CN103227388B - 绝缘移位接触接线板、电插座、插座模块与接线面板组件 - Google Patents

Abstract

本公开一种绝缘移位接触接线板、电插座、插座模块与接线面板组件，绝缘移位接触接线板，用于提供一束双绞线对电性接触，束绞线对包括被分别驱动的一第一双绞线对以及一第二双绞线对。每一第一与第二双绞线对的一第一电线在一解缆点与其一第二电线解缆，绝缘移位接触接线板包含一第一接触对与一第二接触对，分别包含用于与第一双绞线对的第一电线和第二电线电连接的一第一绝缘移位接触和一第二绝缘移位接触，其中，每一第一接触对与第二接触对的第一绝缘移位接触和第二绝缘移位接触与解缆点的距离实质上彼此相等，并接近于解缆点。

Description

绝缘移位接触接线板、电插座、插座模块与接线面板组件

技术领域

本发明涉及一种电连接器，特别涉及一种用于平衡对通信的电连接器。

背景技术

电连接器通常被使用作为平衡双绞线通信电缆布线网状网络(balancedtwisted pair communication cabling reticulation networks)中的元件，其中这些电连接器例如是模块化的插头和插座。这些电连接器的应用包含了等领域。在区域网络（LAN）和电信网络中，这样的连接器往往被用来将诸如计算机和电话设备的终端装置连接至建筑物中的缆线系统。

RJ45为一种常被用于区域网络（LAN）和电信网络的模块化的连接器。而定义用于平衡对应用的连接器(特别是RJ45连接器)的性能要求的国际标准例如是EIA-568-C.2和ISO11801。这些标准通过分类（例如分类5e、6和6A）来标示各式各样性能上的级别。这些要求包含关于诸如近端串音（NEXT）和回波损耗（RL）的参数所定义的高频率传输性能基准。

串音可以被定义为一个通信电路和另一个邻近电路之间的不需要的信号耦合。它代表着两个以上的邻近电路之间的一种干扰形式，因此它对电路的运作上会产生负面影响。除非在设计连接器时采取特殊措施以抵消串音，否则平衡对连接器内部(例如RJ45内部)的导体的紧密物理间隔和紧密布线以及用于电缆脚位分配的标准要求意味着不需要的高阶串音会被导入电路并且通过连接器。当设计平衡对连接器时，需要大量心思来将出现在配对的连接器中的串音降低至相关标准要求所规定的水准。

为了使RJ45连接器遵守国际标准的性能要求，连接器设计必须采用串音补偿技术。这是因为当一插头插入一个没有串音补偿的插座时，这个插座所呈现的串音特性绘会远远超过标准所规定的极限值。为了符合标准，一连接器不仅需要补偿在插座中出现的串音，而且补偿在插头中出现的大量的串音。由于串音随着频率而增加，前述的补偿在更高的性能分类（例如Cat6和Cat6A）的连接器中就更为重要了，其原因在于当涉及的频率逐渐增加时对应的标准要求就更严格更高的性能分类中变得更重要。对于Cat5e、Cat6以及Cat6A的性能要求分别为100MHz、250MHz以及500MHz。因此，任何可以降低在插座中所出现的串音的数量的任何技术都是非常有价值的，因为它降低需要的串音补偿的数量。

对于早期设计的连接器而言，其采用相对简单的电容串音补偿措施，并且在那时这些措施已足以达到相关标准的性能要求。但是随着科技的进展，计算机网络速度已经以急遽地增加；并且为了反映更繁重的网络速度要求，各种标准对于连接器的性能要求亦对应地变得严格。随着标准越来越严格，要设计一个符合标准的连接器已经越来越困难。因此，任何可以提高一连接器的传输性能或使安装者更容易终止或安装连接器的设计都是非常有价值的。

一电路的目的是为了容纳一信号和引导它从信号源至接收器。在高频时，电路就如同传输线一般。所有的传输线具有称为特性阻抗(characteristicimpedance)的一性能。当信号沿着传输线行进时，在传输线的电路阻抗不同于传输线特性阻抗的点会产生反射。在通信电路上反射不被需要的，因为它们代表一种信号损失的来源。在部分类型电路上，它们也可以造成对信号源的干扰。一电路的回波损失(return loss)提供阻抗不匹配程度的度量单位，其中前述的阻抗不匹配是因为电路阻抗偏差或不连续所引起的。由于RJ45的固有的非对称物理结构，当在平衡对电路中以高频率被使用时，被插入的RJ45连接器展现出显着的阻抗不匹配。

发明内容

本发明的一目的是为了克服了与现有技术电连接器相关的串音和回波损耗的上述问题的其中之一。

因此，鉴于上述问题，在本发明的一第一方面中，提供有一种绝缘移位接触接线板，用于提供一束双绞线对电性接触，束绞线对包括被分别驱动的一第一双绞线对以及一第二双绞线对第一双绞线对在此束双绞线对的一分叉点与第二双绞线对分开，第一双绞线对的一第一电线在一解缆点与其一第二电线解缆，第二双绞线对的一第一电线在一解缆点与其一第二电线解缆，绝缘移位接触接线板包含：

（a）一第一接触对，包含用于与第一双绞线对的第一电线和第二电线电连接的一第一绝缘移位接触和一第二绝缘移位接触，

（b）一第二接触对，包含用于与第二双绞线对的第一电线和第二电线电连接的一第一绝缘移位接触和一第二绝缘移位接触，

其中，每一第一接触对与第二接触对的第一绝缘移位接触和第二绝缘移位接触与解缆点的距离实质上彼此相等，并接近于解缆点，以最小化在第一双绞线对与第二双绞线对之间的串音。

依照本发明的一第二方面，提供有包含依照本发明的第一方面的至少一个绝缘移位接触接线板的一电插座。

依照本发明的一第三方面，提供有包含依照本发明的第二方面的至少两个电插座的一插座模块。

依照的本发明的一第四方面，第四方面包含至少一个插座模块，至少一个插座模块适于被容纳和限制在适于被架式安装的一插座模块外壳中。

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。

附图说明

图1为依照本发明的第一方面的一第一实施例的一绝缘移位接触接线板的一示意图；

图2为依照本发明的一第二方面的一RJ45插座组件的一后视图，RJ45插座组件包含依照本发明的第一方面的一第二实施例的一单独绝缘位移接触（IDC）接线板组件，这里RJ45插座组件是描述一四对电缆的衔接的四双绞线对；

图3为依照图2中所描述的本发明的第一方面的第二实施例的一IDC接线板的一后视图，其中某些结构元件的角度已经被选择以提供允许串音降低的补偿和回波损失的优化的几何特征；

图4为示出IDC接线板结构的本发明的第二方面的RJ45插座组件的一示意图；

图5为示出IDC接线板结构和包含线连接的本发明的第二方面的RJ45插座组件的一示意图；

图6为四双绞线对已经被去除的本发明的第二方面的RJ45插座组件的一后视图；

图7为示出RJ45插座外壳的前视图和插座的容纳部的本发明的第二方面的RJ45插座组件的一示意图，此视图也示出与一RJ45插头电接触进行电接触的部分导电触点；

图8为与插座组件的内部结构被示出的本发明的第二方面的RJ45插座组件紧密配合的一RJ45插头的一侧剖视图；

图9为插座组件的前外壳已经被去除的图7中所示出的本发明的第二方面的RJ45插座组件的一示意图；

图10为一现有技术模块化接线面板组件的一示意图；

图11为依照本发明的一第四方面的一模块化接线面板组件的一示意图，其包含依照本发明的一第三方面的四个IDC接线板，这里每个IDC接线板模块包含依次由依照本发明的第一方面的多个IDC接线板所组成的依照本发明的第二方面的六个RJ54插座；

图12为一现有技术模块化接线面板组件的一示意图，此模块化接线面板组件是描述四个现有技术IDC接线板模块，每个IDC接线板模块包含整合形成以组成此模块的六个现有技术IDC接线板插座，一个模块被示出具有线连接；以及

图13为依照本发明的第四方面的一接线面板的一后透视图。

其中，附图标记

10    绝缘位移连接器

11    底座

12    角度

13    刀具

14    距离

15    IDC接线板

16    线

17    距离

18    双绞线对

20    分叉点

21    V形

22    解缆点

23    对称轴

25    IDC接线板

30    凸出部

40    角度

46    第一插座外壳

48    第二插座外壳

50    RJ45插座

52    夹子

54    弹簧触点

55    RJ45插座

56    RJ45插头

60    第一PCB

61    PCB互联机构

62    第二PCB

63    互联导体

64    IDC终止位置

70    现有技术接线面板模块

72    现有技术IDC接线板

74    IDC

90    接线面板

100   接线面板模块

150   钢接线面板框架

152   凸缘

160   钢电缆管理框架

162   电缆管理支撑

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：

图1示出一绝缘位移接触（IDC,insulation displacement contact）接线板15。在此图中，IDC接线板15尚未连接一插座外壳，以及它特征在于一底座11，其中底座11上被安装两对绝缘位移连接器（IDC）10。每个IDC10用于连接来自一双绞线对（twisted wire pair）的单一条导线。此外，IDC接线板15的一凸出部30位于IDC10之间。当双绞线对被插进IDC接线板15中，凸出部30的外型能够促使双绞线的导线分开。

图2描述由容纳在一第一插座外壳46中的一IDC接线板25所构成的一RJ45插座的后部。在此图中，IDC接线板25为一体成型，以及IDC接线板25的特征在于安装在一底座11上的4对IDC10。在其他的实施例中（未绘示），两个IDC接线板15能够取代一单独IDC接线板25。重要的是，本实施例的重点是在于一IDC接线板中的每个IDC对的结构和定位，而不是任意一个底座11上的IDC对的数量。每个IDC10具有一电传导部，电传导部包含两个彼此相对的刀具13。导线16被迫进入刀具13之间，以使刀具13割破线绝缘体，进而使导线16和IDC10之间形成一电连接。底座11提供在下文描述的定位上支撑IDC10的结构。依照本发明，同一对IDC中的IDC10的位置系尽可能靠近彼此，并不同的IDC10对在底座11上的位置是尽可能远离彼此。

继续参考图2，多条导线16是源自多束的双绞线对18，其中这些双绞线对是被放一绝缘套中以形成一电缆（未示出）。形成一双绞线对18的每对导线16是与一对IDC10匹配。这些双绞线对18在分叉点20相互分开。每一双绞线对18的每个导线16在一解缆点（untwist point）22彼此分开。导线16的每个被容纳至IDC10的各自容纳部中，在容纳部中导线16的绝缘被切断并产生电性接触。在同一条双绞线对18中，每一导线16的从解缆点22至各自的IDC10的接触点的长度实质相同。保持各对线相同长度有助于将回波损耗的恶化程度减至最小。

为了保持从解缆点22至接触点IDC10的线对的长度实质相同，一IDC对的一IDC10尽可能地接近另一个IDC10。这更有助于串音的降低。通过使得IDC10的刀具13彼此平行排列、以及在一对IDC10中的刀具13的平面对向相对于中心线的夹角实际大于0度便能够使达到这种使IDC10尽可能彼此靠近的结构。这样的刀具13的配置方式允许刀具13非常靠近彼此，进而允许即将被安装的IDC10非常靠近彼此，进而使得它们之间的垂直距离小于IDC的平侧边的宽度。这在为IDC接线板25的一后视图的图3中被更好地示出。角度12是约为35度，并是为刀具13被对向的角度，进而在它们之间的距离14小于距离17。

而且，每对IDC10被安装，进而包含IDC10的一第一对和一第二对的表面的平面实质正交的并被远远隔开，进而在IDC10的任意对之间的间隔是超过形成一对IDC10的任意两个IDC10之间的间隔。图3描述此排列，并更表明位于对称轴23的每个侧边上的IDC10对，比它们相对于对称轴23的相对侧边上的IDC10，相互更接近。

图3也绘示出在底座11上的IDC10的镜像V形排列。首先，IDC对是以一镜像影像排列以使得通过每对相邻的IDC刀具13的中心的直线彼此相交而形成一V形21。这V形21跨过对称轴23而被镜射于IDC接线板25的另一侧。角度40是接近150度。

上面描述的排列最小化为了要材切电缆而需要自电缆移除的护套的体积。

IDC接线板15和25的外形尺寸属于标准形状和尺寸，因此它们可以被安装在市场中已经可获得的标准插座中。每对IDC10（对应于一双绞线对18的每对导线16）所配置的位置是用以在插座的标准外形尺寸的规范内最大化它们之间的距离。

图4本发明的第二方面的一RJ45插座50的一示意图，RJ45插座50包含连接于RJ45插座的第一插座外壳46和第二插座外壳48的一IDC接线板25。第一插座外壳46容纳IDC接线板25，并提供一连接第二插座外壳48的机构。

图5绘示具有插入在IDC10中的导线16的一RJ45插座的一示意图。每个导线16是电连接至各自的IDC10。一电缆60包含从一分叉点22分开的多个双绞线对18。如上述对3图的说明，IDC接线板25的几何形状允许对小程度地解开(untwisting)双绞线对，也允许最小化双绞线对的彼此分离的线材的长度。

图7绘示由第一插座外壳46和第二插座外壳48所构成的一RJ45插座50电连接器的一前视图。第一插座外壳46和第二插座外壳48定义出用以接收一RJ45插头56的一RJ45插座55。在一实施例中，第一插座外壳46和第二插座外壳48是一个一体成形的外壳（未示出）。RJ45插座50的顶端被安装一夹子52，夹子52的目的是为将RJ45插座50固定至一插线面板底盘（未示出）或壁装插座板（未示出）中。夹子52的外型是经过特别的设计，以使得使用者可以经由图13中所绘示的一字型螺丝起子的插入和施加压力来轻易地将RJ45插座50从一壁装插座板或一插线面板底盘移除或是轻易地将RJ45插座50插入将RJ45插座50从一壁装插座板或一插线面板底盘。

图9绘示没有外壳的RJ45插座50，其中此RJ45插座50暴露出串音补偿印刷电路板（PCB）60和62。电路板的功能是让输入端子对（未示出）连接至各自的输出端子对（未示出）。第一PCB60经由PCB互联机构61正交地互连至一第二PCB62，以节省在RJ45插座50的第二插座外壳48内的空间。PCB60和62包含具有交叉指型电容器的多对信号导体（未示出），其中这些信号导体是被适当地配置以补偿和抵消串音。交叉指型电容器是包含具有适当尺寸与外型的PCB追踪导体(PCB track conductor)（未示出），PCB追踪导体在第一PCB60的邻近安装在介电块56中的弹簧触点54的位置与第一PCB60上的电路(未绘示)电连接。弹簧触点54的外型以及位置是用以与一RJ45插头（未示出）接触，以及用以将串音最小化。此外，多个输出端子对（未示出）是连接至第二PCB62。PCB互连机构61经由多个互连导体63将位于第一PCB60上的导电路径对连接至位于第二PCB62上的各自导电路径对。PCB互连机构61用以固定PCB60和62的位置并且使PCB60与62分别垂直于这些互连导体63。这些互连导体63彼此远离对方以将串音最小化。第二PCB62系电连接至IDC10，IDC10被安装在RJ45插座50的后部，并以终止于第二PCB62上的一组各自的IDC终止位置64。此外第二PCB62是电连接至PCB互连机构61以与第一PCB60电性连接。第二PCB62也包含一第一组回波损耗补偿阵列（未示出），第一组回波损耗补偿阵列包含多个被适当放置的交叉指型电容器。交叉指型电容器包含具有适当的尺寸和形状的PCB追踪导体（未示出），PCB追踪导体在PCB的接近IDC终止位置64与信号导体对电连接。

图10绘示具有现有IDC接线板72的一现有接线面板模块70。现有IDC接线板72包含按对分组的IDC74。相比于前述的IDC接线板25的中心的连线形成一V字型，现有IDC接线板72的IDC的中心的连线为一直线。此现有技术接线面板模块70包含一单独模块，此单独模块包含六个RJ45插座55（未示出）。

图11绘示依照本发明的一第三方面和一第四方面的接线面板90的后侧示意图。接线面板90是为依照本发明的一第四方面的一模块化接线面板组件，其包含四个依照本发明的第三方面的接线面板模块100。接线面板排列包含一钢制的接线面板框架150、多个模块插入式连接器（未示出）、一钢制的电缆管理框架160，其中这些接线面板模块100以可以被移除的方式配置于接线面板框架150内。接线面板90被安装有凸缘152以允许接线面板90可以被安装在一19”机架（未示出）上。电缆管理框架160利用电缆管理支撑162和164而被安装。为了容易实现无螺丝的组装并且为了使电缆管理框架160能够经由卡扣于接线框架150的背部，电缆管理框架160被设计成当电缆管理框架160被包装时电缆管理框架160占据最小的体积。位于每个接线面板模块100的后部的IDC的V形排列可以与图12的现有技术接线面板70的后部的IDC的V形排列做出对比。接线面板框架150可以容纳多达24个水平设置的RJ类型连接端口50。接线面板框架150可以被安装有一选择的仪表盘附件（未示出），仪表盘附件可以被用于端口设计目的或者被设计以提高外表美观。

对于本领域的技术人员显然的是在不脱离本发明的范围的情况下，可以进行本发明的设计或结构的细节上的各种润饰。特别地，当本发明已经通过参考一RJ45电连接器而被描述的同时，它不限于这样的一应用。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当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。

Claims (5)

1.一种绝缘移位接触接线板，用于提供一束双绞线对电性接触，该束绞线对包括被分别驱动的一第一双绞线对以及一第二双绞线对，该第一双绞线对在该束双绞线对的一分叉点与该第二双绞线对分开，该第一双绞线对的一第一电线在一解缆点与其一第二电线解缆，该第二双绞线对的一第一电线在一解缆点与其一第二电线解缆，其特征在于，该绝缘移位接触接线板包含：

一第一接触对，包含用于与该第一双绞线对的该第一电线和该第二电线电连接的一第一绝缘移位接触和一第二绝缘移位接触；

一第二接触对，包含用于与该第二双绞线对的该第一电线和该第二电线电连接的一第一绝缘移位接触和一第二绝缘移位接触；以及

至少两个凸出部，分别位于该第一接触对的该第一绝缘移位接触和该第二绝缘移位接触之间以及该第二接触对的该第一绝缘移位接触和该第二绝缘移位接触之间，以及当该些双绞线对被插进该绝缘移位接触接线板中，该至少两个凸出部的外型能够促使该些双绞线的导线分开；

其中，每一该第一接触对与该第二接触对的该第一绝缘移位接触和该第二绝缘移位接触与该解缆点的距离彼此相等，并接近于该解缆点，以最小化在该第一双绞线对与该第二双绞线对之间的串音；

其中，每一该第一接触对与该第二接触对的该第一绝缘移位接触和该第二绝缘移位接触互相邻近，以及该第一接触对和该第二接触对充分地互相远离，以最小化该些双绞线对之间的串音，并提供每一该第一绞线对与该第二绞线对所定义的一电路最小的回波损耗恶化。

2.根据权利要求1所述的绝缘移位接触接线板，其特征在于，该第一接触对和该第二接触对以V形镜像排列。

3.一种电插座，包含如权利要求1-2中任意一项所述的该绝缘移位接触接线板，其特征在于，该绝缘移位接触接线板连接至该电插座的一插座外壳。

4.一种插座模块，包含至少二个依照如权利要求3所述的该电插座。

5.一种模块化接线面板组件，包含至少一个如权利要求4所述的该插座模块，其特征在于，该插座模块适于被容纳和限制在适于被架式安装的一插座模块外壳中。