JPH10209589A - コネクタ内のクロストークの相殺構成 - Google Patents

コネクタ内のクロストークの相殺構成

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JPH10209589A JP10006497A JP649798A JPH10209589A JP H10209589 A JPH10209589 A JP H10209589A JP 10006497 A JP10006497 A JP 10006497A JP 649798 A JP649798 A JP 649798A JP H10209589 A JPH10209589 A JP H10209589A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】コネクタ内のクロストークを低減する構成を提
供する。 【解決手段】第１群の対の導電性パスが、ある層の表面
上に形成され、第２群の導電性パスの対が、垂直方向に
離間して形成される。そしてこれらのパスは、蛇行して
配置され、第１群の対の少なくとも１本の導電性パス
は、第２群内の別の対の少なくとも２本の導電性パスの
上に重ねて形成され、これらのパス間の容量性結合が逆
極性のクロストークを発生させコネクタのクロストーク
を相殺する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、コネクタに関し、
特に、コネクタ内のクロストークを低減した構造に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】コネクタのクロストークの基準は、ます
ます厳しくなっている。例えばＡＮＳＩ／ＴＩＡ／ＥＩ
Ａ−５６８Ａ標準のカテゴリー５においては、２５対の
リボンケーブルコネクタは、標準のパワーサム測定法に
おいて１００ＭＨｚで、すべての対からのクロストーク
の和である近端クロストークが４０ｄＢ以下となるよう
に規定している。
【０００３】最近、コネクタの相手側の反対極性のクロ
ストークを提供するために、サイドバイサイドに並べて
導体を配置することにより、カテゴリー５のコネクタを
提供することが提案されている（米国特許第５５６２４
７９号を参照のこと）。例えばモジュラージャックにお
いて、ある導体を交差させることによりクロストークを
低減することが提案されている（米国特許第５１８６６
４７号（発明者：Denkmann他）を参照のこと）。モジュ
ラージャック内のある導体を他の導体の上に重ね合わせ
ることにより、容量性結合を提供し、これにより反対極
性のクロストークを誘起している。導体は、プリント回
路基板上のリードフレーム、或いはプリントとして形成
できる（英国特許第２２７１６７８号（発明者：Pinney
他）を参照のこと）。
【０００４】プリントワイヤリング基板コネクタは、反
対極性のクロストークを生成する導体対間で容量性結合
の不均衡を形成することにより、適合部分のクロストー
クを相殺できると提案されている（米国特許第０８／６
７３７１１号（出願日：１９９６年６月２１日）を参照
のこと）。更にまた、多層基板内の垂直方向に整合した
導体パスがキャパシタプレートを形成し、隣接する導体
パスを容量的に結合してコネクタの反対極性のクロスト
ークを生成することにより、コネクタをカテゴリー５の
性能に変えようとする提案がなされている（米国特許第
０８／６６８５５３号（出願日：１９９６年６月２１
日、発明者：Choudhury）を参照のこと）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、コネ
クタ内のクロストークを相殺する（補償する）構成を提
供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の構成は、複数の
層を含む絶縁基板を有する。第１群の導電性パスの対
は、１つの層の表面上に形成される。第２群の導電性パ
スの対は、第１群の対とは垂直方向に離間して形成され
る。少なくとも１つの群の導電性パスは、蛇行して配置
され、その結果、第１群の対の少なくとも１本の導電性
パスは、第２群内の別の対の少なくとも２本の導電性パ
スの上に配置される。これらのパスに電圧がかかった時
には、コネクタにより生成される極とは反対のクロスト
ークを生成する。
【０００７】
【発明の実施の形態】図１において、標準コネクタ１０
は複数の接点を含む絶縁材料製ハウジングを有する。こ
の接点は、チップ／リング接点と称する対向する対とし
て形成され、一端では標準のケーブルコネクタ（図示せ
ず）を収納する適合部分１２を形成する。この接点の他
端にはアイレット１３が形成され、プリント回路基板１
４の対応するホール（図２−４に図示する）に挿入され
るようになっている（図１では、リング接点から伸びる
ピンのみが示されているが、チップ接点から伸びるピン
はこのリング接点のピンの後ろに隠れて見えない）。こ
の実施例においては、５個のチップ／リング対が示され
ているが、標準コネクタ１０は例えば２５対のようない
かなる対を含むことも可能である。
【０００８】標準コネクタ１０は、チップ／リング接点
の配置方向の結果として適合部分１２内にある極（正
極、負極）の誘導電圧の形態でクロストークを形成す
る。このクロストークを低減するための何らかの手段が
コネクタに具備されない限り、コネクタは通常カテゴリ
ー５の性能を提供することはできない。しかし、図に示
したプリント回路基板１４の構造では、コネクタの極性
とは逆の極性のクロストークが生成され、１００ＭＨｚ
で４０ｄＢ以上の全体のパワーサムクロストーク損失が
低減する。
【０００９】図１に示すように、プリント回路基板１４
は複数の層、例えばエポキシガラス層１６を有する。こ
のエポキシガラス層１６は例えば、ＦＲ−４のような材
料である。このエポキシガラス層１６は、接着層１５と
接着層１７により、互いに接着される。この接着層１
５、接着層１７も同じくＦＲ−４製である。５つの層が
この実施例では示されているが、必要によってはいかな
る数の層も採用できる。このエポキシガラス層１６の厚
さｔは、１５０〜７６００μｍの範囲内である。
【００１０】少なくとも１つのエポキシガラス層１６の
両主表面上に、第１群の導電性パスの対と第２群の導電
性パスの対が形成され、それらはコネクタ内のチップ接
点、或いはリング接点に対応して、Ｔ又はＲで示されて
いる。図２に示すようにエポキシガラス層１６の上部表
面には、３対の導電性パスＴ1−Ｒ1、Ｔ3−Ｒ3、Ｔ5−
Ｒ5が形成され、エポキシガラス層１６の下部表面には
図３に示されるように２対の導電性パスＴ2−Ｒ2、Ｔ4
−Ｒ4が形成されている。但し、図３は層１６の上部か
ら（層を透過して）見た図である。この対の数は、標準
コネクタ１０内の接点対の数に対応している。導電性パ
スは通常銅製であり、標準の光リソグラフ技術でもって
製造され、その厚さは３６．５６μｍである。各導電性
パス、例えばＲ3は、対応するメッキされた孔１８に接
続されて、コネクタの接点が孔内に挿入されたときには
標準コネクタ１０の接点と電気的接続が行われる。
【００１１】本発明によれば、各導電性パスは蛇行して
形成され、少なくとも１本のパスのある部分は、別の層
の別のタイプの少なくとも２本のパスと垂直方向で整合
している。図４は、様々なパスが重なり合った状態を表
し、エポキシガラス層１６の上部表面層のパスＴ1−
Ｒ1、Ｔ3−Ｒ3、Ｔ5−Ｒ5を実線で示し、エポキシガラ
ス層１６の底部層上のパスＴ2−Ｒ2、Ｔ4−Ｒ4を点線で
示している。図４から判るように例えば、パスＲ3はパ
スＴ2の部分３０に重なる部分２０とパスＴ4の部分３１
に重なる部分２１とを有する。同様にパスＴ3は、パス
Ｒ2の部分３２に重なる部分２２と、パスＲ4の部分３３
に重なる部分２３とを有する。
【００１２】本発明の別の特徴によれば、導電性パスの
奇数番目の対は層のある表面上にあり、偶数番目の対は
同一層の反対側の表面上にある。その結果、各対の少な
くとも１つのパスのある部分は、同一表面上で次の隣接
する対の別のタイプの１本のパスのある部分に隣接して
いる。例えばパスＲ3は、エポキシガラス層１６の表面
上で、パスＴ5の部分２４と２５に隣接する部分２０と
２１とを有する。このようにして対を構成する少なくと
も１本のパスは、標準コネクタ１０の隣接する対に接続
される非類似パスに垂直方向で整合する部分と、標準コ
ネクタ１０内の次の隣接する対に接続される非類似パス
と同一表面上で隣接する部分とを有する。
【００１３】このように整合させた結果、コネクタに電
流が流れ電圧がパスにかかると、選択されたあるパス例
えばＲ3は２つの隣接する対の非類似パスＴ2、Ｔ4に容
量性結合される。非類似パス間のこの容量性結合は、隣
接する対の間に容量性結合不均衡を生み出し、その結
果、近端クロストークは標準コネクタ１０の接合部分に
生成されるクロストークの極性とは逆になる。この整合
の別の結果は、コネクタに電流が流れ電圧がパスにかか
ると、選択されたパス例えばＲ3は次の隣接する対の非
類似パスＴ5に容量性結合される。非類似パス間のこの
容量性結合は、隣接する対の間に容量性結合不均衡を生
み出し、その結果、近端クロストークは標準コネクタ１
０の接合部分に生成されるクロストークの極性とは逆に
なる。
【００１４】（当業者にも明らかなように用語「容量性
結合不均衡」とは、差分クロストークに寄与する２本の
対間の全容量性結合を意味する。即ち対内の非類似導体
間の容量性結合と、対内の類似導体間の容量性結合との
差分を意味する。そのためパスの容量性結合を調整する
ことにより、導体内の近端クロストークは相殺でき、或
いは少なくとも１００ＭＨｚで４０ｄＢよりも良くする
ことができる。更にまたパワーサム測定法をすべての対
により生成されるクロストークの際に考慮に入れると、
本発明の構成は対と少なくともその２本の隣接する対と
の間の結合不均衡を提供できる点で好ましい。
【００１５】具体的に説明すると、標準コネクタ１０の
適合部分１２のクロストークは、公知の技術（例えば、
米国特許出願第０８／６７３７１１号、出願日：１９９
６年６月２１日、発明者：Conorich、を参照のこと）に
より測定或いは計算される。プリント回路基板１４上の
２本の隣接する対、例えばＴ3、Ｒ3とＴ4、Ｒ4間の相互
容量性不均衡Ｃｍと相互インダクタンスＬｍとは次式で
表される。
【数１】 ここで、ε0は自由空間の誘電率、εrはエポキシガラス
層１６の材料の誘電率、ｔはエポキシガラス層１６の厚
さ、ｌはパスの直線部分（例部分２０、２３）の長さ、
ａはパスの幅、μ0は自由空間の透磁率、μrはエポキシ
ガラス層１６の材料の相対透磁率、ｄは２つの隣接する
パスの中心線間の水平距離を表す。
【００１６】パスにより生成された相殺近端クロストー
クＸは、次式で表される。
【数２】 ここで、マイナス符号は、クロストークが接合部分で生
成されるクロストークとは１８０度位相がずれているこ
とを意味する。これはパスが隣接する対の非類似パスに
容量性結合されていることに起因する。そしてＺｓはソ
ース或いは付加インピーダンス、ωは加えられた信号の
角度周波数である。
【００１７】かくしてｔ、ｌ、εr、ａは基板で生成さ
れるクロストークの大きさが適合部分のクロストークの
大きさと等しくなるように選択される。一実施例におい
ては、パスの長さｌは０．００２ｍ、層の厚さｔは０．
０００１５ｍ、εrは４．５、パスの幅ａは０．０００
９１ｍ、隣接するパス間の水平距離ｄは０．００２１６
ｍである。コネクタと基板の組み合わせに対し、１００
ＭＨｚの周波数で４０ｄＢのパワーサムクロストークが
上記のパラメータを選択することにより得られた。
【００１８】図面では２つの層の導電性パスのみを示し
たが、誘電体層の主表面上に更に多くの数の層のパスを
含むこともできる。このようにして追加された層は、上
記に示した反対極性のクロストークを提供することにな
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施例による組立体の断面図。
【図２】図１の基板の層の１つの平面図。
【図３】図２に示した層に隣接する層の平面図。
【図４】図２と図３の層を重ねた状態を表す平面図。
【符号の説明】
１０ 標準コネクタ １２ 適合部分 １３ アイレット １４ プリント回路基板 １５、１７ 接着層 １６ エポキシガラス層 １８ 孔 ２０、２１、２２、２３、３０、３１、３２、３３ 部
分
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 596077259 600 Ｍｏｕｎｔａｉｎ Ａｖｅｎｕｅ, Ｍｕｒｒａｙ Ｈｉｌｌ， Ｎｅｗ Ｊｅ ｒｓｅｙ 07974−0636Ｕ．Ｓ．Ａ.

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 コネクタ（１０）内のクロストークの相
    殺構成において、 （Ａ）複数の層（１５、１６、１７）を含む絶縁性基板
    （１４）と、 （Ｂ）前記複数の層のうちの一つの層の主表面（１６）
    の上に形成された導電性パスの第１群の対（Ｔ1−Ｒ1、
    Ｔ3−Ｒ3、Ｔ5−Ｒ5）と、 （Ｃ）前記第１群の対とは垂直方向に離間した導電性パ
    スの第２群の対（Ｔ2−Ｒ2、Ｔ4−Ｒ4）と、からなり、
    少なくとも１つの群の導電性パスは蛇行して配置され、 第１群の対（Ｔ1−Ｒ1、Ｔ3−Ｒ3、Ｔ5−Ｒ5）の少なく
    とも１つの導電性パス（Ｒ3）は第２群の別の対（Ｔ2−
    Ｒ2、Ｔ4−Ｒ4）の少なくとも２個の導電性パス（Ｔ2、
    Ｔ4）の上に重ねられ、 パスに電圧がかかったときにコネクタ内に生成されるク
    ロストークの極とは反対の極のクロストークがパスに生
    成されることを特徴とするコネクタ内のクロストークの
    相殺構成。
  2. 【請求項２】 前記第２群の対（Ｔ2−Ｒ2、Ｔ4−Ｒ4）
    は、前記第１群の対（Ｔ1−Ｒ1、Ｔ3−Ｒ3、Ｔ5−Ｒ5）
    が形成された同一層の反対の面に形成されることを特徴
    とする請求項１の構成。
  3. 【請求項３】 （Ｄ）前記絶縁性基板（１４）内に形成
    され、前記パスをコネクタ内の対応する接点に接続する
    手段（１８）を更に有することを特徴とする請求項１の
    構成。
  4. 【請求項４】 対内の各パスは、対内の別のパスとは異
    なるタイプのコネクタ内の接点に接続可能であることを
    特徴とする請求項３の構成。
  5. 【請求項５】 前記第１群の対（Ｔ1−Ｒ1、Ｔ3−Ｒ3、
    Ｔ5−Ｒ5）内の少なくとも１本の導電性パスは、この導
    電性パスとは別のタイプの接点に接続可能な第２群の対
    （Ｔ2−Ｒ2、Ｔ4−Ｒ4）の別の対の少なくとも２個の導
    電性パスの上に重ね合わされることを特徴とする請求項
    ４の構成。
  6. 【請求項６】 前記第１群の対の少なくとも１本の導電
    性パスは、前記導電性パスとは別のタイプの接点に接続
    されコネクタ内の次に隣接する対である層の同一主表面
    上の少なくとも１本の導電性パスに隣接することを特徴
    とする請求項４の構成。
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