CN2508521Y - 通信插座的电路板 - Google Patents

Abstract

本实用新型通过重新设计电路板中用以连通接线端子(IDC)与通信插座(如RJ－45JACK)的电路导线,来达到降低串音(cross－talk)以及改进回波损耗(return－loss)的目的,这些改进主要是针对电路导线之中的第一对与第三对导线(Pairs1,3conductors),其包括了:在电路板的两面用以连接IDC与通信插座的主要导线彼此间所构成电容器;在靠近IDC的接点处通过延长第一对与第三对导线的终端的手段构成TR(或TT,RR)形式的导线排列,以及在靠近JACK的接点处通过延长第一对与第三对导线的终端的手段构成TT或RR(若IDC端为TT或RR则JACK端为TR)形式的导线排列,以形成电感效应;而提供一种使用双面电路导线即可符合第六类通信标准的通信插座的电路板。

Description

通信插座的电路板

技术领域

本实用新型是有关一种跳线面板(Patch Panel)的电路构造，特别是一种安装有通信插座(Jack)及接线端子(IDC)的双面电路板的电路导线构造，用以提供符合第六类通信标准的电路板设计。

背景技术

为适应千兆赫(1000MHz)以太网以后的高速网络应用，美国电信工业协会(Telecommunications industry Associations，TIA)的工作小组，针对第五类标准(category 5，Cat.5)100MHz的布线系统(其标题为TSB-67)，发展出一种第6类(Cat.6)标准。而第6类标准除了可从5类的100MHz，扩充到250MHz。在1998年，IEEE曾要求美国电信工业协会(TIA)、及世界标准组织(ISO)，在新的布线系统规范里，对性能要求，必须比累加功率的衰减串音比(ACR)，至少要多出25％。因此，对于6类性能的测试频率，甚至更要达到350MHz了。第6类与第5类标准的最大的不同点，在于改善其在串扰及回波损耗方面的性能。对于新一代的全双工式高速网络应用而言，优良回波损耗性能，是极重要的。串扰性能，是掌握最好频带宽的因素。虽然目前网络的架设现况，仍以100Mbps为主流，但是第6类标准将会更适合未来的需求。

然而上述的标准原则上不仅只针对高速通信电缆，为了在高速通信网络系统中维持相同的高速转输效能，在高速通信电缆的相关周边设备特别是电信连接元件(如RJ-45型的接头(PLUG)与插座(JACK))也必需要有相应的设计。在高速通信网络中所使用的接头为RJ-45(包含PLUG与JACK)，一般的RJ-45接头为8P8C，8P指8个槽(Position)，8C指8个镀金的电极接点(Contact)；但在实际应用上只用到两对线，另外两对线则可供电话线、传真机等设备使用。EIA/TIA定义两种规格的接头，分别为EIA/TIA-568A与EIA/TIA-5688，其中EIA/TIA-568A已经淘汰，仅余后者继续使用，它的脚位由1-8依序排列，这八个脚位分别与包含有四对双绞线的通信缆线(如无屏蔽式双绞线(UnshieledTwisted Pair)或是屏蔽式双绞线(Shieled Twisted Pair)的缆线连接，而这些脚位依其中电子流的方向不同分别以T(Tip terminal)和R(Ring terminal)标示。而一般标准通信缆线的四对双绞线是由四对不同颜色的缆线成对的绞在一起，这四对缆线的颜色分别为篮/白蓝、橙/白橙、绿/白绿，棕/白棕。

在这类通信连接设备的电路之中加入电容器或是产生电感效应，用以降低串音(cross-talk)以及改进回波损耗(return-loss)的技术早已为人熟知，例如授予Michel Bohbot的美国专利第5,326,248号“circuitassemblies of printed circuit boards and telecommunicationsconnectors”，和授予John Siemon等人的美国专利第5,435,752号的“electrically balanced connector assembly”，其中就公开了一种利用电路板表面的电路导线布置进而构成相当于电容或电感的电路构造，它们主要是把电路板的表面的特定电路导线通过分别形成于电路板的两侧表面的手段来形成电容器，或是在电路板的同一侧表面将特定的电路导线以一定的间隔排列靠近以形成电感效应。这两种已知的技术虽然可以在某种程度上降低串音以及改进回波损耗，但是对于未来严苛的第六类标准，仍然无法达到其要求。

发明内容

本实用新型的主要目的就是要提供一种可以符合第六类标准的电路板，用以改善安装在这个电路板上的通信插座的串音与回波损耗。

本实用新型的另一目的就是要提供一种电路设计精简的电路板，特别是一种安装有通信插座(JACK)和接线端子(IDC)的电路板。

依据本实用新型所设计的通信插座的电路板，主要的改善对象是电路板中用以连接通信插座(JACK)和接线端子(IDC)的第一对(Pair 1)与第三对(Pair 3)导线；其改善的部分包括有：在介于通信插座(JACK)和接线端子(IDC)之间的主要导线(conductors)，借由分别布置在电路板的两面且加大面积的手段，在第一对导线与第三对导线彼此之间形成一电容结构；在靠近IDC与主要导线的相接处，通过延长第一对与第三对导线的终端的手段，使第一对导线与第三对导线彼此构成TR(或TT，RR)形式的排列，以及在靠近JACK与主要导线相接处，通过延长第一对与第三对导线的终端的手段，使第一对导线与第三对导线彼此构成TT或RR(若IDC端为TT或RR则JACK端为TR)形式的排列，以形成电感效应。借由此多重电容及电感之间效应的平衡，达到降低串音的干扰，以符合第6类的标准。

本实用新型公开了一种通信插座的电路板，提供一种通过分布在电路板的两面的数条导线，将安装在电路板上的通信插座的数个接脚与接线端子的数个脚位互相连接，并且符合第六类标准的电路板，其包括有：

一第一电容器及/或第二电容器，分别是由布置在电路板的其中一面用以连接通信插座与接线端子的第一对主要导线，以及布置在电路板的另一面的第三对主要导线互相耦合而成；

一第一电感器，是由一对彼此平行而且与通信插座的两个接脚相连的一段延伸导线所构成；以及

一第二电感器，是由一对彼此平行而且与接线端子的脚位相连的一段延伸导线所构成。

所述的该第一电感器可采用TT或RR极性排列的电感器；以及该第二电感器是采用TR极性排列的电感器。

所述的该第一对主要导线可包含有连接于通信插座的第5接脚(PIN5)的主要导线，与连接于通信插座的第4接脚(PIN 4)的主要导线；该第三对主要导线包含有连接于通信插座的第3接脚(PIN 3)的主要导线，与连接于通信插座的第6接脚(PIN 6)的主要导线。

所述的连接于第3接脚与第5接脚的主要导线可互相耦合成该第一电容器，该连接于第6接脚与第4接脚的主要导线互相耦合成该第二电容器。

所述的第一电感器的其中的一延伸导线可连接于通信插座的第3接脚(T3)，而另一延伸导线是连接于通信插座的第5接脚(T1)，以形成采用TT极性排列的电感器。

所述的第一电感器的其中的一延伸导线可连接于通信插座的第6接脚(R3)，而另一个该延伸导线是连接于通信插座的第4接脚(R1)，以形成采用RR极性排列的电感器。

所述的第二电感器的其中的一延伸导线可连接于接线端子的第5脚位(IT3)，而另一个该延伸导线是连接于接线端子的第2脚位(IR1)，以形成采用TR极性排列的电感器。

所述的第二电感器的其中的一延伸导线可连接于接线端子的第1脚位(IT1)，而另一个该延伸导线是连接于接线端子的第6脚位(IR3)，以形成采用TR极性排列的电感器。

所述该第一电感器是采用TR极性排列的电感器；以及该第二电感器可采用TT或RR极性排列的电感器。

所述的第一对主要导线可包含有连接于通信插座的第5接脚(PIN 5)的主要导线，与连接于通信插座的第4接脚(PIN 4)的主要导线；该第三对主要导线可包含有连接于通信插座的第3接脚(PIN 3)的主要导线，与连接于通信插座的第6接脚(PIN 6)的主要导线。

所述的连接于第3接脚与第5接脚的主要导线可互相耦合成该第一电容器，该连接于第6接脚与第4接脚的主要导线可互相耦合成该第二电容器。

所述的第一电感器的其中的一延伸导线可连接于通信插座的第3接脚(T3)，而另一个该延伸导线可连接于通信插座的第4接脚(R1)，以形成采用TR极性排列的电感器。

所述的第一电感器的其中的一延伸导线可连接于通信插座的第5接脚(T1)，而另一个该延伸导线可连接于通信插座的第6接脚(R3)，以形成采用TR极性排列的电感器。

所述的第二电感器的其中的一延伸导线可连接于接线端子的第5脚位(IT3)，而另一个该延伸导线可连接于接线端子的第1脚位(IT1)，以形成采用TT极性排列的电感器。

所述的第二电感器的其中的一延伸导线可连接于接线端子的第6脚位(IR3)，而另一个该延伸导线可连接于接线端子的第2脚位(IR1)，以形成采用RR极性排列的电感器。

本实用新型与现有技术相较，其有益效果为：提供了一种精简的、可以符合第六类标准的电路板，改善了安装在这个电路板上的通信插座的串音与回波损耗。

附图说明

图1A、1B是为本实用新型的第一种实施例的等效电路方块图；

图2A是为图1的局部电路图，显示在电路板的正面的电路布线；

图2B是为图1的局部电路图，显示在电路板的反面的电路布线；

图3A是为图1的局部电路图，显示在电路板的正面的电路布线；

图3B是为图1的局部电路图，显示在电路板的反面的电路布线；

图4A，4B是为本实用新型的第二种实施例的等效电路方块图；

图5A，5B是为本实用新型的第三种实施例的等效电路方块图；

图6A，6B是为本实用新型的第四种实施例的等效电路方块图。

具体实施方式

首先请参阅“图1A，1B”，在本实用新型所设计的电路板之中，通信插座(JACK)10是通过分布在电路板20的两面的主要导线(mainconductors)201-208与同样是安装在电路板20的接线端子(IDC)30连接。

通信插座10具有八个自左而右依序排列的八个接脚(Pins)1-8，这八个接脚1-8则是依据下列“表一”的规则区分为四对(four pairs)，其中的第五、四接脚5，4为第一对(Pair 1)，第一、二接脚1，2为第二对(pair 2)，第三、六接脚3，6为第三对(pair 3)，第七、八接脚7，8为第四对(pair 4)。而这四对接脚(pairs 1-4)与通信缆线之中四对不同颜色的双绞线的连接关系和极性的定义(也就是电流的方向)，可由下列“表一”了解。

表一

对数(PAIR)	接脚(PIN TERMINALS)	塞尖/塞环引线(TIP/PING)	极性(POLARITY)	颜色标示
					I	54	T1R1	+-	白蓝蓝
II	12	T2R2	+-	白橙橙

III	36	T3R3	+-	白绿绿
					IV	78	T4R4	+-	白棕棕

而为了统一表示，在下文中将以它们的极性及所属的对数表示为：将第一对接脚(pair 1)的5，4表示为T1，R1；将第二对接脚(pair 2)的1，2表示为T2，R2；将第三对接脚(pair 3)的3，6表示为T3，R3；将第四对接脚(pair 4)的7，8表示为T4，R4。

接线端子30同样具有八个自左而右依序排列的脚位(contacts)301-308，这八个脚位301-308以每两个相邻的脚位为一对的规则，自左而右的顺序依次区分为四对(four pairs)，这四对脚位301-308也是依据上述“表一”的定义通过分布在电路板20的两面的主要导线(mainconductors)201-208分别与通信插座10的八个接脚(Pins)1-8连接；为了统一表示，在下文中同样是将接线端子30的八个脚位301-308分别表示为：将第一对脚位301，302表示为IT1，IR1；将第二对脚位303，304表示为IT2，IR2；将第三对脚位305，306表示为IT3，IR3；将第四对脚位307，308表示为IT4，IR4。其中在每个脚位之前加注英文字母“I”，代表接线端子(IDC)30之意，用以与代表通信插座(JACK)10的接脚T1-T4，R1-R4作一区别。

依据本实用新型所公开的技术，我们将对电路板20之中用以连接通信插座10的第一对接脚T1，R1与第三对接脚T3，R3的导线(包含上述的数条主要导线203-206，依据特殊的安排而在电路板20形成等效于电容器与电感器的结构，借由这种特殊安排的电容器与电感器，来帮助通信插座10达到降低串音(cross-talk)以及改进回波损耗(return-loss)的功效。

而依据本实用新型所公开的技术，在实际制作电路板20表面的电路结构时，至少需要使用第一电容器41与第二电容器42之中的任一者或是两者，因此视其组合的形式将会有三种不同的实施例，其中又以同时使用第一电容器41与第二电容器42为最佳；至于分别与通信插座10的接脚以及接线端子30的脚位连接的电感器，它们彼此之间的极性是依据以下所示的规则互相的配合，这个规则是为：

A、通过连接在接线端子30的脚位而且互相平行靠近的一对延伸导线，使这一对导线彼此构成TR(或TT，RR)极性排列的电感器；以及

B、通过连接在通信插座10的接脚而且互相平行靠近的一对延伸导线，使这一对导线彼此构成TT或RR极性排列的电感器(若靠近接线端子30处的电感器极性为TT或RR则靠近通信插座处的电感器的极性为TR)。

根据上述的规则，可将本实用新型的数种实施例通过下列“表二”加以表示：

表二

实施例	连接在JACK端的电感器的极性	连接在IDC端的电感器的极性
			第一种	TT	TR
第二种	RR	TR
			第三种	TR	TT
第四种	TR	RR

以下就配合图式逐一说明这些电容器与电感器的实际电路设计，其中为了区别电容器，特别将连接在JACK端的电感器称为第一电感器，将连接在IDC端的电感器称为第二电感器。

第一种实施例(见“图1A，1B”)：

(一)电容器的结构；而这些电容是通过加大分别分布在电路板20的两面的第一对主要导线205，204以及第三对主要导线203，206的局部面积来构成，它包括了主要导线203与205所互相耦合而成的第一电容器41，以及主要导线206与204所互相耦合而成的第二电容器42。

(二)连接在通信插座(JACK)10的电感器结构；它主要是利用一对彼此平行而且分别与通信插座10的两个接脚相连的一段延伸导线来构成电感器结构，这种电感器是一种TT极性的电感器，它是由分别连接于通信插座10的接脚(Pin)T3，T1的一段延伸导线(Extension conductors)T3e，T1e所构成的第一电感器51a(在以下的说明中，为了便于辨识延伸导线，将以延伸导线所连接的接脚+小写的英文字母e如上述的T3e加以标示)。而在实际的实施例中，上述构成第一电感器51a的延伸导线T3e，T1e，它们在电路板20的表面的布线情形如“图2A，2B”所示。在“图2A，2B”之中所显示的则是在一种跳线面板(Patch Pane1)的电路板20表面安装有八个通信插座10以及八个接线端子30的例子。

(三)连接在接线端子(IDC)30的电感器结构；它主要是利用一对彼此平行而且分别与接线端子30的两个脚位相连的一段延伸电路导线来构成电感器结构，这种电感器是一种TR极性的电感器，它可以通过下列的两种电路设计加以实现，其中一种设计如“图1A”所示，是由分别连接于接线端子30的脚位(contacts)IT3，IR1的一段延伸导线(Extensionconductors)IT3e，IR1e所构成的第二电感器52a它们在电路板20的表面的布线情形如“图2A，2B”所示。而另一种设计则如“图1B”所示，是由分别连接于接线端子30的脚位(contacts)IT1，IR3的一段延伸导线(Extension conductors)IT1e，IR3e所构成的第二电感器52b依据电路板20的实际使用情形，接线端子30的排列方式将会有两种，其中在“图2A，2B”之中的排列是在同一块电路板20上以首尾相连的方式，将数个接线端子30彼此相邻地排列在一起。在“图3A，3B”之中的排列则是在同一块电路板20上，将数个接线端子30彼此平行相邻地间隔排列。

总结上述第一种实施例的电容器和电感器它们分别与JACK 10和IDC30连接关系及其极性，可由下列“表三”的内容了解。

表三

	导线连接点/极性	位置
			第一电容器41	T3， T1/TT	主要导线203，205
第一电容器42	R3， R1/RR	主要导线206，204
			第一电感器51a	T3， T1/TT	延伸导线T3e，T1e
第二电感器52a(图1A)或是	IT1，IR1/TR	延伸导线IT3e，IR1e
			第二电感器52b(图1B)	IT1，IR3/TR	延伸导线IT1e，IR3e

第二种实施例(见“图4A，4B”)：

在这个实施例中仍然保留了第一种实施例之中的第一、二电容器41，42，至于前述TT极性的第一电感器51a则变更为一种RR极性的第一电感器51b。第二种实施例的电容器和电感器它们分别与JACKI0和IDC30连接关系及其极性，可由下列“表四”的内容表示。

表四

	导线连接点/极性	位置
			第一电容器41	T3， T1/TT	主要导线203，205
第一电容器42	R3， R1/RR	主要导线206，204
			第一电感器51b	R3， R1/RR	延伸导线R3e，R1e
第二电感器52a(图4A)或是	IT1，IR1/TR	延伸导线IT3e，IR1e
			第二电感器52b(图4B)	IT1，IR3/TR	延伸导线IT1e，IR3e

第三种实施例(见“图5A，5B”)：

在这个实施例中仍然保留了上述两种实施例之中的第一、二电容器41，42，至于前述第一电感器的极性则变更为TR极性，第二电感器的极性则变更为TT极性。第三种实施例的电容器和电感器它们分别与JACKI0和IDC30连接关系及其极性，我们仍然可由下列“表五”的内容表示。

表五

	导线连接点/极性	位置
			第一电容器41	T3，T1/TT	主要导线203，205
第一电容器42	R3，R1/RR	主要导线206，204
			第一电感器51c(图5A)或是	T3，R1/TR	延伸导线T3e，R1e
第一电感器51d(图5B)	T1，R3/TR	延伸导线T1e，R3e
			第一电感器52c	IT3，IT1/TT	延伸导线IT3e，IT1e

第四种实施例(见“图6A，6B”)：

在这个实施例中仍然保留了上述两种实施例之中的第一、二电容器41，42，至于前述第一电感器的极性则变更为TR极性，第二电感器的极性则变更为RR极性。第四种实施例的电容器和电感器它们分别与JACKI0和IDC30连接关系及其极性，我们仍然可由下列“表六”的内容表示。

表六

	导线连接点/极性	位置
			第一电容器41	T3，T1/TT	主要导线203，205
第一电容器42	R3，R1/RR	主要导线206，204
			第一电感器51c(图6A)或是	T3，R1/TR	延伸导线T3e，R1e
第一电感器51d(图6B)	T1，R3/TR	延伸导线T1e，R3e
			第一电感器52d	IR3，IR1/RR	延伸导线IR3e，IR1e

Claims (15)

1、一种通信插座的电路板，提供一种通过分布在电路板的两面的数条导线，将安装在电路板上的通信插座的数个接脚与接线端子的数个脚位互相连接，并且符合第六类标准的电路板，其特征在于包括有：

一第一电容器及/或第二电容器，分别是由布置在电路板的其中一面用以连接通信插座与接线端子的第一对主要导线，以及布置在电路板的另一面的第三对主要导线互相耦合而成；

一第一电感器，是由一对彼此平行而且与通信插座的两个接脚相连的一段延伸导线所构成；以及

一第二电感器，是由一对彼此平行而且与接线端子的脚位相连的一段延伸导线所构成。

2、如权利要求1所述通信插座的电路板，其特征在于所述的该第一电感器是采用TT或RR极性排列的电感器；以及该第二电感器是采用TR极性排列的电感器。

3、如权利要求1所述通信插座的电路板，其特征在于所述的第一对主要导线包含有连接于通信插座的第5接脚(PIN 5)的主要导线，与连接于通信插座的第4接脚(PIN 4)的主要导线；该第三对主要导线包含有连接于通信插座的第3接脚(PIN 3)的主要导线，与连接于通信插座的第6接脚(PIN 6)的主要导线。

4、如权利要求3所述通信插座的电路板，其特征在于所述的连接于第3接脚与第5接脚的主要导线互相耦合成该第一电容器，该连接于第6接脚与第4接脚的主要导线互相耦合成该第二电容器。

5、如权利要求1所述通信插座的电路板，其特征在于所述的第一电感器的其中的一延伸导线是连接于通信插座的第3接脚(T3)，而另一延伸导线是连接于通信插座的第5接脚(T1)，以形成采用TT极性排列的电感器。

6、如权利要求1所述通信插座的电路板，其特征在于所述的第一电感器的其中的一延伸导线是连接于通信插座的第6接脚(R3)，而另一个该延伸导线是连接于通信插座的第4接脚(R1)，以形成采用RR极性排列的电感器。

7、如权利要求1所述通信插座的电路板，其特征在于所述的第二电感器的其中的一延伸导线是连接于接线端子的第5脚位(IT3)，而另一个该延伸导线是连接于接线端子的第2脚位(IR1)，以形成采用TR极性排列的电感器。

8、如权利要求1所述通信插座的电路板，其特征在于所述的第二电感器的其中的一延伸导线是连接于接线端子的第1脚位(IT1)，而另一个该延伸导线是连接于接线端子的第6脚位(IR3)，以形成采用TR极性排列的电感器。

9、如权利要求1所述通信插座的电路板，其特征在于该第一电感器是采用TR极性排列的电感器；以及该第二电感器是采用TT或RR极性排列的电感器。

10、如权利要求1所述通信插座的电路板，其特征在于所述的第一对主要导线包含有连接于通信插座的第5接脚(PIN 5)的主要导线，与连接于通信插座的第4接脚(PIN 4)的主要导线；该第三对主要导线包含有连接于通信插座的第3接脚(PIN 3)的主要导线，与连接于通信插座的第6接脚(PIN 6)的主要导线。

11、如权利要求10所述通信插座的电路板，其特征在于所述的连接于第3接脚与第5接脚的主要导线互相耦合成该第一电容器，该连接于第6接脚与第4接脚的主要导线互相耦合成该第二电容器。

12、如权利要求1所述通信插座的电路板，其特征在于所述的第一电感器的其中的一延伸导线是连接于通信插座的第3接脚(T3)，而另一个该延伸导线是连接于通信插座的第4接脚(R1)，以形成采用TR极性排列的电感器。

13、如权利要求1所述通信插座的电路板，其特征在于所述的第一电感器的其中的一延伸导线是连接于通信插座的第5接脚(T1)，而另一个该延伸导线是连接于通信插座的第6接脚(R3)，以形成采用TR极性排列的电感器。

14、如权利要求1所述通信插座的电路板，其特征在于所述的第二电感器的其中的一延伸导线是连接于接线端子的第5脚位(IT3)，而另一个该延伸导线是连接于接线端子的第1脚位(IT1)，以形成采用TT极性排列的电感器。

15、如权利要求1所述通信插座的电路板，其特征在于所述的第二电感器的其中的一延伸导线是连接于接线端子的第6脚位(IR3)，而另一个该延伸导线是连接于接线端子的第2脚位(IR1)，以形成采用RR极性排列的电感器。

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