um PCB flexível que inclui capacitância e indutância para compensar interferência. Figura 5 ilustra uma porção do plugue 302 contatando os contatos de interface 312. Figura 6 ilustra uma vista traseira de uma tomada (placa rígida de PCB 314 está escondida da vista) com os IDCs numerados para corresponder o pino dos números dos fios na placa rígida de PCB 314.

[0036] Dentro do sistema de transmissão 100 na figura 1, dados podem ser enviado sobre os fios usando sinalização diferencial, que é um método para transmitir informação eletricamente por meio de dois sinais complementares enviados em dois fios separados. Usando o cabo mostrado na

Petição 870180156099, de 28/11/2018, pág. 16/33 / 19 figura 2, os dois sinais complementares são enviados sobre os pares de fios, e.g., sobre o par 1 - 2 (par 12). Na extremidade da conexão do fio, um dispositivo de recepção lê uma diferença entre os dois sinais complementares. Assim sendo, qualquer ruído igualmente afetando os dois fios será cancelado porque os dois fios têm quantidades similares de interferência eletromagnética. Transmissão de modo diferencial irradia mesmo do que transmissão de modo comum.

[0037] Em um sistema de transmissão típico, o cabeamento é mais suscetível à interferência de modo comum do que interferência de modo diferencial de outros cabos. Um sinal de modo comum é um que aparece em fase e com iguais amplitudes em ambas as linhas de um cabo de dois fios com relação a um local comum ou terra. Tais sinais podem surgir, por exemplo, a partir de sinais de irradiação que se acopla igualmente a ambas as linhas, de um mecanismo de compensação de circuito, de um diferencial de terra entre as localizações de transmissão e de recepção, ou de acoplamento não balanceado entre dois pares diferenciais.

[0038] Usando configurações do cabo como aqui discutido, interferência estranha (e.g., acoplamento de sinal de canais adjacentes) a partir de pares de fios em um cabo para pares de fios em um outro cabo pode causar o sistema falhar os requisitos para CAT 6A (EIA / TIA-568 ou ISO). É possível que canais adjacentes possam ter acoplamento estranho de modo comum significativo que vai ocorrer em um cabo de UTP que está situado em uma extremidade frontal entre as tomadas. O sinal de modo comum pode ser criado pela combinação de tomada - plugue. Os requisitos de componente de C AT 6 A corrente em um plugue ou tomada podem não ser suficientes em reduzir os sinais de modo comum que podem ser gerados em uma conexão de plugue / tomada. Então, um plugue / tomada que seja condizente com o padrão de CAT6A pode ainda criar um canal ou elo de comunicação permanente que vai falhar nos requisitos de interferência estranho.

Petição 870180156099, de 28/11/2018, pág. 17/33 / 19 [0039] Um plugue RJ45 padrão adiciona interferência em um sinal que necessita ser compensada pela tomada. Nos pares de fios 36-12 e 36-78, um sinal de interferência é adicionada principalmente pelo plugue acoplando o fio 2 com o fio 3, e acoplando o fio 6 com o fio 7. Isto é devido a um esboço do plugue que tem o fio 3 próximo ao fio 2, e o fio 6 próximo ao fio 7 (e.g., ver Figura 2).

[0040] Figura 7A ilustra sinais diferenciais conceituais transmitidos ao longo dos pares de fios 12 e 36. Conforme mostrado, usando sinalização diferencial, o sinal enviado ao longo do fio 1 é 180 graus fora de fase com o sinal enviado ao longo do fio 2. O mesmo ocorre com os sinais transmitidos através de fios 3 e 6. Devido ao esboço dos fios em um cabo, há interferência causada pelo plugue entre fios de cada par que tem sinais de uma fase (e.g., fios 1 e 3, e fios 2 e 6), e entre fios de cada par que têm sinais de uma fase oposta (e.g., fios 1 e 6, e fios 2 e 3). Para compensar a interferência causada pelo plugue, compensação é adicionada que é de uma polaridade oposta a interferência causada pelo plugue, tal que a interferência causada pelo plugue entre fios de cada par que tem sinais em fase se cancela com a interferência causada pelo plugue entre fios de cada par que tem sinais fora de fase. Assim sendo, é desejado criar uma situação onde o plugue e tomada juntos têm:

Xi3 + X26 - X23 - Xió - O (Equação 1) para pares de fios 36-12, onde X13 está compensando a interferência adicionada entre os fios 1 e 3, X26 está compensando a interferência adicionada entre fios 2 e 6, X23 é interferência pelo plugue entre fios 2 e 3, e Xi6 é interferência entre os fios 1 e 6.

[0041] Em adição, a mesma situação ocorre para pares de fios 36-78, como mostrado na figura 7B, e assim sendo é desejado criar a situação onde a plugue e tomada juntos têm:

X68 + X37 - Xó7 - X38 - 0 (Equação 2) onde X68 está compensando a interferência adicionada entre os

Petição 870180156099, de 28/11/2018, pág. 18/33 / 19 fios 6 e 8, X37 está compensando a interferência adicionada entre os fios 3 e 7, X67 é interferência entre os fios 6 e 7, e X38 é interferência entre os fios 3 e 8. Note que o X pode se referir à interferência capacitiva e / ou indutiva. A razão de cada equação ser escrita como aproximadamente zero é que enquanto sendo igual à exatamente zero é desejado, na maioria do tempo o valor efetivo está em torno da magnitude de abaixo de -75 dB em freqüências abaixo de 10 MHz devido a variação dinâmica do equipamento de teste, imperfeições no processo de montagem, e o uso de diferente tipos de plugues.

[0042] Nas especificações de CAT6 e CAT6A, interferência adicional é geralmente atrasada no tempo com relação ao primeiro estágio de capacitores de compensação (X13, X26 e X63, X37). A interferência é da mesma polaridade para o plugue (X23 , Xi6 e X67 , X38). A segunda interferência geralmente resulta na adição de um nulo que aumenta a largura de banda do sistema. Equações 1 e 2 são ainda encontradas para isto trabalhar. Para mais informação considerando compensação de sinal de atraso no tempo, o leitor é referenciado ao Pedido de Patente dos U.S. Nr. 5,997,358, o conteúdo do qual é inteiramente incorporado para referência, como se totalmente aqui estabelecido.

[0043] Uma fonte adicional de interferência é interferência estranho (e.g., acoplamento de sinal a partir dos canais adjacentes). A interface de plugue / tomada é uma fonte dos sinais que em última análise causa interferência estranho. Por exemplo, um desequilíbrio no esboço da lâmina do plugue com relação aos pares de fios 36-12 e 36-78 cria sinais de modo comum. Os fios 3 e 2 estão pertos cada um com o outro e os fios 6 e 7 estão pertos cada um dos outros, e por conseguinte, um sinal diferencial no par 36 gera um forte sinal de modo comum nos pares de fios 12 e 78. Os sinais de modo comum nos pares de fios 12 e 78 se acoplam entre cabos adjacentes nos canais adjacentes. Esses sinais de modo comum nos pares de fios 12 e 78 no canal adjacente então se torna convertido de volta em um sinal diferencial no

Petição 870180156099, de 28/11/2018, pág. 19/33 / 19 par de fios 36 que é a interferência estranho.

[0044] Para se condizente com as especificações CAT6A da

Associação das Indústrias de Telecomunicações (TIA) / eletrônico Industries Aliança de Indústrias de Eletrônicos (EIA) e padrões da ISO, o plugue deve ter um valor de interferência embutida em um intervalo específico para cada combinação de par. Por exemplo, para as combinações de par 12 - 36 e 36 78, o valor é:

46,5 - 201og( f / 100)dB > TotalXtalk > 49.5 - 201og( f / 100)dB (Equação 3) onde TotalXtalk é a interferência desembutida para combinações de pares 12 - 36 e 36 - 78 em dB, e f é uma freqüência em MHz. [0045] A interferência total para pares 12 e 36, e 36 e 78 que cria o valor embutido definido como TotalXtalk em equação 3 pode ser visto como aquele nas equações 1 - 2 acima. Por causa do esboço do plugue onde as lâminas para 2 e 3 estão próximas cada uma a outra e 6 e 7 são próximas cada uma a outra,

X23 » X16 (Equação 4) e

X67 » X38 (Equação 5) [0046] Este é o desequilíbrio e X12-36 e X36-78 que cria um forte sinal de modo comum nos pares de fios 12 e 78.

[0047] Figura 8 ilustra como sinais de modo comum criados em uma conexão de plugue / tomada vai criar a interferência estranho. Inicialmente um sinal diferencial é injetado no canal A (e.g., um primeiro cabo). As combinações de plugue / tomada no canal A vão converter o sinal diferencial em um sinal de modo comum. Esta conversão de modo (e.g., conversão a partir de um sinal diferencial para um sinal de modo comum ou um sinal de modo comum em um sinal diferencial) ocorre predominantemente devido a uma configuração das lâminas no plugue e / ou como a compensação para o

Petição 870180156099, de 28/11/2018, pág. 20/33 / 19 plugue é efetuada na tomada.

[0048] O sinal de modo comum também se acopla como um sinal de interferência estranho no cabo de conexão do canal B. O acoplamento de sinais de modo comum no cabeamento não é coberto nos padrões de CAT6A, e então está usualmente em um muito mais forte nível do que acoplamento diferencial. No canal B, as combinações de plugue - tomada convertem o sinal de modo comum de volta em um sinal diferencial que causa interferência estranho no canal B.

[0049] Assim sendo, dois problemas existem: a geração de sinais de modo comum pela conexão de plugue / tomada e o acoplamento desses sinais no cabeamento. Então, os fatores influenciando a quantidade total de interferência estranho causada pela conversão de modo de plugue / tomada incluem a conversão de modo do diferencial para o modo comum e modo comum de volta para o diferencial, e o nível de acoplamento entre cabos adjacentes para o sinal de modo comum. É desejável reduzir a quantidade de conversão de modo na conexão de plugue / tomada.

[0050] Em uma modalidade, em adição ir de encontro aos requisitos das equações 1 e 2 acima, novos requisitos são necessários para reduzir conversão de modo. Então, os valores da interferência adicionada dentro da combinação de plugue / tomada (valores de capacitância e indutância) são geralmente como mostrados a seguir:

C13 ~ C26 ~ C23 ~ C16 (Equação 6) (Equação 7) (Equação 8)

Mós ~ M37 ~ M67 ~ M38 (Equação 9) onde C se refere ao acoplamento capacitivo total e M se refere ao acoplamento indutivo mútuo total de uma combinação de plugue / tomada acasalados. Se equações 6 - 9 são encontradas, a quantidade total de

Petição 870180156099, de 28/11/2018, pág. 21/33 / 19 conversão de modo que cria os sinais de modo comum 12 / 78 do sinal diferencial 36 será minimizada. Criar uma tomada que está perto de encontrar as equações 6, 7, 8, e 9 pode ser difícil devido ao fato que a própria estrutura de uma tomada adiciona um componente indutivo e capacitivo que são difíceis de quantificar. Note que enquanto esse acoplamento balanceado mostrado nas equações requerido para as combinações dos pares 36 - 12 e 36 - 78, esses requisitos balanceados são necessários para todos os pares (45 - 36, 45 - 12, 45 - 78, e 12 - 78).

[0051] Referindo às Figuras 3-5, dentro do presente pedido, interferência capacitiva pode ser adicionada em ambas a placa flexível 320 e a placa rígida de PCB 314 da tomada 304. Para otimizar conversão de modo, a compensação capacitância é adicionada entre os fios 1 e 3 e os fios 2 e 6 para compensar a interferência de plugue na combinação dos pares 12 - 36, e compensação pode ser adicionada entre os fios 3 - 7 e 6 - 8 para compensar a interferência do plugue na combinação dos pares 36 - 78 de modo ao plugue / tomada ser condizendo com especificações de NEXT interna. Por exemplo, igual capacitância pode ser adicionada entre os fios 1 - 3 e 2 - 6, e entre os fios 3 - 7 e 6 - 8 para satisfazer as equações 6 - 7. Figura 9 ilustra um esboço das lâminas do plugue, com as lâminas numeradas de acordo com o número do fio que termina no fio da lâmina.

[0052] Para ajustar NEXT interna e conversão de modo ao mesmo tempo na tomada, as capacitâncias C13, C20, Cós, e C37 são feitas para serem substancialmente iguais em magnitude. Da mesma forma, capacitâncias Cós e C37 são feitas para serem substancialmente iguais em magnitude. Capacitores de mesma polaridade que a interferência do plugue, atrasada no tempo com relação aos capacitores acima são adicionados na forma de C10 e C3S.

[0053] Por conseguinte, a compensação do plugue / tomada compensação para ajustar conversão de modo e NEXT interno para combinações de pares de fio 36 - 12 e 36 - 78 pode ser aquela como mostrada

Petição 870180156099, de 28/11/2018, pág. 22/33 / 19 na figura 10. Conforme mostrado, o plugue, devido a sua geometria, primeiramente fornece capacitâncias C23 e C07, que são iguais em valor. O plugue também fornece as capacitâncias C13 e Cós que são iguais em valor. Note que o plugue é também mostrado para incluir capacitâncias C37, C38, C20, e Ci6 que são iguais em valor; contudo, essas capacitâncias são valores teóricos que não são fisicamente adicionados no plugue, mas mais propriamente mostrados para ilustrar que eles podem estar presentes devido ao projeto do plugue.

[0054] Uma parte frontal da tomada (e.g., suporte de apoio frontal de fundo 308, suporte de apoio frontal de topo 310 e contatos de interface 312 todos juntos) fornece as capacitâncias C13 e Cós devido a sua geometria, assim como capacitâncias C07 e C23. Capacitâncias C20, C37, C10, e C38 são teoricamente presentes dentro da parte frontal e são mostradas para integralidade. A placa flexível adiciona as capacitâncias C20 e C37, que são iguais em valor. A placa rígida adiciona as capacitâncias C10 e C38, e as capacitâncias Cós e C13. As capacitâncias C07, C37, C20, e C23 são capacitâncias

X teóricas mostradas para integralidade. À direita da placa rígida como mostrado na figura 10, dentro dos IDCs, as capacitâncias C07, Cós, C13, e C23 são adicionadas. Figura 10 ilustra exemplo de valores para cada capacitância, contudo, outros valores também podem ser usadas. Em adição, os valores mostrados na figura 10 satisfazem as equações 6 e 7 para dentro de cerca de 0,1pF.

[0055] Figura 11 ilustra as capacitâncias de para de fio para pares de fios 34, 35, 46, e 56. Usando os mesmos métodos como acima, é desejado cria uma situação onde

X34 + X50 - X40 - X35 ~ 0 (Equação 10) onde X34 está compensando a interferência adicionada entre os fios 3 e 4, X50 está compensando a interferência adicionada entre fios 5 e 6,

X40 é a interferência entre os fios 4 e 6, e X35 é a interferência entre os fios 3 e

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5.

[0056] Como mostrado na figura 11, o plugue tem capacitâncias C34, C56, C35, e C46. A parte frontal da tomada tem as capacitâncias C34, C56, C35, e C46 adicionadas para compensar a interferência líquida causada pelo plugue. A placa flexível tem capacitâncias C35 e C46 adicionadas para compensar interferência. A placa rígida tem C34, C56, C35, e C46 adicionadas para compensar interferência. Por conseguinte também qualquer conversão de modo com relação à combinação dos pares 45 e 36 é minimizada.

[0057] Figura 12 ilustra um exemplo de esboço da placa flexível 320, com pontos de contato para os fios numerados 1 - 8. A placa flexível 320 pode ser uma placa de duas camadas com um núcleo de 1 mil entre as duas camadas. A placa flexível 320 é mostrada para incluir capacitâncias C26, C35, C46 e C37. Os capacitores são fisicamente duas camadas de metal, e um tamanho de uma camada de topo de C26 e C37 pode ser 28 x 33 mil, e um tamanho de uma camada de fundo de C26 e C37 pode ser 38 x 43 mil. Em adição, um tamanho de uma camada de topo de C35 e C46 pode ser 30 x 44 mil, e um tamanho de uma camada de fundo de C35 e C46 pode ser 40 x 54 mil. Diferentes tamanhos capacitores são usados para prevenir variação de camada à camada através de um processo de fabricação afetando os valores globais de capacitância da placa flexível.

[0058] Na presente aplicação, a placa flexível adiciona somente compensando a interferência capacitiva entre os fios 26, 37, 35, e 46 que é de polaridade oposta da interferência adicionada na área do plugue área. A placa flexível não adiciona qualquer interferência indutiva intencional. Colocando os capacitores em uma placa flexível de polaridade oposta para os acoplamentos no plugue da placa flexível, os capacitores são colocados mais perto do plugue, que fornece melhor desempenho de NEXT interno.

[0059] O projeto flexível mostrado na figura 12 tenta minimizar a distância de contatos dos fios 322 e 324 para o capacitor C35, e minimizar a

Petição 870180156099, de 28/11/2018, pág. 24/33 / 19 distância dos contatos dos fios 326 e 328 para o capacitor C46 para permitir melhor desempenho de NEXT interno através do modelo de retardo de tempo. A placa flexível também melhora a interferência estranho quando medida no canal ajudando a balancear os pares de fios 36 - 12 e 36 - 78 omitindo a capacitância n placa flexível entre pares de fio 13 e 68.

[0060] Figura 13 ilustra uma vista da placa rígida ampliada 314 da Figura 3, e Figura 14 ilustra um exemplo de esboço da placa rígida. Como mostrado na figura 13, a placa rígida 314 inclui um camada de topo, uma primeira camada interna, uma segunda camada interna, e uma camada de fundo. Figura 14 ilustra um vista de topo mostrando pistas de condutivas em todas as quatro camadas. Contatos de IDC (como mostrado na figura 6) são mostrados aqui etiquetados com números de referência 322 - 336. Cada um dos contatos de IDC 322 - 336 é conectado a um pino de um correspondente fio de uma placa rígida 314 (numerados de 1 - 8) a partir dos contatos de interface 312. Assim sendo, os contatos de IDC são mostrados numerados 1 8, daqueles números correspondendo aos fios 1, 2, 4 e 5 estão em uma extremidade da placa rígida, e números 3, 6, 7 e 8 estão na outra extremidade da placa rígida. O pino dos contatos de interface está mostrada no meio da placa rígida. Capacitâncias significativas C38 e C16 estão também mostradas na figura 14.

[0061] Figuras 15A - F mostram as diferentes camadas de pistas de condutividade da placa rígida 314. Por exemplo, Figura 15A mostra a camada de topo da placa rígida 314. Conforme mostrado, a camada de topo inclui pistas que conectam os pinos dos fios 1, 2, e 6 para os contatos de IDC para aqueles correspondentes fios. Figura 15B mostra a camada de fundo da placa rígida 314. Conforme mostrado, a camada de fundo inclui pistas que conectam o pino dos fios 3, 4, 5, 7, e 8 para os contatos de IDC para aqueles correspondendo aos fios. Figura 15C ilustra um exemplo de vista de ambas as camadas de topo e fundo para ilustrar todas as conexões entre os pinos e os

Petição 870180156099, de 28/11/2018, pág. 25/33 / 19 contatos de IDC.

[0062] Figura 15D ilustra um exemplo de vista de uma primeira camada interna da placa rígida 314 e Figura 15E ilustra um exemplo de vista da segunda camada interna da placa rígida 314. A primeira e segunda camadas internas incluem as placas que compreende as capacitâncias C56, C38, C46, Ci6, C35, e C34. Por exemplo, a primeira camada interna inclui uma primeira placa para cada um das capacitâncias C56, C38, C46, Ci6, C35, e C34, e a segunda camada interna inclui uma segunda placa para cada uma das capacitâncias C56, C38, C46, Ci6, C35, e C34, tal que junto eles formam os capacitores colocados, como mostrado na figura 15F.

[0063] Figuras 16A-B ilustram exemplo de simulações efetuadas para ilustrar os benefícios da presente aplicação. As simulações foram executadas para ilustrar um teste de NEXT estranho de soma de potência de 6 em torno de 1. O teste ilustra interferência vista em um cabo devido aos seis cabos envolventes. Dentro da Figura 16 A, a simulação foi executada usando a combinação de plugue / tomada discutida aqui com uma configuração tal que as equações 1 e 2 acima foram satisfeitas, e as equações 6 - 9 acima não foram satisfeitas. Conforme mostrado, usando esta configuração (e.g., uma estrutura não balanceada), o sistema falha em condizer com a permissão padrão para interferência estranho até cerca de 450 MHz. Figura 16B é um exemplo de execução de simulação com a combinação plugue / tomada discutida aqui (com exemplo de valores de capacitância mostrado na figura 10) com uma configuração tal que equações 1 - 2 e 6 - 9 foram satisfeitas. Conforme mostrado, usando esta configuração (e.g., uma estrutura balanceada), o sistema condiz com a permissão padrão para interferência até 500 MHz.

[0064] Usando os métodos aqui descritos, com um cabo padrão em par retorcido de 8 fios e conexão de plugue / tomada de RJ45, interferência estranha entre cabos e sinais de modo comum gerada em uma tomada pode

Petição 870180156099, de 28/11/2018, pág. 26/33 / 19 ser diminuída. Para compensar interferência causada pelo plugue, a interferência líquida da tomada é de uma polaridade oposta aquela do plugue tal que junto ao plugue e tomada tem interferência que se cancela cada uma com a outra (e.g., equações 1 e 2 acima). Em adição, os valores da interferência adicionada (valores de capacitância e indutância) são geralmente equivalentes tal que a interferência será cancelada.

[0065] Ainda mais, enquanto exemplos da presente aplicação foca na interferência de compensação usando capacitância, a interferência pode da mesma forma também ou alternativamente ser compensada usando valores de indutância balanceada.

[0066] É claro que, muitas mudanças e modificações (incluindo, mas não limitados à, dimensões, tamanhos, formas, orientação, etc.) são possíveis para as modalidades descritas acima. É importante notar que enquanto as modalidades foram descritas cima com relação a uma configuração e projetos específicos de uma conexão de plugue / tomada, os métodos e técnicas subjacentes do presente pedido para cancelamento de interferência são também aplicáveis para outros projetos. Por exemplo, os métodos subjacentes para cancelamento de interferência podem ser usados com cabos e conexões de plugue / tomada de outros tipos que são designados para uso em outras redes de comunicação elétrica que não empregam plugues e tomadas de RJ45. [0067] Deve ser entendido que arranjos aqui descritos são para propósitos de exemplo somente. Como tal, aqueles com qualificação na arte vão apreciar que outros arranjos e outros elementos podem ser usados no seu lugar, e alguns elementos podem ser emitidos todos de acordo com os resultados desejados. Adicionalmente muitos dos elementos que estão descritos são entidades funcionais que podem ser implementadas como componentes discretos ou distribuídos ou em conjunto com outros componentes, em qualquer combinação e localização adequada.

[0068] É pretendido que a precedente descrição detalhada seja

Petição 870180156099, de 28/11/2018, pág. 27/33 / 19 considerada como ilustrativo mais propriamente do que limitante, e é pretendido ser entendido que as seguintes reivindicações incluindo todos os equivalentes definem o escopo da invenção.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Conector de comunicação (300), compreendendo:

- um plugue desbalanceado (302) que termina um comprimento de cabo de comunicação de par retorcido (200); e

- uma tomada (304), na qual o plugue é inserido, a tomada suportando contatos de interface (312) para conectar fios dentro do cabo de comunicação de par retorcido, e incluindo conjunto de circuito para minimizar a interferência da extremidade próxima interna e a interferência da extremidade distante interna entre os fios no cabo de comunicação de par retorcido, e incluindo conjunto de circuito para minimizar conversão de sinal do modo diferencial para modo comum e modo comum para modo diferencial dentro de uma combinação de plugue/tomada conjugada incluindo o plugue desbalanceado e da tomada;

em que o cabo de comunicação de par retorcido inclui oito fios numerado 1 à 8, e é arrumado como quatro pares de fio retorcido de pares de fio numerados 12, 45, 36 e 78, tal que enquanto na configuração de par retorcido, os fios numerados 1 e 2 são retorcidos, fios 4 e 5 são retorcidos, fios 3 e 6 são retorcidos e fios 7 e 8 são retorcidos, e em um ponto de terminação no plugue, os fios não são retorcidos e são posicionados adjacentes um ao outro na ordem do fio 1 para o fio 8;

em que o conjunto de circuito para minimizar a interferência da extremidade próxima interna e a interferência da extremidade distante interna entre os fios no cabo de comunicação de par retorcido inclui um dentre capacitância ou indutância mútua entre pistas carregando sinais dos pares de fio tal que a interferência entre os fios 1 e 3 e entre os fios 2 e 6 é aproximadamente igual a interferência entre os fios 2 e 3 e os fios 1 e 6;

caracterizado pelo fato de que a capacitância ou indutância mútua entre os traços carregando sinais de fios 1 e 3, a capacitância ou indutância mútua entre os traços carregando sinais dos 2 e 6, a capacitância ou

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2 / 4 indutância mútua entre os traços carregando sinais dos fios 2 e 3, e a capacitância ou indutância mútua entre os traços carregando sinais dos fios 1 e 6 são todas aproximadamente iguais cada uma a outra.

2. Conector de comunicação (300) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a tomada (304) inclui um suporte de apoio (310) arrumado para suportar os contatos de interface (312) para conectar os fios dentro do cabo de comunicação de par retorcido (200).
3. Conector de comunicação (300) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a tomada (304) inclui uma placa rígida (314) que conecta os contatos de interface (312), e uma placa flexível (320) que contata os contatos de interface (312).
4. Conector de comunicação (300) de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o conjunto de circuito para minimizar a interferência da extremidade próxima interna e a interferência da extremidade distante interna entre os fios no cabo de comunicação de par retorcido (200), ou o conjunto de circuito para minimizar conversão de sinal do modo diferencial para modo comum e do modo comum para modo diferencial dentro da combinação de plugue/tomada conjugada é incluída dentro da placa rígida (314).
5. Conector de comunicação (300) de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o conjunto de circuito para minimizar a interferência da extremidade próxima interna e a interferência da extremidade distante interna entre os fios no cabo de comunicação de par retorcido (200), ou o conjunto de circuito para minimizar conversão de sinal do modo diferencial para modo comum e do modo comum para modo diferencial dentro da combinação de plugue/tomada conjugada está incluído dentro da placa flexível (320) e da placa rígida (314).
6. Conector de comunicação (300) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o conjunto de circuito para

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3 / 4 minimizar a interferência da extremidade próxima interna e a interferência da extremidade distante interna entre os fios no cabo de comunicação de par retorcido (200) inclui acoplamento indutivo mútuo equilibrado e capacitivo equilibrado entre os pares de fio dentro do cabo de comunicação de par retorcido.
7. Conector de comunicação (300) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o conjunto de circuito para minimizar a interferência da extremidade próxima interna e a interferência da extremidade distante interna entre os fios no cabo de comunicação de par retorcido (200) inclui capacitância entre pistas carregando sinais dos pares de fios tal que a interferência entre os fios 6 e 8 e entre os fios 3 e 7 é aproximadamente igual a interferência entre os fios 6 e 7 e os fios 3 e 8.
8. Conector de comunicação (300) de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a capacitância adicionada entre os traços carregando sinais dos fios 6 e 8, a capacitância adicionada entre os traços carregando sinais dos fios 3 e 7, a capacitância adicionada entre os traços carregando sinais dos fios 6 e 7, e a capacitância adicionada entre as pistas carregando sinais dos fios 3 e 8 são todas aproximadamente iguais cada uma a outra.
9. Conector de comunicação (300) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que o conjunto de circuito para minimizar a interferência da extremidade próxima interna e a interferência da extremidade distante interna entre os fios no cabo de comunicação de par retorcido (200) inclui indutância mútua adicionada entre pistas carregando sinais dos fios 6 e 8, indutância mútua adicionada entre os traços carregando sinais dos fios 3 e 7, indutância mútua adicionada entre os traços carregando sinais dos fios 6 e 7, e indutância mútua adicionada entre os traços carregando sinais dos fios 3 e 8 que são todas aproximadamente iguais

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10. Conector de comunicação (300) de acordo com qualquer uma das reivindicação 1 a 9, caracterizado pelo fato de que o conjunto de circuito para minimizar a interferência da extremidade próxima interna e a interferência da extremidade distante interna entre os fios no cabo de comunicação de par retorcido (200) inclui capacitância entre pistas carregando sinais dos pares de fios tal que a interferência entre os fios 3 e 4 e os fios 5 e 6 é aproximadamente igual a interferência entre os fios 4 e 6 e os fios 3 e 5.
11. Conector de comunicação (300) de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 a 10, caracterizado pelo fato de que a placa flexível (320) inclui capacitância adicionada entre pistas carregando sinais dos fios 2 e 6, entre pistas carregando sinais dos fios 3 e 7, entre pistas carregando sinais dos fios 3 e 5, e entre pistas carregando sinais dos fios 4 e 6.
12. Conector de comunicação (300) de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 a 11, caracterizado pelo fato de que a placa rígida (314) inclui capacitância adicionada entre pistas carregando sinais dos fios 1 e 6, entre pistas carregando sinais dos fios 3 e 8, entre pistas carregando sinais dos fios 6 e 8, entre pistas carregando sinais dos fios 1 e 3, entre pistas carregando sinais dos fios 3 e 4, entre pistas carregando sinais dos fios 5 e 6, entre pistas carregando sinais dos fios 3 e 5, e entre pistas carregando sinais dos fios 4 e 6.