CN100530851C - 改进串扰补偿的电连接器 - Google Patents

Abstract

公开了改进串扰补偿的电连接器。通过包含至少一个具有不同于连接器中其它耦合的频率相关性的耦合，在较大频率范围内串扰补偿性能得到改进。不同的频率相关性可以例如用于补偿由补偿电路和插头/插座接口之间的距离导致的相位位移。也公开了用于减小这些距离的实施方式。

Description

改进串扰补偿的电连接器

相关申请的交叉引用

本申请要求2004年4月6日提交的美国临时申请No.60/559,846的优先权，该申请通过引用整体合并于此。

技术领域

本发明通常涉及电连接器，尤其涉及较少受高频处传输延迟效应影响的具有串扰补偿的模块通信插座设计。

背景技术

在通信工业界，随着数据传输速率稳步增加，由插座和/或插头中间隔紧密的平行导体之间的电容性和电感性耦合引起的串扰问题日益严重。已设计出具有经改进的串扰性能的模块连接器以达到愈发苛刻的标准。许多这种经改进的连接器包括了在美国专利No.5,997,358中公开的概念，该专利通过引用整体合并于此。特别地，新近的连接器已引入了预定量的串扰补偿以抵消不期望的近端串扰(NEXT)。使用两个或更多阶段的补偿来解决来自补偿区域和插头/插座接口之间距离造成的传输延迟的相位移动。结果，不期望的串扰的幅度和相位被总体上具有相同幅度但相反相位的补偿抵消。

包括那些超过500MHz的新近传输速率已经超出了’358专利中公开技术的能力。因此，需要经改进的补偿技术。

发明内容

本发明提供一种通信插座，包括：插头接口触点，用于与插头中的插头触点进行电接触，所述插头接口触点和插头触点根据正在传输的通信信号的频率引入具有相关的第一频率相关性的串扰；多个串扰补偿区域，其中至少一个所述串扰补偿区域包括具有不同于所述第一频率相关性的相关联的第二频率相关性的耦合。

本发明提供一种用于传递信号的通信插座，包括：第一串扰补偿区域，用于抵消串扰；第二串扰补偿区域，用以提供附加补偿以抵消相位位移效应；以及第三串扰补偿区域，用以提供随所述信号的频率调节的串扰补偿。

附图说明

图1是包括插头和插座的通信连接器的分解立体图；

图2是示出主要负责导致和补偿近端串扰的连接器组件的一些部分的简化示意图；

图3是在时间轴上示出矢量A、B、C的示意矢量图；

图4是在极坐标轴上相对于串扰矢量A示出矢量A、B和C的幅度和相位的示意矢量图；

图5是在极坐标轴上相对于补偿矢量B示出矢量A、B和C的示意矢量图；

图6A-6C是示出对于典型通信连接器在频率增加时|B|对/A+C/的作用的示意极坐标矢量图；

图7是近端串扰相对频率的曲线图，示出了相关于TIA-568B要求，典型Cat.6通信连接器的串扰性能；

图8A-8C是示出对于使用本发明实施方式的通信连接器在频率增加时|B|对/A+C+D/的作用的示意极坐标矢量图；

图9A-9C是示出对于使用本发明实施方式的通信连接器在频率增加时|B|对/A+C/的作用的示意极坐标矢量图；

图10A-10C是示出对于使用本发明实施方式的通信连接器在频率增加时|B|对/A+C/的作用的示意极坐标矢量图；

图11A-11C是包括等效电路表示的示意图，示出本发明第一实施方式；

图12是示出图11A-11C中示出的第一实施方式另一实现的示意图；

图13A-13C是示出描述本发明实施方式的后旋转触点设计、前旋转触点设计、和相应的等效电路表示的简化示意图；

图14A和14B是分别示出根据本发明实施方式的前旋转和后旋转触点设计的部分立体图；

图14C是示出根据本发明实施方式的另一前旋转设计的部分立体图；

图15是近端串扰相对频率的曲线图，示出了相关于TIA-568B要求，根据本发明实施方式的通信连接器的串扰性能；

图16是示出根据本发明实施方式的通信插座中前旋转触点配置的右侧视图；

图17是示出根据本发明另一实施方式的通信插座中前旋转触点配置的右侧视图；

图18是示出根据本发明实施方式的连接器插座的右侧上方分解立体图；

图19是示出根据本发明实施方式的六位柔性PCB的右侧上方立体图；

图20是示出根据本发明实施方式具有插头接口触点和向上弯曲柔性PCB的前滑橇的右侧上方立体图；

图21是示出根据本发明实施方式具有插头接口触点和向下弯曲柔性PCB的前滑橇的右侧上方立体图；

图22是示出根据本发明实施方式连接于插头接口触点的向上弯曲柔性PCB的右侧上方的部分立体图；

图23是通信连接器一部分的简化右侧横截面视图，示出了向上弯曲柔性PCB的配置；

图24是通信连接器一部分的简化右侧横截面视图，示出了向下弯曲柔性PCB的配置；

图24A是通信连接器一部分的简化右侧横截面视图，示出了柔性PCB的另一配置；

图25A是可根据本发明实施的柔性PCB实施方式的右侧上方立体图；

图25B是可根据本发明实施的柔性PCB实施方式的侧视图；

图25C是可根据本发明实施的柔性PCB实施方式的前视图；

图25D是根据本发明实施方式的柔性PCB的前视图，为表示简单，该柔性PCB具有直的结构齿；

图25E是根据本发明实施方式的柔性PCB中电容性板和路径的横截面视图；

图25F是根据本发明实施方式的具有直的结构齿的柔性PCB中第一路径和电容性板的正视图；

图25G是根据本发明实施方式的具有直的结构齿的柔性PCB中第二路径和电容性板的正视图；

图25H是根据本发明实施方式的具有直的结构齿的柔性PCB中第三路径和电容性板的正视图；

图25I是根据本发明实施方式的具有直的结构齿的柔性PCB中第四路径和电容性板的正视图；

图26是根据本发明实施方式具有柔性PCB的连接器插座的右侧上方分解立体图；

图27是根据本发明实施方式的组合插座的右侧上方立体图；

图28是根据本发明实施方式的插座的右侧上方立体分解图；

图29是为适应8针插头或6针插头而设计的插头接口触点部件装配和PCB的右侧上方立体图；

图30是作为电感器的铁材料结构附件的简化图示表示；

图31是被改变以增加耦合的两个路径的简化图示表示；

图32是两组路径的简化图示表示，其中一组使用了磁性耦合器而另一组使用了在通孔中安置的磁性材料；

图33是分离的PCB层上的两列平行路径的简化图示表示；以及

图34是具有磁性材料覆盖层的PCB上路径的简化图示表示。

具体实施方式

图1是包括插头102和可插入插头102的插座104的通信连接器的分解立体表示。该插头102以一段双绞线通信电缆(未示出)作为终端，而插座104可被连接于另一段双绞线通信电缆或向下冲孔的块体(都未在图1中示出)。

如图从左到右所示，插座104包括主外壳106、以及设置来支撑八插头接口触点112的底部前滑橇108和顶部前滑橇110。插头接口触点112从前面通过PCB 114的通孔与PCB(印刷电路板)相连接。如所示，八IDC(绝缘位移触点)116从后面通过PCB 114的附加通孔与PCB 114相连接。具有IDC 116通道的后部外壳118用作向双绞线通信电缆或向下冲孔块体提供接口。图1中示出的普通连接器100作为以下可用于连接器100来改进串扰性能的改进的讨论背景。

图2的简化示意图概念性地示出了连接器组件300的主要导致近端串扰以及可用于补偿近端串扰的部分。插头302和插头接口触点304分别提供电容性和电感性串扰成分C_插头+L_插头和C_触点+L_触点，可整体近似为串扰矢量A(参看图4)。PCB 308上的补偿区域306提供串扰补偿从而产生补偿矢量B。考虑到由于传输延迟而发生的B相对于A的相位位移，近端串扰区域310(在PCB 308相对于IDC 312的反面示出)可贡献附加串扰C来减小结合串扰上相位位移的影响。

图3在时间轴上示出了矢量A、B和C。注意到串扰矢量A和C在极性上与补偿矢量B相反。矢量沿时间轴的相对位移是由补偿区域306和串扰区域310与插头302接触插头接口触点304的位置之间的物理距离(导致传输延迟T₁和T₂)和插入导电路径的相对介电常数导致的。

图4在极坐标轴上示出了矢量A、B和C，其中沿图3时间轴的位移被转换成相对于串扰矢量A的相位位移。频率增加时，B的相位位移会向A增加，且C的相位位移会与A相反地增加。对于相对较小的相位位移，结合串扰可通过设计补偿区域和串扰区域得到最小化，以在期望的零频率处|B+C|约等于|A|。

对于约300MHz的频率，对于近端串扰，图2-4中示出的多区域串扰补偿技术适于符合Cat.6(TIA-568B)要求。然而，在更高的频率，该技术并不令人满意。为了说明，图5在极坐标轴上示出了矢量A、B和C，但是相对于补偿矢量B。为了最小化结合串扰，应该将|B|选择成接近于|A+C|。然而，频率增加时，A和C将经历较大的相位位移，证据是图5的极坐标轴上相对垂直方向的较大的角度。因为这些增大的角度的余弦会减小，|A+C|会变得明显小于|B|，造成不令人满意的连接器性能。在图6A-6C中示出了该效应，其中频率增加时|A+C|变得比|B|相对较小。

图7示出了使用参看图2-6讨论的技术的典型Cat.6连接器的结合串扰性能。注意NEXT越过TIA-568B要求极限处的频率。

为改进NEXT性能来适应超过使用上述技术的可行频率，可在连接器中包括具有相对于典型耦合与频率不成比例地增加的幅度的附加耦合。此外，可更改一个现有耦合以具有相对于其它耦合不成比例变化的幅度。先前典型连接器耦合是电容性的或相互电感性的，导致正比于频率(约20dB每十倍)的幅度。这些典型连接器耦合的相对幅度在不同频率时大致保持相同。通过引入相对于其它耦合不成比例增加的耦合，对由传输延迟导致的相位位移的补偿(见上面的图2-6C)在较高频率会延迟结合串扰的增加。

图8A-15以及其附带说明示出了附加耦合的其它实现，该附加耦合具有对应于频率相对典型耦合以不成比例速率增加的幅度。在不偏离本发明精神和范围的情况下，也可使用其它实现。图8A-10C是示出期望耦合特征的矢量图。图8A-10C的描述之后是达到期望耦合特征的其它方法的讨论。

根据第一实现，附加耦合是具有与A、B和C不同的频率相关性的幅度的第四耦合D。例如，在较低频率，A、B和C以20dB每十倍的速率变化，而D以更低速率变化，诸如约5dB每十倍。然后，在较高频率(例如大于感兴趣的零频率)，D以较高速率变化(例如30dB每十倍)，而A、B和C在20dB每十倍保持相对恒定。通过在零频率选择|B|-|D|与|A|+|C|相等，结合串扰在较低频率接近于零，如图8A所示。图8B示出了当频率增加时，A和C的相位角增大，导致较小的垂直幅度分量来抵消|B|。然而，更加快速增大的|D|增大来补偿减小的|A+C|。图8C示出了在高得多的相对频率下的这种效应。

在第二实现中，在图9A-9C中示出，补偿区域矢量B被设计来具有与A和C不同的频率相关性的幅度。例如，在较低频率，如果A和C以20dB每十倍的速率变化，则B可选择以更低速率变化，诸如15dB每十倍。在较高频率(例如大于感兴趣的零频率)，B可以以较高速率负向变化(例如-30dB每十倍)，而A和C在20dB每十倍保持相对恒定。与图8A-8C中示出的第一实现相比，在第二实现中不需要附加耦合。通过在零频率将|B|选择为接近于|A|+|C|，结合串扰在较低频率接近于零。当频率增加时，|A|和|C|不成比例地快于|B|增加，所以|B|会在增加的频率接近于|A+C|(参看图9B和9C)。

在第三实现中，在图10A-10C中示出，耦合A和C被选择在高于零频率的频率具有比B更大的幅度对频率的相关性。例如，在较低频率，A、B和C都以20dB每十倍的速率变化。然而，在较高频率，可选择A和C以更高速率变化，诸如25dB每十倍，而B保持在约20dB每十倍。通过在感兴趣的零频率将|B|选择为接近于|A|+|C|，结合串扰在较低频率接近于零。由于|A|和|C|较高的频率相关性，更加快速增大的|A|和|C|可以补偿由高频率操作导致的通常与增加的相位角度一起出现的减小的|A+C|。因此，可在较宽的频率范围内保持较低的结合串扰，如图10A-10C所示。当然，改变A很可能需要插头自身的改变，这在一些情况下是不可接受的。然而，甚至单独改变C会提供一些益处。

上述的这三种实现仅仅是可能实现的示例。从一个应用到另一个，用dB每十倍给出的相对幅度变化速率可能不同，依赖于连接器组件的具体结构和材料。此外，相对幅度随频率变化的概念可应用于改进在零频率或其附近之外的其它频率的性能。零频率是为以上示例而选择，因为它作为用于进行调节以改进高频操作的较好出发点。对于目前的通信应用，零频率通常在100-250MHz附近。不同的连接器设计很可能显示不同的零频率。

在较佳实施方式中，通信插座包括用于与插头中插头触点进行电气接触的插头接口触点，其中插头接口触点和插头触点向连接器引入串扰。根据正在传输的通信信号频率，该串扰具有相关的第一频率相关性。插座具有至少两个串扰补偿区域，其中至少一个串扰补偿区域包括具有相关的第二频率相关性的耦合，该相关的第二频率相关性基本上不同于与插头接口触点和插头触点相关的第一频率相关性。第一频率相关性是大约20dB每十倍的幅度改变。第二频率相关性是从在第一频率约0dB每十倍到在第二频率约20dB每十倍变化的幅度。在第二较佳实施方式中，第二频率相关性是从在第一频率约20dB每十倍到在第二频率小于20dB每十倍变化的幅度。最后，在第三较佳实施方式中，第二频率相关性是20dB每十倍的幅度变化，且第一频率相关性是从在第一频率约20dB每十倍到在第二频率大于25dB每十倍变化的幅度。

可使用若干选择技术对幅度对于频率的相关性进行调节。以下讨论列出这些技术中的五种；然而，在不背离本发明的精神和范围的情况下可使用其它技术。

1号耦合选择：图11A-11C示出了第一实施方式的示例，其中设置电容与互感应耦合串联。如图11A、自感应等效电路11B、和应急等效电路11C所示，互感应耦合产生与流过电容器的电流方向相反的电流。在较低频率，通过电容器的耦合较低；因此，在电感次要侧产生的反向电流也较低。随着频率升高，通过电容器的耦合升高，增加了通过电感主要侧的电流，因此导致通过电感次要侧的较高的反向电流。结果，耦合正比于频率地减小。在较佳实施方式中，图11A中示出的“稳定源(balanced source)”1262是配对3和6，而“稳定宿(balanced sink)”1264是配对4和5。图12示出了该实施方式的另一配置，其中配对3-4和5-6在左侧示出。

图13A-13C示出了在后旋转插头触点设计1300或前旋转插头触点设计1302中如何实现1号耦合选择。示出了在接口PCB 1304上设置补偿电容的情况中的结果耦合的示例在简化等效电路1306中示出。

图14A和14B示出了前旋转设计1400中和后旋转设计1406中可设置电容性耦合的位置。在前旋转设计1400中，以防止与插头1402物理接触的方式将电容安置在尖端鼻区域1404。在后旋转设计1406中，再次将电容安置在尖端鼻区域1410中，与前旋转设计相比该电容在插头1408的另一侧。对于后旋转设计1406，可将电容安置在尖端鼻区域1410触点的上面或下面，只要它不与插入的插头1408物理接触。在图14A和14B中示出的位移导致电容性耦合C35和C46(分别来自对3和5以及对4和6)和互感应耦合M43和M56(分别来自对4和3以及5和6)。

图14C示出了另一前旋转设计1412中的另一位置，如图12中示意性示出，其中可以设置耦合。在选择前旋转设计1412中，将耦合设置得与插头1414和插头接口触点1416之间电接触的点靠近得多。该更近的设置来源于将耦合安置在插头接口触点1416相对于插头1414的另一侧。这可通过将来自图14A的尖端鼻1404示出的导体的电感性补偿移入PCB来实现，例如图24A中所示的柔性PCB。这导致减小的传输延迟，以及因此减小的相位位移，它提供了更好的串扰性能。

2号耦合选择：在第二选择中，相对于其它耦合，该耦合采用随频率变化的电容形式。这种电容的一个示例是具有随频率变化介电常数的电解质的电容器。

3号耦合选择：根据第三选择，耦合是互感的，具有相关的频率依赖电感。这种电感的一个示例是由铁材料组成的电感元件。铁(例如具有氧化铁和镍-锌或锰-锌的化合物)一般具有从约100kHz至1GHz开始作为频率的函数明显变化的磁导率。例如，氧化铁和镍-锌的混合物在1MHz至1GHz范围内具有10至1,500的初始磁导率。

4号耦合选择：在第四选择中，耦合是与一个或多个频率相关电阻器串联的电容。例如，可设置导体或半导体电阻以便于利用表面效应来在较高频率增加电阻。

5号耦合选择：根据第五选择，将电容与自感应耦合并联设置。在较高频率增加的电感会导致通过电容较小的耦合。

图15示出了典型Cat.6的经改进的结合串扰性能，它是通过使用以上参看图8A-14讨论的创新技术获得的。注意到NEXT超过TIA-568B要求限制的频率远高于图7中的。

参看图2-7描述的高频效应以及实施上述解决方法以获得可接受的高频操作的需求主要来自插头接口触点和第一补偿之间的物理距离。通过减小该距离，在高频率可获得更好的性能(即更少的由于传输延迟的相位位移)。例如，将第一补偿点移到距离插头/插座接口小于约0.200英寸会提供更好的串扰性能。图16-28示出了可对插座进行以缩短插头接口触点和第一补偿之间距离的物理改变。这些改变可代替或结合以上描述的技术而进行。

图16是示出前旋转触点配置1600的右侧示意图，包括设置在触点托架和前滑橇1604中的多个插头接口触点1602、和具有与串扰补偿区域(未示出)相连的触点部分1608的垂直接口PCB 1606。与普通插头接口触点相比，该插头接口触点1602更长，所以它们与垂直接口PCB1606的触点部分1608接触。结果，触点部分1608与插入插头和插头接口触点1602之间的接触点之间的距离1610远小于普通插头接口触点的，这可通过将距离1610与图17中距离1700相比看出。因为经改进的设计具有插头触点和第一补偿之间更短的距离，传输延迟被缩短，得到更小的相位位移。这允许在较高频率比不用这种设计可能得到的更好的串扰补偿和操作。应该注意图17包括了1702概括示出的辅助串扰补偿的感应耦合。

图18是使用以上概念的连接器插座1800的右侧上方分解立体图。该插座1800包括底部前滑橇1804和顶部前滑橇1808，每个都机械连接于多个插头接口触点1806。插头接口触点1806的第一终端1810可插入到接口PCB 1812的通孔中，而第二终端1814包括插头接口触点终端，该插头接口触点终端比普通插座的更长以允许与接口PCB 1812上的补偿区域接触。之后将包括底部前滑橇1804、插头接口触点1806、顶部前滑橇1808、和接口PCB 1812的部件装配插入到外壳1802中。也将多个IDC 1816插入到接口PCB 1812上的通孔中。将后滑橇1820安装进入外壳1802。安装线容纳帽1818以接收四对双绞线通信电缆用于穿过后滑橇1820与IDC 1816相连接。之后可将线容纳帽1818按压在后滑橇1820上，形成集成的通信插座组件。

当以上技术在插头接口触点和第一补偿之间使用可选择的导体路径时，第二技术包括通过将柔性PCB连接于插头接口触点来将第一补偿区域更靠近插头接触点安置。作为示例，可在柔性PCB上刻蚀缓冲电容器以提供电容性串扰补偿，从而改进插座的电性能。

图19示出了六位柔性PCB 1900，它具有可用于将柔性PCB 1900连接于支撑在前滑橇2002中的插头接口触点2000的六齿1902，如图20所示。虽然示出六位柔性PCB 1900，但八位实现也是可能的。六位设计可较佳地用于在插入六位RJ-45插头时避免标准RJ-45插座的损伤。标准六位RJ-45插头具有比六个触点突出更远的塑料，这将导致插座中插头接口触点的额外位移。六位柔性PCB 1900允许将插头接口触点1和8位移得比插头接口触点2至7更远。该柔性PCB 1900较佳地由粘附在聚酯或聚酰胺基底上的一层铜构成。可以多种方式(例如蚀刻)去除铜以生成串扰补偿区。可将柔性PCB 1900的齿1902以任一方式连接于插头接口触点2000。附加技术可包括例如超声波焊接或热焊接。

图21和22示出可将柔性PCB 1900向上或向下弯曲的立体表示。其它方向和配置也是可能的。图22也示出了用于将齿1902连接于插头接口触点2000的插头接口触点2000的适当区域。相关于齿1902的数目，柔性PCB 1900会被协调地连接于适当触点。

图23和24是示出在插头接口触点回应插头插入而移动时柔性PCB 1900在插座中经历向上(图23)或向下(图24)偏斜的简化右侧横截面图。当将插头插入插座中时，柔性PCB 1900跟随各个触点的随意偏移而不管其是否连接于柔性PCB 1900。柔性PCB 1900的齿也允许由于插头触点终端高度的改变导致的触点偏移的自然改变。需要在外壳中为图23的向上偏移柔性PCB 1900或在前顶部滑橇中为图24的向下偏斜柔性PCB 1900建立空间。注意到图23和24中示出的插头接口触点2350的垂直安置设计有利地提供了额外电感串扰补偿。虽然该设计是较佳的，但也可选择性地使用其它设计。

图24A是示出插头接口触点2350上柔性PCB 1900的选择性安置的简化右侧横截面图。在可使用例如图14C中示出的设计的选择性安置中，柔性PCB1900和插头(未示出)位于插头接口触点2350的相对侧。这使得柔性PCB 1900上的耦合与插头接触点2370非常接近，导致减小的传输延迟以及因此减小的相位位移。因此这提供了更好的串扰性能。为了在插入插头时允许插头接口触点2350的偏移，可设计柔性PCB 1900来避免与插座其它部分接触，例如插头接口触点2350的较低部分。

图25A是右侧上方立体图，图25B是侧面视图，且图25C是可根据本发明使用以提供串扰补偿的柔性PCB 2400的一个实施方式的前视图。该PCB2400包括主体部分2402和附加齿，例如齿2404。主体部分2402支撑多个电容性板(在此情况中，四个板，对应于插头接口触点3-6)以提供电容性耦合。如会在图25D-I中示出的，到电容性板的路径也提供电感性耦合成分。齿2404被用作附件机制，用于应用例如图23-24A中示出的方案之一将PCB 2400连接于插头接口触点。虽然可使用任何合适的附件技术，但在示出的实施方式中使用电阻焊接铆钉2406。除了将PCB 2400连接于插头接口触点(或另一与插头接口触点相连接的导体)之外铆钉2406用作电容性板和其路径的接触点。这在示出四层电容性板2412和路径(2408a-d)的图25B-I中示出，其中铆钉2406穿过路径并突出以在齿2404中形成适当接触。

图25D是有齿的PCB 2400的前视图，为说明简便，齿为直的结构。图25E是在从PCB 2400底部向图25D中线A/A观看时电容性板和路径的横截面图。注意图25E未示出PCB 2400上仅支持电容性板和路径或者作为电介质或绝缘体的部分。图25D-I示出了如何彼此相关地安置电容性板和路径以导致在相对短的距离中相对高的电感耦合的密度。例如，在图25D中导体5的电容性板2412a和路径2408a是示出的最顶层板和路径，具有侧面“U”形。如图25D的虚线和实线所示，对于导体3、4、和6使用相同“U”形但不同取向。电容性板的物理安置和交叠区域决定了电容性耦合的量。类似地，路径的彼此距离以及交叠区域决定了电感耦合的量。图25E也示出了电流在各自路径中相关的流动方向，这提供了高密度电感性耦合。图25F-25I分别示出了分别与八导体插座的第五、第三、第六、和第四导体相关的路径2408a-d和电容性板2412a-d。

图26是使用柔性PCB概念的连接器插座2500的右侧上方分解立体图。该插座2500包括底部前滑橇2504和顶部前滑橇2508，每个都机械连接于多个插头接口触点2506。可将插头接口触点2506的第一终端2510插入接口PCB2512中的通孔中，同时将第二终端2514连接于柔性PCB 2516以提供串扰补偿。之后将包括底部前滑橇2504、插头接口触点2506、顶部前滑橇2508、接口PCB 2512、和柔性PCB 2516的部件装配插入到外壳2502中。也将多个IDC2518插入到接口PCB 2512上的通孔中。将后滑橇2520按压在外壳2502中。设置线容纳帽2522以接收四对双绞线通信电缆(未示出)用于穿过后滑橇2520与IDC 2518相连接。然后可将该线容纳帽2522按压在后滑橇2520上，形成集成的通信插座组件。

在根据柔性PCB描述图19-26时，这仅仅是一个实施方式，在不背离本发明的意图范围的情况下，使用刚性PCB或其它补偿方案的其它实施方式也是可能的。柔性PCB有助于达到在一些连接器设计中存在的机械限制。

现在参看图27-29描述用于缩短串扰补偿区域和插头与插头接口触点之间的接口之间距离的另一技术。在该第三技术中，后旋转插头接口触点设计与潜在补偿PCB一同使用以提供极其接近于插头和插头接口触点之间接口的串扰补偿。结果，传输延迟得到最小化，同样串扰补偿的相位位移也得到最小化。这通过减小串扰和补偿区域的数目简化了总补偿方案，允许在较高频率更好的操作。

图27是组合插座2600的右侧上方立体图。该插座2600包括设计来接收插头(未示出)的外壳2602、后滑橇2604、和设置来接收通信电缆(未示出)的线容纳帽2606。外壳2602、后滑橇2604、和线容纳帽2606结合在一起形成组合插座2600。

图28是插座2600的右侧上方立体分解图。除了参看图27描述的外壳2602、后滑橇2604、和线容纳帽2606，插座2600还包括设计来支撑补偿PCB2710和接口PCB 2712的PCB支架2708。多个插头接口触点2714具有插入接口PCB 2712上通孔中的第一终端2716以及在插头被接收进入插座2600时至少其中一些沿补偿PCB 2710滑动的第二终端2718。将多个IDC 2720插入接口PCB 2712上的通孔中。图29示出了在将后滑橇2604安置在外壳2602上之前插入外壳2602的插头接口触点部件装配(IDC 2720除外)的近视立体图。插座2600组件还包括将通信电缆定位并安装在线容纳帽2606中，然后将其按压在后滑橇2604上。

图29中示出的插头接口触点部件装配(没有IDC 2720)被设计来容纳8针插头或6针插头。当将8针插头插入到插座中时，向下的力使触点2至7沿补偿PCB 2710滑动。触点1和8偏移，但不沿补偿PCB 2710滑动。相反，当将6针插头插入到插座中时，触点2至7还沿补偿PCB 2710滑动。然而，由于6针插头上的附加塑料材料，触点1和8比触点2至7偏移更多。插头接口触点1和8提供的补偿PCB 2710上方的空间允许该附加偏移，同时保持插头和插头接口触点2714之间足够的正常力。

补偿电路的电感增强

以上参看图11A-14C描述的补偿电路由公知的电元件组成，可通过使用标准设计和处理技术实现。此外，当不对电路的路径长度设定限制时，产生具有基本上电感性质以用作这些补偿装置的互感应电路是相对简单的。然而，在插座外壳内连接于插头接口触点的PCB板提供的有限空间需要新型处理技术和装置，以便于以尽可能短的路径建立最佳的电感性质。这些技术应该允许将相位延迟有效地引入到补偿电路中，尽管有限PCB区域需要缩短的路径长度。

一种技术是使用铁磁材料以增加两种信号路径之间的互感应电感。磁性材料对第一信号路径中的电荷移动有很强的反应，这也产生磁通量。该磁通量在磁性材料磁极的取向上呈现，则这会影响与第二电路径相关的移动电荷。关键是磁性材料作为可将两条信号路径磁-电耦合到由所用的铁或磁性材料的几何和磁性质所确定的程度的介质。图30示出了用作外部电感器元件的铁材料结构的附件3000，用于使两条信号路径3002在其中穿过。芯结构可以是若干弓形，路径在该结构下穿过。此外，该结构可具有实心半圆柱形状，或者可以是若干矩形弓形式。外部磁芯可由粉末化的铁、铁、镍、钢、或这些金属的合成物组成。此外，它可由其它具有磁-电电感性质的铁磁材料组成。该磁芯可由板单独制成，以及可焊接、粘合、或按压在PCB上预制作的位置处的合适位置中。连接该部件可在PCB处理完成后不同于PCB制造厂的地点进行。

图31示出了可用于增加信号路径之间互感应电感的另一方法。在示出的方法中，不需要外部部件来产生路径之间的电感耦合。而是改变路径自身的几何结构以最大化两路信号之间的耦合。在此示例中，一条路径3100形成第一线圈3102，同时第二路径3104形成第二线圈3106。两个线圈以特定的量和几何结构交叠，允许两条路径之间单位路径长度的增强的相互作用。此外，可使用不同的路径几何结构，以便于增加信号之间的电感耦合，例如椭圆或矩形螺旋。

图32示出了可用于增加信号路径之间互感应电感的两种相似方法。与上述第一种方法类似，图32中示出的方法使用磁芯材料来增加两条信号路径之间的电感耦合。在一种方法中，通过直接在两条平行路径3202和3204上安置磁耦合器3200获得耦合。可使用各种技术将磁性材料用于板3206的表面。例如，该材料可被融化并使用液滴散播器沉积在表面上，它可被加上掩模(screenon)，它可被通过使用沉浸和刻蚀工艺添加，它可被碾压上，或者该磁性材料可被通过使用允许在电路板表面上图形化和局域化沉积材料的类似工艺添加。

在图32示出的另一方法中，可将磁性耦合材料通过板上的制成孔3208插入到PCB 3206中。然后可通过使用诸如掩模工艺用磁性材料3210将孔3208填充。此外，可挤压磁性材料3210适合进入PCB中。孔3208可由用来填空的圆柱磁性插头环绕。此外，孔可由允许穿过磁芯材料的路径之间电感耦合的不同几何结构组成。

在图32示出的两个实施方式中，磁性材料3210可以是任何铁磁材料，例如上述的那些。此外，可将磁性部件较佳地合并入PCB制作工艺中。然而，磁性耦合器的添加也可在创建板之后不同于PCB制造厂的地点进行。

图33示出了与图32中示出的实施方式类似的方法。然而，在此实施方式中，在PCB 3304中分开的层上平行安置两条信号路径3300和3302。在信号路径3300和3302附近PCB 3304中钻3306孔，且之后用磁性材料填充。可安置信号路径3300和3302使它们围绕磁芯，从而增加由磁性材料导致的耦合量。此外，可使用其它设计来根据电路电气规范的要求增加或减小耦合量。用磁芯材料填充孔3306可通过掩模工艺实现。PCB孔3306的创建和随后的磁性材料填充可在PCB制造过程中进行，虽然这种处理也可在板创建之后且在不同于PCB制造厂的其它地点进行。

用于增加信号路径之间互感应电感的另一方法在图34中示出。在此方法中，以常规方式将信号路径3400制作在PCB 3402上。在创建路径之后，将磁芯材料内层3404和PCB材料3406的另一覆盖层先后涂抹于板的顶部。结果，可将磁性材料层嵌入电路板中。此外，在施加覆盖PCB层3406之前，可将磁芯材料的内层3404图形化并选择性地移除。这将使得磁性材料只在需要增加的电感耦合的特定区域中出现，并且也将阻止非相关信号路径之间的无意耦合。这种电路的创建需要在PCB制造地进行，并需要额外处理步骤以将磁性材料合并入板中。

所有上述方法可用于增加在PCB制作电路中的单位路径长度的电感耦合。这些方法有助于实现减轻模块通信插座中在较高频率的传输延迟效应所需的串扰补偿电路。

本发明所属技术领域技术人员可以想出许多得益于以上说明书和相关附图中提供的示教的更改和本发明其它实施方式。因此，应该理解，本发明并不局限于公开的具体实施方式，且试图将更改和其它实施方式包括在本发明的精神和范围之内。虽然此处使用特定术语，但是它们仅被以普遍且描述性的理解使用而非为限制目的。

Claims (28)

1.一种通信插座，包括：

插头接口触点，用于与插头中的插头触点进行电接触，所述插头接口触点和插头触点根据正在传输的通信信号的频率引入具有相关的第一频率相关性的串扰；

多个串扰补偿区域，其中至少一个所述串扰补偿区域包括具有不同于所述第一频率相关性的相关联的第二频率相关性的耦合。

2.如权利要求1所述的通信插座，其特征在于，所述多个串扰补偿区域包括第一区域以提供串扰补偿，以及第二区域以引入附加串扰。

3.如权利要求2所述的通信插座，其特征在于，在第一频率，由所述插头接口触点和所述插头触点引入的所述串扰具有相关联的串扰矢量，所述第一区域包括一个或多个耦合以提供补偿矢量，由所述第二区域引入的所述附加串扰具有相关联的附加串扰矢量，且在零频率所述串扰矢量与所述补偿矢量和所述附加串扰矢量之和幅度相等而极性相反。

4.如权利要求3所述的通信插座，其特征在于，在大于所述第一频率的第二频率，所述串扰矢量与所述补偿矢量和所述附加串扰矢量之和幅度相等而极性相反。

5.如权利要求1所述的通信插座，其特征在于，所述第一频率相关性是20dB每十倍的幅度变化，且其中所述第二频率相关性是在第一频率0dB每十倍到在第二频率20dB每十倍变化的幅度。

6.如权利要求1所述的通信插座，其特征在于，所述多个串扰补偿区域包括第一区域以提供串扰补偿、第二区域以引入附加串扰、和第三区域以在高频率补偿所述第一区域的相位位移，其中所述第一和第二区域具有所述第一频率相关性并且其中所述第三区域具有不同于所述第一频率相关性的相关联的第二频率相关性。

7.如权利要求6所述的通信插座，其特征在于，在第一频率，由所述插头接口触点和所述插头触点引入的所述串扰具有相关联的串扰矢量|A|，所述第一区域包括一个或多个耦合以提供补偿矢量|B|，由所述第二区域引入的所述附加串扰具有相关联的附加串扰矢量|C|，且所述第三区域包括一个或多个耦合以提供相位位移补偿矢量|D|，并且其中在零频率，|B|-|D|等于|A|+|C|。

8.如权利要求6所述的通信插座，其特征在于，所述第一频率相关性是20dB每十倍的幅度变化，且其中所述第二频率相关性是从在第一频率0dB每十倍至在第二频率20dB每十倍变化的幅度。

9.如权利要求1所述的通信插座，其特征在于，所述多个串扰补偿区域包括第一区域以提供串扰补偿和第二区域以引入附加串扰，其中所述第二区域具有所述第一频率相关性，并且其中所述第一区域具有不同于所述第一频率相关性的相关联的第二频率相关性。

10.如权利要求9所述的通信插座，其特征在于，在第一频率，由所述插头接口触点和所述插头触点引入的所述串扰具有相关联的串扰矢量|A|，所述第一区域包括一个或多个耦合以提供补偿矢量|B|，且由所述第二区域引入的所述附加串扰具有相关联的附加串扰矢量|C|，并且其中在零频率，|B|被选择为等于|A|+|C|。

11.如权利要求9所述的通信插座，其特征在于，所述第一频率相关性是20dB每十倍的幅度变化，且其中所述第二频率相关性是从在第一频率20dB每十倍至在第二频率小于20dB每十倍变化的幅度。

12.如权利要求9所述的通信插座，其特征在于，在第一频率，由所述插头接口触点和所述插头触点导致的所述串扰具有相关联的串扰矢量|A|，所述第一区域包括一个或多个耦合以提供补偿矢量|B|，且由所述第二区域引入的所述附加串扰具有相关联的附加串扰矢量|C|，并且其中在零频率，|B|被选择为等于|A|+|C|。

13.如权利要求12所述的通信插座，其特征在于，所述第二频率相关性是20dB每十倍的幅度变化，且其中所述第一频率相关性是从在第一频率20dB每十倍至在第二频率大于25dB每十倍变化的幅度。

14.如权利要求1所述的通信插座，其特征在于，至少一个所述串扰补偿区域包括与互感耦合串联设置的电容。

15.如权利要求14所述的通信插座，其特征在于，所述电容和互感耦合设置在所述插头接口触点的相对侧，在该处当将所述插头插入所述插座时所述插头触点与所述插头接口触点电接触。

16.如权利要求1所述的通信插座，其特征在于，至少一个所述串扰补偿区域包括与所述插头中其它电容相关地随频率变化的电容。

17.如权利要求16所述的通信插座，其特征在于，所述电容具有随频率变化的介电常数。

18.如权利要求1所述的通信插座，其特征在于，至少一个所述串扰补偿区域包括与所述插座中其它电感相关地随频率变化的电感。

19.如权利要求18所述的通信插座，其特征在于，所述电感包括铁材料。

20.如权利要求1所述的通信插座，其特征在于，至少一个所述串扰补偿区域包括与频率相关的电阻串联的电容。

21.如权利要求1所述的通信插座，其特征在于，至少一个所述串扰补偿区域包括与自感应耦合串联设置的电容。

22.如权利要求1所述的通信插座，其特征在于，将至少一个所述串扰补偿区域置于距离在将所述插头插入所述插座时所述插头触点与所述插头接口触点电接触处小于0.200英寸。

23.如权利要求1所述的通信插座，还包括第一和第二电路板，它们都与至少一些所述插头接口触点电接触。

24.如权利要求23所述的通信插座，其特征在于，所述插头接口触点在设置于所述第一电路板上的通孔中终结，且其中所述第二电路板是与所述插头接口触点机械且电气连接的柔性印刷电路，所述插头接口触点距离在将所述插头插入所述插座时所述插头触点与所述插头接口触点电接触处小于0.200英寸。

25.如权利要求23所述的通信插座，其特征在于，所述插头接口触点在设置于所述第一电路板上的通孔中终结，且其中所述第二电路板是机械且电气连接于在将所述插头插入所述插座时所述插头触点与所述插头接口触点电接触处的插头接口触点相对侧的柔性印刷电路。

26.如权利要求23所述的通信插座，其特征在于，至少一个所述电路板由柔性元件连接于所述插头接口触点。

27.如权利要求26所述的通信插座，其特征在于，所述柔性元件连接于除两个以外的所有所述插头接口触点。

28.一种用于传递信号的通信插座，包括：

第一串扰补偿区域，用于抵消串扰；

第二串扰补偿区域，用以提供附加补偿以抵消相位位移效应；以及

第三串扰补偿区域，用以提供随所述信号的频率调节的串扰补偿。

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