HU224083B1 - Érintkezőpár-elrendezés villamos csatlakozópárhoz, közelvégi áthallás kompenzálására - Google Patents

Abstract

A találmány tárgya érintkezőpár-elrendezés villamos csatlakozópárhoz,amely legalább két, egymásba ágyazott érintkezőpárral (1, 2; 3, 6; 4,5; 7, 8; 201, 202; 203, 206; 204, 205; 207, 208) rendelkezik,különösen egy RJ–45 típusú csatlakozópárhoz, amelyben az érintkezők acsatlakozótartomány irányában részben rögzítetten, az érintkezésitartomány irányában rugósan egy csatlakozóaljzat-testben vannakelrendezve, és az egymásba ágyazott érintkezőpároknak legalább kétérintkezője keresztezve van megvezetve. A találmány lényege, hogy azérintkezők (4, 5) keresztezési pontja az érintkezők (4, 5) rugózottanelhelyezett résztartományában fekszik.

Description

A találmány lényege, hogy az érintkezők (4, 5) keresztezés! pontja az érintkezők (4, 5) rugózottan elhelyezett résztartományában fekszik.

HU 224 083 Β1

A leírás terjedelme 14 oldal (ezen belül 7 lap ábra)

HU 224 083 Β1

A találmány tárgya érintkezőpár-elrendezés villamos csatlakozópárhoz, közelvégi áthallás kompenzálására.

Egy érintkezőpár a két érintkezőpár közötti mágneses és villamos csatolás alapján a szomszédos érintkezőpárokban áramot indukál, és a villamos töltéseket befolyásolja, úgyhogy az áthalláshoz vezet. A közelvégi áthallás elkerülésére az érintkezőpárokat egymástól nagyon távol kell elrendezni, vagy pedig az érintkezőpárok között egy árnyékolást kell elrendezni. Ha a szerkezeti kialakítás miatt az érintkezőpárokat mégis egymáshoz nagyon közel kell elrendezni, az előbbiekben leírt intézkedések nem végrehajthatók, és a közelvégi áthallásokat kompenzálni kell.

A szimmetrikus adatátviteli kábelekhez használatos legelterjedtebb villamos csatlakozópár az RJ-45 típusú csatlakozópár, amely a mindenkori műszaki követelményeknek megfelelő különböző kiviteli változatokban ismeretes. Az 5. kategóriában tartozó ismert RJ-45 típusú csatlakozópárok például mind a négy érintkezőpár között áthalláscsillapítással rendelkeznek, amelyeknek csillapítása 100 MHz-es átviteli frekvencián 40 dB-nél nagyobb. Az RJ-45 típusnál, különösen a csatlakozódugasznál, a szerkezeti kialakítás következtében, az érintkezők előnytelen bekötése és elrendezése miatt szükségszerűen nagy áthallás jön létre a kusza elrendezés miatt a 3, 6 és 4, 6 párok között, mivel az utóbbiak az előbbiek közé vannak beágyazva, és ez korlátozza ennek alkalmazását a nagy átviteli frekvenciákon. Az érintkezők kiosztását azonban a korábban használatos csatlakozódugaszokkal való kompatibilitás miatt nem lehet megváltoztatni. Ezen előnytelen elrendezés miatt már eddig is különleges intézkedésekre volt szükség az 5. kategóriában a 100 MHz-en, a kívánatos 40 dB-nél nagyobb közelvégi áthallási értékek eléréséhez. Az összes ismert intézkedés a csatlakozódugaszt érintetlenül hagyja, és a közelvégi áthallás javítását a csatlakozóaljzatban végrehajtott kompenzációs intézkedések segítségével érik el.

Egy ilyen ismert intézkedés az, hogy az egyik párt keresztezik, aminek eredményeképpen a keresztezett tartomány mögött egy ellenfázisú áthallást állítanak elő. Az EP 0 525 703 A1 számú közzétételi iratban a 4 és 5 vezetékek keresztezését, a WO 94/06216 számú nemzetközi közzétételi iratban az áramköri kártyákon a 3 és 6 vezetékek keresztezését írják le. Ismeretes az a megoldás is, hogy különböző párok vezetékeit sodorják össze, lásd például az EP 0 601 829 A2 számú iratot. Az EP 0 692 884 A1 számú közzétételi iratban a közvetlen következő érintkezőhöz illesztett közvetlen kiegészítő kapacitások segítségével történő kompenzálást ismerhetjük meg. Az EP 0 598 192 A1 számú közzétételi iratban egy olyan kompenzálás! megoldást írnak le, amely szerint az érintkezőket meghosszabbítják, és többször meghajlítják, hogy azok keresztezzék egymást, ahol a kompenzálást az áthallás utáni helyen az érintkezők továbbvezetésével és a végződések szigetelésével és egymástól való eltávolításával valósítják meg.

Az összes ismert megoldásban a közös tényező az, hogy a kompenzálás! intézkedéseket a csatlakozóaljzatban valósítják meg, de az áthallási tartomány és az effektív kompenzálást terület közötti távolság túl nagy. A rugóerők megvalósítása és a mozgóérintkezőknek a csatlakozóaljzatban való biztonságos megvezetése érdekében ezeket az érintkezőket viszonylag hosszúakra készítik, úgyhogy egy áramköri kártyán egy áthallást a meghosszabbított rögzített érintkezőktől, vagy az összesodort csatlakozóhuzaloktól messzire helyezik. Az ezen ismert kompenzációs intézkedések révén elért nyereség ennél fogva korlátozott, úgyhogy ezekkel az ismert megoldásokkal nem valósíthatóak meg olyan csatlakozópárok, amelyek 200 MHz-es frekvenciákon használhatók, mivel a közelvégi áthallásokat a nagyobb frekvenciákon nem lehet kielégítő módon kompenzálni.

A találmány célja tehát a műszaki probléma megoldása egy olyan elrendezés kialakításával villamos csatlakozópárok érintkezőpárjai között, amelyek legalább két, egymásba ágyazott érintkezőpárt tartalmaznak, különösen RJ-45 típusú csatlakozópárhoz, amelyek nagyobb átviteli frekvenciákon kielégítő áthalláscsillapítással rendelkeznek. Egy további műszaki probléma nagy átviteli frekvenciákhoz használható olyan villamos csatlakozópár kialakítása, amelyet az ismert 5. osztályú csatlakozópárok után is lehet alkalmazni.

A műszaki probléma megoldása a találmány szerint egy olyan, különösen egy RJ-45 típusú csatlakozópárhoz használható, érintkezőpár-elrendezés kialakításával valósult meg, amely legalább két, egymásba ágyazott érintkezőpárral rendelkezik, amelyben az érintkezők a csatlakozótartomány irányában részben rögzítetten, az érintkezési tartomány irányában rugósán egy csatlakozóaljzat-testben vannak elrendezve, és az egymásba ágyazott érintkezőpároknak legalább két érintkezője keresztezve van megvezetve. A találmány szerinti megoldás lényege, hogy az érintkezők keresztezés! pontja az érintkezők rugózottan elhelyezett résztartományában fekszik.

A műszaki probléma megoldása a találmány szerint továbbá egy olyan érintkezőpár-elrendezés kialakításával valósult meg, amely egy villamos csatlakozópár csatlakozódugaszához, különösen egy RJ-45 típusú csatlakozópárhoz használható, és amely legalább két, egymásba ágyazott érintkezőpárral rendelkezik. A megoldás lényege, hogy az egymásba ágyazott érintkezők egy érintkezési tartomány és egy csatlakozótartomány között egy meghatározott áthallási zónát képező módon egymással párhuzamosan és keresztezés nélkül vannak kialakítva, és a csatlakozótartománynál a két érintkezőpár egymástól szétcsatolt helyzetben van megvezetve. Azáltal, hogy a keresztezés! pontokat a dugalj vagy csatlakozóaljzat érintkezőinek a rugózóan befogott részeiben alakítottuk ki, a kompenzálás helyét annak a helynek a közelébe csúsztattuk el, ahol a közelvégi áthallás létrejön, nevezetesen az érintkezőtartományba, úgyhogy lényegesen nagyobb határfrekvenciák érhetők el. Annak következtében, hogy az érintkezők csatolt helyzete a csatlakozódugasz érintkezési tartományában van, a huzalok beillesztésének az eredményeképp fellépő tűréseket oly módon csökkentjük, hogy a csatla2

HU 224 083 Β1 kozóaljzatnál az érintkezőelrendezéssel összefüggésben nagyobb átviteli frekvenciák érhetők el, az elrendezés mégis csereszabatos az 5. osztállyal. A találmány további előnyös kiviteli változatait az aligénypontok szerint valósítjuk meg.

Egy további előnyös kiviteli alakban a keresztezés! pont közvetlenül az érintkezőtartomány mögött van elhelyezve, aminek következtében minimális lesz a távolság az áthallási zóna és a kompenzációs zóna között, úgyhogy a futásidő következtében fellépő fáziseltolódások elhanyagolhatóak.

Egy további előnyös kiviteli változatban az egymásba ágyazott érintkezőpárok érintkezői az érintkezési tartományban egymással párhuzamosan vannak megvezetve, és a belső érintkezők ellentétes irányban vannak fordítva a külső érintkezők felé, aminek következtében a belső érintkezők árammal át nem járt résztartományai induktívan szét vannak csatolva. Ehhez kapcsolódóan a belső érintkezők egymással keresztezve vannak, és 180°-ban meg vannak hajlítva, majd az első résztartománnyal ismét párhuzamosan vannak kialakítva. Ennek az a hatása, hogy közvetlenül a keresztezést pont után a létrejövő áthallás előjele megváltozik, és ennek következtében az érintkezési tartomány áthallásának a kompenzálása megtörténik.

A megfelelő rugóerők elérése érdekében az egymásba ágyazott érintkezőpárok érintkezőit azután hegyes szögben meghajlítjuk, és az egyik csatlakozási tartománnyal párhuzamosan vezetjük meg. A szétcsatolás, és ezzel a kompenzálás! tartomány korlátozása érdekében a belső érintkezőket a csatlakozási tartománytól még egyszer elhajlítjuk a külső érintkezőktől, és ismét a külső érintkezőkkel párhuzamosan vezetjük meg.

A kompenzálást nyereség javítása érdekében a csatlakozóban az áthallást célzatosan nagyobbra választjuk meg, majd ezután azt ismét kompenzáljuk, és a kompenzálás! zónát előnyösen két résztartományra osztjuk fel, nevezetesen egy, a csatlakozóaljzatban vagy kapcsolóhüvelyben lévő kompenzálás! zónára és egy, a csatlakozódugasz csatlakozási tartományánál lévő kompenzálás! zónára, amelyhez a belső érintkezőket ugyancsak keresztezzük.

Egy további előnyös kiviteli alakban a csatlakozódugasz kompenzációs zónájában a belső érintkezőket kisebb vonali impedanciával alakítjuk ki, mint az áthallási zónában, úgyhogy az egymásba ágyazott érintkezőpárok érintkezői között egy túlnyomórészt kapacitív csatolás jön létre, ami a csatlakozódugasz/csatlakozóaljzat átmeneti tartományában a kapacitív csatolás túlnyomó részét kompenzálja, amely részben a csatlakozóaljzat és csatlakozódugasz érintkezőinek az áram által át nem járt részei kapacitásként viselkednek.

A külső, egymásba nem ágyazott érintkezőpárok egymással párhuzamosan vannak megvezetve, és ezek a szétcsatoláshoz az érintkezési tartományban az egymásba ágyazott érintkezőpárok érintkezőivel ellentétes irányban vannak megvezetve. A csatlakozóaljzat érintkezőitől való jobb szétcsatolás érdekében a külső érintkezők az érintkezési tartománynál lévő csatlakozórészben egy benyomódással rendelkeznek.

Az alábbiakban a találmány szerinti érintkezőpárt kiviteli példa kapcsán, a mellékelt rajz alapján ismertetjük részletesen, ahol a rajzon az

1. ábra egy RJ-45 típusú csatlakozópár érintkezőelrendezését szemlélteti (technika állása), a

2. ábra az 1. ábra szerinti elrendezésnél kialakuló csatolásokat szemlélteti, a

3. ábra egy RJ-45 típusú csatlakozóaljzat egymásba ágyazott érintkezőpárjainak a nézeti ábrázolása, a

4. ábra a 3. ábra szerinti elrendezés oldalnézete, az

5. ábra egy RJ-45 típusú csatlakozóaljzat négy érintkezőpárjának az oldalnézete, a

6. ábra egy RJ-45 típusú csatlakozódugasz csatlakozási tartományában az egymásba ágyazott érintkezőpárok vázlatos rajza, a

7a. ábra két homogén vezeték modellje a közelvégi áthalláshoz, a

7b. ábra a 7a. ábra szerinti modell egyszeres kompenzációval, a

7c. ábra a 7a. ábra szerinti modell kettős kompenzációval, a

8. ábra a 7a-7c. ábrák szerinti modellek frekvenciakarakterisztikája, a

9. ábra a 6. ábra szerinti érintkezők egy elrendezése keresztezéssel és kompenzációval, a

10. ábra az RJ-45 típusú csatlakozódugasz mind a négy érintkezőpárjának az oldalnézete, a

11. ábra az 5. ábra szerinti érintkezőelrendezés egy első nézeti rajza, a

12. ábra az 5. ábra szerinti érintkezőelrendezés egy második nézeti rajza, a

13. ábra az 5. ábra szerinti érintkezőelrendezés egy harmadik nézeti rajza, a

14. ábra a 10. ábra szerinti érintkezőelrendezés egy első nézeti rajza, a

15. ábra a 10. ábra szerinti érintkezőelrendezés egy második nézeti rajza.

Az 1. ábrán egy RJ-45 típusú csatlakozópár csatlakozótű elosztását szemléltetjük. Az RJ-45 típusú csatlakozópár négy darab 1,2; 3, 6; 4, 5; 7, 8 érintkezőpárt foglal magában. Ehhez az 1 érintkezőpárhoz tartozó érintkezők nem mindig közvetlenül egymás mellett helyezkednek el, hanem a két középső 3, 6 és 4, 5 érintkezőpárok egymásba vannak ágyazva, aminek következtében különösen erős áthallás lép fel. Négy érintkezőpárnál hat csatolás van az érintkezőpárok között, amit a 2. ábrán vázlatosan szemléltetünk, ahol a vonalvastagságok a csatolás erősségét jelképezik.

Mivel a korábbi megoldásoknál az áthallást csak a csatlakozóaljzatban végrehajtott kompenzációs érintkezések révén csökkentették, a csatlakozódugaszban az áthallást meghagyták az eredeti formájában, az 5. osztályba tartozó csatlakozópárokkal való kívánatos csatlakoztatási illeszthetőség miatt a csatlakozódugaszban

HU 224 083 Β1 az áthallást nem lehet a kívánatos mértékben csökkenteni, hogy javítsák a csatlakozódugaszt. A javításokat ezért elsősorban a csatlakozóaljzatban kell végrehajtani. Az alábbiakban azokat az egyes intézkedéseket fogjuk ismertetni, amelyek a találmány szempontjából egyenként mind és együttesen is alapvetőek.

A 3. ábrán a középső, egymása ágyazott 3, 6 és 4, 5 érintkezőpárokat szemléltetjük nézetben. A kompenzációs nyereség javítása céljából a csatlakozóaljzatban a 10 érintkezési tartomány, ahol a csatlakozódugasz érintkezői a csatlakozóaljzat érintkezőivel érintkeznek, és a kompenzációs tartomány közötti távolságot lecsökkentettük. Ehhez a 4 és 5 érintkezők elvileg ismert kereszteződését áthelyeztük a csatlakozóaljzat érintkezőinek mozgó részébe. Mint a 3. ábrán látható, a 11 kereszteződés közvetlenül a 10 érintkezési tartományhoz csatlakozó részben van kialakítva, és a kompenzációs tartomány közvetlenül a 11 kereszteződéshez csatlakozik.

A 3. ábra szerinti érintkezőelrendezés kompenzációjának működésmódját a 4. ábra segítségével magyarázzuk meg, amelyen a 3. ábra szerinti érintkezőelrendezés oldalnézete látható. Az egymástól szétszórt pár 3 és 6 érintkezői egymással párhuzamosan és teljesen azonos módon vannak kialakítva, a 10 érintkezési tartományból egy első 31, 61 résztartományban balra haladnak, egy 32, 62 résztartományban ívben meg vannak hajlítva, és azon keresztül egy egyenes 33, 63 résztartományba mennek át, és jobb oldalon egy 90 csatlakozótartományban végződnek, amely például egy vezetőlap lehet.

A középső pár 4 és 5 érintkezői a 41, 51 résztartományban a 3 és 6 érintkezőkkel párhuzamosan futnak és az ellenkező irányban jobbra mennek, és egy 42, 52 résztartományban 180°-ban meg vannak hajlítva, ahol a két 4, 5 érintkező keresztezve van, vagyis felülről nézve a 4 érintkező az 5 érintkező helyét, az 5 érintkező pedig a 4 érintkező helyét foglalja el. A 11 kereszteződés után a 4 és 5 érintkezők egymással párhuzamosan és a 31 és 61 résztartományokkal párhuzamosan futnak. Egy újabb ívelt 44, 54 résztartomány után a 4 és 5 érintkezők ugyanabban a síkban fekszenek, mint a 3 és 6 érintkezők.

A kompenzálás közvetlenül a 11 kereszteződés vagy az ívelt 42, 52 résztartományok után kezdődik, a 31, 61,43, 53 és a 33, 63, 45, 55 résztartományok párhuzamosságának eredményeképpen. A kompenzációs tartomány korlátozásához a 4 és 5 érintkezők a kompenzációs zónát egy ívelt 46, 56 résztartománnyal hagyják el, és kicsatolva a 90 csatlakozótartományban végződnek.

A szükséges rugóerők eléréséhez a 31, 32 és a 41, 42, 43, 44, valamint az 51,52, 53, 54 és a 61, 62 résztartományok mozgathatóak, míg a többi résztartomány rögzítetten helyezkedik el a csatlakozóaljzatban. Azáltal, hogy a 11 kereszteződést áthelyeztük az érintkezők mozgó részébe, az áthallási tartomány és a kompenzáció nagyon közel helyezkednek el egymáshoz.

Annak eredményeképpen, hogy az érintkezési tartományból a 3 és 6 érintkezők balra, míg a 4 és 5 érintkezők az előbbiekkel ellentétes irányban, jobbra vannak tovább vezetve, a 31,41, 51, 61 résztartományban az áthallás az elektromos alkatrészekre korlátozódik, mivel itt az egymással ellentétes irányokban folyó áramok alig befolyásolják egymást.

Az 5. ábrán egy RJ-45 típusú csatlakozópárhoz való teljes érintkezőelrendezést szemléltetünk. Az áthallásnak a külső 1, 2 és 7, 8 érintkezőpárokra való optimalizálásához az 5. osztályú csereszabatosság eléréséhez a csatlakozóaljzatban nincs szükség szándékos kompenzációra. Ezért a külső párokra való áthallást minimalizáljuk. A csatlakozóaljzat érintkezési tartományában a 3 és 1, 2, illetve 6 és 7, 8 érintkezők közötti áthallás csökkentéséhez az 1, 2, 7 és 8 érintkezők a szomszédos 3, 6 érintkezőkkel ellentétes irányban vannak kialakítva. A külső 1, 2 és 7, 8 érintkezőpárok továbbvezetése egy, a két 3, 6 és 4, 5 érintkezőpárok közötti magasságban történik, egy csaknem szétcsatolt helyzetben.

Az illeszthetőségi vagy csereszabatossági követelmény alapján egy továbbfejlesztett csatlakozódugaszban megfelelő áthallást kell fenntartani a 36 és 45 résztartományoknak megfelelő párok között. A huzaloknak az érintkezőkhöz való ismert, szokásos közvetlen hozzáillesztésével a technika állásához tartozó 5. osztályú csatlakozódugaszoknál ekkor viszonylag nagy tűrések lépnek fel az áthallásban, a huzalok elhelyezkedésének függvényében, ami azonban még elegendő ahhoz, hogy kielégítse az 5. osztály értékeit. A csatlakozódugasznak magasabb frekvenciákon való alkalmazásához azonban a csatlakozódugaszt még tovább kell fejleszteni.

A 6. ábrán az egymásba ágyazott érintkezőpárok 203, 206; 204, 205 érintkezői felülnézetben vannak ábrázolva. A 203, 204, 205, 206 érintkezők egymással teljesen párhuzamosan futnak. Csak a 214 csatlakozótartományban vannak a 204, 205, illetve a 203, 206 érintkezők egymástól széthúzva, úgyhogy a 214 csatlakozótartományban az érintkezőpárok távolsága alapján ezek messzemenően szét vannak csatolva. Ezt - mint ahogy a 6. ábrán látható - az érintkezőpároknak ellentétes irányokban való meghajlításával, vagy akár az egyik érintkezőpár egyszerű meghajlításával lehet elérni. A továbbfejlesztett csatlakozódugasz érintkezőelrendezésének a működésmódja abban áll, hogy korlátozzuk az áthallásban az eddig szokásos nagy tűréseket, és az áthallást egy alacsonyabb tűrési értéken állapítjuk meg, amely még kielégíti az 5. osztályra vonatkozó előírásokat, és amit a csatlakozóaljzatban lévő kompenzációhoz illesztünk. Az áthallásnak egy meghatározott értéken való rögzítését egy műanyag testbe rögzítetten behelyezett érintkezők segítségével valósítjuk meg, amely érintkezők a szükséges áthallás előállításához párhuzamosan futnak. Annak érdekében, hogy az érintkezőkhöz való csatlakoztatásnál a kábel hatásait messzemenően korlátozzuk, az érintkezőket az áthallás egyértelmű korlátozásához először egymástól széthúzzuk, és a huzalokat csaknem szétcsatolt helyzetben illesztjük hozzá az érintkezőkhöz. A huzaloknak a nem feltekercselt csavarása

HU 224 083 Β1 következtében kialakuló határozatlan elhelyezkedései ilyen módon alig befolyásolják az áthallási értékeket.

Egy ilyen típusú csatlakozódugasz az előzőekben leírt csatlakozóaljzattal együtt a nagyobb átviteli frekvenciákon sokkal jobb közelvégi áthallási értékeket ad, amit méréstechnikailag is bebizonyítottunk. A frekvenciakarakterisztika további javítása érdekében az áthallást a csatlakozódugaszban a 203, 206 és a 204, 205 érintkezőpárok között szándékosan nagyobbra választjuk, és egy ezt követő kompenzációval ismét korrigálunk. A kompenzációt ekkor úgy választjuk meg, hogy a csatlakozódugó ismét az 5. osztályhoz szükséges értékeket szolgáltassa. Mielőtt az érintkezőeirendezés megvalósítását leírjuk, részletesebben elmagyarázzuk azt a működési elvet, amelyre az alapul. A csatlakozóaljzathoz az előbbiekben leírt érintkezőelrendezéssel együtt a teljes csatlakozópár úgy viselkedik, mint egy kétkompenzációs zónával rendelkező áthallási zóna, ahol a kompenzációs zónák közül az egyik a csatlakozóaljzatban, a másik pedig a csatlakozódugaszban van, amelyek egy egyszerű kompenzációval szemben lényegesen jobb kompenzációs nyereséget szolgáltatnak, amit az alábbiakban a 7a-c. ábrákon szemléltetett, két csatolt, kétvonalas, egyszerű elrendezésre való hivatkozással elmagyarázunk.

A 7a. ábra szerint két párhuzamos homogén vezeték között a közelvégi áthallás egy meghatározott határértékig 20 dB/dekád meredekséggel növekszik, tehát úgy viselkedik, mint egy első fokú felüláteresztő szűrő. Ezt az áthallást például egy, a 7b. ábra szerinti második vezetékszakasszal kompenzáljuk, és ehhez egy vezetékpárt kereszteztünk, és így a közelvégi áthallásra egy olyan határológörbét kapunk, amely optimális kiegyenlítéssel 40dB/dekád meredekséggel emelkedik. Az ábrán ez a határológörbe látható, mint az áthallási és a kompenzációs zóna közötti d közepes távolság, úgyhogy a kompenzációs zónán keresztülfutó jelnek a terjedési ideje a d távolság kétszeresével nagyobb. Ez egy további frekvenciafüggő fáziseltoláshoz vezet, ami az áthallás kioltásához kívánatos 180°-tól való eltérést okozza. Egy d=W4 nagyságú távolság olyan hatással van, hogy a kétszeres úthosszúság miatt a fázis ismét megfordul, és ebben az esetben az így létrejövő áthallás kétszer akkora, mint a kompenzálásán áthallási zónában. Egy pontosabb vizsgálat arra az eredményre vezet, hogy egy ilyen típusú kompenzációval egy nyereséget csak d< /712 távolság esetében lehet elérni.

Egy 20 dB értékű kompenzációs nyereséghez ennek a távolságnak az 1/10-e szükséges, azaz kb. d=X/120. Egy 200 MHz-es frekvencia esetében az érintkezőt körülvevő műanyag anyagától függően egy kb. 1 m-es hullámhosszúságot kapunk, vagyis ehhez egy kb. 8 mm-es d távolságra van szükség. A példa azt mutatja, hogy a csatlakozópárok méretei hogyan határozzák meg a kompenzáció határait. Az RJ-45 típusú csatiakozópárnál egy 8 mm-es méretnél nagyobbat mechanikai okokból aligha lehet kialakítani, ezenkívül egy 20 dB-es nyereség nem elegendő.

Ha a kompenzációs tartományt két egyenlő részre osztjuk fel, és ezeket az áthallási tartomány előtt és után helyezzük el, akkor egy, a 7c. ábra szerinti elrendezést kapunk. A felosztással két kompenzációs jelet kapunk, amelyeknek közepes terjedési vagy futási ideje azonos az áthallási zónában lévő közepes futási idővel. (gy nem jön létre többé frekvenciafüggő fáziseltolódás, az áthallási jel és a kompenzációs jel közötti fáziskülönbség 180° marad, amelynél szimmetrikus felépítést tételezünk fel. Ezáltal lényegesen jobb értékeket kapunk a kompenzációs nyereségre. Pontos kiegyenlítéshez 60 dB/dekád meredekségű közelvégi áthallási határgörbe érhető el. Ez a határ láthatóan azáltal jön létre, hogy a kompenzáció nagysága a nagy frekvenciáknál a két kompenzáció geometriai különválasztásának eredményeképp csökken. Ha a két kompenzáció távolsága 1,5 d=/74, tehát d=/76, akkor a kettőnek ellentétes az előjele, a kompenzáció hatástalan. Az a határfrekvencia, amelynél a kompenzáció hatástalanná válik, kétszer akkora, mint az egyszerűbb kompenzáció esetében. A közelvégi áthallási görbe nagyobb meredekségével együtt ennek a kompenzációtípusnak a nyeresége a 8. ábrán látható. A 8. ábrán a frekvenciamenetek méréstechnikailag egy négyeres lapos szalagkábel alkalmazásával bizonyíthatóak.

A 9. ábrán a belső 203, 204, 205 és 206 érintkezők érintkezőelrendezését szemléltetjük. Az előbbiekben leírt kettős kompenzáció eléréséhez a két belső 204,

205 érintkezőkeresztezéssel van kialakítva, és a 212 kereszteződési ponttól jobbra a 211 áthallási zóna és a 212 kereszteződési ponttól balra a 213 kompenzációs zóna fekszik, amelyek a kompenzáció első részét képezik, és a második kompenzációs tartomány a csatlakozóaljzatban helyezkedik el. Ezenkívül a 203, 204, 205 és

206 érintkezőknek a 213 kompenzációs zónában kisebb a vonalimpedanciája, mint a 211 áthallási zónában, amit a 203, 204, 205, 206 érintkezők különböző átmérőjével vagy alakjával valósítunk meg. Ennek eredményeképp a kompenzációs zónában a két érintkezőpár között egy túlnyomórészt kapacitív csatolás jön létre. Ez kompenzálja a csatlakozóaljzat átmeneti tartományában a kapacitív csatolás túlnyomó részét, amely tartományban a csatlakozódugasznak és mindenekelőtt a csatlakozóaljzatnak az árammal át nem járt érintkezővégei kapacitásként viselkednek. Ezen intézkedés eredményeképp a csatlakozópár még a távolvégi áthalláshoz szükséges jó értékekkel fog rendelkezni, még ebben a frekvenciatartományban is. Más megoldásként a csatlakozóaljzatban a kereszteződés után is el lehet helyezni a különböző vonalimpedanciákat, vagy azokat fel lehet osztani. A gyártás szempontjából ezeknek a kapacitásoknak a megvalósítása a sajtolt érintkezőkben a csatlakozódugaszban egyszerűbb, mint a csatlakozóaljzatban, amelynek az érintkezői huzalokból vannak előállítva.

A 10. ábrán a csatlakozódugasz teljes érintkezőelrendezését szemléltetjük. A belső 203, 206, 204, 205 érintkezők és a külső 201, 202, 207 és 208 érintkezők közötti szétcsatolás érdekében a külső 201, 202,

207 és 208 érintkezők a 210 érintkezési tartományban ellentétes irányban nyúlnak el. Mint látható, az áram a külső 201,202, 207 és 208 érintkezőkben fentről lefelé folyik, a belső 203, 206, 204 és 205 érintkezőkben pe5

HU 224 083 Β1 dig alulról felfelé. Az összes érintkező érintkezővége lekerekítéssel van kialakítva, hogy a csatlakozóaljzatban lévő érintkezőpárral való érintkezést javítsuk. Ezenkívül a külső 201, 202, 207 és 208 érintkezőkön közvetlenül a 210 érintkezési tartomány mögött 215 bemélyedések vannak kialakítva, amelyek az érintkezőktől való jobb szétcsatolásra szolgálnak. A külső 201, 202, 207 és 208 érintkezőknek a 210 érintkezési tartományból a 214 csatlakozótartományig való tovább vezetése a belső 203, 206, 204 és 205 érintkezőkkel párhuzamosan egy másik síkban történik oly módon, hogy a belső és külső érintkezők között egy szétcsatolás történik. A 214 csatlakozótartományban a kábelcsatlakozók páronként vannak kialakítva, egy 2*2 mátrixhoz hasonló elrendezés formájában, amelyben a térben egymástól el vannak választva oly módon, hogy a kábel hatásai a határozatlan megcsavarás miatt csekélyek.

A 11-13. ábrákon egy 91 vezetőlappal kialakított csatlakozóaljzathoz való érintkezőelrendezést és az alkatrészekkel ellátott szigetelőelválasztó 92 megszakítóérintkezőket ábrázoljuk különböző nézetekben. Az érintkezők nem beépített állapotban láthatók, vagyis a csatlakozóaljzat-test nélkül. Ha az érintkezőkészlet egy nem ábrázolt csatlakozóaljzat-testbe be van építve, akkor a nyolc darab érintkező egymással párhuzamosan helyezkedik el és a szükséges előfeszítés alatt áll. Az 1, 2 és 4, 5 és 7, 8 érintkezőkhöz a 91 vezetőlapon a forrcsúcsok elcsúsztatott helyzetben vannak kialakítva, hogy itt betartsuk a szükséges legkisebb távolságot a kúszóáramutakhoz.

A 14. és 15. ábrán a csatlakozódugaszhoz való érintkezőelrendezést szemléltetjük nézeti ábrázolásban, ahol a 201-208 érintkezők a 214 csatlakozótartományban 216 behatolócsatlakozókkal vannak kialakítva. A két egymásba ágyazott érintkezőpár 203-206 érintkezői a 213 kompenzációs zónában síkszerű formában vannak kialakítva, hogy a vonalimpedanciát a 211 áthallási zónával összehasonlítva csökkentsük. Továbbá a 210 érintkezési tartományban a 201-208 érintkezők 217 kampókkal vannak kialakítva, amelyek egy nem ábrázolt csatlakozódugasz-testhez való hozzáerősítésre szolgálnak.

Claims (14)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Érintkezőpár-elrendezés villamos csatlakozópárhoz, amely legalább két, egymásba ágyazott érintkezőpárral rendelkezik, különösen egy RJ-45 típusú csatlakozópárhoz, amelyben az érintkezők a csatlakozótartomány irányában részben rögzítetten, az érintkezési tartomány irányában rugósán egy csatlakozóaljzat-testben vannak elrendezve, és az egymásba ágyazott érintkezőpároknak legalább két érintkezője keresztezve van megvezetve, azzal jellemezve, hogy az érintkezők (4, 5) keresztezési pontja (11) az érintkezők (4, 5) rugózottan elhelyezett résztartományában fekszik.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti elrendezés, azzal jellemezve, hogy a keresztezési pont (11) közvetlenül az érintkezési tartományhoz (10) csatlakozik.
3. 3. A 2. igénypont szerinti elrendezés, azzal jellemezve, hogy az érintkezők (3, 6) a közös érintkezési tartományból (10) egy első résztartományba (31, 61, 41, 51) az érintkezőkkel (4, 5) párhuzamosan, ellentétes irányban vannak elvezetve, az érintkezők (4, 5) továbbá ezután egy második résztartományban (42, 52) 180°-kal elfordítva és keresztezve vannak kialakítva, és egy ahhoz csatlakozó résztartományban (43, 53) ismét az első résztartománnyal (31, 61,41,51) párhuzamosan vannak megvezetve.
4. 4. A 3. igénypont szerinti elrendezés, azzal jellemezve, hogy az érintkezők (3, 6; 4, 5) egy csatlakozó résztartományban (32, 62, 44, 54) meghajlítva és azt követően párhuzamosan vannak megvezetve.
5. 5. A 4. igénypont szerinti elrendezés, azzal jellemezve, hogy az érintkezők (4, 5) egy csatlakozótartomány (90) felé egy résztartományban (46, 56) meg vannak hajlítva, és egy, az érintkezőktől (3, 6) szétcsatolt helyzetben azokkal párhuzamosan vannak megvezetve.
6. 6. A 3-5. igénypontok bármelyike szerinti elrendezés, azzal jellemezve, hogy az egymásba ágyazott érintkezőpárok (1, 2; 7, 8) egy résztartományban (41, 51) egy irányban, az érintkezőkkel (4, 5) párhuzamosan vannak megvezetve, a keresztezési pont (11) tartományában ívben meghajlítva vannak kialakítva, és ahhoz csatlakozóan az érintkezőkkel (3, 6; 4, 5) párhuzamosan a csatlakozótartományhoz (90) vannak vezetve.
7. 7. Csatlakozóaljzat villamos csatlakozópárhoz, amely egy csatlakozóaljzat-testet és egy érintkezőkészletet foglal magában, azzal jellemezve, hogy az érintkezők (1, 2; 3, 6; 4, 5; 7, 8) az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti elrendezés formájában vannak kialakítva.
8. 8. Érintkezőpár-elrendezés egy villamos csatlakozópár csatlakozódugaszához, amely legalább két, egymásba ágyazott érintkezőpárral rendelkezik, különösen egy RJ-45 típusú csatlakozópárhoz, azzal jellemezve, hogy az egymásba ágyazott érintkezők (3, 6; 4, 5) egy érintkezési tartomány (210) és egy csatlakozótartomány (214) között egy meghatározott áthallási zónát (211) képező módon egymással párhuzamosan és keresztezés nélkül vannak kialakítva, és a csatlakozótartománynál (214) a két érintkezőpár (3, 6; 4, 5) egymástól szétcsatolt helyzetben van megvezetve.
9. 9. A 8. igénypont szerinti elrendezés, azzal jellemezve, hogy az áthallási zóna (211) tartományában az érintkezők (3, 6; 4, 5) érintkező hosszúsága és/vagy távolsága egy, 5. osztályú csatlakozódugasznál nagyobb áthallást képező formában van kialakítva.
10. 10. A 9. igénypont szerinti elrendezés, azzal jellemezve, hogy az áthallási zóna (211) és a csatlakozótartomány (214) között az érintkezők (204, 205) keresztezve vannak, és egy kompenzációs tartományt (213) képeznek.
11. 11. A 10. igénypont szerinti elrendezés, azzal jellemezve, hogy az érintkezők (203, 206; 204, 205) vonalimpedanciái a kompenzációs tartományban (213) kisebbek, mint az áthallási tartományban (211).

    HU 224 083 Β1
12. 12. A 11. igénypont szerinti elrendezés, azzal jellemezve, hogy az érintkezők (203, 206; 204, 205) a kompenzációs tartományban (213) síkszerű formában vannak kialakítva.
13. 13. A 8-12. igénypontok bármelyike szerinti elren- 5 dezés, azzal jellemezve, hogy az érintkezők (201, 202;

    207, 208) egymással párhuzamosan vannak kialakítva, és az érintkezési tartományban (210) az érintkezőkkel (3, 6; 4, 5) ellentétes irányban vannak megvezetve.
14. 14. A 9. igénypont szerinti elrendezés, azzal jellemezve, hogy az érintkezők (201, 202; 207, 208) az érintkezőtartományhoz (210) csatlakozó részüknél egy bemélyedéssel (215) rendelkeznek.