CN101647158A - 电连接器 - Google Patents
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Abstract
一种用于在第一数据电缆的绝缘导体与第二数据电缆的相应绝缘导体之间传输数据信号的电连接器，包括第一部分，其具有形状被设计成至少部分地容纳所述第一数据电缆的插头的插口；第二部分，其具有形状被设计成容纳第二数据电缆的导体的端部区段的多个绝缘位移触头槽；多个导电触头，其包括延伸到插口内以与第一电缆的相应导体电连接的弹性可压缩弹簧指形触头、置于相应的绝缘位移触头槽中以实现与第二数据电缆的相应导体的电连接的绝缘位移触头、以及在它们之间延伸的中间区段；还包括通过导电杆柄与触头的相应所述中间区段相连的多个电容极板，其中电容极板并排布置，在基本上共同的方向上延伸，并通过至少部分地在它们之间延伸的介电材料分隔。
Description
技术领域
本发明涉及一种电连接器。
背景技术
国际社会已经同意电信行业采用用于电连接器国际化的一套建筑标准。最普遍采用的连接器是便于例如数据电缆互连的模块式插头和插座。
插头通常包括大体上矩形的壳体，该壳体具有形状被设计成至少部分插入相应插座的插口内的端部区段。插头包括与数据电缆的绝缘导体电连接的多个触头元件。触头元件延伸穿过壳体，使得其自由端在插头的端部区段的外周表面上平行布置。电缆的另一端可以与例如电话送受话器相连。
插座可以安装在例如壁板上并包括形状被设计成至少部分地容纳模块化插头的端部区段的插口，以及用于容纳数据电缆的相应绝缘导体的多个绝缘位移触头槽。插座还包括用于使插头的导体与数据电缆的相应导体电连接的多个触头元件。第一触头作为插口中的弹簧指形触头平行布置。弹簧指形触头在以上述方式插入在插口中时弹性接触压靠模块化插头的相应触头元件。触头元件的第二端包括通向相应的绝缘位移触头槽内的绝缘位移触头。每个绝缘位移触头由触头元件形成，所述触头元件被分成两支以通过其中可以压入绝缘导体的槽分隔成两个相对的触头部分，使得触头部分的边缘接合和脱离绝缘，以使触头部分与导体弹性接合和形成电连接。绝缘位移触头的两个相对的触头部分在相应的绝缘位移触头槽中露出。同样，通过将绝缘导体的端部压入绝缘位移触头槽内而使绝缘导体的端部与绝缘位移触头电连接。
上述数据电缆通常包括共同保持在共用绝缘套中的多个绝缘铜导体绞合线对。每个导体绞合线对被用于传送单个信号流。两个导体以一定绞合率绞合在一起，使得任何外部电磁场往往等同地影响两个导体，由此绞合线对能够降低电磁耦合导致的串扰。
绝缘导体以绞合线对形式进行布置可以有效降低数据电缆的串扰影响。然而，在高数据传输率下，连接器插座内的布线路径变为既播送又接收电磁辐射的天线。插座中不同线对的路径之间的信号耦合也就是串扰是使处理输入信号的能力变差的干扰源。
插座的布线路径成对布置，各自传送数据电缆的相应绞合线对的数字信号。可以在靠近布置在一起的相邻线对之间引起串扰。串扰主要起因于相邻导体之间的电容和电感耦合。由于串扰的程度受线对上信号频率的影响，因此串扰的大小随着频率的增大而成对数地增大。出于经济、便利和标准化的原因，需要通过在更高数据率下使用连接器插头和插座来扩展它们的应用。数据率越高，问题的难度越大。这些问题因为向特定端子指定电线对的国际标准而得到解决。
在作为商业建筑电信布线标准的ANSI/EIA/TIA-568-1991中规定了用于模块化插头和插座的端子布线分配。该标准使单个电线对与用于8位置电信出口(T568B)的特定端子相关联。当在电线对上存在高频信号时线对分配导致出现困难。例如，在向插座的插口内观察时，电线对3跨在电线对1上。在插座的电路径平行布置并处于相同的近似平面上的情况下，在线对1与3之间存在电串扰。容纳模块化插头的许多电连接器那样构造，并且尽管在声频频带上线对1与3之间的串扰量是不明显的，但在1MHz以上的频率下仍然高到不能被接受的程度。然而，出于连接便利和成本的原因在这些更高频率下需要采用这种类型的模块化插头和插座。
US 5,299,956教导了采用在与插座相连的电路板上形成的电容来消除在插座中产生的串扰。US 5,186,647教导了通过横跨在电连接器中的某些触头元件的路径上来降低电连接器中的串扰。尽管这些降低串扰的方法是有效的，但它们不足以满足用于Gigabit Ethernet的ANSI/TIA/EIA-568-B.2-1标准(所谓的“类别6”敷设电缆标准)。该标准比用于类别5电缆的ANSI/TIA/EIA-568-A对沿电缆的串扰限定了更多严格条件。由类别6标准要求的高频操作还产生了关于被用于连接任意两个类别6电缆的连接器和插座的问题。
通常，电容器包含分隔两个导电极板的介电材料。在大多情况下，所述材料比空气具有更高的介电常数，这样使采用这些材料的电容器比单独由空气分离极板的情形更小。介电材料以前是外来的或者成本高。介电材料的成本会使制造电容器的成本增大。
从外部渠道获得的电容器经常具有严重缺陷，或者具有较大的误差容限。同样，它们不适于高精度应用。如果需要精确的电容，则必须需要备选的设置电容的方法。
通常要求克服或改善上述一个或多个缺陷，或者至少提供有效的备选方案。
发明内容
根据本发明的一方面，提供一种用于在第一数据电缆的绝缘导体与第二数据电缆的相应绝缘导体之间传输数据信号的电连接器，包括：
(a)第一部分，其具有形状被设计成至少部分地容纳所述第一数据电缆的插头的插口；
(b)第二部分，其具有形状被设计成容纳第二数据电缆的导体的端部区段的多个绝缘位移触头槽；
(c)多个导电触头，其包括：
(i)延伸到插口内以与第一电缆的相应导体电连接的弹性可压缩弹簧指形触头；
(ii)置于相应的绝缘位移触头槽中以实现与第二数据电缆的相应导体的电连接的绝缘位移触头；以及
(iii)在它们之间延伸的中间区段；以及
(d)通过导电杆柄与触头的相应的所述中间区段相连的多个电容极板，
其中电容极板并排布置，在基本上共同的方向上延伸，并通过至少部分地在它们之间延伸的介电材料分隔。
优选地，电容极板在共用位置与触头的相应中间区段相连。
优选地，介电材料是连接器的所述第一部分的一部分。
优选地，第一部分由介电材料制成。
优选地，至少部分地在电容极板之间延伸的介电材料在连接器上的相邻触头之间引发预定量的电容耦合。
优选地，所述预定量的电容耦合补偿第一电缆的所述插头中的电容耦合。
附图说明
下文参照附图仅通过非限制性实例描述本发明的优选实施方式。
图1示意性表示连接器侧视图；
图2示意性表示图1所示的连接器的另一侧视图；
图3示意性表示图1所示的连接器的顶视图；
图4示意性表示图1所示的连接器的底视图；
图5示意性表示图1所示的连接器插座的正视图；
图6示意性表示图1所示的连接器插座的后视图；
图7示意性表示图1所示的连接器的导电触头元件的顶视图；
图8示意性表示图7所示的导电触头元件的后视图；
图9示意性表示图7所示的导电触头元件的侧视图；
图10示意性表示图7所示的导电触头元件的透视图；
图11示意性表示图7所示的导电触头元件的另一透视图；
图12示意性表示图1所示的连接器布置处于第一使用状态的侧视图；
图13示意性表示图2所示的连接器布置处于第二使用状态的侧视图；
图14示意性表示图1所示的连接器的壳体后部的正视图；
图15示意性表示图1所示的连接器的壳体后部包括置于壳体后部通道中的触头的正视图；
图16示意性表示图1所示的连接器的壳体前部的顶视图；
图17示意性表示沿线Q-Q观察的置于壳体后部上的连接器触头；
图18示意性表示图7所示的触头的补偿区域；
图19示意性表示图7所示的触头元件的侧视图；
图20示意性表示图7所示的触头元件的梢端区段的正视图；
图21是表示图7所示的触头元件连接在连接器插头的相应触头上的示意图；
图22a示意性表示图7所示的触头元件中的一个触头元件的侧视图；
图22b示意性表示图7所示的触头元件中的另一触头元件的侧视图；
图22c示意性表示图22a和22b所示的触头的电容极板的侧视图；
图23a示意性表示图7所示的触头中的另一触头的侧视图；
图23b示意性表示图23a所示的触头的电容极板；
图24a示意性表示图7所示的触头中的另一触头的侧视图；
图24b示意性表示图24a所示的触头的电容极板；
图25示意性表示沿线S-S截取的连接器的正视图；
图26示意性表示沿线R-R截取的连接器的侧视图；
图27示意性表示图7所示的触头中的两对触头的透视图；
图28示意性表示图27所示的触头的侧视图；
图29示意性表示图27所示的触头的另一透视图；
图30示意性表示图7所示的触头中的另外两对触头的透视图；
图31示意性表示与绝缘位移触头匹配的绝缘导体的后视图；以及
图32示意性表示与绝缘位移触头匹配的绝缘导体的侧视图。
具体实施方式
图1-6中示出了也被称为插座10的电连接器10，其包括以互锁的前部14和后部16形成的壳体12。壳体12的前部14包括形状被设计成至少部分地容纳模块化插头(未示出)的阳模部分的插口18，所述阳模部分端接着数据电缆的绝缘导体。壳体12的后部16包括各自形状被设计成容纳数据电缆(未示出)绝缘导体的端部的绝缘位移触头槽20。
电连接器10还包括如图7-11所示的八个导电触头元件22，它们各自在插口18与相应的绝缘位移触头槽20之间延伸。触头元件22使第一数据电缆的与插口18相连的导体与另一数据电缆上连接在相应绝缘位移触头槽20上的相应导体电连接。
每个触头元件22的第一端24是通过肘弯25接合在固定区段34上的弹性可压缩弹簧指形触头24。弹簧指形触头24布置成与置于插口18中的匹配模块化插头(未示出)的相应触头电连接。当插头插入插口18内时，弹簧指形触头24弹性压靠在模块化插头的相应触头元件上。触头元件22的第二端26包括通向相应绝缘位移触头槽20的绝缘位移触头28。每个绝缘位移触头28被分支以限定出由一个槽分隔的两个相对的触头部分28i，28ii，绝缘导体可以压入该槽中，使得触头部分28i，28ii的边缘接合和脱离绝缘。这样，触头部分28i，28ii与导体弹性接合并形成电连接。绝缘位移触头28的两个相对的触头部分28i，28ii在相应绝缘位移触头槽20中露出。同样，可以通过将导体的端部压入绝缘位移触头槽20内而使绝缘导体的端部与绝缘位移触头28电连接。
尤其如图14所示，壳体12的后部16的大体上平的前侧30包括八个通道32。每个通道32形状被设计成以图15所示的形式容纳并在其中安放触头22的固定区段34。通道32沿着预定路径延伸，该路径被设计成在相邻成对触头22之间引起和限制电容耦合。下文更详细地提出对通道32布置的描述。
通道32的深度大部分为0.5mm(深度被定义为在垂直于平面法向上凹入的距离)。然而，在两条轨迹相互交叉的任意点，通道的深度增大到1.5mm。通道32的宽度为0.6mm。触头22的相应固定区段34是0.5mm宽以及0.5mm深。触头22的固定区段34由此服贴地配合在它们相应的通道32内。通道32与触头22之间的摩擦接合阻止了触头22的横向移动。
尤其如图17所示，触头22中的每一个，除触头22c外，都包括延伸到相应凹部37内的突起35，所述凹部37形成在壳体12的后部16的大体上平面的前侧30上。突起35位于触头22的固定区段34上。特别地，突起35位于触头22的杆柄78与肘弯25之间。凹部37优选是所有触头22共用的并延伸穿过壳体12的后部16的大体上平的前侧30。
尤其如图14和15所示，壳体12的后部16的前侧30还包括形成在壳体12上的多个肘弯支座39。每个肘弯支座39形状被设计成以图15所示的方式在其中容纳和安放相应触头22的肘弯25。支座39以预定量分隔触头22并阻止触头22的移动。
在组装过程中，触头22以图15所示的方式置于相应通道32中。当那样布置时，突起35置于相应凹部37中并且肘弯25位于相应支座39中。突起35与它们相应的肘弯25之间的距离例如小于或等于凹部37与相应支座39之间的距离。同样，突起35和相应肘弯25的相对侧面压靠在壳体16上并用于通过它们之间的摩擦接合将触头22保持在固定位置。突起35和相应肘弯25压靠壳体的动作阻止触头22的固定区段34的移动并由此阻止电容极板76的相对移动。下文更详细地描述极板的操作。极板76的准确定位可以准确确定极板76之间的电容。电容精度的增大使连接器10可以得到更精确地调谐以进一步降低串扰对其上传送的信号的影响。
连接器的组装
在连接器10的组装过程中，触头22置于它们相应的通道32中，使得绝缘位移触头28置于它们的绝缘位移触头槽20中。当那样布置时，触头22的肘弯25位于它们的支座39中并沿壳体12的共用边缘36平行布置。弹簧指形触头24以图12所示的方式与壳体12的后部16的前侧30例如成六十度角远离前侧30向外延伸。
壳体12的前部14可以通过图12和13所示的方式滑动连接在后部16上以使触头22嵌入它们之间。尤其如图3所示，后部16包括由壳体12的左手侧42上间隔开的肋部40a，40b限定的凹槽40和由壳体12的右手侧46上间隔开的肋部44a，44b限定的凹槽44。凹槽40，44在壳体12的顶部46一侧与底部38一侧之间延伸。壳体12的前部14包括左侧和右侧凸缘48a，48b，它们的形状被设计成当顶部14在底部16上滑动时经过相应的凹槽40，44。每个凸缘包括向内突出的突起50a，50b，它们在部分14，16一起滑动时沿凹槽40，44滑动。当置于凹槽40，44中时，突起50a，50b将前部14固定在后部16上。当顶部14以上述方式滑动到适当位置时，壳体12的前部14的底侧凸缘54接靠壳体12的底部16的底侧46。底侧凸缘54在顶部14在底部16上滑动时限制顶部14的行程。
尤其如图16所示，壳体12的顶部14的顶侧56包括八个平行的端子通道58，它们各自形状被设计成容纳弹簧指形触头24中的一个的梢端区段60。端子通道56由从壳体12的顶部14向外平行延伸的七个隔板62限定。端子通道58使触头22的梢端60位于固定位置，使得弹簧指形触头24的移动受到限制并且触头22相互电绝缘。
壳体12的顶部14的顶侧56还包括八个平行的肘弯通道62，它们各自形状被设计成容纳弹簧指形触头24的靠近固定区段34的区段64。肘弯通道62由从壳体12的顶部14向外平行延伸的七个隔板66限定。肘弯通道62使触头22的区段64位于固定位置，使得弹簧指形触头的移动受到阻止并且触头相互电绝缘。
壳体12的前部14的顶侧56包括位于端子通道58与肘弯通道62之间的孔68。孔68延伸穿过插口18的顶部区段72。触头元件22的触头区段70在端子通道58与下通道62之间延伸穿过孔68，并且可以从插口18中接触到。匹配的模块化插头(未示出)由此可以插入插口18内以实现与触头元件22的触头区段70的电连接。
当壳体的前部14以图12和13所示的方式在壳体12的后部16上滑动时，弹簧指形触头24置于它们相应的通道58，62中。当部分14，16以所述方式连接在一起时，触头区段70置于插口18中。使壳体12的前部14和后部16以这样的方式配合在一起模拟过模制过程。如果以这样的方式制造则无需高成本的过模制过程。
补偿配置
连接器10的补偿配置设法补偿由上述连接器插头(未示出)产生的任何近端串扰和远端串扰耦合。连接器10优选被设计成使得匹配连接在电性能方面尽可能接近100Ohm电缆特性阻抗以确保最佳的回程损耗性能。
在作为商业建筑电信布线标准的ANSI/EIA/TIA-568-1991中规定了用于模块化插头和插座的端子布线分配。该标准以图5所示的方式使单个电线对与用于8位置电信出口(T568B)的特定端子相关联。规定以下线对：
1.线对1触头22d和22e(插脚4和5)；
2.线对2触头22a和22b(插脚1和2)；
3.线对3触头22c和22f(插脚3和6)；以及
4.线对4触头22g和22h(插脚7和8)。
上述线对分配导致一些串扰缺陷。这一点尤其是在线对上存在高频信号的情况下。例如，由于线对3跨越线对1，因此有可能在线对1与3之间存在电串扰，因为相应的电路径相互平行并处于相同的近似平面上。尽管线对1与3之间的串扰量在例如声频频带上不明显，但其在1MHz以上的频率下高到不能被接受的程度。然而，出于连接便利和成本的原因在这些更高频率下需要采用这种类型的模块化插头和插座。
触头22布置在连接器10中以降低串扰对通过连接器10传送的通信信号的影响。触头22的布置优选使连接器10适用于高速数据传输并优选符合类别6通信标准。如上所述，电磁耦合发生在两对触头之间并且不在单个线对内。当信号或电场被感应到另一线对中时产生耦合。
图18所示的连接器10的补偿配置100被分成五个区域(Z1-Z5)。区域一到三包括常见特征并在下文总体描述。下文就五个区域来详细描述连接器10的补偿配置100。
1.区域1
如上所述，连接器插座10内部的平行导体22经常是在插座10内产生串扰的原因。每个导体22作用如同天线，将信号传送到连接器10上的其他导体22并从其中接收信号。这样促使产生电容和电感耦合，这种耦合又导致在导体22之间产生串扰。电容耦合取决于部件之间的距离以及它们之间的材料。电感耦合取决于部件之间的距离。
导体22在区域1的非常接近使它们易受到电容耦合。在信号被传送到电缆内的点上串扰尤其强烈。随着信号沿电缆行进，它们往往衰减，由此降低由任何给定脉冲产生的电磁干扰。
突出超过RJ插头(未示出)和插口的相应连接点102的触头22梢端60被认为存在于补偿配置100的区域1中，如图18所示。如上所述，梢端60置于由隔板62限定的通道58中。梢端60为各个弹簧指形触头24提供机械稳定性。隔板62是确保触头22的梢端之间的正确间隔的塑料翼片。然而，梢端60在相邻触头对之间引起不希望的电容耦合。塑料翼片62增大了不希望的电容，因为它们的介电性能大约是空气的三倍。
尤其如图19和28所示，弹簧指形触头24通过相应的肘弯25与触头22的固定区段34相连。每个触头22在其固定区段34的深度为0.5mm。深度在肘弯25处增大到0.7mm。肘弯25作为弹簧指形触头24的枢轴并具有增大的深度以增强弹簧指形触头24与固定区段34的连接。触头22的触头区段70和梢端60具有0.5mm的深度。
尤其如图20所示，触头22c，22d，22e和22f(插脚3-6)的梢端60具有减小的端部轮廓。也就是，触头22c，22d，22e和22f的梢端60具有从0.5mm×0.5mm降至0.5mm×0.4mm的轮廓(Z×Y)。通过厚度降低0.1mm，电容分量降低百分之二十。
在备选布置中，触头22c，22d，22e和22f的梢端60的宽度(“Z”)小于触头22a，22b，22g和22h的梢端60的宽度“Z”。例如，触头22c，22d，22e和22f的梢端60的宽度“Z”是0.4mm并且触头22a，22b，22g和22h的梢端60的宽度是0.5mm。同样，触头22c，22d，22e和22f的梢端60间隔距离“X”并且触头22a，22b，22h和22g的梢端间隔距离“Y”，其中“X”＞“Y”。触头22c，22d，22e和22f的减小的宽度使它们相对于传统八位置、八导体(8P8C)的连接器被分隔得更开。这种更大的距离降低了触头10之间的电容耦合，由此降低了对其中传送的任何数据信号的串扰影响。
2.区域2
电磁耦合发生在成对触头的相邻触头22之间。结果是侧面对侧面的串扰。为了避免近端串扰，触头对可以布置在彼此相隔非常大的位置上，或者可以在触头对之间布置屏蔽。然而，如果出于设计的原因触头对必须布置成彼此非常靠近，则无法执行上述措施，并且必须补偿近端串扰。
广泛用于对称数据电缆的电转接插头根据技术要求是在多个实施方式中已知的RJ-45转接插头。现有技术的类别5的RJ-45转接插头在所有四个触头对之间例如具有100MHz传输频率下＞40dB的侧面对侧面的串扰衰减。根据RJ-45中不利的触头构造，因设计的原因发生增大的侧面对侧面的串扰。这一点出于交错布置(例如EIA/TIA 568A和568B)的原因尤其发生在插头中两个线对3，6和4，5之间。这种增大的侧面对侧面的串扰限制了在高传输频率下的应用。然而，触头分配出于与现有技术的插头的兼容的原因不能改变。
在图21所示的布置中，以下触头交叉
a.线对1的22d和22e；
b.线对2的22a和22b；以及
c.线对4的22g和22h。
触头22的上述线对在尽可能靠近在RJ插头106与插口之间的触头102的点处交叉以尽可能快地向RJ插头引入补偿。所述触头的交叉被实施以将“相反的”耦合引入在RJ插头106中和在弹簧指形触头24的区段中看到的耦合，所述区段直接位于触头102的在RJ插头106上的极板108与连接器10的插口之间的点之后。触头22e和22f与触头22c和22d之间的耦合因插头106的几何结构而导入RJ插头106中。在插口中可见到因必要的匹配结构而产生相同的耦合。触头22d和22e的交叉随后使耦合进入相对的触头对内。
3.区域3
尤其如图11所示，导电触头22各自包括电容极板76。极板76与触头22的相应固定区段34的共用点78电连接。电容极板76被用于改善平行触头22的串扰性能。电容极板76补偿RJ插头106中的电容和连接器10的引线框上的电容分量。插座10具有多个大的或相对较大的具有电容的部件。极板76补偿这些电容。
区域3的长度由连接器10的几何结构、机械约束和将电容极板安装在稳定区域上的需要来控制。下文更详细地描述区域三的以下方面：
a.电容极板76的位置；
b.电容极板76的杆柄；
c.电容极板76的相对尺寸；以及
d.介电材料
a.位置
电容极板76与例如触头22形成为一体，位于靠近肘弯25的相应固定区段34上的共用点78处。这些极板76越靠近匹配的模块化插头106的触头108，它们对串扰补偿的作用越大。共用点78位于固定区段上以在使用过程中阻止极板76的相对移动。极板76的移动会降低这些极板76对串扰补偿的影响。
电容极板76与触头22的相应共用点78相连，使得串扰补偿跨过各触头22同时起作用。
在设计连接器10时，作为第一近似，连接器10被形成为看上去如同匹配的RJ插头106。在插头106中，在靠近与连接器10接口的位置存在相对较大的电容极板108。电容极板76通过将极板76尽可能靠近连接器/插头接口布置而模仿插头106中的电容极板108。
b.杆柄
尤其如图19所示，板7通过位于靠近肘弯25的位置的导电杆柄80与固定区段34的相应共用点78相连。杆柄80例如尽可能靠近肘弯25，而不受弹簧指形触头24引起的在肘弯25处的移动的影响。杆柄80定位成提供最大的补偿而不会因电容极板76的相对移动发生损失。
杆柄80优选长度为1mm。这一距离优选足以阻止在电容极板76与触头22的相应固定区段34之间产生电容耦合。
c.相对尺寸
尤其如图22a-24b所示，电容极板76是一端通过杆柄78与触头22的相应固定区段34相连的大体上矩形的导电极板。极板76以图11所示的方式远离相应的肘弯25平行延伸。在相邻极板76的重叠区段之间产生电容耦合。相邻极板76的重叠区段的相应尺寸部分地决定了这些极板之间的相对电容。同样，相邻极板76的重叠区段的相应尺寸被用于调谐电容补偿。参照图22a-24b在表1中给出触头22的电容极板76的相对尺寸。
表1：电容极板的尺寸(mm)
| 极板 | 76a | 76b | 76c | 76d | 76e | 76f | 76g | 76h |
| D1 | 1.95+/-0.10 | 1.95+/-0.10 | 3.36+/-0.10 | 3.36+/-0.10 | 3.36+/-0.10 | 3.36+/-0.10 | 1.95+/-0.10 | 1.95+/-0.10 |
| D2 | 0.95 | 0.95 | ？ | 0.95 | ？ | ？ | 0.95 | 0.95 |
| W1 | 2.6+/-0.1 | 4.1+/-0.1 | 5.7+/-0.1 | 5.7+/-0.1 | 5.7+/-0.1 | 5.7+/-0.1 | 4.1+/-0.1 | 4.1+/-0.1 |
| W2 | 1.13+/-0.10 | 1.13+/-0.10 | 2.45+/-0.10 | 2.45+/-0.10 | 2.45+/-0.10 | 2.45+/-0.10 | 1.13+/-0.10 | 1.13+/-0.10 |
| W3 | 0.5+/-0.1 | 0.5+/-0.1 | 0.5+/-0.1 | 0.5+/-0.1 | 0.5+/-0.1 | 0.5+/-0.1 | 0.5+/-0.1 | 0.5+/-0.1 |
| W4 | n/a | n/a | 1.34+/-0.10 | 1.34+/-0.10 | 1.34+/-0.10 | 1.34+/-0.10 | ||
| β | 91.00 | 91.00 | 91.00 | 91.00 | 91.00 | 91.00 | 91.00 | 91.00 |
| α | 91.00 | 91.00 | 91.00 | 91.00 | 91.00 | 91.00 | 91.00 | 91.00 |
| μ | 28.00+/-0.50 | 28.00+/-0.50 | 28.00+/-0.50 | 28.00+/-0.50 | 28.00+/-0.50 | 28.00+/-0.50 | 28.00+/-0.50 | 28.00+/-0.50 |
| θ | n/a | n/a | 45.00+/-0.50 | 45.00+/-0.50 | 45.00+/-0.50 | 45.00+/-0.50 | n/a | n/a |
这种改变任意两个相邻极板76之间的电容的能力使制造者可以改变连接器10内的任意两个导电路径22之间的电容耦合。这种对电容的高水平控制又可以对在连接器内的任意平行触头之间产生的串扰的补偿进行更有效的控制。
如上所述，两个相邻极板76的重叠面积决定了其上产生电容的面积。在一般情况下，其由更小极板的面积决定。在表2中给出了相邻成对的电容极板76之间的相对面积。利用对极板面积的控制，任意两个相邻极板之间的相对电容可以唯一地确定并通过改变相对极板尺寸得到简单改变。
表2：有效介电面积
d.介电材料
在设计连接器10时，作为第一近似，连接器10被形成为看上去如同匹配的RJ插头106。在插头106中，在与连接器10的接口附近存在相对较大的电容极板。电容极板76有利地模仿插头106中的电容极板。极板76尽可能靠近连接器/插头接口。在触头22的固定区段34和绝缘位移触头28上还存在过量的电容耦合。电容极板76也补偿这一额外的电容耦合。
尤其如图25和26所示，极板76得到定位并在一些情况下由壳体12分隔，壳体12由介电常数例为真空的三倍的聚合材料制成。壳体12由此阻止极板76的相对移动。任何两个相邻极板76之间的空间由以下物质填充：
i.连接器壳体12；
ii.空气；或
iii.连接器壳体12和空气的组合。
填充任何两个相邻极板76之间的容积的壳体12与空气的比例控制相同的两个极板之间的空间的介电常数。该介电常数又控制这两个极板之间的电容。随着任意两个极板之间的壳体12的相对面积的增大，极板76之间的相应介电常数也增大。在表2中示出了这些有效的介电面积。
还通过当垂直于极板区域测量时(如图25中的“N”所示的法向距离)的任意两个相邻极板76之间的距离确定它们之间的电容。极板之间的法向距离“N”越大，它们之间的电容越小。在表3中给出每对相邻极板之间的准确法向距离。当与表2中的百分比面积(fractional area)组合时，这些距离形成表4中给出的电容。
表3：极板P1-P8之间的法向距离
| 极板对 | 极板之间的法向距离(mm) |
| 76b-76a(P2-P1) | 0.516 |
| 76a-76c(P1-P3) | 0.516 |
| 76c-76e(P3-P5) | 0.516 |
| 76e-76d(P5-P4) | 1.016 |
| 76d-76f(P4-P6) | 0.516 |
| 76f-76h(P6-P8) | 0.516 |
| 76h-76g(P8-P7) | 0.516 |
表4：极板对之间的最终电容
| 极板对 | 根据各个面积的组合介电值 | 最终电容(pF) |
| 76b-76a(P2-P1) | 3.000 | 22.85 |
| 76a-76c(P1-P3) | 1.985 | 15.12 |
| 76c-76e(P3-P5) | 1.585 | 48.72 |
| 76e-76d(P5-P4) | 3.000 | 46.83 |
| 76d-76f(P4-P6) | 1.585 | 48.72 |
| 76f-76h(P6-P8) | 2.697 | 35.61 |
| 76h-76g(P8-P7) | 2.998 | 39.59 |
触头22d&22e之间的间隔相对于其他对之间的间隔已经加倍。该间隙改善了线对1(22d&22e)的回程损失性能并在区域4中提供附加调谐。
4.区域4
区域4中的触头22被布置成改进近端串扰性能。特别地，触头22被布置成补偿和平衡在区域3中引入的一定的耦合。下文详细描述触头在区域4中的布置。
线对4，5和3，6的触头22c，22d，22e和22f的布置在图27-29中示出。触头22d与22e(插脚4和5)之间的间隔被减小到0.5mm。这一点通过使触头22d(插脚4)的路径级进到更靠近触头22e(插脚5)的路径来实现。这样，触头22d(插脚4)远离触头22f(插脚6)级进。这样降低了触头22d和22f(插脚4&6)之间的耦合。通过上述触头22d和22e(插脚4&5)的初始分离来便于所述级进过程，如图15所示。
触头22d和22e(插脚4&5)在区域4的结束处交叉以引起信号的相移并允许导入“相反的”耦合。例如，触头22e和22f(插脚5&6)之间的耦合。
触头22c(插脚3)尽可能快地远离触头22e(插脚5)移动。这一点的效果是消除可能通过周围触头22的接近引起的任何附加耦合。尤其如图14和15所示，用于触头22c(插脚3)的通道32c为1.5mm深并穿过通道32e，32d和32f向绝缘位移触头槽20c横向延伸。触头22c(插脚3)置于通道32c中，使得当置于相应通道32e，32d和32f中时其在触头22e，22d和22f下经过。可以通过使触头22c在所有其他触头下行进来使区域4上触头22c(插脚3)对其他触头22的影响降至最小。
通过触头22e和22d(插脚4&5)的交叉点以及触头22d(插脚4)脱离触头22f(插脚6)的位置来确定区域3的长度。
在图30中示出了线对4，5和1，2的触头22a，22b，22d和22e的布置。触头22d与22e(插脚4与5)之间的间隔降到0.5mm。这一点通过使触头22d(插脚4)的路径级进到靠近触头22e(插脚5)的路径来实现。通过上述触头22d和22e(插脚4&5)的初始分离来便于所述级进过程，如图15所示。
触头22a(插脚1)与22e(插脚5)之间的间隔降到0.5mm。这一点通过使触头22a(插脚1)向触头22e(插脚5)级进来实现。由此增大触头22a(插脚1)与22e(插脚5)之间的耦合。
尤其如图14和15所示，通道32a在区域4的结束处向绝缘位移触头槽20a延伸。因而，当置于通道32a中时，触头22a(插脚1)在区域4的结束处向绝缘位移触头槽20a延伸。
触头22b(插脚2)尽可能快地远离触头22a(插脚1)移动。这一点的效果是消除可能由周围触头22的接近引起的任何附加耦合。尤其如图14和15所示，用于触头22b(插脚1)的通道32b为0.5mm深并在区域4的起始处向绝缘位移触头槽20b延伸。
类似地，触头22g和22h(插脚7&8)尽可能快地远离触头22f(插脚6)移动。这一点的效果是消除可能由周围触头22的接近引起的任何附加耦合。尤其如图14和15所示，用于触头22g和22h(插脚7&8)的通道32g和32h为0.5mm深并在区域4的起始处向相应的绝缘位移触头槽20g和20h延伸。
5.区域5
区域5中的触头22被布置成改善近端串扰性能并进一步补偿和平衡区域3中导入的一定的耦合。如上所述，触头22d和22e(插脚4&5)在区域4的结束处交叉以引起信号相移并允许导入“相反的”耦合。这一点通过使触头22e(插脚5)的路径级进到靠近触头22f(插脚6)的路径来实现。同样，触头22e与22f(插脚5&6)之间的间隔降到0.5mm。由此在触头22e与22f(插脚5&6)之间引起耦合。
触头22d(插脚4)在向绝缘位移触头槽20d交叉之后尽可能快地远离触头22e(插脚5)移动。这一点的效果是消除可能由周围触头22的接近引起的任何附加耦合。尤其如图15所示，用于触头22d(插脚4)的通道32d通常为0.5mm深。然而，通道32d在交叉点处和周围为1.5mm深。触头22d(插脚4)置于通道32d中，使得当触头22d和22e置于它们相应的通道32d和32e中时触头22d在触头22e下经过。
区域5的长度由触头22e和22f(插脚5&6)平行的距离决定。触头22e和22f在区域5的结束处各自在相反方向上向它们相应的绝缘位移触头槽20e和20f延伸。
参照图18，针对以下公式考虑补偿：
(5/6+3/4)RJPlug+(5/6+3/4)RJSocket＝(4/6+3/5+5/6)RJSocket (1)
IDC的定向
绝缘位移触头布置成与匹配的绝缘导体112的长度方向成45度的“α”角，如图31和32所示。如上所述，在组装过程中，触头22置于壳体12的后部16的相应通道32中。壳体12的前部14随后以图12和13所示的方式组装配在后部16上。这样，绝缘位移触头28以图15所示的方式置于它们相应的绝缘位移触头槽20中。绝缘位移触头槽20形状被设计成容纳相应的绝缘位移触头28并将它们保持在固定位置以与绝缘导体匹配。
绝缘位移触头28根据T568布线标准成对布置。成对绝缘位移触头28之间的电容耦合会产生问题，从而在其上行进的信号之间引起串扰。为了阻止电容耦合，相邻线对的相邻触头28在不同方向上打开。成对触头28优选以彼此相对成九十度的角“β”打开，如图8所示。在成对触头28之间的间隙得到最大化以使耦合的影响降至最小。
绝缘位移触头28布置成相对于例如电容极板76的方向各自成四十五度的角“δ”。
尽管已经示出和描述了本发明的具体实施方式，但本领域技术人员将会做出其他修改和改进。因此，我们需要认识到，本发明并不局限于所示的特定形式，并且我们在附加权利要求中的意图是覆盖不脱离本发明精神和范围的所有修改。
在整个说明书中，除非上下文另有要求，否则术语“包括”和其变形例如“包含”和“具有”将被理解为隐含包括声明的整体或步骤或者整体或步骤组，但不排除任何其他整体或步骤或者整体或步骤组。
在本说明书中对任何现有技术的参考不是且不应该被认为是承认或任何形式的暗示这些现有技术构成澳大利亚普通技术常识的一部分。
Claims (23)
1.一种用于在第一数据电缆的绝缘导体与第二数据电缆的相应绝缘导体之间传输数据信号的电连接器，包括：
(a)第一部分，其具有形状被设计成至少部分地容纳所述第一数据电缆的插头的插口；
(b)第二部分，其具有形状被设计成容纳第二数据电缆的导体的端部区段的多个绝缘位移触头槽；
(c)多个导电触头，其包括：
(i)延伸到插口内以与第一电缆的相应导体电连接的弹性可压缩弹簧指形触头；
(ii)置于相应的绝缘位移触头槽中以实现与第二数据电缆的相应导体的电连接的绝缘位移触头；以及
(iii)在弹簧指形触头与绝缘位移触头之间延伸的中间区段；以及
(d)通过导电杆柄与触头的相应的所述中间区段相连的多个电容极板，
其中电容极板并排布置，在基本上共同的方向上延伸，并通过至少部分地在它们之间延伸的介电材料分隔。
2.如权利要求1所述的电连接器，其特征在于，电容极板在共用位置与触头的相应中间区段相连。
3.如权利要求1或2所述的电连接器，其特征在于，介电材料是连接器的所述第一部分的一部分。
4.如权利要求3所述的电连接器，其特征在于，第一部分由介电材料制成。
5.如权利要求1-4中任意一项所述的电连接器，其特征在于，至少部分地在电容极板之间延伸的介电材料在连接器中的相邻触头之间引起预定量的电容耦合。
6.如权利要求5所述的电连接器，其特征在于，所述预定量的电容耦合补偿在第一电缆的所述插头中的电容耦合。
7.如权利要求5所述的电连接器，其特征在于，所述预定量的电容耦合补偿第一电缆的所述插头中的电容耦合以及连接器的触头中的电容耦合。
8.如在前权利要求中任意一项所述的电连接器，其特征在于，介电材料将与第五和第四触头(按照T568A布线标准)相连的电容极板分隔开基本上1.016mm的法向距离。
9.如权利要求8所述的电连接器，其特征在于，介电材料将所有其他相邻电容极板分隔开基本上0.516mm的法向距离。
10.如在前权利要求中任意一项所述的电连接器，其特征在于，与第一和第二触头(按照T568A布线标准)相连的电容极板之间的相对电容基本上为22.85皮法。
11.如在前权利要求中任意一项所述的电连接器，其特征在于，与第一和第三触头(按照T568A布线标准)相连的电容极板之间的相对电容基本上为15.12皮法。
12.如在前权利要求中任意一项所述的电连接器，其特征在于，与第三和第五触头(按照T568A布线标准)相连的电容极板之间的相对电容基本上为48.72皮法。
13.如在前权利要求中任意一项所述的电连接器，其特征在于，与第五和第四触头(按照T568A布线标准)相连的电容极板之间的相对电容基本上为46.83皮法。
14.如在前权利要求中任意一项所述的电连接器，其特征在于，与第四和第六触头(按照T568A布线标准)相连的电容极板之间的相对电容基本上为48.72皮法。
15.如在前权利要求中任意一项所述的电连接器，其特征在于，与第六和第八触头(按照T568A布线标准)相连的电容极板之间的相对电容基本上为35.61皮法。
16.如在前权利要求中任意一项所述的电连接器，其特征在于，与第八和第七触头(按照T568A布线标准)相连的电容极板之间的相对电容基本上为39.59皮法。
17.如权利要求1-16中任意一项所述的电连接器，其特征在于，触头的所述中间区段大体上位于共用平面中。
18.如权利要求17所述的电连接器，其特征在于，杆柄在所述共用平面的大体法向上延伸。
19.如权利要求16-19中任意一项所述的电连接器，其特征在于，弹簧指形触头通过肘弯与相应的中间区段相连，使得弹簧指形触头远离所述共用平面向插口弯曲。
20.如权利要求19所述的电连接器，其特征在于，杆柄在邻近相应肘弯处与触头的相应中间区段相连。
21.如在前权利要求中任意一项所述的电连接器，其特征在于，通过紧固件阻止触头的中间区段之间的相对移动。
22.如在前权利要求中任意一项所述的电连接器，其特征在于，电容极板之间的相对电容基本上不受弹簧指形触头的移动的影响。
23.一种基本上参照附图如前面所述的电连接器。
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