MXPA05005341A

MXPA05005341A - Aparato para compensacion de interferencia en un conector de telecomunicacion.

Info

Publication number: MXPA05005341A
Application number: MXPA05005341A
Authority: MX
Inventors: Mullin Daniel
Original assignee: Siemon Co
Priority date: 2002-11-20
Filing date: 2003-11-18
Publication date: 2005-08-16
Also published as: AU2003293036A1; US7154049B2; TW200415825A; EP1563573A2; CN100429830C; RU2005119191A; CN1714476A; AU2003293036B2; EP1563573A4; WO2004047240A2; WO2004047240A3; RU2322741C2; BR0315712A; TWI303501B; US20040147165A1

Abstract

Un tablero de circuitos impresos que proporciona la compensacion de interferencia. El tablero de circuitos impresos incluye primeros orificios pasantes plancheados para recibir un primer componente de conexion y segundos orificios pasantes plancheados para recibir un segundo componente de conexion. Una traza que lleva senal transmite una senal desde uno de los primeros orificios pasantes plancheados a uno de los segundos orificios pasantes plancheados. Una traza de control de retardo de fase esta en conexion electrica con un los primeros orificios pasantes plancheados. La traza de control de retardo de fase afecta el retardo de fase de la senal desde uno de los primeros orificios pasantes plancheados a uno de los segundos orificios pasantes plancheados.

Description

APARATO PARA COMPENSACIÓN DE INTERFERENCIA EN UN CONECTOR DE TELECOMUNICACIÓN ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La invención se relaciona con conectores de telecomunicación y métodos y aparatos para controlar el retardo de señal en conectores de telecomunicación para mejorar NEXT; FEXT y la pérdida de retorno en términos de magnitud y límites superiores de frecuencia de los componentes y productos de transmisión. La interferencia de extremo cercano (NEXT) y la interferencia de extremo lejano (FEXT) y la pérdida de retorno limitan las velocidades de transmisión de los conectores de telecomunicación (por ejemplo, voz, datos, etc.) Las técnicas de compensación convencionales involucran el acoplamiento reactivo (por ejemplo, inductivo y capacitivo) para generar una interferencia de compensación para cancelar la interferencia molesta, solamente se puede alcanzar con un éxito limitado debido a los límites definidos por la TIA y IEC en términos de magnitud y fase para NEXT y FEXT de las clavijas de calificación. La norma ANSI/TIA/EIA-568-B.2-1 define los requerimientos de magnitud y fase para la categoría 6 de clavijas de prueba y se muestra en la tabla de la Figura 1. Como ejemplo, la TIA especifica el caso de que 1 clavija tenga una magnitud específica (36.4 a 100 MHz) y una fase de -90 +.1.5*f/100. Con el fin de cancelar la molesta interferencia, el conector de telecomunicación debe proporcionar una interferencia de compensación que tenga la misma magnitud de NEXT, pero una fase opuesta, +90 grados, como se muestra en la gráfica de la Figura 2. cuando la fase y la magnitud coinciden exactamente, las líneas a +90 y a -90 se cancelarán entre sí. En realidad, es difícil hacer coincidir la fase exactamente. La falla para hacer coincidir la fase de la interferencia molesta y la interferencia de compensación puede dar como resultado una NEXT y una FEXT incrementadas. Por ejemplo, en un sistema de telecomunicación que utiliza pares de transmisión de punta y anillo, la corriente residual en el cable de punta que resta después de la aplicación de la interferencia de compensación (debido a la falta de coincidencia en la fase) puede saltar de regreso al cable del anillo e inducir una interferencia de compensación adicional. Las soluciones existentes agregan más interferencia molesta adicional para contrarrestar la interferencia de compensación adicional provocada por corrientes residuales. Es deseable eliminar la necesidad de introducir interferencia molesta.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Una modalidad de la invención es un tablero de circuitos impresos que proporciona la compensación .de interferencia. El tablero de circuitos impresos incluye primeros orificios pasantes plancheados para recibir un primer componente de conexión y segundos orificios pasantes plancheados para recibir un segundo componente de conexión. Una traza que lleva señal transmite una señal desde los primeros orificios pasantes plancheados a uno de los segundos orificios pasantes plancheados. Una traza de control de retardo de fase está en conexión eléctrica con uno de los primeros orificios pasantes plancheados. La traza de control de retardo de fase afecta el retardo de fase de la señal de uno de los primeros orificios pasantes plancheados a uno de los segundos orificios pasantes plancheados.

BREVE DESCRIPCION PE LOS DIBUJOS Con referencia ahora a ios dibujos, en donde los elementos similares están numerados igual en las diferentes Figuras: La Figura 1 es una tabla de la magnitud TIA NEXT y los límites de fase NEXT. La Figura 2 es una gráfica que incluye un esquema de la fase de clavija y la fase conectora cuando se cancela NEXT. La Figura 3 es una vista lateral de un conector de telecomunicación ejemplif i cativo. La Figura 4 es una gráfica de NEXT contra la frecuencia para varios retardos de fase. La Figura 5 es una gráfica de fase contra la frecuencia para varios retardos de fase. La Figura 6 ilustra un tablero de circuitos impresos que incluye las trazas de control de retardo de fase. La Figura 7 ilustra un tablero de circuitos impresos que incluye las trazas de control de retardo de fase.

La Figura 8 ¡lustra cuatro tablero de circuitos impresos que tienen anchos de traza variables. La Figura 9 es una gráfica de NEXT para cada uno de los tablero de circuitos impresos en la Figura 8. La Figura 10 es una gráfica de fase para cada uno de los tablero de circuitos impresos en la Figura 8. La Figura 11 ilustra un tablero de circuitos impresos que incluye trazas de control de retardo de fase en una modalidad alternativa. La Figura 12 es una gráfica de NEXT con y sin la traza de control de retardo de fase de la Figura 11; y La Figura 13 es una gráfica de NEXT con y sin la traza de control de retardo de fase de la Figura 11.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La Figura 3 es una vista lateral de un conector 10 de telecomunicación ejemplificativo diseñado para controlar la fase de la interferencia de compensación para mejorar la transmisión. El conector 10 de telecomunicación incluye una clavija 12 que es recibida en un primer componente de conexión en la forma de un casquillo 14. En una modalidad de la invención, la clavija es un casquillo RJ-45 que lleva señales en un número (por ejemplo, cuatro) de pares torcidos de alambre de cobre. Los pares torcidos pueden estar arreglados en la clavija con la norma T568A o T568B en donde el par 4/5 queda colocado entre el par 3/6. La salida 14 puede ser, similarmente, una salida RJ-45 y se monta en un tablero de circuitos impresos (PCB)16. El PCB incluye trazas para llevar las señales desde la salida 14 a un segundo componente de conexión en la forma de un bloque 18 de terminación de alambre. El bloque de terminación de alambre puede ser un bloque tipo 110 como es conocido en la técnica. Existe un desplazamiento de fase debido a la distancia desde la interfaz de clavija/casquillo a donde se aplica la interferencia molesta (por ejemplo, PCB). Se debe observar que la geometría y ubicación de los contactos del casquillo 14 van desde la interfaz de casquillo/clavija hasta el PCB 16 y puede afectar la magnitud y fase de la interferencia molesta. Por lo tanto, el PCB 16 y el bloque 18 de terminación de alambre (u otros dispositivos de terminación) compensan la interferencia restante. La compensación debe ocurrir en ambas direcciones (es decir, desde la clavija 12 al bloque 18 y desde el bloque 18 a la clavija 12). Además, la TIA y IEC especifican un intervalo de funcionamiento para las clavijas modulares que contribuyen directamente a la interferencia molesta. Para controlar la fase de la interferencia de compensación en el conector 10 de telecomunicación, el control de fase se lleva a cabo en el PCB 16. Típicamente, no es posible replicar la magnitud y fase exactas de la interferencia molesta a través del intervalo de frecuencia (por ejemplo, de 0 a 300 MHz). La Figura 4 es una gráfica de NEXT contra la frecuencia e ilustra el límite NEXT aplicable. Suponiendo que las imágenes de la interferencia molesta en la interfaz de clavija/casquillo y la interferencia de compensación en la terminación de cable/PCB son iguales, pero están fuera de fase, existe una categoría no 6 de respuesta compatible. Esto se muestra en la Figura 4, ya que el esquema tiene una NEXT nula alrededor de 82 MHz correspondiente a 0 ps de retardo. Al desplazar la fase de la interferencia de compensación al manipular el retardo de fase en el PCB 16, el funcionamiento de la frecuencia superior se vuelve el límite sin la manipulación de la magnitud de compensación. En otras palabras, el retardo de fase puede mejorar el funcionamiento de alto extremo sin agregar más compensación reactiva (por ejemplo, inductancia y capacitancia). Los esquemas en la Figura 4 muestran la forma en la que los retardos de -20 ps acumulativos dan como resultado una alta frecuencia (por ejemplo, 300 MHz), con NEXT que se encuentra por debajo del límite. La Figura 5 ¡lustra la forma en que al cambiar el retardo altera la ubicación de la siguiente NEXT nula. Por ejemplo, un retardo de -80 ps da como resultado una NEXT nula de aproximadamente 160 MHz. Esta nulidad también se muestra en la Figura 4. La introducción de un retardo de fase en la interferencia de compensación es importante, ya que al agregar un acoplamiento inductivo o capacitivo sólo no puede mejorar el funcionamiento a frecuencias más altas. En una modalidad de la invención, el control del retardo de fase de la interferencia de compensación se logra con el uso de trazas en el PCB 16. Las Figuras 6 y 7 ilustran dos técnicas para controlar el retardo de fase de interferencia de compensación y compensar la magnitud de interferencia. El PCB en la Figura 6 incluye orificios 41-48 pasantes plancheados para recibir los contactos en el casquillo 14. Los orificios 51-58 pasantes plancheados reciben los contactos en el bloque 18 de terminación de alambre. La traza que lleva señales proporciona un trayecto desde los orificios 41-48 pasantes a los orificios 51-58 pasantes. Como es conocido en la técnica, los contactos están arreglados en pares con los contactos 1/2, 3/6, 4/5 y 7/8 que definen cuatro pares. Como se muestra en la Figura 6, la compensación de magnitud de interferencia se logra al efectuar trazas de control de magnitud de interferencia adyacentes entre sí. Por ejemplo, desde los orificios 43 al 45 pasantes, las trazas paralelas, de derivación (o de punto muerto) se extienden con el fin de proporcionar interferencia de compensación para contrarrestar la interferencia molesta. Las trazas de punto muerto están muy cerca con el fin de proporcionar el acoplamiento reactivo. Esto es contrario a las trazas de punto muerto aisladas descritas a continuación con referencia a la Figura 11. El PCB de la Figura 6 también incluye trazas para controlar la fase. Desde el orificio 42 pasante al orificio 52 pasante existen trazas 60 redundantes. Estas trazas 60 redundantes proporcionan menos resistencia entre el orificio 42 pasante y el orificio 52 pasante y por tanto, reduce el retardo de la señal en este trayecto. Esto da como resultado una interferencia de compensación que tiene un retardo de fase reducido, por lo cual se desplaza la frecuencia a la cual ocurre la NEXT nula. Una técnica alternativa para ajusfar el retardo de fase se muestra en la Figura 7. Otra vez, el PCB incluye trazas de control de magnitud de interferencia para ajusfar la magnitud de la interferencia de compensación como las trazas de derivación adyacente desde los orificios 51 al 57 pasantes. Además, el retardo de fase se puede alterar al variar el ancho de traza. Por ejemplo, la señal que lleva la traza 61 entre el orificio 41 pasante y el orificio 51 pasante es más gruesa. Esto proporciona menos resistencia y por lo tanto menos retardo. También, las trazas 60 que llevan señal redundantes se utilizan entre los orificios 57 al 47 pasantes. La Figura 8 muestra 4 PCB con diferentes anchos de traza, desde el más delgado hasta el más grueso, de izquierda a derecha. La Figura 9 es un esquema de NEXT para cada PCB mostrado en la Figura 8 para tres diferentes clavijas. Como se muestra en la Figura 9, el aumento en el ancho de traza provoca un aumento correspondiente en la dB de NEXT para las múltiples clavijas (referenciadas como nom, mid y high). La Figura 10 muestra la fase en grados para cada PCB para múltiples clavijas. Otra vez, la relación entre el ancho de traza y el cambio de fase es evidente. Otra técnica para manipular un retardo puede venir en la firma de trazas de punto muerto aisladas. La Figura 11 ilustra un tablero de circuitos impresos que incluye trazas de control de retardo de fase en una modalidad alternativa. Como se muestra en la Figura 11, el orificio 51 pasante plancheado se conecta con la traza 64 de control de retardo de fase. La traza 64 de control de retardo de fase es una traza de punto muerto aislada que está colocada para no proporcionar ningún acoplamiento reactivo. En otras palabras, la traza 64 no corre adyacente a otra traza para los propósitos de un acoplamiento reactivo. Más bien, la traza 64 de punto muerto proporciona el control de retardo de fase para una señal que viaja desde el orificio 51 pasante plancheado al orificio 41 pasante plancheado. Las múltiples trazas de punto muerto, aisladas se pueden utilizar en el tablero de circuitos impresos. La traza 64 de punto muerto aislada agrega un retardo en el trayecto conductor y puede ser utilizada para múltiples propósitos. Por ejemplo, un conductor de un par puede tener una punta eléctricamente más larga que el anillo, de modo que la traza 64 de control de retardo de fase mejora el balance dentro de un par. De manera alternativa, la traza 64 de control de retardo de fase puede agregar el retardo a ambos conductores de cierto par para crear una mejor cancelación de fase. La Figura 12 es una gráfica de un funcionamiento NEXT coincidido de una clavija NEXT de bajo valor y el conector que usa el tablero de circuitos impresos de la Figura 11. Los esquemas se muestran con y sin una traza 64 de control de retardo de fase. La Figura 13 es una gráfica del funcionamiento NEXT coincidido de una clavija NEXT de alto valor y el conector que utiliza el tablero de circuitos impresos de la Figura 11. Los esquemas se muestran con y sin la traza 64 de control de retardo de fase. La traza de control de retardo de fase proporciona una mejora en el funcionamiento de alta frecuencia para la combinación del par 1/2-3/6 con clavijas de prueba de alto y bajo valor. Se debe entender que el conector 10 de telecomunicación puede tener una variedad de diseños y no está limitado a una clavija, casquillo y bloques de terminación. Los componentes de conexión pueden incluir dos bloques de conexión, dos casquillos, etc. Además, las modalidades de las Figuras 6, 7 y 11 incluyen trazas de control de retardo de fase que disminuyen el retardo de fase a través de trazas redundantes, ancho de traza aumentado y/o trazas de punto muerto. Cualquier dimensión de traza (por ejemplo, profundidad de traza) puede también ajustarse para controlar el retardo de fase. Se debe entender que el retardo de fase puede aumentarse al reducir el ancho de traza. De manera alternativa, se pueden utilizar diferentes materiales en las diferentes trazas con el fin de controlar el retardo de fase. Por ejemplo, un material más conductor se puede utilizar para reducir el retardo de fase, mientras se puede utilizar un material menos conductor para aumentar el retardo de fase. Al combinar la compensación de magnitud de interferencia (a través de reactancia como la capacitancia y la inductancia) y el control de retardo de fase de interferencia, se puede lograr un funcionamiento mejorado. Además, se pueden utilizar una o más trazas de control de retardo de fase de punto muerto de la Figura 11 junto con las trazas de control de retardo de fase de las Figuras 6 y 7, Mientras la invención ha sido descrita con referencia a las modalidades ejemplificativas, las personas experimentadas en la técnica podrán entender que se pueden realizar cambios y que se pueden sustituir equivalentes para los elementos de la misma sin apartarse del alcance de la invención. Además, se pueden hacer muchas modificaciones para adaptarse a una situación o material en particular, con las enseñanzas de la invención, sin apartarse del alcance esencial de la misma. Por lo tanto, se tiene la intención de que la invención no esté limitada a las modalidades particulares expuestas como el mejor modo contemplado para llevar a cabo esta invención. Lo que se reclama es:

Claims

REIVINDICACIONES

.1. Un tablero de circuitos impresos que proporciona la compensación de interferencia, el tablero de circuitos impresos está caracterizado porque comprende: primeros orificios pasantes plancheados para recibir un primer componente de conexión; segundos orificios pasantes plancheados para recibir un segundo componente de conexión; una traza que lleva señal para transmitir una señal desde uno de los primeros orificios pasantes plancheados a uno de los segundos orificios pasantes plancheados; una traza de control de retardo de fase en conexión eléctrica con uno de los primeros orificios pasantes plancheados, la traza de control de retardo de fase afecta el retardo de fase de la señal desde uno de los primeros orificios pasantes plancheados a uno de los segundos orificios pasantes plancheados.
2. El tablero de circuitos impresos de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque: la traza de control de retardo de fase es la misma que la traza que lleva señal,
3. El tablero de circuitos impresos de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque: la traza de control de retardo de fase tiene una conductividad aumentada con el fin de afectar el retardo de fase de ia señal desde uno de los primeros orificios pasantes plancheados a uno de los segundos orificios pasantes plancheados.
4. El tablero de circuitos impresos de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque: la traza de control de retardo de fase incluye múltiples trazas de control de retardo de fase redundantes con el fin de proporcionar una conductividad aumentada.
5. El tablero de circuitos impresos de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque: la traza de control de retardo de fase incluye una dimensión aumentada con el fin de proporcionar una conductividad aumentada.
6. El tablero de circuitos impresos de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque: la traza de control de retardo de fase es una traza de punto muerto aislada separada de la traza que lleva señal, la traza de punto muerto aislada evita el acoplamiento reactivo con otras trazas.
7. El tablero de circuitos impresos de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque: la traza de control de retardo de fase incluye una primera traza de control de retardo de fase y una segunda traza de control de retardo de fase.
8. El tablero de circuitos impresos de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque: la primera traza de control de retardo de fase es la misma que la traza que lleva señal; y la segunda traza de control de retardo de fase es una traza de punto muerto, aislada separada de la traza que lleva señal, la traza de punto muerto aislada impide el acoplamiento reactivo con otras trazas.
9. El tablero de circuitos impresos de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque: la primera traza de control de retardo de fase tiene un espesor aumentado con el fin de afectar el retardo de fase de la señal desde uno de los primeros orificios pasantes plancheados a uno de los segundos orificios pasantes plancheados.
10. El tablero de circuitos impresos de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque: la primera traza de control de retardo de fase incluye múltiples trazas de control de retardo de fase redundantes con el fin de afectar el retardo de fase de la señal desde uno de los primeros orificios pasantes plancheados a uno de los segundos orificios pasantes plancheados.
11. El tablero de circuitos impresos de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque: el primer componente de conexión es una salida.
12. El tablero de circuitos impresos de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque: el segundo componente de conexión es un bloque de terminación de alambre.
13. El tablero de circuitos impresos de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende: una traza de control de magnitud de interferencia en conexión eléctrica con uno de los primeros orificios pasantes plancheados, la traza de control de magnitud de interferencia está acoplado en forma reactiva con otra traza para controlar la magnitud de interferencia.
14. Un conector de telecomunicación caracterizado porque comprende: un primer componente de conexión para la conexión con un primer cable; un segundo componente de conexión para la conexión con un segundo cable; un , tablero de circuitos impresos que proporciona la compensación de interferencia, el tablero de circuitos impresos incluye: primeros orificios pasantes plancheados para recibir al primer componente de conexión; segundos orificios pasantes plancheados para recibir al segundo componente de conexión; una traza que lleva señal para transmitir una señal desde uno de los primeros orificios pasantes plancheados a uno de los segundos orificios pasantes plancheados; una traza de control de retardo de fase en conexión eléctrica con uno de los primeros orificios pasantes plancheados, la traza de control de retardo de fase afecta el retardo de fase de la señal desde uno de los primeros orificios pasantes plancheados a uno de los segundos orificios pasantes plancheados.