ES2306284T3 - Conectores electricos con compensacion de la diafonia. - Google Patents
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Abstract
Conector eléctrico hembra (10) que comprende una caja (20) que tiene un extremo de acoplamiento (26) que está configurado para admitir a un conector macho conjugado (12) y tiene una pluralidad de contactos de señales (32) dispuestos en pares diferenciales, conduciendo cada uno de dichos contactos de señales una señal desde o hacia un contacto (50) de conector macho en el conector macho conjugado (12); caracterizado por: una pluralidad de contactos de compensación (34), quedando cada uno de dichos contactos de compensación puesto en contacto con un respectivo contacto (50) de conector macho en el conector macho conjugado (12) independientemente de dicho contacto de señales (32), y proporcionando dichos contactos de compensación una compensación de la diafonía.
Description
Conectores eléctricos con compensación de la
diafonía.
La invención se refiere en general a los
conectores eléctricos, y más en particular, a un conector modular
con compensación de la diafonía entre las de la pluralidad de líneas
de señales que pasan a través del conector.
En los sistemas eléctricos preocupa cada vez más
la cuestión de preservar la integridad de las señales a medida que
aumentan la velocidad de transmisión y el ancho de banda de las
señales. Un origen de la degradación de las señales es la diafonía
entre las de una pluralidad de líneas de señales. En el caso de un
conector eléctrico que conduce una pluralidad de señales, se
produce diafonía cuando las señales que son conducidas por una
primera línea de señales son transferidas parcialmente por
acoplamiento inductivo o capacitivo a una segunda línea de señales.
Las señales transferidas producen en la segunda línea una diafonía
que degrada la señal que es encaminada por la segunda línea.
Por ejemplo, un típico conector de comunicación
tipo RJ-45 según norma industrial incluye cuatro
pares de conductores que definen cuatro distintas líneas de
señales. En los conectores macho y hembra RJ-45
convencionales los cuatro pares de conductores discurren en
estrecha proximidad y en paralelo entre sí dentro de un tramo del
cuerpo del conector. Así, el problema es que puede ser inducida
diafonía en las señales entre los de los distintos pares de
conductores del conector. La amplitud de la diafonía, o el grado de
degradación de las señales, generalmente aumenta al aumentar la
frecuencia.
En el caso de los conectores
RJ-45, el diseño del conector macho se rige por
normas industriales que exigen que el mismo contenga una
considerable cantidad de diafonía. Por consiguiente, los esfuerzos
para contrarrestar la diafonía son típicamente aplicados al
conector hembra conjugado. En un enfoque se forman en el conector
hembra contactos terminales con extremos libres que son sometidos a
flexión para quedar en contacto con un contacto de acoplamiento de
compensación al ser un conector macho puesto en acoplamiento con el
conector hembra. Véase, por ejemplo, la Patente U.S. Nº 6.350.158.
En general, la eficacia de la adopción de estas medidas se ve
influenciada por la proximidad de la medida correctora al principal
origen de la diafonía, como es p. ej. el conector macho
conjugado.
La solución al problema se logra mediante un
conector eléctrico hembra como el que aquí se da a conocer, que
suprime la diafonía o la compensa, e idealmente la compensación de
la diafonía es introducida lo más cerca posible del origen de la
diafonía. El conector eléctrico hembra incluye una caja que tiene un
extremo de acoplamiento que está configurado para admitir a un
conector macho conjugado. Los de una pluralidad de contactos de
señales están dispuestos en pares diferenciales, y cada uno de los
contactos de señales conduce una señal desde o hacia un contacto de
conector macho en el conector macho conjugado. El conector eléctrico
hembra incluye una pluralidad de contactos de compensación,
quedando cada contacto de compensación en contacto con un respectivo
contacto del conector macho en el conector macho conjugado con
independencia del contacto de señales, y los contactos de
compensación dan lugar a la compensación de la diafonía.
Se describe a continuación la invención a título
de ejemplo y haciendo referencia a los dibujos acompañantes, en los
cuales:
La Figura 1 es una vista en perspectiva de un
conector que tiene un conector hembra hecho según un ejemplo de
realización de la presente invención.
La Figura 2 es una vista en perspectiva del
conector macho que se muestra en la Figura 1 en acoplamiento con un
inserto del conector hembra hecho según la presente invención.
La Figura 3 es una vista en perspectiva del
inserto del conector hembra que se muestra en la Figura 2.
La Figura 4 es una vista lateral del inserto de
conector hembra que se muestra en las Figuras 2 y 3 con contactos
de conector macho que están puestos en contacto.
La Figura 5 es una vista en perspectiva de un
inserto de conector hembra con contactos de compensación hechos
según una realización alternativa de la presente invención.
La Figura 1 es una vista en perspectiva de un
conector que tiene un conector hembra 10 que está hecho según un
ejemplo de realización de la presente invención y un conector macho
12 que está configurado para quedar en acoplamiento con el conector
hembra 10. En un ejemplo de realización, el conector hembra 10 es un
conector hembra modular. El conector hembra 10 puede estar montado
en una pared o en un panel, o bien y como alternativa puede estar
montado en un dispositivo o aparato eléctrico que tenga una puerta
de comunicaciones a través de la cual el dispositivo pueda
comunicarse con otros dispositivos externos puestos en red. El
conector hembra 10 será descrito en términos de un conector hembra
RJ-45. Sin embargo, debe entenderse que las ventajas
que aquí se describen son también aplicables a otros conectores en
realizaciones alternativas. La siguiente descripción se da por
consiguiente a efectos solamente ilustrativos y no es más que una
potencial aplicación de los conceptos inventivos de la
presente.
El conector hembra 10 incluye una caja 20 que
tiene una parte 22 que constituye la base y una boquilla 24. La
boquilla 24 incluye una superficie de acoplamiento 26 que define una
abertura 28 que está configurada para admitir al conector macho
conjugado 12. Elementos de enganche 29 previstos en la parte 22 que
constituye la base son admitidos en rendijas 30 practicadas en la
boquilla 24 para mantener la boquilla unida a la parte 22 que
constituye la base mediante acoplamiento rápido. La caja 20 incluye
una pluralidad de contactos de señales 32 y una pluralidad de
contactos de compensación 34 en el interior de la boquilla 24. El
número de contactos de compensación 34 puede ser igual o puede no
ser igual al número de contactos de señales 32.
El conector macho 12 incluye una caja 40 del
conector macho que admite un cable 42 que incluye una serie de
hilos de señales 44 que están dispuestos en pares diferenciales.
Cada hilo de señales 44 está unido a un contacto 50 del conector
macho (Figura 2) dentro de la caja 40 del conector macho. El cable
42 parte de un extremo 46 de la caja 40 que es el extremo de
admisión del cable. Una palanca 48 fija el conector macho 12 en el
interior del conector hembra 10 con un acoplamiento rápido. Los de
una pluralidad de contactos 50 del conector macho (Figura 2) quedan
en contacto con los contactos de señales 32 y con los contactos de
compensación 34 cuando el conector macho 12 es puesto en
acoplamiento con el conector hembra 10.
La Figura 2 es una vista en perspectiva del
conector macho 12 puesto en acoplamiento con un inserto 52 del
conector hembra que como tal inserto está hecho según una
realización de la presente invención. El conector macho 12 aloja
contactos 50 del conector macho que están unidos a los hilos de
señales que van en el cable 42. Los contactos 50 del conector macho
están sujetados en la caja 40 del conector macho. Los contactos 50
del conector macho se muestran en contacto en condiciones de
acoplamiento con los contactos de señales 32 y con los contactos de
compensación 34. Un típico conector RJ-45 incluye
ocho contactos 50 de conector macho. Sin embargo, en algunas
realizaciones algunos contactos 50 del conector macho pueden no
estar presentes, o bien pueden no ser usados en caso de estar
presentes.
En un ejemplo de realización, el inserto 52 del
conector hembra está contenido dentro de la caja 20 del conector
hembra. El inserto 52 del conector hembra incluye una primera placa
de circuito impreso 60 y una segunda placa de circuito impreso 62.
Los contactos de señales 32 están montados en la primera placa de
circuito impreso 60. Los contactos de señales 32 están dispuestos
en pares diferenciales. Las trazas de la primera placa de circuito
impreso 60 conectan eléctricamente cada contacto de señales 32 con
un respectivo paso 64 que está configurado para admitir un terminal
de salida (no ilustrado) que conecta eléctricamente el contacto de
señales 32 a un hilo de salida (no ilustrado) que conduce una de
las señales diferenciales desde o hacia el conector macho 12 cuando
el conector macho 12 está en acoplamiento con el conector hembra
10.
La segunda placa de circuito impreso 62 incluye
una cara superior 70, una cara inferior 72, un extremo interior 74
junto a la primera placa de circuito impreso 60, y un extremo
exterior 76 junto a la superficie de acoplamiento 26 del conector
hembra 10 (Figura 1). La segunda placa de circuito impreso 62 está
alojada en un canal (no ilustrado) practicado en la boquilla 24 del
conector hembra (Figura 1). En una realización, los contactos de
compensación 34 están montados sobre el extremo exterior de la
segunda placa de circuito impreso 62. En otras realizaciones, los
contactos de compensación 34 pueden adoptar otras formas. Por
ejemplo, los contactos de compensación 34 pueden estar montados en
la cara superior 70 de la segunda placa de circuito impreso 62
discurriendo hacia arriba desde la misma. En una realización pueden
estar montados sobre la segunda placa de circuito impreso 62 uno o
varios elementos de compensación (no ilustrados). Algunos o todos
los contactos de compensación 34 estarán eléctricamente en conexión
con uno o varios elementos de compensación (no ilustrados) situados
sobre la segunda placa de circuito impreso 62. Los elementos de
compensación son seleccionados para proporcionar la deseada
compensación del ruido a los contactos del conector macho
conjugado.
Más específicamente, los elementos de
compensación son seleccionados para que proporcionen la deseada
compensación de la diafonía para contrarrestar la diafonía en los
contactos de conector macho en el conector macho conjugado 12 a
través del contacto directo de los contactos de compensación 34 con
los contactos 50 del conector macho. Desde la perspectiva del
conector hembra 10, se considera que los contactos 50 del conector
macho y la parte de los hilos 44 que está contenida dentro de la
caja 40 del conector macho (Figura 1) son una fuente de ruido, o
más específicamente, una fuente de diafonía. Así, al aplicar
compensación directamente a los contactos 50 del conector macho, la
compensación de la diafonía es aplicada a la fuente de la
diafonía.
En una realización, los elementos de
compensación (no ilustrados) incluyen un elemento conductor que
proporciona una reactancia que está configurada para contrarrestar
la diafonía que se observa en el conector macho 12. En un ejemplo
de realización, la reactancia primariamente incluye una capacidad.
Los elementos de compensación pueden formarse usando a tal efecto
técnicas que son perfectamente conocidas en el ramo. Por ejemplo,
dos o más contactos de compensación 34 pueden ser colocados en
estrecha proximidad entre sí para así crear la reactancia para
contrarrestar la diafonía. Otro método puede incluir la técnica de
poner conductores en la placa de circuito impreso 62 en estrecha
proximidad entre sí, tal como coladas de cobre entrelazadas o
alineadas. Un tercer método puede incluir la técnica de poner sobre
la placa de circuito impreso 62 microplaquetas discretas tales como
un condensador. Otro método adicional puede incluir la técnica de
poner placas conductoras en proximidad entre sí (véase la Figura
5). Los elementos de compensación pueden también incluir otros
componentes de circuito que creen un acoplamiento para
contrarrestar la diafonía dentro del conector macho 12.
La Figura 3 ilustra una vista en perspectiva del
inserto 52 del conector hembra en mayor detalle. La Figura 4
ilustra una vista lateral del inserto 52 del conector hembra con
contactos 50 del conector macho puestos en contacto. Los contactos
de compensación 34 están alineados físicamente con los contactos de
señales 32 dentro del conector hembra 10, si bien el número de
contactos de compensación 34 puede corresponder o puede no
corresponder al número de contactos de señales 32. Cuando el
conector macho 12 es puesto en acoplamiento con el conector hembra
10, cada uno de los contactos 50 del conector macho queda en
contacto con uno de los contactos de señales 32 y uno de los
contactos de compensación 34 dentro del conector hembra 10 cuando
están presentes tanto el contacto de señales 32 como el contacto de
compensación 34. En una realización de la invención, los contactos
de señales 32 y los contactos de compensación 34 están orientados
dentro del conector hembra 10 de forma tal que al ser el conector
macho 12 puesto en acoplamiento con el conector hembra 10 los
contactos 50 del conector macho quedan puestos en contacto con los
contactos de compensación 34 antes de quedar puestos en contacto
con los contactos de señales 32. En otras realizaciones, los
contactos de compensación 34 pueden estar colocados de forma tal
que los contactos 50 del conector macho queden en contacto con los
contactos de señales 32 antes de quedar en contacto con los
contactos de compensación 34. Los contactos de compensación 34, que
son contactos que no llevan corriente, y los contactos de señales 32
quedan puestos en contacto con los contactos 50 del conector macho
independientemente entre sí con independencia del orden de
establecimiento de contacto de los contactos de señales 32 y los
contactos de compensación 34 con los contactos 50 del conector
macho. Los contactos de señales 32 y los contactos de compensación
34 no están eléctricamente en conexión entre sí aparte de a través
de los contactos 50 del conector macho.
Cada contacto de señales 32 incluye un extremo
de establecimiento de contacto 78 que establece el contacto con el
contacto 50 del conector macho cuando el conector macho 12 (Figura
2) es puesto en acoplamiento con el conector hembra 10 (Figura 1).
Los extremos de montaje 80 de los contactos de señales 32 están
alojados en la primera placa de circuito impreso 60 y están
eléctricamente en conexión con trazas (no ilustradas) previstas en
la primera placa de circuito impreso 60.
En un ejemplo de realización, cada contacto de
compensación 34 incluye un bucle de unión 82 que rodea el extremo
exterior 76 de la placa de circuito impreso 62. Las partes dobladas
84 cooperan con el bucle 82 de forma tal que el contacto de
compensación 34 efectúa un asimiento del extremo exterior 76 de la
segunda placa de circuito impreso 62 para así quedar en
acoplamiento por rozamiento con las caras superior e inferior 70 y
72 de la segunda placa de circuito impreso 62. Un arco de contacto
86 queda puesto en contacto con el contacto 50 del conector macho
cuando el conector macho 12 es puesto en acoplamiento con el
conector hembra 10. Los contactos de compensación 34 pueden quedar
eléctricamente en conexión con la segunda placa de circuito impreso
62 a través de terminales de contacto 88. En una realización, los
terminales de contacto 88 están puestos en la cara superior 70 de
la segunda placa de circuito impreso 62. En otras realizaciones, los
terminales de contacto pueden estar puestos en cualquiera de las
caras superior e inferior 70 y 72 de la segunda placa de circuito
impreso 62 o en ambas caras, respectivamente. En realizaciones
alternativas, los contactos de compensación pueden adoptar otras
formas. Por ejemplo, los contactos de compensación pueden incluir
extremos de montaje que queden montados en la segunda placa de
circuito impreso 62 y extremos de contacto curvados, a diferencia
de los arcos de contacto 86.
La segunda placa de circuito impreso 62 incluye
elementos de compensación (no ilustrados) que están eléctricamente
en conexión con algunos de los contactos de compensación 34 o con
todos ellos. Los elementos de compensación son seleccionados y
configurados cada uno para proporcionar una predeterminada cantidad
de compensación de la diafonía para la señal en los contactos 50
del conector macho conjugado. La compensación de la diafonía es
aplicada directamente a los contactos 50 del conector macho 12
conjugado. Los contactos de compensación 34 propiamente dichos son
contactos que no llevan corriente, de tal manera que la compensación
de la diafonía es aplicada a la señal en los contactos 50 del
conector macho para así eliminar con eficacia todo retardo
eléctrico en la aplicación de la compensación a los contactos 50 del
conector macho.
La Figura 5 es una vista en perspectiva de un
inserto 90 de conector hembra formado según una realización
alternativa de la presente invención. El inserto 90 de conector
hembra incluye la primera placa de circuito impreso 60 pero carece
de una segunda placa de circuito impreso. El inserto 90 del conector
hembra incluye contactos de compensación alternativos 92. Los
contactos de compensación 92 están montados en la boquilla 24 de la
caja (Figura 1) junto a la superficie de acoplamiento 26. El inserto
90 del conector hembra también incluye contactos de señales 32. En
la Figura 5, los contactos 50 del conector macho están ilustrados
como quedarían puestos en contacto con los contactos de señales 32
y con los contactos de compensación 92 al haber sido el conector
macho 12 puesto en acoplamiento con el conector hembra 10. Los
contactos de compensación 92 y los contactos de señales 32 están
orientados de forma tal que ambos establecen contacto con los
contactos 50 del conector macho independientemente entre sí. En la
realización ilustrada, cada uno de los contactos de compensación 92
incluye una placa 94 que está eléctricamente en conexión con el
contacto de compensación 92. En otras realizaciones, uno o varios
contactos de compensación 92 puede(n) no incluir una placa
94. Las placas 94 están dimensionadas y configuradas en proximidad
entre sí, con lo que sus campos electromagnéticos interactuarán
creando elementos de compensación. Los elementos de compensación
proporcionan una predeterminada cantidad de compensación del ruido,
o más específicamente de compensación de la diafonía.
En la realización que se muestra en la Figura 5,
los contactos de compensación 92 tienen forma de bastón y están
orientados de forma tal que los contactos de compensación 92 están
alternativamente encarados hacia el exterior y hacia el interior
para así proporcionar espacio para las placas 94. La orientación
alternativa de los contactos de compensación 92 puede también
proporcionar flexibilidad de cara a variar el acoplamiento
electromagnético entre las distintas placas 94. Como se ha descrito
anteriormente, la compensación de la diafonía es aplicada
directamente al contacto 50 del conector macho. Los contactos de
compensación 92 son contactos que no llevan corriente, y por
consiguiente la compensación de la diafonía es aplicada con eficacia
a los contactos 50 del conector macho sin retardo eléctrico
alguno.
Las realizaciones así descritas proporcionan un
conector hembra modular 10 que compensa la diafonía en las señales
de un conector macho conjugado 12. El conector hembra 10 aplica la
compensación de la diafonía en el origen de la diafonía. El
conector hembra 10 incluye un contacto de señales 32 y un contacto
de compensación 34, 92 aparte, quedando ambos contactos puestos en
contacto con el contacto 50 del conector macho conjugado 12. La
compensación de la diafonía es aplicada directamente al contacto 50
del conector macho 12. El contacto de compensación 34, 92 es un
contacto que no lleva corriente. De esta manera, la compensación es
aplicada con eficacia al contacto 50 del conector macho sin retardo
eléctrico alguno.
Claims (10)
1. Conector eléctrico hembra (10) que comprende
una caja (20) que tiene un extremo de acoplamiento (26) que está
configurado para admitir a un conector macho conjugado (12) y tiene
una pluralidad de contactos de señales (32) dispuestos en pares
diferenciales, conduciendo cada uno de dichos contactos de señales
una señal desde o hacia un contacto (50) de conector macho en el
conector macho conjugado (12); caracterizado por:
una pluralidad de contactos de compensación
(34), quedando cada uno de dichos contactos de compensación puesto
en contacto con un respectivo contacto (50) de conector macho en el
conector macho conjugado (12) independientemente de dicho contacto
de señales (32), y proporcionando dichos contactos de compensación
una compensación de la diafonía.
2. El conector eléctrico hembra de la
reivindicación 1, que comprende adicionalmente uno o varios
elementos de compensación seleccionados para proporcionar la
deseada compensación de la diafonía, estando al menos dos de dichos
contactos de compensación (34) en conexión con dichos elementos de
compensación que son uno o varios.
3. El conector eléctrico hembra de la
reivindicación 1, que comprende adicionalmente una primera placa de
circuito impreso (60), estando dichos contactos de señales (32)
montados en dicha primera placa de circuito impreso.
4. El conector eléctrico hembra de la
reivindicación 1, que comprende adicionalmente una primera placa de
circuito impreso (60) que lleva dichos contactos de señales (32) y
una segunda placa de circuito impreso (62), estando dichos
contactos de compensación (34) en conexión con dicha segunda placa
de circuito impreso, e incluyendo dicha segunda placa de circuito
impreso elementos de compensación.
5. El conector eléctrico hembra de la
reivindicación 1, que comprende adicionalmente una placa de circuito
impreso, incluyendo cada uno de dichos contactos de compensación
(34) un bucle de unión (82) y partes dobladas (84) que cooperan con
dicho bucle de unión para unir dicho contacto de compensación a las
caras superior (70) e inferior (72) en un extremo exterior de dicha
placa de circuito impreso.
6. El conector eléctrico hembra de la
reivindicación 1, donde cada uno de dichos contactos de compensación
(34) comprende un elemento conductor que está configurado para
quedar electromagnéticamente en acoplamiento con un elemento
conductor adyacente para proporcionar una reactancia deseada.
7. El conector eléctrico hembra de la
reivindicación 1, que comprende adicionalmente uno o varios
elementos de compensación seleccionado(s) para proporcionar
la deseada compensación de la diafonía, donde dichos elementos de
compensación que son uno o varios comprenden dos o más conductores
en estrecha proximidad entre sí en una placa de circuito
impreso.
8. El conector eléctrico hembra de la
reivindicación 1, que comprende adicionalmente uno o varios
elementos de compensación seleccionados para proporcionar la
deseada compensación de la diafonía, donde dichos elementos de
compensación que son uno o varios comprenden una microplaqueta
discreta.
9. El conector eléctrico hembra de la
reivindicación 1, que comprende adicionalmente uno o varios
elementos de compensación seleccionados para proporcionar la
deseada compensación de la diafonía, donde dichos elementos de
compensación que son uno o varios comprenden una pluralidad de
placas conductoras (94) en proximidad entre sí.
10. El conector eléctrico hembra de la
reivindicación 1, donde dichos contactos de compensación son
contactos que no llevan corriente.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US11/017,246 US7074092B1 (en) | 2004-12-20 | 2004-12-20 | Electrical connector with crosstalk compensation |
| US17246 | 2004-12-20 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2306284T3 true ES2306284T3 (es) | 2008-11-01 |
Family
ID=36013368
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES05849935T Active ES2306284T3 (es) | 2004-12-20 | 2005-12-16 | Conectores electricos con compensacion de la diafonia. |
Country Status (15)
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| JP (1) | JP4674825B2 (es) |
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| CN (1) | CN100459318C (es) |
| AR (1) | AR051724A1 (es) |
| AT (1) | ATE395736T1 (es) |
| BR (1) | BRPI0518956A2 (es) |
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