CN108886220A - 在插头接口触点之间具有介电膜的通信插座 - Google Patents

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Abstract

本发明的实施例涉及可用于缆线连接的网络插座的设计。在实施例中，本发明是在两层PIC之间利用了薄介电膜的RJ45插座，该两层PIC通过它们的几何形状来提供串扰补偿。通过夹住薄介电膜的电容器板来实现补偿。这允许各层PIC互相很靠近，并且在期望的位置实现较高的耦合，从而允许在靠近插头/插座接触点处产生更大的补偿量。这可具有移动补偿更靠近于插头/插座接触点的效果，进而可以减小进一步沿数据路径所需的补偿量。

Description

在插头接口触点之间具有介电膜的通信插座
技术领域
本发明的实施例总的来说涉及网络通信领域，并且更具体地，涉及可用于缆线连接的网络插座的设计。
背景技术
本领域技术人员已知，网络连接部件(诸如RJ45插头以及插座)分别产生和消除预定串扰量。同样已知的是，为了更有效地消除RJ45插座内的串扰，必须移动补偿电路尽可能地靠近插头/插座配合接口。
实现该目标的一个方法是使用柔性印刷电路板，该柔性印刷电路板在相对靠近插头/插座配合接口的点连接至插座的插头接口触点(PIC)。在公开号为2008/0045090的美国专利申请中提供了这种配置的示例，其中，图15A-15G示出了示例性插座，该示例性插座使用在其上具有串扰补偿电路的柔性电路板。由于柔性电路板的高成本，该方法虽然有效却是昂贵的。
移动串扰电路靠近插头/插座配合接口的另一个方法是在插座的一些接触迹线中实现交叉。可以在公开号为2014/0073195的美国专利申请中看到这种配置的示例，其中，在滑架的心轴附近实现PIC中的交叉。尽管这些交叉允许补偿在插头/插座配合接口相对不久之后开始，但难以从其中获取足够理想的耦合量，这造成为了获得净补偿信号而使补偿信号的较大部分更加远离插头/插座配合接口而生成。
鉴于上述内容，仍需要改进的插座设计，其在保持相对经济型制造的同时提供合适的串扰消除。
发明内容
因此，本发明的至少一些实施例针对改进的插座设计，该改进的插座设计在保持相对经济的同时提供合适的串扰消除。
在一个实施例中，本发明是RJ45插座，其在两层PIC之间利用了薄的介电膜，该两层PIC经由它们的几何尺寸来提供串扰补偿。通过夹住薄介电膜的电容器板来实现补偿。这允许各层PIC互相很靠近并且在所期望的位置实现较高的耦合，从而允许在靠近插头/插座接触点处产生更大的补偿量。这可具有移动补偿更靠近插头/插座接触点的效果，进而可以减少进一步沿数据路径所需的补偿和/或串扰的量。
在另一个实施例中，本发明是用于与通信插头相配合的通信插座。该通信插座包括：外壳，该外壳具有用于接纳所述通信插头的孔径；滑架，该滑架至少部分地位于所述外壳内，所述滑架的第一端毗邻所述孔径且具有心轴，第二端远离所述孔径；第一多个PIC，该第一多个PIC中的每一个具有沿所述滑架的一侧延伸的第一部分以及在所述心轴周围形成的第二部分；第二多个PIC，该第二多个PIC中的每一个具有沿所述滑架的所述一侧延伸的第一部分以及在所述心轴周围形成的第二部分；以及介电膜，该介电膜位于所述第一多个PIC的所述第一部分中的至少一些与所述第二多个PIC的所述第一部分中的至少一些之间，所述介电膜进一步位于所述第一多个PIC的所述第二部分中的至少一些与所述第二多个PIC的所述第二部分中的至少一些之间。
在又一个实施例中，本发明是用于与通信插头相配合的通信插座。该通信插座包括：外壳，该外壳具有用于接纳所述通信插头的孔径，所述外壳进一步具有多个挤压肋；滑架，该滑架至少部分地位于所述外壳内，所述滑架的第一端毗邻所述孔径且具有心轴，第二端远离所述孔径；第一多个PIC，该第一多个PIC中的每一个具有沿所述滑架的一侧延伸的第一部分以及在所述心轴周围形成的第二部分；第二多个PIC，该第二多个PIC中的每一个具有沿所述滑架的所述一侧延伸的第一部分以及在所述心轴周围形成的第二部分；以及介电膜，该介电膜位于所述第一多个PIC的所述第一部分中的至少一些与所述第二多个PIC的所述第一部分中的至少一些之间，其中，所述挤压肋抵靠所述介电膜压紧所述第一多个PIC中的至少一些。
在还有一个实施例中，本发明是用于与通信插头相配合的通信插座。该通信插座包括：外壳，该外壳具有用于接纳所述通信插头的孔径；滑架，该滑架至少部分地位于所述外壳内，所述滑架的第一端毗邻所述孔径且具有心轴，第二端远离所述孔径；第一多个PIC，该第一多个PIC中的每一个具有沿所述滑架的一侧延伸的第一部分以及在所述心轴周围形成的第二部分；第二多个PIC，该第二多个PIC中的每一个具有沿所述滑架的所述一侧延伸的第一部分以及在所述心轴周围形成的第二部分；以及介电膜，该介电膜位于所述第一多个PIC的所述第一部分中的至少一些与所述第二多个PIC的所述第一部分中的至少一些之间，其中，所述第一多个PIC中的至少一个经由位于所述第一多个PIC中的所述至少一个之上的第一电容板和位于所述第二多个PIC中的至少一个之上的第二电容板电容耦合至所述第二多个PIC中的所述至少一个，并且其中所述第一电容板与所述第二电容板重叠且在所述第二电容板上延伸。
参照下面的附图、说明书以及以下任何权利要求，本发明的这些和其他特征、方面以及优点将变得更好理解。
附图说明
图1是根据本发明的实施例的通信系统的俯视等距视图。
图2是根据本发明的实施例的插座的仰视等距视图。
图3是根据本发明的实施例的插座的分解仰视等距视图。
图4是根据本发明的实施例的滑架组件的分解前俯视等距视图。
图5是图4的滑架组件的分解后俯视等距视图。
图6是图4的滑架组件的部分透明前视图。
图7A是图4的滑架组件的部分透明俯视图。
图7B是图7A的详细视图。
图8是根据本发明的实施例的前外壳的后仰视等距视图。
图9示出在截面线9-9附近截取的图8的前外壳的等距截面视图。
图10示出根据本发明的实施例的前外壳的等距截面视图。
图11示出根据本发明的实施例的前外壳的等距截面视图。
图12是在截面线12-12附近截取的图1的通信系统的截面视图。
具体实施方式
在图1中示出了本发明的示例性实施例，其示出了通信系统10，该通信系统10包括具有插座20的接插板12和对应的RJ45插头26。一旦插头26与插座20相配合，数据就能通过这些连接器在两个方向上都流动。尽管在图1中将通信系统10示出为具有接插板，但替代的实施例可包括其他有源或无源设备。无源设备的示例可以是但不限于模块化接插板、冲压接插板、耦合器接插板、墙壁插座等。有源设备的示例可以是但不限于以太网交换机、路由器、服务器、物理层管理系统、以及如可在数据中心和或电信室中找到的以太网供电设备；安全设备(相机和其他传感器等)和门禁设备；以及电话、计算机、传真机、打印机和如可在工作站区域中找到的其他外围设备。通信系统10可进一步包括机柜、机架、电缆管理和开销路由系统、以及其他这样的设备。
图2和图3更详细地示出了插座20。如其中所示，它包括前外壳32、滑架组件34、印刷电路板(PCB)42、绝缘位移触点(IDC)46和48、IDC支撑件50、后外壳54、以及线帽55。参考图4和图5，滑架组件34包括上PIC层56(该上PIC层56包括PIC 362、363、364、和368)、下PIC层58(该下PIC层58包括PIC 361、365、366和367)、滑架38、以及薄介电膜40。PIC的下标数字表示由ANSI/TIA-568-C.2定义的RJ45针脚位置。
在滑架组件34的组装期间，将下PIC层58的PIC 361、365、366、和367放入滑架38上的相应PIC槽中，PIC 361、365、366、和367上的肩部60被放入下PIC定位槽64中。当就位时，在滑架38的较小的心轴68上形成这些PIC。将薄介电膜40放置在下PIC层58上，介电膜40上的引导孔41与滑架38上的引导柱39对准。接着，将上PIC层56的PIC 362、363、364、和368放入滑架38上的相应PIC槽中，PIC 362、363、364、和368上的肩部60被放入上PIC定位槽62中。当就位时，在滑架38的较大的心轴70上形成这些PIC，滑架38夹住上PIC层与下PIC层之间的介电膜40。注意到，随着将PIC 36放入滑架38上的它们各自的位置中，可以在心轴周围立即形成PIC 36，或者在已将上下两层相应地定位之后，可以形成PIC 36。
使用介电膜40允许将上PIC层56和下PIC层58的电容板66定位在彼此大约0.002英寸内。这可以使得能够在两个PIC层之间的电容和电感补偿耦合的量更大和/或更精确，同时保持它们之间有屏障。在所示的实施例中，上PIC层56和下PIC层58是彼此的镜像。这可允许使用单次金属冲压加工，从而可能减少总成本。
图6示出在PIC心轴68和70的周围形成PIC36的情况下的前滑架组件34的部分透明前视图。PIC 361与362、364与365、以及367与368之间的交叉几何尺寸61表示串扰消除电路的开始，并因此减少了PIC 36中生成的违规串扰的量。将介电膜40延伸进交叉区域61中，这允许上PIC和下PIC比它们在其他情况下更靠近地进行定位，从而允许在更靠近插头/插座配合点的位置产生更精确的补偿。在图7A和图7B中更清楚地示出了串扰消除电路，在图7A中示出了滑架组件34的部分透明俯视图，在图7B中示出了图7A的详细视图。注意到在图7A中，PIC 36被示出为被拉伸的且还未在心轴68和70周围形成。
为了更精确地实现所期望的电容耦合，至少一些电容板相对于它们对应的板是过大的。在图7B的详细视图中示出了这种情况的示例，其中，板71与板73重叠并在其上延伸了距离75(该距离75至少为0.001英寸)。实现这种配置可以允许在容忍制造差异(该制造差异将导致板71或73偏离准确位置)的同时保持电容耦合的合适水平。例如，如果距离75是0.005英寸并且板73偏斜了0.002英寸，则在两个板71与73之间的重叠区域保持为相同，这使得电容耦合保持为相同。在一个实施例中，距离75完全围绕给定的电容器板延伸。
图8示出前外壳32的后仰视等距视图，并且图9示出在图8中的截面线9-9附近截取的前外壳32的等距截面视图。在插座20的组装期间，移动PIC 36通过前外壳32的外壳梳72，这降低了高电位驻留测试(Hipot)失效的风险，并且增加了插头插入的可重复性。此外，前外壳32的挤压肋74按压上PIC层56以便减少上PIC层56、介电膜40以及下PIC层58之间的空气的量。减少各层之间的空气的量可允许电容板66更精确地补偿插座中的串扰，以保持特定的电性能。注意到，可以在外壳中使用许多种形式的偏压构件来实现降低电容板66之间的气隙。分别在图10和图11中示出了具有替代的挤压肋82和86的前外壳80和84的替代的实施例。
在图1中的截面线12-12附近截取的图12的截面视图中示出了插头26与插座20的交互。该示图示出了插头/插座接触点76以及其相对于PCB 42的位置，在该位置处可以实现额外的串扰补偿电路。通过在相对靠近点76处与电容电路(该电容电路包括板66和介电膜40)相组合地实现交叉部分61，简化了总的串扰补偿要求。这种情况的发生是由于减小了在PIC中生成违规串扰的距离，因为减小了插头/插座接触点76与补偿的第一阶段之间的相位延迟，且因为可被定位在比PIC更远(例如，在PCB 42上)处的补偿电路可以潜在地具有较低的幅值。
注意到，虽然已根据几个实施例对本发明进行了描述，但这些实施例都是非限制性的(无论其是否已被标记为示例性)，并且存在改变、置换及等效方案，这些都落入本发明的范围内。另外，所描述的实施例不应当被解释为互斥的，而相反应当被理解为可能够组合的(如果这些组合被允许的话)。还应当注意，存在实现本发明的方法与装置的许多替代方式。因此，旨在将以下所附权利要求解释成包括落入本发明的真正精神和范围内的所有这种改变、置换及等效方案。

Claims (36)

1.一种用于与通信插头相配合的通信插座，所述通信插座包括：
外壳，所述外壳具有用于接纳所述通信插头的孔径；
滑架，所述滑架至少部分地位于所述外壳内部，所述滑架的第一端毗邻所述孔径并具有心轴，第二端远离所述孔径；
第一多个插头接口触点(PIC)，所述第一多个PIC中的每一个具有第一部分和第二部分，所述第一部分沿所述滑架的一侧延伸，所述第二部分在所述心轴周围形成；
第二多个PIC，所述第二多个PIC中的每一个具有第一部分和第二部分，所述第一部分沿所述滑架的所述一侧延伸，所述第二部分在所述心轴周围形成；以及
介电膜，所述介电膜位于所述第一多个PIC的所述第一部分中的至少一些与所述第二多个PIC的所述第一部分中的至少一些之间，所述介电膜进一步位于所述第一多个PIC的所述第二部分中的至少一些与所述第二多个PIC的所述第二部分中的至少一些之间。
2.如权利要求1所述的通信插座，其特征在于，所述第一多个PIC中的至少一个与所述第二多个PIC中的至少一个在它们各自的第二部分中交叉。
3.如权利要求1所述的通信插座，其特征在于，所述心轴包括第一心轴和第二心轴，所述第一心轴具有比所述第二心轴更大的半径，其中，在所述第一心轴的周围形成所述第一多个PIC中每一个的所述第二部分，并且其中，在所述第二心轴的周围形成所述第二多个PIC中每一个的所述第二部分。
4.如权利要求1所述的通信插座，其特征在于，所述外壳包括多个挤压肋，所述挤压肋抵靠所述介电膜压紧所述第一多个PIC中的至少一些。
5.如权利要求4所述的通信插座，其特征在于，所述挤压肋进一步抵靠所述第二多个PIC中的至少一些压紧所述介电膜。
6.如权利要求1所述的通信插座，其特征在于，所述第一多个PIC的所述第一部分中的至少一些包括第一电容板，其中，所述第二多个PIC的所述第一部分中的至少一些包括第二电容板，并且其中，将所述第一电容板中的每一个以大约0.002英寸与所述第二电容板中的一个相分离。
7.如权利要求1所述的通信插座，其特征在于，所述第一多个PIC中的至少一个经由第一电容板和第二电容板电容耦合至所述第二多个PIC中的至少一个，所述第一电容板位于所述第一多个PIC中的所述至少一个之上，所述第二电容板位于所述第二多个PIC中的所述至少一个之上，并且其中，所述第一电容板与所述第二电容板重叠并在所述第二电容板上延伸。
8.如权利要求7所述的通信插座，其特征在于，所述第一电容板在所述第二电容板上延伸了至少0.001英寸的距离。
9.如权利要求8所述的通信插座，其特征在于，所述距离沿所述第二板的每一侧延伸。
10.一种用于与通信插头相配合的通信插座，所述通信插座包括：
外壳，所述外壳具有用于接纳所述通信插头的孔径，所述外壳进一步具有多个挤压肋；
滑架，所述滑架至少部分地位于所述外壳内部，所述滑架的第一端毗邻所述孔径并具有心轴，第二端远离所述孔径；
第一多个插头接口触点(PIC)，所述第一多个PIC中的每一个具有第一部分和第二部分，所述第一部分沿所述滑架的一侧延伸，所述第二部分在所述心轴周围形成；
第二多个PIC，所述第二多个PIC中的每一个具有第一部分和第二部分，所述第一部分沿所述滑架的所述一侧延伸，所述第二部分在所述心轴周围形成；以及
介电膜，所述介电膜位于所述第一多个PIC的所述第一部分中的至少一些与所述第二多个PIC的所述第一部分中的至少一些之间，
其中，所述挤压肋抵靠所述介电膜压紧所述第一多个PIC中的至少一些。
11.如权利要求10所述的通信插座，其特征在于，所述挤压肋进一步抵靠所述第二多个PIC中的至少一些压紧所述介电膜。
12.如权利要求10所述的通信插座，其特征在于，所述第一多个PIC中的至少一个与所述第二多个PIC中的至少一个在它们各自的第二部分中交叉。
13.如权利要求10所述的通信插座，其特征在于，所述心轴包括第一心轴和第二心轴，所述第一心轴具有比所述第二心轴更大的半径，其中，在所述第一心轴周围形成所述第一多个PIC中每一个的所述第二部分，并且其中，在所述第二心轴的周围形成所述第二多个PIC中每一个的所述第二部分。
14.如权利要求10所述的通信插座，其特征在于，所述第一多个PIC的所述第一部分中的至少一些包括第一电容板，其中，所述第二多个PIC的所述第一部分中的至少一些包括第二电容板，并且其中，将所述第一电容板中的每一个以大约0.002英寸与所述第二电容板中的一个相分离。
15.如权利要求10所述的通信插座，其特征在于，所述第一多个PIC中的至少一个经由第一电容板和第二电容板电容耦合至所述第二多个PIC中的至少一个，所述第一电容板位于所述第一多个PIC中的所述至少一个之上，所述第二电容板位于所述第二多个PIC中的所述至少一个之上，并且其中，所述第一电容板与所述第二电容板重叠并在所述第二电容板上延伸。
16.如权利要求15所述的通信插座，其特征在于，所述第一电容板在所述第二电容板上延伸了至少0.001英寸的距离。
17.如权利要求16所述的通信插座，其特征在于，所述距离沿所述第二电容板的每一侧延伸。
18.一种用于与通信插头相配合的通信插座，所述通信插座包括：
外壳，所述外壳具有用于接纳所述通信插头的孔径；
滑架，所述滑架至少部分地位于所述外壳内部，所述滑架的第一端毗邻所述孔径并具有心轴，第二端远离所述孔径；
第一多个插头接口触点(PIC)，所述第一多个PIC中的每一个具有第一部分和第二部分，所述第一部分沿所述滑架的一侧延伸，所述第二部分在所述心轴周围形成；
第二多个PIC，所述第二多个PIC中的每一个具有第一部分和第二部分，所述第一部分沿所述滑架的所述一侧延伸，所述第二部分在所述心轴周围形成；以及
介电膜，所述介电膜位于所述第一多个PIC的所述第一部分中的至少一些与所述第二多个PIC的所述第一部分中的至少一些之间，
其中，所述第一多个PIC中的至少一个经由第一电容板和第二电容板电容耦合至所述第二多个PIC中的至少一个，所述第一电容板位于所述第一多个PIC中的所述至少一个之上，所述第二电容板位于所述第二多个PIC中的所述至少一个之上，并且其中，所述第一电容板与所述第二电容板重叠并在所述第二电容板上延伸。
19.如权利要求18所述的通信插座，其特征在于，所述第一电容板在所述第二电容板上延伸了至少0.001英寸的距离。
20.如权利要求19所述的通信插座，其特征在于，所述距离沿所述第二电容板的每一侧延伸。
21.一种用于与通信插头相配合的通信插座，所述通信插座包括：
外壳，所述外壳具有用于接纳所述通信插头的孔径；
偏压构件，所述偏压构件至少部分地位于所述外壳内；
滑架，所述滑架至少部分地位于所述外壳内部，所述滑架的第一端毗邻所述孔径并具有心轴，第二端远离所述孔径；
第一多个插头接口触点(PIC)，所述第一多个PIC中的每一个具有第一部分和第二部分，所述第一部分沿所述滑架的一侧延伸，所述第二部分在所述心轴周围形成；
第二多个PIC，所述第二多个PIC中的每一个具有第一部分和第二部分，所述第一部分沿所述滑架的所述一侧延伸，所述第二部分在所述心轴周围形成；以及
介电膜，所述介电膜位于所述第一多个PIC的所述第一部分中的至少一些与所述第二多个PIC的所述第一部分中的至少一些之间，
其中，所述偏压构件抵靠所述介电膜压紧所述第一多个PIC中的至少一些。
22.如权利要求21所述的通信插座，其特征在于，所述偏压构件进一步抵靠所述第二多个PIC中的至少一些压紧所述介电膜。
23.如权利要求21所述的通信插座，其特征在于，所述心轴包括第一心轴和第二心轴，所述第一心轴具有比所述第二心轴更大的半径，其中，在所述第一心轴周围形成所述第一多个PIC中每一个的所述第二部分，并且其中，在所述第二心轴的周围形成所述第二多个PIC中每一个的所述第二部分。
24.如权利要求21所述的通信插座，其特征在于，所述第一多个PIC中的至少一个经由第一电容板和第二电容板电容耦合至所述第二多个PIC中的至少一个，所述第一电容板位于所述第一多个PIC中的所述至少一个之上，所述第二电容板位于所述第二多个PIC中的所述至少一个之上，并且其中，所述第一电容板与所述第二电容板重叠并在所述第二电容板上延伸。
25.如权利要求24所述的通信插座，其特征在于，所述第一电容板在所述第二电容板上延伸了至少0.001英寸的距离。
26.一种用于与通信插头相配合的通信插座，所述通信插座包括：
外壳，所述外壳具有用于接纳所述通信插头的孔径；
第一多个插头接口触点(PIC)，所述第一多个PIC中的至少两个具有不同的形状；
第二多个PIC，所述第二多个PIC中的每一个具有与所述第一多个PIC中的一个相同的形状；
通过介电膜将所述第一多个PIC中的至少一部分与所述第二多个PIC相分离，使得所述第一多个PIC和所述第二多个PIC被定位为彼此的镜像。
27.如权利要求26所述的通信插座，进一步包括滑架，所述滑架至少部分地位于所述外壳内部，所述滑架的第一端毗邻所述孔径并具有心轴，第二端远离所述孔径；
28.如权利要求27所述的通信插座，其特征在于，所述第一多个PIC具有沿所述滑架的一侧延伸的第一部分以及在所述心轴的周围形成的第二部分，且其中，所述第二多个PIC具有沿所述滑架的所述一侧延伸的第一部分以及在所述心轴的周围形成的第二部分。
29.如权利要求28所述的通信插座，其特征在于，所述介电膜位于所述第一多个PIC的所述第二部分中的至少一些与所述第二多个PIC的所述第二部分中的至少一些之间。
30.如权利要求28所述的通信插座，其特征在于，所述第一多个PIC中的至少一个与所述第二多个PIC中的至少一个在它们各自的第二部分中交叉。
31.如权利要求28所述的通信插座，其特征在于，所述心轴包括第一心轴和第二心轴，所述第一心轴具有比所述第二心轴更大的半径，其中，在所述第一心轴周围形成所述第一多个PIC中每一个的所述第二部分，并且其中，在所述第二心轴的周围形成所述第二多个PIC中每一个的所述第二部分。
32.如权利要求26所述的通信插座，其特征在于，所述外壳包括多个偏压构件，所述偏压构件抵靠所述介电膜压紧所述第一多个PIC中的至少一些。
33.如权利要求32所述的通信插座，其特征在于，所述偏压构件进一步抵靠所述第二多个PIC中的至少一些压紧所述介电膜。
34.如权利要求26所述的通信插座，其特征在于，所述第一多个PIC中的至少一个经由第一电容板和第二电容板电容耦合至所述第二多个PIC中的至少一个，所述第一电容板位于所述第一多个PIC中的所述至少一个之上，所述第二电容板位于所述第二多个PIC中的所述至少一个之上，并且其中，所述第一电容板与所述第二电容板重叠并在所述第二电容板上延伸。
35.如权利要求34所述的通信插座，其特征在于，所述第一电容板在所述第二电容板上延伸了至少0.001英寸的距离。
36.如权利要求35所述的通信插座，其特征在于，所述距离沿所述第二板的每一侧延伸。
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