JP6599520B2

JP6599520B2 - 改善されたクロストーク性能を有するコネクタ及びシステム

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Publication number: JP6599520B2
Application number: JP2018121771A
Authority: JP
Inventors: ポール・ダブリュ・ワクテル; マスド・ボロウリ−サランサル; フランク・エム・ストラカ; アンドリュー・シーザック
Original assignee: パンドウィット・コーポレーション
Priority date: 2013-03-14
Filing date: 2018-06-27
Publication date: 2019-10-30
Anticipated expiration: 2034-03-14
Also published as: JP6430482B2; US20160149344A1; EP2973888A1; US9640914B2; US20140273660A1; JP2016515370A; JP2018148586A; US9257792B2; WO2014152331A1

Description

関連出願の相互参照

本願は、２０１３年３月１４日に出願されたＵ．Ｓ．ＰｒｏｖｉｓｉｏｎａｌＰａｔｅｎｔＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＮｏ．：６１／７８４，２９０、２０１３年３月１４日に出願されたＵ．Ｓ．ＰｒｏｖｉｓｉｏｎａｌＰａｔｅｎｔＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＮｏ．：６１／７８１，６４１、及び２０１３年３月１５日に出願されたＵ．Ｓ．ＰｒｏｖｉｓｉｏｎａｌＰａｔｅｎｔＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＮｏ．：６１／７９４，５４１の利益を主張し、そのすべてが参照により本願に完全に組み込まれる。

本発明の実施形態は、一般に、電子通信の分野に関し、より詳細には、通信コネクタにおけるクロストークを補償／減少／その他の操作するために使用される技術、ならびに、そのような技術を採用する器具及び方法に関する。

通信ネットワークの継続的な進化は、過去及び現在の通信基盤を考慮に入れると同時に、多くの場合、発展する技術的なソリューションの基本的な課題を解決しなければならない。これの実施例は、ツイストペアケーブルでの４０ギガビットイーサネット（登録商標）（４０ＧＢＡＳＥ−Ｔ）において参照することができ、それはケーブル及び接続に約２ＧＨｚの帯域幅を有することを要求する、潜在的に新しいイーサネット（登録商標）規格である。現時点では、公式に発表されたこの技術に関する規格はない。しかし、通信ネットワークにおける、今日のＲＪ４５接続の広範な使用は、少なくともいくつかの場合において、ＲＪ４５規格と互換性があるネットワーク上に４０ＧＢＡＳＥ−Ｔを実装する要求または必要性があることを意味し得る。

主要な技術的挑戦の１つは、使用可能な２ＧＨｚの帯域幅全体で、対線間の近端クロストーク（ＮＥＸＴ）を十分に最小化する接続ソリューションを設計することである。ＲＪ４５プラグに存在するＮＥＸＴは、３：６対線が４：５対線のまわりを分割し、４：５対線をまたぐことによって最も高くなるため、４：５−３：６対線の組合せは特に挑戦的である。図１は、２ＧＨｚまでの、４：５−３：６の対の組合せのための、ＲＪ４５プラグのＮＥＸＴ性能を示す。マーカ１は、１００ＭＨｚで、カテゴリ６ＡのＲＪ４５プラグの低プラグ要件にほぼ等しい−３８．１ｄＢであるＮＥＸＴを識別する。マーカ２は、１００ＭＨｚで、カテゴリ６ＡのＲＪ４５プラグの高プラグ要件にほぼ等しい−３９．５ｄＢであるＮＥＸＴを識別する。既知の２段階補償技術を実装する大多数のジャックが、図１の低及び高プラグ限度ショー内であるＲＪ４５プラグと接続されると、それらのジャックは、通常、５００ＭＨｚまでＮＥＸＴ性能を最適化するように調整される。しかし、プラグ内で生じるクロストークとジャック内の補償ネットワークとの間の固有の時間遅延は、最適化されたジャックのＮＥＸＴ性能を５００ＭＨｚを超えて伸ばすことに制限をもたらす可能性がある。

時間遅延は、プラグとジャック内の補償配置との間の物理的な距離の結果である。たとえば、プラグクロストークとジャックの補償との間の２５ｐｓ（ピコ秒）の時間遅延が前提とされる場合、少なくともいくつかの周波数範囲での高プラグ条件について、図２に示されるように、４：５−３：６対線の組合せのシミュレートされたＮＥＸＴ性能は、提案されたＮＥＸＴ仕様に満たない（プラグ／ジャックコネクタの組合せの高プラグ性能は接近し、いくつかの場合では、５００ＭＨｚ以上の特定の最大ＮＥＸＴを上回る）。ここで、２５ｐｓの例示的な時間遅延は、プラグクロストークから補償を配置する点で、比較的楽観的であることに注目されたい。しかし、時間遅延が２５ｐｓ未満の値に減少する場合、プラグ／ジャックシステム性能は、まだ特定の最大値に接近し、製作公差のために、プラグ／ジャックの組合せのＮＥＸＴがその最大値を超える可能性は残っている。以下の表１に詳述されるように、例示的に提案されるＮＥＸＴ仕様は、カテゴリ６Ａ部品ＮＥＸＴ要件の２ＧＨｚまでの拡張である。

表１に列挙される制限は、５００ＭＨｚを上回って動作することが可能で、少なくともいくつかの場合にＲＪ４５規格と互換性がある、改善された接続の必要性を強調する。

提案されるＮＥＸＴ仕様は、カテゴリ６Ａ部品ＮＥＸＴ要件の２ＧＨｚまでの拡張として記載されるが、この議論は、これが現行仕様によって考えられる唯一の潜在的なＮＥＸＴ仕様ではない、非限定的なものと解釈されるべきであることに注目されたい。本明細書で開示されて、本発明により具現化される原理は、現在または将来に、任意の標準化団体により規定されるように、任意の潜在的なＮＥＸＴ要件に適用されてもよい。

したがって、本発明の実施形態は、通信コネクタ及び／またはその内部部品、ならびに通信コネクタ及びシステム内のクロストークを補償／減少／操作する方法に関する。

１つの実施形態において、本発明は、少なくとも第１の対及び第２の対と、第１の対と第２の対との間の第１補償段階と、第１の対と第２の対との間の直交補償ネットワークとを含む複数の信号対を含む通信コネクタである。直交補償ネットワークは、第１補償段階から遅延する時間である可能性がある。

別の実施形態において、本発明は、通信コネクタに連結される通信機器を含む通信システムである。通信コネクタは、少なくとも第１の対及び第２の対と、第１の対と第２の対との間の第１補償段階と、第１の対と第２の対との間の直交補償ネットワークとを含む複数の信号対を有する。直交補償ネットワークは、第１補償段階から遅延する時間である可能性がある。

さらに別の実施形態において、本発明は、少なくとも第１の対及び第２の対と、第１の対と第２の対との間の第１の共振クロストーク回路とを含む複数の信号対を有する通信コネクタである。

さらに別の実施形態において、本発明は、複数の信号対を提供するステップと、対の間の第１のクロストークを減少させるステップと、同じ対の間に第２のクロストークを追加するステップとを含む通信コネクタの調整方法である。

本発明の上記ならびにその他の特徴、態様、及び利点は、以下に記載の図面、説明、及び請求項を参照することによってよりよく理解されるであろう。

図１は、ＲＪ４５プラグに関する、４：５−３：６対線の組合せのＮＥＸＴを示す。図２は、従来の２段階補償技術を使用する接続されたＲＪ４５プラグ及びジャックに関する、４：５−３：６対線の組合せのＮＥＸＴを示す。図３は、従来の２段階補償技術によって生成される信号の集中近似のベクトル図を示す。図４は、ある周波数範囲での、図３の既知の２段階技術によって生成される信号を表す極座標プロットを示す。図５は、２０００ＭＨｚでの、図３の既知の２段階技術によって生成される信号を表す極座標プロットを示す。図６は、本発明のある実施形態による、補償技術の集中近似のベクトル図を示す。図７は、本発明のある実施形態による、補償ネットワークを有する接続されたプラグ／ジャックの組合せの概略図を示す。図８は、２０００ＭＨｚでの、図７の接続されたプラグ及びジャックの組合せに関する、４：５−３：６対線の組合せのＮＥＸＴを示す。図９は、図７の接続されたプラグ及びジャックの組合せに関する、４：５−３：６対線の組合せの信号を表す極座標プロットを示す。図１０は、本発明のある実施形態による、補償技術の集中近似のベクトル図を示す。図１１は、本発明のある実施形態による、補償ネットワークを有する接続されたプラグ／ジャックの組合せの概略図を示す。図１２は、本発明のある実施形態による、補償ネットワークの概略図を示す。図１３Ａ及び１３Ｂは、異なる周波数での、図１２の補償ネットワークの性能を表す極座標プロットを示す。図１３Ａ及び１３Ｂは、異なる周波数での、図１２の補償ネットワークの性能を表す極座標プロットを示す。図１４は、図１２の補償ネットワークの予想結果を示す。図１５は、本発明の別の実施形態による、クロストーク補償ネットワークを示す。図１６は、本発明の別の実施形態による、クロストーク補償ネットワークを示す。図１７は、本発明の別の実施形態による、クロストーク補償ネットワークを示す。図１８は、本発明の別の実施形態による、クロストーク補償ネットワークを示す。図１９は、本発明のある実施形態による、４：５−３：６対線の組合せの低プラグＮＥＸＴを示す。図２０は、本発明のある実施形態において使用される回路の概略図を示す。図２１は、本発明のある実施形態による、図１０の回路の周波数応答を示す。図２２は、本発明の別の実施形態による、図１０の回路の周波数応答を示す。図２３は、本発明のある実施形態によって設計されたプラグ内の、４：５−３：６対線の組合せの概略図を示す。図２４は、４：５−３：６の対線の組合せに関して従来の２段階補償技術を使用するジャックに接続される図１４のプラグの周波数応答を示す。図２５は、本発明のある実施形態による、通信システムの斜視図を示す。図２６は、本発明のある実施形態による、プラグＰＣＢの第１の層の上面図を示す。図２７は、図２６のプラグＰＣＢの第２の層の上面図を示す。図２８は、図２６及び２７のプラグＰＣＢの斜視図を示す。

本明細書で使用される場合、「反対の極性」は、参照される極性に対して約１８０度位相外であることと定義でき、「直交」は、参照される極性に対して約９０度位相外であることと定義できる。また、本明細書で使用される場合、「分路」とは、いくつかの手段による、同じ差動対の２つの導体の直接または間接結合と定義できる。たとえば、対線（たとえば、３：６対線）の分路容量性結合は、その対線の第１の導体（たとえば、導体３）と第２の導体（たとえば、導体６）との間に配置される容量性結合（たとえば、パッドキャパシタ）のいくつかの形態を意味することができる。ここで、間接結合が分岐トレースなどの介在部品を含んでもよいことに注目されたい。さらにまた、「導体」、「信号導体」、及び「信号トレース」は、交換可能に使用されてもよく、同じ特徴を意味するように理解される。さらに、同一の参照番号または名称は、さまざまな実施形態を通して、類似または同様の（及び同一でない）要素の参照に使用されてもよい。

ＲＪ４５プラグ／ジャックコネクタの組合せにおいて、ＮＥＸＴは、通常、差動対の隣接する導体の間で発生する。ＲＪ４５プラグ／ジャックコネクタの組合せにおけるＮＥＸＴのソースは、通常、プラグである。プラグのこのＮＥＸＴは、プラグ導体がＡＮＳＩ／ＴＩＡ−５６８−Ｃ．２に従って配置される方法によって主に生じる。このプラグ配置は、導体対１：２及び３：６と、導体対３：６及び４：５と、導体対３：６及び７：８との間に高レベルのＮＥＸＴを発生させる導体対の間に、アンバランスな結合を生じさせる。このアンバランスな結合は、ジャックにおいて補償されなければならない。導体対１：２及び３：６の場合には、プラグＮＥＸＴは、導体２と３との間に主に存在する可能性がある結合のために、発生する可能性があり、導体対３：６及び４：５の場合には、プラグＮＥＸＴは、導体３と４との間、及び／または、導体５と６と間に主に存在する可能性がある結合のために、発生する可能性があり、そして、導体対３：６及び７：８の場合には、プラグＮＥＸＴは、導体６と７との間に主に存在する可能性がある結合のために、発生する可能性がある。

本発明の実施形態は、ＮＥＸＴを十分に管理して、対線の組合せ４：５−３：６に関して２ＧＨｚまでの、及び／または２ＧＨｚを超える最大帯域幅を潜在的に実現する試みにおいて、複数の補償段階を採用する。少なくともいくつかの実施形態は、ＡＮＳＩ／ＴＩＡ−５６８−Ｃ．２に従って配置されるプラグ接点を有するＲＪ４５プラグ／ジャックコネクタの組合せの導体対４：５及び３：６に関して記載されるが、クロストーク補償の同一の原理は、このようなプラグ／ジャックの組合せのその他の差動対（たとえば、導体対３：６及び１：２、ならびに、導体対３：６及び７：８）、または、差動対伝送を採用するその他のコネクタに適用できることを理解すべきである。

ここで図３を参照すると、前記図は、その中に実装される従来の２段階補償スキームを有するジャックに接続されるプラグの組合せによって生成される信号の、信号の振幅及び極性の集中近似を示す。信号は、時間軸上のベクトルＡ、Ｂ、及びＣによって表され、ここで、ベクトルＡは、プラグ内で生成されるクロストークを表し、ベクトルＢは、補償ネットワークの第１段階によって提供される補償信号を表し、ベクトルＣは、補償ネットワークの第２段階によって提供されるクロストーク信号を表す。この従来の２段階補償ネットワークにおいて、クロストーク生成ベクトルＡは、それぞれ時間遅延Ｔ_１／２及びＴ_２／２によって、補償ネットワークの第１及び第２段階から分けられる。ベクトルＡの位置から第１及び第２補償段階に伝わることへの信号、及び、次にそれぞれベクトルＡの位置に戻る信号の結果として生じる合計往復時間Ｔ_１及びＴ_２のために、ベクトルＢ及びＣの位相は、動作周波数が増加すると、プラグベクトルＡに対して回転する。

図４は、５００ＭＨｚ、１０００ＭＨｚ、１５００ＭＨｚ、及び２０００ＭＨｚの動作周波数における、従来の２段階補償ネットワークのプラグクロストークベクトル及び補償ベクトルの振幅及び位相の変化を表す極座標プロットを示す。ここで、ベクトルＡ＋Ｂが、個々のベクトルＡとＢとの正味の和を表すことに注目されたい。さらにまた、ベクトルＮＥＸＴは、個々のベクトルＡと、Ｂと、Ｃとの正味の和を表す。２０００ＭＨｚにおける極座標プロットを検証（図５も参照）すると、結果として得られるベクトルＡ＋Ｂは、補償の第２段階を表すベクトルＣに対して、約１３２度の位相ずれと、約１０ｄＢの振幅の増加を有することが明らかである。第２段階の信号（ベクトルＣ）が結果として得られるベクトルＡ＋Ｂに対して約１８０度位相外ではなく、これらの２つのベクトルの振幅が同様でないため、第２段階は、５００ＭＨｚを超えるベクトルＮＥＸＴによって表される総合的なクロストークを十分に最小化するために何も行わない。

５００ＭＨｚ以下における第２段階クロストークベクトルＣに対する約９０度の位相ずれを有する別のベクトルは、最終的なＮＥＸＴベクトルを潜在的にオフセットしてもよく、少なくとも２０００ＭＨｚにおける総合的な性能を改善してもよい。したがって、本発明の１つの実施形態において、直交ベクトルは、補償の第２段階に組み込まれる。（通常、直交補償ネットワーク（ＯＣＮ）として言及される）直交ベクトルならびに補償またはクロストーク信号の実装は、２０１２年１１月２０日に出願された「ＣＯＭＰＥＮＳＡＴＩＯＮＮＥＴＷＯＲＫＵＳＩＮＧＡＮＯＲＴＨＯＧＯＮＡＬＣＯＭＰＥＮＳＡＴＩＯＮＮＥＴＷＯＲＫ」という表題のＵ．Ｓ．ＰａｔｅｎｔＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＳｅｒｉａｌＮｏ．：１３／６８１，４８０、及び、２０１３年３月５日に出願された「ＣＯＭＰＥＮＳＡＴＩＯＮＮＥＴＷＯＲＫＳＡＮＤＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＣＯＮＮＥＣＴＯＲＳＵＳＩＮＧＳＡＩＤＣＯＭＰＥＮＳＡＴＩＯＮＮＥＴＷＯＲＫＳ」という表題のＵ．Ｓ．ＰａｔｅｎｔＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＳｅｒｉａｌＮｏ．：１４／１９８，２９１においてさらに記載され、どちらも参照により本願に完全に組み込まれる。

上述の実施形態による、補償ネットワークを有するジャックに接続されるプラグの組合せによって生成される信号の、信号の振幅及び極性の集中近似が、図６に示される。図６に示される付加ベクトルＤは、付加された直交ベクトルを表す。好ましい実施形態において、直交ベクトルは、より低い周波数（５００ＭＨｚ以下）における最小の振幅と、より高い周波数（２０００ＭＨｚ、２０００ＭＨｚ近く、または２０００ＭＨｚより大きい）におけるかなり大きな振幅とを有する。

本発明の実施形態による、補償ネットワークを有するジャックに接続されるプラグを示す例示的な概略図が、図７に示される。図７の概略図は、４：５及び３：６の導体対に関して示され、互いに対して遅延する２つの別々の補償段階内に発生する誘導性及び容量性結合によって、前記対間で所望の補償を実現する。

概略図は、プラグ、時間遅延（Ｔ_１／２）、第１段階補償、時間遅延（Ｔ_２／２―Ｔ_１／２）、及び第２段階補償（ＯＣＮ）の５つの部分に分けられる。プラグ部分は、プラグにおいて、及び、プラグ／ジャックインタフェースで発生する結合を示す。これらは、プラグ接点とプラグ及び／またはジャックのその他の要素との間に本質的に存在する結合であり、補償ネットワークによって後で補償されるクロストーク（図６でベクトルＡにより表される）を生じさせる。第１の時間遅延部分は、プラグクロストークと補償の第１段階との間の物理的な距離を表す。この遅延は、図６におけるＴ_１／２と同等である。第１段階補償部分は、２段階補償ネットワークの第１段階を表し、ここで、信号トレースＳ３は信号トレースＳ５に結合（Ｃ３５）し、信号トレースＳ４は信号トレースＳ６に結合（Ｃ４６）する。これらの結合の両方の正味の結果は、図６のベクトルＢとして表される。第２の時間遅延部分は、補償の第１段階と補償の第２段階との間の物理的な距離を表す。この遅延は、図６におけるＴ_２／２−Ｔ_１／２と同等である。最後に、第２段階補償とＯＣＮの部分は、２段階補償ネットワークの第２段階を表し、ここで、所望の補償はＯＣＮとして発生する。この部分において、分岐トレースＯＣＮ３及びＯＣＮ６は、それぞれ、信号トレースＳ３及びＳ６から分岐する。分路キャパシタンスは、分岐トレースＯＣＮ３とＯＣＮ６との間に配置され、信号トレースＳ３及びＳ６に分路し、ＯＣＮを有効にする。ＯＣＮの結果により、対線４：５と対線３：６と間の所望の結合が、容量性結合Ｃ３４及びＣ５６、ならびに誘導性結合ＭＯＣＮ３４及びＭＯＣＮ４５によって実現される。さらに具体的には、信号トレースＳ４及び分岐トレースＯＣＮ３は、分路キャパシタンスＣ３６と結合し、容量的に相互作用して容量性結合Ｃ３４を発生させ、誘導的に相互作用して相互誘導性結合ＭＯＣＮ３４を発生させる。信号トレースＳ５及び分岐トレースＯＣＮ６は、分路キャパシタンスＣ３６と結合し、容量的に相互作用して容量性結合Ｃ５６を発生させ、誘導的に相互作用して相互誘導性結合ＭＯＣＮ５６を発生させる。ＯＣＮの正味の結合は、図６のベクトルＣ及びＤによって示され、ここで、ベクトルＣは、信号トレースと分岐トレースとの間の正味の容量性結合を表し、ベクトルＤは、分路キャパシタンスと結合した、信号トレースと分岐トレースとの間の正味の相互誘導性結合を表す。

実際には、直交ベクトルとその関連する補償ベクトルとの間の位相関係は、必ずしも理想的な９０度ではない。この位相関係は、ソース及び負荷インピーダンス、ならびに動作周波数に依存する可能性がある。結果的に、場合によっては、２０００ＭＨｚにおける第２段階補償ベクトルＣと直交ベクトルＤとの間の位相差は、９０度より十分に小さくてもよい。したがって、いくつかの実施形態において、時間遅延Ｔ_１／２及びＴ_２／２を調整することによって、直交ベクトルＤと（図４に示されるような）正味のクロストークベクトルＮＥＸＴとの間の位相関係は、正味のクロストークベクトルＮＥＸＴのキャンセルを増加させるために理想的な１８０度の関係により近くなるように調整される可能性がある。

対の組合せ４：５−３：６に関する上述の実施形態の補償スキームの総合的なＮＥＸＴ性能は、図９の２０００ＭＨｚにおける代表的な極座標プロットとともに図８に示される。直交ベクトルＤを組み込む利点は、ベクトルＤと（ベクトルＡ、Ｂ、及びＣの正味の和結果を表す）合成ベクトルＡ＋Ｂ＋Ｃとの間の振幅及び位相関係に基づいて理解されてもよい。図８に示される結果に基づき、本発明の１つまたは複数の実施形態に従って改善された２段階補償技術の実装は、表１で概説される提案仕様（または、その他の提案仕様）への適合、及び、従来の２段階補償技術への顕著な改善の提供を支援してもよい。

上記の実施形態は、いかなる意味においても、限定するものと解釈してはならず、２つ以上の段階の少なくとも１つにおいてＯＣＮを採用する２つ以上の段階の補償ネットワークのその他の実施例は、本発明の範囲内であることに注目されたい。さらにまた、これらの段階内の容量性結合によって生成される極性または信号は、互いに反対である可能性があるが、互いに反対である必要はない（すなわち、異なる段階は、同一の極性の容量性結合を含んでもよい）。さらに、直交ベクトルの位相ずれの方向は、本発明の特定の実装の必要に応じて調整される可能性がある。よって、本発明の範囲は、少なくとも１つのＯＣＮを有する多段階クロストーク補償ネットワークに拡張し、ここで、複数の段階によって生成される信号は、いくつかの所定の周波数（たとえば、２ＧＨｚ以上）における（多くの場合通信プラグ内に存在する）クロストークの既知量を取り消す、または、その他の場合、十分に減少させるために合成される。

たとえば、別の実施形態による、補償ネットワークを有するジャックに接続されるプラグの組合せによって生成される信号の、信号の振幅及び極性の集中近似が、図１０に示される。本実施形態において、補償ネットワークは、その第１段階においてＯＣＮを、及び、その第２段階において非ＯＣＮ補償技術を採用する。（ベクトルＢによって表される）ＯＣＮ及び（ベクトルＤによって表される）第２段階の両方によって生成される容量性結合は、同一の極性であって、一般的に、それらが（ベクトルＡによって表される）プラグクロストークの反対であるように考慮された補償である信号を生成する。ＯＣＮは、ＯＣＮの容量性結合成分に対して約９０度位相がずれる（ベクトルＣによって表される）直交成分をさらに含む。

接続されたプラグ／ジャックの組合せにおいて現在説明されている実施形態を実装することの１つの例示的な方法が、図１１に示される概略図に示される。この概略図は、プラグ、時間遅延（Ｔ_１／２）、第１段階補償（ＯＣＮ）、時間遅延（Ｔ_２／２―Ｔ_１／２）、及び第２段階補償の５つの部分に分けられる。プラグ部分は、プラグにおいて、及び、クロストークのいくつかのレベルを生成するプラグ／ジャックインタフェースに存在する固有の結合を示す。図１０を参照すると、この結合は、ベクトルＡによって表される。第１の時間遅延（Ｔ_１／２）部分は、プラグ／ノーズ部分及び第１補償段階において生成されるクロストークを分ける時間遅延である。ＯＣＮ部分は、ジャックにおいて実装される補償の第１段階である。図１０を参照すると、ＯＣＮ部分によって生成される結合は、Ｂ及びＣベクトルによって表される。ベクトルＢは、容量性結合Ｃ３５及びＣ４６の正味の結果によって実現する。ベクトルＣは、相互誘導性結合ＭＯＣＮ３５及びＭＯＣＮ４６の正味の結果によって、分路キャパシタンスＣ３６とともに、実現する。第２の時間遅延（Ｔ_２／２―Ｔ_１／２）部分は、ジャックにおいて生成される補償の第１段階と、ジャックにおいて生成される全体の補償の第２段階とを分ける時間遅延である。この時間遅延は、主に、ベクトルＢとＤとの間の遅延を判定する。最後に、第２段階補償部分は、ジャックにおいて実装される補償の第２段階を示す。この補償は、容量性結合Ｃ３５及びＣ４６を実装することによって実現され、それぞれ、信号トレース３及び５、ならびに、４及び６を結合する。図１０を参照すると、この結合は、ベクトルＤによって表される。

図１２は、本発明による、補償ネットワークの別の実施形態を概略的に示す。概略図に示される結合は、個別の要素、分布結合、またはその任意の組合せとして実現されてもよい。図１２のネットワークは、４：５及び３：６の導体対に関して示され、互いに対して時間遅延する２つの別々の補償段階内に発生する誘導性及び容量性結合によって、前記対間で所望の補償を実現する。

第１補償段階は、信号トレースＳ３、Ｓ４、Ｓ５、及びＳ６、ならびに分岐トレースＯＣＮ３_１及びＯＣＮ６_１を使用し、所望の第１段階補償信号を発生させる。（信号トレースＳ３及びＳ６を分路する）分岐トレースＯＣＮ３_１とＯＣＮ６_１との間に配置されるＣ３６_１容量性結合（たとえば、パッドキャパシタ）は、第１補償段階のＯＣＮ成分を可能とする。特に、対線４：５と対線３：６との間の所望の結合は、容量性結合Ｃ３５及びＣ４６、誘導性結合Ｍ３５及びＭ４６、ならびに、誘導性結合ＭＯＣＮ３５及びＭＯＣＮ４６によって実現される。信号トレースＳ３及びＳ５は、容量的に相互作用して容量性結合Ｃ３５の一部を発生させ、誘導的に相互作用して相互誘導性結合Ｍ３５を発生させる。信号トレースＳ５及び分岐トレースＯＣＮ３_１は、分路キャパシタンスＣ３６_１と結合し、容量的に相互作用して容量性結合Ｃ３５の別の部分を発生させ、誘導的に相互作用して相互誘導性結合ＭＯＣＮ３５を発生させる。信号トレースＳ４及びＳ６は、容量的に相互作用して容量性結合Ｃ４６の一部を発生させ、誘導的に相互作用して相互誘導性結合Ｍ４６を発生させる。信号トレースＳ４及び分岐トレースＯＣＮ６_１は、分路キャパシタンスＣ３６_１と結合し、容量的に相互作用して容量性結合Ｃ４６の別の部分を発生させ、誘導的に相互作用して相互誘導性結合ＭＯＣＮ４６を発生させる。この第１補償段階は、通常、トレース３及び５と４及び６との間の結合を提供するため、このネットワークによって生成される正味の結果として得られる信号は、一般的に、補償信号とみなされる。

第２補償段階は、信号トレースＳ３、Ｓ４、Ｓ５、及びＳ６、ならびに分岐トレースＯＣＮ３_２及びＯＣＮ６_２を使用し、所望の第２段階補償信号を発生させる。（信号トレースＳ３及びＳ６を分路する）分岐トレースＯＣＮ３_２とＯＣＮ６_２との間に配置されるＣ３６_２容量性結合（たとえば、パッドキャパシタ）は、第２補償段階のＯＣＮ成分を可能とする。特に、対線４：５と対線３：６との間の所望の結合は、容量性結合Ｃ３４及びＣ５６、誘導性結合Ｍ３４及びＭ５６、ならびに、誘導性結合ＭＯＣＮ３４及びＭＯＣＮ５６によって実現される。信号トレースＳ３及びＳ４は、容量的に相互作用して容量性結合Ｃ３４の一部を発生させ、誘導的に相互作用して相互誘導性結合Ｍ３４を発生させる。信号トレースＳ４及び分岐トレースＯＣＮ３_２は、分路キャパシタンスＣ３６_２と結合し、容量的に相互作用して容量性結合Ｃ３４の別の部分を発生させ、誘導的に相互作用して相互誘導性結合ＭＯＣＮ３４を発生させる。信号トレースＳ５及びＳ６は、容量的に相互作用して容量性結合Ｃ５６の一部を発生させ、誘導的に相互作用して相互誘導性結合Ｍ５６を発生させる。信号トレースＳ５及び分岐トレースＯＣＮ６_２は、分路キャパシタンスＣ３６_２と結合し、容量的に相互作用して容量性結合Ｃ５６の別の部分を発生させ、誘導的に相互作用して相互誘導性結合ＭＯＣＮ５６を発生させる。この第２補償段階は、通常、トレース３及び４と５及び６との間の結合を提供するため、このネットワークによって生成される正味の結果として得られる信号は、一般的に、クロストーク信号とみなされる。

図１３Ａ及び１３Ｂは、それぞれ１０ＭＨｚ及び２０００ＭＨｚにおける、図１２の補償ネットワークを表す極座標プロットを示す。プラグ及びプラグ／ジャック接続領域において生成されるクロストークは、約９０度の位相を有する「Ａ１」ベクトルによって表される。第１補償段階の結果として生じる信号は、ベクトル「Ｂ１」及び「Ｂ２」によって示される。ベクトル「Ｂ１」は、Ｃ３５、Ｃ４６、Ｍ３５、及びＭ４６の正味の結合によって生成される信号を表し、プラグベクトル「Ａ１」によって表される信号の極性とほぼ反対の極性を有する。ベクトル「Ｂ２」は、ＭＯＣＮ３５及びＭＯＣＮ４６の正味の結合によって生成される信号を表し、どちらも容量性結合Ｃ３６_１と結合し、ベクトル「Ｂ１」にほぼ直交する極性を有する。第２補償段階の結果として生じる信号は、ベクトル「Ｄ１」及び「Ｄ２」によって示される。ベクトル「Ｄ１」は、Ｃ３４、Ｃ５６、Ｍ３４、及びＭ５６の正味の結合によって生成される信号を表し、プラグベクトル「Ａ１」によって表される信号とほぼ同じ極性を有する。ベクトル「Ｄ２」は、ＭＯＣＮ３４及びＭＯＣＮ５６の正味の結合によって生成される信号を表し、どちらも容量性結合Ｃ３６_２と結合し、ベクトル「Ｄ１」にほぼ直交する極性を有する。

図１４は、図１２の補償ネットワークの潜在的な性能を示すモデルを示す。補償ネットワークの性能は、実線によって示される潜在的な規格と比較して、破線によって示される。本モデルの結果は、図１２の補償ネットワークがＲＪ４５ジャックなどの通信ジャックにおいて実装される場合、２ＧＨｚまで、及び、それを超える動作帯域幅を可能とすることができるＮＥＸＴ性能を実現することが可能であることを示す。

１つの実施形態において、図１２の補償ネットワークの結合要素は、以下の値を有する。

第１補償段階は、プラグ及び／またはプラグ／ジャックインタフェースによって生じるクロストークの中心から約３０ｐｓ（ピコ秒）に配置される。第２補償段階は、第１段階から約２０ｐｓ離れて配置される。例示的な参照として、２の相対的な誘電体により、３０ｐｓは約０．２５０インチの距離に相当し、２０ｐｓは約０．１６７インチの距離に相当する。

図１５は、本発明による、補償ネットワークの別の実施形態を概略的に示す。概略図に示される結合は、個別の要素、分布結合、またはその任意の組合せとして実現されてもよい。図１５のネットワークは、４：５及び３：６の導体対に関して示され、互いに対して時間遅延する２つの別々の補償段階内に発生する誘導性及び容量性結合によって、前記対間で所望の補償を実現する。

第１補償段階は、信号トレースＳ３、Ｓ４、Ｓ５、及びＳ６、ならびに、分岐トレースＯＣＮ３及びＯＣＮ６を使用し、所望の第１段階補償信号を発生させる。（信号トレースＳ３及びＳ６を分路する）分岐トレースＯＣＮ３とＯＣＮ６との間に配置されるＣ３６容量性結合（たとえば、パッドキャパシタ）は、第１補償段階のＯＣＮ成分を可能とする。特に、対線４：５と対線３：６との間の所望の結合は、容量性結合Ｃ３５及びＣ４６、誘導性結合Ｍ３５及びＭ４６、ならびに、誘導性結合ＭＯＣＮ３５及びＭＯＣＮ４６によって実現される。信号トレースＳ３及びＳ５は、容量的に相互作用して容量性結合Ｃ３５の一部を発生させ、誘導的に相互作用して相互誘導性結合Ｍ３５を発生させる。信号トレースＳ５及び分岐トレースＯＣＮ３は、分路キャパシタンスＣ３６と結合し、容量的に相互作用して容量性結合Ｃ３５の別の部分を発生させ、誘導的に相互作用して相互誘導性結合ＭＯＣＮ３５を発生させる。信号トレースＳ４及びＳ６は、容量的に相互作用して容量性結合Ｃ４６の一部を発生させ、誘導的に相互作用して相互誘導性結合Ｍ４６を発生させる。信号トレースＳ４及び分岐トレースＯＣＮ６は、分路キャパシタンスＣ３６と結合し、容量的に相互作用して容量性結合Ｃ４６の別の部分を発生させ、誘導的に相互作用して相互誘導性結合ＭＯＣＮ４６を発生させる。この第１補償段階は、通常、トレース３及び５と４及び６との間の結合を提供するため、このネットワークによって生成される正味の結果として得られる信号は、一般的に、補償信号とみなされる。

第２補償段階は、信号トレースＳ３、Ｓ４、Ｓ５、及びＳ６、ならびに、分岐トレースＯＣＮ４及びＯＣＮ５を使用し、所望の第２段階補償信号を発生させる。（信号トレースＳ４及びＳ５を分路する）分岐トレースＯＣＮ４とＯＣＮ５との間に配置されるＣ４５容量性結合（たとえば、パッドキャパシタ）は、第２補償段階のＯＣＮ成分を可能とする。特に、対線４：５と対線３：６との間の所望の結合は、容量性結合Ｃ３４及びＣ５６、誘導性結合Ｍ３４及びＭ５６、ならびに、誘導性結合ＭＯＣＮ３４及びＭＯＣＮ５６によって実現される。信号トレースＳ３及びＳ４は、容量的に相互作用して容量性結合Ｃ３４の一部を発生させ、誘導的に相互作用して相互誘導性結合Ｍ３４を発生させる。信号トレースＳ３及び分岐トレースＯＣＮ４は、分路キャパシタンスＣ４５と結合し、容量的に相互作用して容量性結合Ｃ３４の別の部分を発生させ、誘導的に相互作用して相互誘導性結合ＭＯＣＮ３４を発生させる。信号トレースＳ５及びＳ６は、容量的に相互作用して容量性結合Ｃ５６の一部を発生させ、誘導的に相互作用して相互誘導性結合Ｍ５６を発生させる。信号トレースＳ６及び分岐トレースＯＣＮ５は、分路キャパシタンスＣ４５と結合し、容量的に相互作用して容量性結合Ｃ５６の別の部分を発生させ、誘導的に相互作用して相互誘導性結合ＭＯＣＮ５６を発生させる。この第２補償段階は、通常、トレース３及び４と５及び６との間の結合を提供するため、このネットワークによって生成される正味の結果として得られる信号は、一般的に、クロストーク信号とみなされる。図１５の補償ネットワークの正味の結果として得られる結合は、対線組合せ４：５−３：６が４０ＧＢＡＳＥ−Ｔ及びそれを超える潜在的な規格に適合することを可能とすることができる付加ＮＥＸＴ帯域幅を提供してもよい。

図１６は、本発明による、補償ネットワークの別の実施形態を概略的に示す。概略図に示される結合は、個別の要素、分布結合、またはその任意の組合せとして実現されてもよい。図１６のネットワークは、４：５及び３：６の導体対に関して示され、互いに対して時間遅延する２つの別々の補償段階内に発生する誘導性及び容量性結合によって、前記対間で所望の補償を実現する。

第１補償段階は、信号トレースＳ３、Ｓ４、Ｓ５、及びＳ６、ならびに、分岐トレースＯＣＮ４及びＯＣＮ５を使用し、所望の第１段階補償信号を発生させる。（信号トレースＳ４及びＳ５を分路する）分岐トレースＯＣＮ４とＯＣＮ５との間に配置されるＣ４５容量性結合（たとえば、パッドキャパシタ）は、第１補償段階のＯＣＮ成分を可能とする。特に、対線４：５と対線３：６との間の所望の結合は、容量性結合Ｃ３５及びＣ４６、誘導性結合Ｍ３５及びＭ４６、ならびに、誘導性結合ＭＯＣＮ３５及びＭＯＣＮ４６によって実現される。信号トレースＳ３及びＳ５は、容量的に相互作用して容量性結合Ｃ３５の一部を発生させ、誘導的に相互作用して相互誘導性結合Ｍ３５を発生させる。信号トレースＳ３及び分岐トレースＯＣＮ５は、分路キャパシタンスＣ４５と結合し、容量的に相互作用して容量性結合Ｃ３５の別の部分を発生させ、誘導的に相互作用して相互誘導性結合ＭＯＣＮ３５を発生させる。信号トレースＳ４及びＳ６は、容量的に相互作用して容量性結合Ｃ４６の一部を発生させ、誘導的に相互作用して相互誘導性結合Ｍ４６を発生させる。信号トレースＳ６及び分岐トレースＯＣＮ４は、分路キャパシタンスＣ４５と結合し、容量的に相互作用して容量性結合Ｃ４６の別の部分を発生させ、誘導的に相互作用して相互誘導性結合ＭＯＣＮ４６を発生させる。この第１補償段階は、通常、トレース３及び５と４及び６との間の結合を提供するため、このネットワークによって生成される正味の結果として得られる信号は、一般的に、補償信号とみなされる。

第２補償段階は、信号トレースＳ３、Ｓ４、Ｓ５、及びＳ６、ならびに、分岐トレースＯＣＮ３及びＯＣＮ６を使用し、所望の第２段階補償信号を発生させる。（信号トレースＳ３及びＳ６を分路する）分岐トレースＯＣＮ３とＯＣＮ６との間に配置されるＣ３６容量性結合（たとえば、パッドキャパシタ）は、第２補償段階のＯＣＮ成分を可能とする。特に、対線４：５と対線３：６との間の所望の結合は、容量性結合Ｃ３４及びＣ５６、誘導性結合Ｍ３４及びＭ５６、ならびに、誘導性結合ＭＯＣＮ３４及びＭＯＣＮ５６によって実現される。信号トレースＳ３及びＳ４は、容量的に相互作用して容量性結合Ｃ３４の一部を発生させ、誘導的に相互作用して相互誘導性結合Ｍ３４を発生させる。信号トレースＳ４及び分岐トレースＯＣＮ３は、分路キャパシタンスＣ３６と結合し、容量的に相互作用して容量性結合Ｃ３４の別の部分を発生させ、誘導的に相互作用して相互誘導性結合ＭＯＣＮ３４を発生させる。信号トレースＳ５及びＳ６は、容量的に相互作用して容量性結合Ｃ５６の一部を発生させ、誘導的に相互作用して相互誘導性結合Ｍ５６を発生させる。信号トレースＳ５及び分岐トレースＯＣＮ６は、分路キャパシタンスＣ３６と結合し、容量的に相互作用して容量性結合Ｃ５６の別の部分を発生させ、誘導的に相互作用して相互誘導性結合ＭＯＣＮ５６を発生させる。この第２補償段階は、通常、トレース３及び４と５及び６との間の結合を提供するため、このネットワークによって生成される正味の結果として得られる信号は、一般的に、クロストーク信号とみなされる。図１６の補償ネットワークの正味の結果として得られる結合は、対線組合せ４：５−３：６が４０ＧＢＡＳＥ−Ｔ及びそれを超える潜在的な規格に適合することを可能とすることができる付加ＮＥＸＴ帯域幅を提供してもよい。

図１７は、本発明による、補償ネットワークの別の実施形態を概略的に示す。概略図に示される結合は、個別の要素、分布結合、またはその任意の組合せとして実現されてもよい。図１７のネットワークは、４：５及び３：６の導体対に関して示され、互いに対して時間遅延する２つの別々の補償段階内に発生する誘導性及び容量性結合によって、前記対間で所望の補償を実現する。

第１補償段階は、信号トレースＳ３、Ｓ４、Ｓ５、及びＳ６、ならびに、分岐トレースＯＣＮ４_１及びＯＣＮ５_１を使用し、所望の第１段階補償信号を発生させる。（信号トレースＳ４及びＳ５を分路する）分岐トレースＯＣＮ４_１とＯＣＮ５_１との間に配置されるＣ４５_１容量性結合（たとえば、パッドキャパシタ）は、第１補償段階のＯＣＮ成分を可能とする。特に、対線４：５と対線３：６との間の所望の結合は、容量性結合Ｃ３５及びＣ４６、誘導性結合Ｍ３５及びＭ４６、ならびに、誘導性結合ＭＯＣＮ３５及びＭＯＣＮ４６によって実現される。信号トレースＳ３及びＳ５は、容量的に相互作用して容量性結合Ｃ３５の一部を発生させ、誘導的に相互作用して相互誘導性結合Ｍ３５を発生させる。信号トレースＳ３及び分岐トレースＯＣＮ５_１は、分路キャパシタンスＣ４５_１と結合し、容量的に相互作用して容量性結合Ｃ３５の別の部分を発生させ、誘導的に相互作用して相互誘導性結合ＭＯＣＮ３５を発生させる。信号トレースＳ４及びＳ６は、容量的に相互作用して容量性結合Ｃ４６の一部を発生させ、誘導的に相互作用して相互誘導性結合Ｍ４６を発生させる。信号トレースＳ６及び分岐トレースＯＣＮ４_１は、分路キャパシタンスＣ４５_１と結合し、容量的に相互作用して容量性結合Ｃ４６の別の部分を発生させ、誘導的に相互作用して相互誘導性結合ＭＯＣＮ４６を発生させる。この第１補償段階は、通常、トレース３及び５と４及び６との間の結合を提供するため、このネットワークによって生成される正味の結果として得られる信号は、一般的に、補償信号とみなされる。

第２補償段階は、信号トレースＳ３、Ｓ４、Ｓ５、及びＳ６、ならびに、分岐トレースＯＣＮ４_２及びＯＣＮ５_２を使用し、所望の第２段階補償信号を発生させる。（信号トレースＳ４及びＳ５を分路する）分岐トレースＯＣＮ４_２とＯＣＮ５_２との間に配置されるＣ４５_２容量性結合（たとえば、パッドキャパシタ）は、第２補償段階のＯＣＮ成分を可能とする。特に、対線４：５と対線３：６との間の所望の結合は、容量性結合Ｃ３４及びＣ５６、誘導性結合Ｍ３４及びＭ５６、ならびに、誘導性結合ＭＯＣＮ３４及びＭＯＣＮ５６によって実現される。信号トレースＳ３及びＳ４は、容量的に相互作用して容量性結合Ｃ３４の一部を発生させ、誘導的に相互作用して相互誘導性結合Ｍ３４を発生させる。信号トレースＳ３及び分岐トレースＯＣＮ４_２は、分路キャパシタンスＣ４５_２と結合し、容量的に相互作用して容量性結合Ｃ３４の別の部分を発生させ、誘導的に相互作用して相互誘導性結合ＭＯＣＮ３４を発生させる。信号トレースＳ５及びＳ６は、容量的に相互作用して容量性結合Ｃ５６の一部を発生させ、誘導的に相互作用して相互誘導性結合Ｍ５６を発生させる。信号トレースＳ６及び分岐トレースＯＣＮ５_２は、分路キャパシタンスＣ４５_２と結合し、容量的に相互作用して容量性結合Ｃ５６の別の部分を発生させ、誘導的に相互作用して相互誘導性結合ＭＯＣＮ５６を発生させる。この第２補償段階は、通常、トレース３及び４と５及び６との間の結合を提供するため、このネットワークによって生成される正味の結果として得られる信号は、一般的に、クロストーク信号とみなされる。図１７の補償ネットワークの正味の結果として得られる結合は、対線組合せ４：５−３：６が４０ＧＢＡＳＥ−Ｔ及びそれを超える潜在的な規格に適合することを可能とすることができる付加ＮＥＸＴ帯域幅を提供してもよい。

本発明の別の実施形態において、図１３、１５、１６、及び１７の実施形態において記載される容量性結合及び誘導性結合が、通常、結合する分岐トレースと信号トレースとの間で主に発生するように、ＰＣＢアートワークを実行することが可能である。このような実施形態において、意図的な信号トレース−信号トレース結合は存在しない。換言すれば、信号トレースは、それらの間の直接結合が意味をなさないように、ＰＣＢに配置される。現在説明されている実施形態の概略的に示される実施例が、図１８に示される。概略図に示される結合は、個別の要素、分布結合、またはその任意の組合せとして実現されてもよい。図１８のネットワークは、４：５及び３：６の導体対に関して示され、互いに対して時間遅延する２つの別々の補償段階内に発生する誘導性及び容量性結合によって、前記対間で所望の補償を実現する。

第１補償段階は、信号トレースＳ４及びＳ５、ならびに、分岐トレースＯＣＮ３及びＯＣＮ６を使用し、所望の第１段階補償信号を発生させる。（信号トレースＳ３及びＳ６を分路する）分岐トレースＯＣＮ３とＯＣＮ６との間に配置されるＣ３６容量性結合（たとえば、パッドキャパシタ）は、第１補償段階のＯＣＮ成分を可能とする。特に、対線４：５と対線３：６との間の所望の結合は、容量性結合Ｃ３５及びＣ４６、ならびに、誘導性結合ＭＯＣＮ３５及びＭＯＣＮ４６によって実現される。信号トレースＳ５及び分岐トレースＯＣＮ３は、分路キャパシタンスＣ３６と結合し、容量的に相互作用して容量性結合Ｃ３５を発生させ、誘導的に相互作用して相互誘導性結合ＭＯＣＮ３５を発生させる。信号トレースＳ４及び分岐トレースＯＣＮ６は、分路キャパシタンスＣ３６と結合し、容量的に相互作用して容量性結合Ｃ４６を発生させ、誘導的に相互作用して相互誘導性結合ＭＯＣＮ４６を発生させる。この第１補償段階は、通常、トレース３及び５と４及び６との間の結合を提供するため、このネットワークによって生成される正味の結果として得られる信号は、一般的に、補償信号とみなされる。

第２補償段階は、信号トレースＳ３及びＳ６、ならびに、分岐トレースＯＣＮ４及びＯＣＮ５を使用し、所望の第２段階補償信号を発生させる。（信号トレースＳ４及びＳ５を分路する）分岐トレースＯＣＮ４とＯＣＮ５との間に配置されるＣ４５容量性結合（たとえば、パッドキャパシタ）は、第２補償段階のＯＣＮ成分を可能とする。特に、対線４：５と対線３：６との間の所望の結合は、容量性結合Ｃ３４及びＣ５６、ならびに、誘導性結合ＭＯＣＮ３４及びＭＯＣＮ５６によって実現される。信号トレースＳ３及び分岐トレースＯＣＮ４は、分路キャパシタンスＣ４５と結合し、容量的に相互作用して容量性結合Ｃ３４を発生させ、誘導的に相互作用して相互誘導性結合ＭＯＣＮ３４を発生させる。信号トレースＳ６及び分岐トレースＯＣＮ５は、分路キャパシタンスＣ４５と結合し、容量的に相互作用して容量性結合Ｃ５６を発生させ、誘導的に相互作用して相互誘導性結合ＭＯＣＮ５６を発生させる。この第２補償段階は、通常、トレース３及び４と５及び６との間の結合を提供するため、このネットワークによって生成される正味の結果として得られる信号は、一般的に、クロストーク信号とみなされる。図１８の補償ネットワークの正味の結果として得られる結合は、対線組合せ４：５−３：６が４０ＧＢＡＳＥ−Ｔ及びそれを超える潜在的な規格に適合することを可能とすることができる付加ＮＥＸＴ帯域幅を提供してもよい。

さらに他の実施形態は、第１補償段階は、（図１８の実施形態に記載されるような）直接の信号トレース−信号トレース結合を省略し、第２補償段階は、（図１３、１５、１６、及び１７の実施形態に記載されるような）直接の信号トレース−信号トレース結合を含むように、補償段階を合成してもよい。

反対に、さらに他の実施形態は、第１補償段階は、（図１３、１５、１６、及び１７の実施形態に記載されるような）直接の信号トレース−信号トレース結合を含み、第２補償段階は、（図１８の実施形態に記載されるような）直接の信号トレース−信号トレース結合を省略するように、補償段階を合成してもよい。

カテゴリ６及びカテゴリ６Ａなどの規格との下位互換性を維持しながら、２ＧＨｚまで及び／またはそれを上回ってＮＥＸＴを減少させる方へ導く本発明の代替の実施形態は、ＲＪ４５プラグ内の新規クロストーク特性を実装することを含む。（図１に示されるような）使用可能な帯域幅全体にわたって、通常、約２０ｄＢ／ディケードの線形率で増加するプラグクロストークの代わりに、本発明の１つの実施形態において、プラグクロストークは、周波数に依存し、プラグが５００ＭＨｚを上回る動作周波数を受けるとき、より遅い率で増加、または、減少する。５００ＭＨｚ未満で、約２０ｄＢ／ディケードのＮＥＸＴ傾斜を維持することによって、カテゴリ６Ａ及びその他のジャックとの互換性は維持できる。上述の実施形態の１つの変形によって設計された（「実施形態２プラグ」のラベルが付いた線により表される）プラグのクロストーク応答が、図１９に示される。

現在説明されている実施形態の所望の周波数依存クロストーク応答を実現する１つの非限定的な実施例は、図２０の回路の略図に示すように、プラグの特定の導体の間に、静電容量（Ｃ）と直列にインダクタンス（Ｌ）及び抵抗（Ｒ）を導入することである。図２０に示される回路は、直列共振回路と呼ぶことができる。

１つまたは複数の直列共振回路を有するプラグ内に生成される総合的なクロストークは、直列共振回路で生成されるクロストーク結合と、非直列共振回路素子（たとえば、プラグ接点）で生成されるクロストーク結合との組合せであることに注意すべきである。したがって、増加を遅らせる、または、プラグ内の総合的なクロストークを減少させる所望の動作は、直列共振回路及び非直列共振回路素子により提供されるクロストーク結合の量を調整することによって実現される可能性がある。

この回路のインピーダンスは、複雑で周波数に依存し、以下の回路解析結果により得ることができる。
Ｚ（ｊω）＝Ｒ＋Ｚ_Ｃ＋Ｚ_Ｌ
＝Ｒ＋１／ｊωＣ＋ｊωＬ
＝Ｒ＋ｊ（ωＬ−１／ωＣ）

低周波において、インダクタのインピーダンス（ＺＬ）は低く、そして、コンデンサのインピーダンス（ＺＣ）は高く、回路のインピーダンスを支配する。周波数が増加すると、ＺＣは減少し、一方、ＺＬは増加する。特定の周波数において、ＺＬはＺＣと等しくなる。この周波数は、一般に共振周波数ω_ｒと呼ばれる。この周波数において、回路のインピーダンスの複雑な部分（ωＬ−１／ωＣ）は零となり、単に回路の実インピーダンスＲを表す。以下の式においてωを求めることにより、回路（ω_ｒ）のインダクタンス（Ｌ）と静電容量（Ｃ）と共振周波数との関係を明らかにする。
ωＬ−１／ωＣ＝０
ωＬ＝１／ωＣ
ω_ｒ＝１／√（ＬＣ）

Ｚ（ｊω）の振幅は、共振周波数におけるその最小値であり、それは結果的に、直列共振回路によるクロストーク結合の最大量になる。動作周波数がω_ｒより大きい場合、ＺＬが上昇し、回路のインピーダンスを支配し続けると、Ｚ（ｊω）の振幅は増加する。これは、直列回路のクロストーク結合を減少させる。

例示的な値Ｌ＝９ｎＨ、Ｃ＝０．６０５ｐＦ、及びＲ＝２．０Ωを有する直列共振回路の周波数応答が、図２１に示される。また、Ｃ＝０．６０５ｐＦである単純な容量性結合の回路の周波数応答が、参考のために示される。直列共振回路の応答は、５００ＭＨｚあたりで単純な容量性応答を上回り、５００ＭＨｚ以上のクロストークを減少させる目標を満たさないω_ｒ＝２．１５７ＧＨｚ＝１／√（ＬＣ）でピークに達する。ω_ｒにおける共振回路の応答のピークレベルを調整し、下げるために、抵抗（Ｒ）の値を増加させることができる。たとえば、図２２に示される周波数応答を実現するために、２００Ωの抵抗値が使用される可能性がある。このような構成により、共振回路の応答を、５００ＭＨｚを上回る周波数の単純な容量性回路の応答以下に下げる所望の結果を実現することができる。

ＲＪ４５プラグにおける４：５−３：６対線組合せの共振回路を使用し、特定の周波数依存の応答を実現する実施例が、図２３に示されるプラグの部分的な略図で示される。本概略図において、２つの直列共振回路が、それぞれ、信号トレースＳ３とＳ４との間、及び、Ｓ６とＳ５との間に配置される。それぞれ、各直列共振回路は、容量性結合Ｃ３４／Ｃ５６と直列に連結される、インダクタンス（Ｌｘｔａｌｋ＝９ｎＨ）及び抵抗（Ｒｘｔａｌｋ＝２００Ω）から構成され、各容量性結合は約０．６０５ｐＦである。

従来の２段階補償ネットワークを有するジャックに接続される図２３の回路を有するプラグの組合せの周波数応答が、図２４に示される。これらの結果から分かるように、プラグ内に直列共振回路を実装し、周波数範囲にわたってその中で生成されるクロストークを管理することにより、２ＧＨｚまでの、及び、２ＧＨｚを潜在的に上回る、接続されたプラグ／ジャックの組合せにおいて、十分に低い総合的なＮＥＸＴを達成する所望の結果が生成される。５００ＭＨｚ以上でのＮＥＸＴ性能を改善するこれらの実施形態が、４：５−３：６対線組合せに対して示されたが、同一の技術は、その他の対線の組合せにも実装できる。

図２５は、その中に取り付けられて、データケーブル（図示せず）が連結する少なくとも１つのジャック２０を有するパッチパネル１２を有する、本発明による、通信システム１０を示す。プラグ１４は、ケーブル１６が連結し、これらの部品によって両方向にデータを流すことを可能とするジャック２０と接続できる。たとえばパッチパネルなどの通信機器を有するような通信システム１０が、図２５に示されるが、代替の実施形態は、その他のアクティブまたはパッシブ通信機器を含む可能性がある。パッシブ機器の実施例は、これらに限定されないが、モジュールパッチパネル、パンチダウンパッチパネル、カプラパッチパネル、壁の差込み口などである可能性がある。アクティブ機器の実施例は、これらに限定されないが、データセンタ及びまたは電気通信室で見られるイーサネット（登録商標）スイッチ、ルーター、サーバ、物理層管理システム、及びパワーオーバーイーサネット（登録商標）機器、ならびに、セキュリティ装置（カメラ及びその他のセンサなど）及び入退室機器、ならびに、ワークステーション領域で見られる電話、コンピュータ、ファックス装置、プリンタ及びその他の周辺機器である可能性がある。通信システム１０は、キャビネット、ラック、ケーブル管理及びオーバーヘッドルーティングシステム、ならびにその他のこのような機器を、さらに含む可能性がある。

図２３の実施形態は、プラグ１４などの通信コネクタ、またはその他のコネクタにおいて実装される可能性があり、たとえば、示されるように、プラグ１４はＲＪ４５プラグである可能性がある。少なくとも１つの実施形態において、図２３の回路は、プラグ内のプリント回路基板（ＰＣＢ）上に実装される可能性がある。図２３の実施形態において、このようなプラグは、ＰＣＢに連結されるプラグ接点も含んでもよく、ここで、プラグ接点は、典型的なＣＡＴ６Ａプラグと比較すると、減少したクロストークを有する。本発明のプラグ接点は、接点のサイズを減少させることによって、またはその他の場合、接点のプレート領域を減少させることによって、減少したクロストークを有してもよい。たとえば、プラグ１４は、参照により本願に完全に組み込まれる、２０１０年１０月２１日に出願された「ＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＰｌｕｇｗｉｔｈＩｍｐｒｏｖｅｄＣｒｏｓｓｔａｌｋ」という表題のＵ．Ｓ．ＰａｔｅｎｔＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＰｕｂｌｉｃａｔｉｏｎＮｏ．２０１２／０１００７４４（Ｂｏｌｏｕｒｉ−Ｓａｒａｎｓａｒｅｔａｌ．）に記載される少なくともいくつかの技術を使用して実装される可能性がある。ＰＣＢ３０（図２６〜２８）は、Ｕ．Ｓ．ＰａｔｅｎｔＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＰｕｂｌｉｃａｔｉｏｎＮｏ．２０１２／０１００７４４（Ｂｏｌｏｕｒｉ−Ｓａｒａｎｓａｒｅｔａｌ．）に記載される機械構造内で使用される可能性があり、ここで、Ｒ、Ｌ、及びＣの部品は、特に図２６及び２７に示されるように配置される可能性があり、プラグ接点はバイア３２に配置される可能性があり、ケーブル導体はパッド３４にはんだ付けされる可能性がある。あるいは、ＰＣＢ３０アートワークは、Ｕ．Ｓ．ＰａｔｅｎｔＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＰｕｂｌｉｃａｔｉｏｎＮｏ．２０１２／０１００７４４（Ｂｏｌｏｕｒｉ−Ｓａｒａｎｓａｒｅｔａｌ．）に示されるものと同様のパッド３４の代わりに、圧接に対応するように変更される可能性がある。その他のＲＪ４５プラグの実装は本発明の範囲内であり、ＡＲＪ４５などのその他のプラグタイプ、またはその他のものも本発明の範囲内である。

なお、本発明はいくつかの実施形態によって説明されているが、（それらが例示的に示されているかどうかに関係なく）これらの実施形態によって制限されるものではなく、これらからの変更、置換、同等物も本発明の範囲に含まれ、それは本発明の範囲内である。さらに、記載された実施形態は、相互排除されると解釈すべきではなく、代わりに、このような組合せが許容される場合、潜在的に組み合わせ可能なものとして理解されるべきである。さらにまた、本明細書に示される任意の極座標または時間領域プロットは、本発明の限定を意図するものではないと理解すべきである。その代わりとして、これらのプロットは例示的なものであり、いくつかの実施形態だけによる本発明の性能の一般化表現を示すと理解されるべきである。また、本発明の方法及び器具を実装するための多くの代替的な方法も存在するため、以下記載の特許請求の範囲は、そのような変更、置換、同等物すべてを本発明の精神及び範囲に含めると理解されることが意図される。

３０ＰＣＢ
３２バイア
３４パッド

Claims

少なくとも第１の信号対と第２の信号対とを含む複数の信号対と、
前記第１の信号対と前記第２の信号対との間の第１段階補償部分と、
前記第１の信号対と前記第２の信号対との間の第２段階補償部分とを含む通信ジャックであって、
前記第２段階補償部分は、前記第１段階補償部分に対する時間遅延であり、
前記第１段階補償部分及び前記第２段階補償部分のうちの少なくとも１つは補償ネットワークを含み、前記補償ネットワークは、第１の容量性信号を生成する、前記第１の信号対と前記第２の信号対との間の第１の容量性結合と、第１の相互誘導性信号を生成する、前記第１の信号対と前記第２の信号対との間の第１の相互誘導性結合とを含み、前記第１の相互誘導性信号は、前記第１の容量性信号とおおよそ同じ時間に発生し、前記第１の容量性信号に対して位相がずれており、前記補償ネットワークは、前記第１の信号対及び前記第２の信号対のうちの１つの導体の間に配置される分岐容量性結合をさらに含む、通信ジャック。
前記通信ジャックがＲＪ４５ジャックである、請求項１に記載の通信ジャック。
前記第１の相互誘導性信号は、前記第１の容量性信号に対して約９０度位相がずれる、請求項１に記載の通信ジャック。
前記分岐容量性結合は、前記第１の相互誘導性信号が前記第１の容量性信号に対して位相がずれることを可能にする、請求項１に記載の通信ジャック。
前記分岐容量性結合は、前記第１の相互誘導性結合を可能にする、請求項１に記載の通信ジャック。
前記通信ジャックは、第１の極性のクロストークを生成する対応する通信プラグと接続するように構成され、前記第１段階補償部分及び前記第２段階補償部分のうちの少なくとも１つは、前記第１の極性と同じである極性を有するクロストーク信号を生成する、請求項１に記載の通信ジャック。
前記第１段階補償部分及び前記第２段階補償部分のうちの少なくとも１つは、前記第１の極性と反対である極性を有するクロストーク信号を生成する、請求項６に記載の通信ジャック。
前記補償ネットワークを含む前記第１段階補償部分及び前記第２段階補償部分のうちの前記少なくとも１つは、第２の容量性信号を生成する、前記第１の信号対と前記第２の信号対との間の第２の容量性結合と、第２の相互誘導性信号を生成する、前記第１の信号対と前記第２の信号対との間の第２の相互誘導性結合とをさらに含む、請求項１に記載の通信ジャック。
前記第２の容量性信号は、前記第２の相互誘導性信号との位相内である、請求項８に記載の通信ジャック。
前記第２の容量性結合は、前記第１の容量性結合から独立している、請求項８に記載の通信ジャック。
前記第２の相互誘導性結合は、前記第１の相互誘導性結合から独立している、請求項８に記載の通信ジャック。