PL205717B1 - Puszka przyłączeniowa - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest puszka przyłączeniowa do zestawiania połączenia teledacyjnego o duż ej przepustowoś ci.

Dla zestawienia połączenia dla transmisji danych od serwera do urządzenia końcowego (Channel - kanału), bądź połączenia między odpowiednimi puszkami przyłączeniowymi (Link - łącza) o dużej przepustowości teledacyjnej, wszystkie części składowe kanału, bądź łącza, a zwłaszcza kabel teledacyjny i puszki przyłączeniowe, muszą spełniać określone wymagania minimalne w odniesieniu do ich właściwości transmisyjnych. Części składowe pod względem ich właściwości transmisyjnych dzielą się na różne kategorie, z których obecnie najbardziej interesujące są kategorie 5, 5e i 6. Planuje się normalizację wymagań technicznych na części składowe należące do poszczególnych kategorii. Zgodnie z jedną z takich propozycji normalizacyjnych kable kategorii 5, 5e i 6 przy 10 MHz muszą zapewnić tłumienie przesłuchu zbliżnego (Near End Cross Talk, czyli NEXT) o wartości 32,3 dB, 35,3 dB bądź 44,3 dB. W przypadku puszek przyłączeniowych kategorii 5, 5e i 6 wartości strat NEXT przy 100 MHz wynoszą 40 dB, 43 dB bądź 54 dB. Wymagania kategorii 5, 5e i 6 obecnie w przypadku kabli są spełniane obecnie względnie dobrze, jednakże dla puszek przyłączeniowych, zwłaszcza kategorii 6, zadowalającego rozwiązania nie ma.

Puszka przyłączeniowa zawiera zwykle jedno gniazdo, na przykład jedno gniazdo RJ45, z elementem wpustowym dla wtyku kabla teledacyjnego i pewną liczbą zgiętych hakowo wydłużonych elementów stykowych, które się rozciągają na większej części długości elementu wpustowego i przy eksploatacji mają kontakt z elementami stykowymi na wtyku. Gniazdo jest zamocowane na podstawowej płytce drukowanej, która zawiera połączenia przewodowe z listwą przyłączeniową dla drugiego, z reguł y stacjonarnego, kabla teledacyjnego. Jeden koniec każ dego z hakowatych elementów stykowych wyprowadzony jest z elementu wpustowego i przez lutowanie połączony bezpośrednio z podstawową płytką drukowaną, bądź ze znajdującą się na niej ścieżką. W konstrukcjach znanych te przewodzące elektrycznie części znajdują się, bez ekranowania, w bezpośredniej przestrzennej wzajemnej bliskości i wzajemnie się zakłócają. Gniazda RJ45 mają 8 znajdujących się jeden obok drugiego elementów stykowych dla 4 par przewodów odpowiedniego kabla teledacyjnego. Poszczególne pary przewodów są przyporządkowane po jednej do elementów stykowych 1/2, 4/5 i 7/8, a jedna para przypada na elementy stykowe 3 i 6. Z powodu takiego rozmieszczenia przestrzennego szczególnie duże są zakłócenia między parą 3/6 i 4/5.

Znane jest wyposażanie, w celu zmieszenia zakłóceń, podstawowej płytki drukowanej w pewien układ kompensacyjny, który wzajemnie odsprzęga poszczególne przewody bądź pary przewodów, na przykład pojemnościowo. Puszki przyłączeniowe z tego rodzaju układem kompensacyjnym z reguły spełniają wymagania kategorii 5 lub 5e. Do przeskoku do kategorii 6 jest jednakże potrzebna poprawa o 11 dB przy 100 MHz, co w opisanej konstrukcji dotychczas nie był o realizowane.

Celem wynalazku jest opracowanie puszki przyłączeniowej o ulepszonych właściwościach transmisyjnych. Gniazdo powinno, korzystnie, mieć układ geometryczny już stosowanych gniazd, zwłaszcza gniazda według standardu RJ45, dla zapewnienia kompatybilności z powszechnie stosowanymi wtykami znormalizowanymi.

Istotą wynalazku jest puszka przyłączeniowa, do zestawiania połączenia teledacyjnego o dużej przepustowości, między przewodami stacjonarnie rozmieszczonego kabla teledacyjnego a innym kablem teledacyjnym, zawierająca co najmniej jedno gniazdo, podstawową płytkę drukowaną, na której zamocowane jest to co najmniej jedno gniazdo, i co najmniej jedną listwę przyłączeniową z elementami stykowymi do dołączenia przewodów stacjonarnego kabla teledacyjnego. Gniazdo zawiera element wpustowy dla wtyku kabla teledacyjnego, i pewną liczbę przewodzących elektrycznie elementów stykowych, które podczas eksploatacji mają kontakt z przewodami wtyku wprowadzonego do elementu wpustowego, ponadto podstawowa płytka drukowana zawiera elementy przewodzące do utworzenia połączenia elektrycznego między elementami stykowymi listwy przyłączeniowej a elementami stykowymi gniazda. Puszka według wynalazku charakteryzuje się tym, że wewnątrz elementu wpustowego gniazda umieszczona jest kompensacyjna płytka drukowana, która zawiera układ kompensacyjny do zmniejszania wpływów zakłócających, zwłaszcza przesłuchów, i na której zamocowane są elementy stykowe. Ponadto charakteryzuje się tym, że podstawowa płytka drukowana zawiera dodatkowy układ kompensacyjny do zmniejszania wpływów zakłócających.

PL 205 717 B1

Korzystnie puszka według wynalazku charakteryzuje się tym, że w trakcie eksploatacji kompensacyjna płytka drukowana znajduje się w bezpośredniej przestrzennej bliskości wprowadzonego w gniazdo wtyku kabla teledacyjnego.

Korzystnie puszka według wynalazku charakteryzuje się tym, że element wpustowy ma powierzchnię spodnią, powierzchnię wierzchnią i dwie powierzchnie boczne, które tworzą wpust dla wtyku, przy czym kompensacyjna płytka drukowana umieszczona jest równolegle do powierzchni spodniej elementu wpustowego, i korzystnie, w bezpośredniej jej przestrzennej bliskości.

Korzystnie puszka według wynalazku charakteryzuje się tym, że kompensacyjna płytka drukowana prowadzona jest w żłobkach, i korzystnie, unieruchamiana jest wewnątrz elementu wpustowego za pomocą mechanizmu zaczepowego.

Korzystnie puszka według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiera przynajmniej jeden element montażowy, za pomocą którego gniazdo na podstawowej płytce drukowanej jest zamocowane tak, że możliwe jest wprowadzanie wtyku w element wpustowy równolegle do podstawowej płytki drukowanej lub pod pewnym wyznaczonym kątem względem niej.

Korzystnie puszka według wynalazku charakteryzuje się tym, że elementy stykowe zagięte są hakowato i mają powierzchnie stykowe, które ustawione są pod kątem ostrym względem kompensacyjnej płytki drukowanej.

Korzystnie puszka według wynalazku charakteryzuje się tym, że długość elementów stykowych wynosi od 3 mm do 8 mm, a korzystnie od 4 mm do 6 mm.

Korzystnie puszka według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiera przynajmniej jeden element sprzęgający, który umieszczony jest z boku na elemencie wpustowym, do którego dołączane są, tworzące wspólną konstrukcję, przynajmniej dwa gniazda.

Korzystnie puszka według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiera przynajmniej jeden element sprzęgający, który umieszczony jest z boku na elemencie wpustowym, do którego dołączane są, połączeniem rozbieralnym, tworzące wspólną konstrukcję przynajmniej dwa gniazda.

Korzystnie puszka według wynalazku charakteryzuje się tym, że gniazdo zamocowane jest na podstawowej płytce drukowanej tak, że możliwe jest wprowadzanie wtyku w element wpustowy równolegle do podstawowej płytki drukowanej lub pod pewnym wyznaczonym kątem (α) względem niej.

Korzystnie puszka według wynalazku charakteryzuje się tym, że zaopatrzona jest w obudowę, która osłania podstawową płytkę drukowaną i co najmniej jedno gniazdo, co najmniej jeden otwór przepustowy do wprowadzania wtyku w co najmniej jedno gniazdo.

Podstawą wynalazku jest nieoczywiste spostrzeżenie, że również struktury mniejsze od 1/10 długości fali danego sygnału mają wpływ na wzajemne zakłócenia. Przemieszczenie układu kompensacyjnego z podstawowej płytki drukowanej w bezpośrednie przestrzenne sąsiedztwo elementów stykowych gniazda prowadzi do wyraźnej poprawy kompensacji, zwłaszcza wartości przesłuchu NEXT. Ten efekt jest wzmocniony przez zmniejszenie długości elementów stykowych wtyku do układu kompensacyjnego bądź jego zacisków drugiego kabla. Sygnały opuszczają gniazdo już skompensowane i nie wymagają już, lub wymagają w tylko niewielkim stopniu, kosztownego korygowania na podstawowej płytce drukowanej.

Według niniejszego wynalazku elementy stykowe jednego gniazda są zamocowane na jednej kompensacyjnej płytce drukowanej, która zawiera układ kompensacyjny do zmniejszenia wpływów zakłócających, zwłaszcza wpływów powodujących przesłuchy, i umieszczona jest wewnątrz elementu wpustowego dla wtyku. Elementy stykowe gniazda mogą być ukształtowane jako bardzo krótkie, ponieważ sięgają tylko od elementów stykowych do kompensacyjnej płytki drukowanej, a nie muszą być, jak w rozwiązaniach znanych, wyprowadzone a gniazda bądź elementu wpustowego. Zmniejsza się natężenie wzajemnych zakłóceń między torami sygnałowymi, zwłaszcza natężenie przesłuchu wzajemnego. Na koniec układ kompensacyjny na kompensacyjne płytce drukowanej może się uprościć, na przykład przez zastosowanie kondensatorów o niewielkich pojemnościach.

Kompensacyjna płytka drukowana może być zintegrowana z dowolnym gniazdem, a zwłaszcza takim, którego element wpustowy dopasowany jest do wtyku w znanym ukształtowaniu. Tym samym unika się problemów kompatybilności przy przestawianiu się na części kategorii 6. Korzystne jest, jeśli stosuje się elementy wpustowe, bądź gniazda, które odpowiadają kształtowi gniazda RJ45. Kompensacyjna płytka drukowana rozmieszczona jest na przykład nad powierzchnią spodnią elementu wpustowego lub tworzy powierzchnię spodnią. Może ona być wyjmowana. Korzystne jest, jeśli dostępne są elementy montażowe do zamocowania na podstawowej płytce drukowanej, i szczególnie korzystne jest, jeśli umożliwiają wykonanie tego zamocowania w różnych położeniach w stosunku do niej.

PL 205 717 B1

Puszka przyłączeniowa zawiera poza przynajmniej jednym gniazdem według wynalazku, podstawową płytkę drukowaną i listwę przyłączeniową. Mogą się w niej znajdować dodatkowe elementy, na przykład tworzące obudowę, korzystnie ekranowaną. Obudowa może być ukształtowana w znany sposób, na przykład według EP-A 0928052.

Przedmiot wynalazku został przedstawiony w korzystnym przykładzie wykonania na rysunku, na którym: fig. 1 i 2 przedstawiają gniazdo według niniejszego wynalazku w widoku ukośnym od przodu bądź od tyłu; fig. 3 i 4 przedstawiają puszkę przyłączeniową według niniejszego wynalazku w przekroju z jednym gniazdem, w dwóch różnych położeniach zamontowania; fig. 5 przedstawia gniazda sprzężone ze sobą nawzajem; fig. 6a, b przedstawiają przykładowy układ kompensacyjny.

Na fig. 1 i 2 przedstawiono w dwóch widokach trójwymiarowych gniazdo według niniejszego wynalazku z jednym elementem wpustowym 1, który tworzy wpust 11 dla wtyku, jak w przypadku konwencjonalnych gniazd RJ45. Fig. 3 i 4 przedstawiają dwa różne położenia montażowe tego gniazda na podstawowej płytce drukowanej 9.

Element wpustowy 1 ma w zasadzie kwadratowy kształt podstawy z powierzchnią spodnią i powierzchnią górną, 1a bądź 1b, i dwiema równoległymi powierzchniami bocznymi, 1c, 1d. Obszar tylny 1e jest w niniejszym przypadku ukształtowany jako ukośny bądź pryzmatyczny, dla zapewnienia możliwości wbudowywania elementu przyłączeniowego w różnych położeniach wmontowywania w podstawową płytkę drukowaną (fig. 3 i 4).

Kompensacyjne płytka drukowana 2 według niniejszego wynalazku jest umieszczona wewnątrz elementu wpustowego 1, w niniejszym przypadku w obszarze powierzchni spodniej 1a. Kompensacyjna płytka drukowana 2 może ewentualnie zastąpić powierzchnię spodnią 1a. Na kompensacyjnej płytce drukowanej 2 znajdują się hakowato zagięte, sprężynujące elementy stykowe 3, których powierzchnie stykowe 3a wystają do wnętrza wpustu 11, i skierowane są ukośnie do tyłu, bądź na zewnątrz od otworu wprowadzającego dla wtyku. Jak to pokazano na fig. 3, długość L elementów stykowych 3 stanowi tylko ułamek, w tym przypadku około jedną czwartą mierzonej w kierunku wsuwania E długości gniazda, podczas gdy elementy stykowe w rozwiązaniach znanych z reguły rozciągają się na całej długości gniazda. Na kompensacyjnej płytce drukowanej 2 znajduje się poza tym układ kompensacyjny 13, który tu jest tylko zaznaczony. Przykład układu kompensacyjnego 13 przedstawiono na fig. 6a, b. Układ kompensacyjny 13 łączy elementy stykowe 3 z zaciskami przyłączeniowymi 7, w niniejszym przypadku szpilkowymi, za pośrednictwem których w przypadku przedstawionym na fig. 3, 4 powstaje kontakt elektryczny z podstawową płytką drukowaną 9. Kompensacyjna płytka drukowana 2 jest prowadzona w dwóch bocznych żłobkach 10 w elemencie wpustowym 1, i jest uruchamiana za pomocą połączenia zaczepowego 6, składającego się z wgłębienia w kompensacyjnej płytce drukowanej 2 i zęba zaczepowego w powierzchni spodniej. Korzystne jest, jeśli element wpustowy stanowi pojedynczą część, zwłaszcza część kształtowaną wtryskowo. Gniazdo może zawierać dodatkowy ekran metaliczny, który na przykład otacza element wpustowy.

Element wpustowy 1 zawiera elementy montażowe 5 w postaci występów oporowych lub nóżek, które służą do zamocowania w odpowiednich wycięciach 14 w podstawowej płytce drukowanej 9. Elementy montażowe 5 są rozmieszczone w różnym ukierunkowaniu względem powierzchni spodniej 1a, tak że możliwa jest realizacja różnych ustawień gniazda przy jego zabudowie. W ten sposób można dopasować kierunek wsuwania E wtyku do wymagań dotyczących instalacji, na przykład równolegle (fig. 3) lub pewnym kątem α (fig. 4) do powierzchni spodniej 1a, która z reguły ustawiona jest równolegle do ściany, na której instalowana jest puszka przyłączeniowa.

Z podstawową płytką drukowaną 9 połączona jest listwa przyłączeniowa 8, na przykład w kształcie bloku przyłączeniowego, która w tym przypadku zastosowania służy do trwałego przyłączenia przewodów kabla teledacyjnego, który z reguły jest ułożony stacjonarnie. Za pośrednictwem nie przedstawionych połączeń galwanicznych na podstawowej płytce drukowanej 9 i zacisków 7 powstaje połączenie elektryczne z odpowiednim elementem stykowym 3 wewnątrz gniazda. Podstawowa płytka drukowana 9 może również zawierać dodatkowy układ kompensacyjny do korekcji przesłuchów występujących na zewnątrz gniazda.

Z boku element wpustowy 1 ma dopasowane wzajemnie elementy sprzęgające 4, 4', w niniejszym przypadku w kształcie szyny z podcięciem, bądź nadlewu w kształcie jaskółczego ogona, które służą do wzajemnego sprzęgania kilku gniazd. Przykład takiego ustawienia gniazd przedstawiono na fig. 5.

W charakterze płytek drukowanych, kompensacyjnej i podstawowej, można stosować elementy standardowe, na przykład dwustronne płytki drukowane z laminatu FR4.

PL 205 717 B1

Na fig. 6a, b przedstawiono przykład układu kompensacyjnego. Przestawiono górną i dolną stronę kompensacyjnej płytki drukowanej 2 z elementami elektronicznymi, w tym przypadku elementami przewodzącymi 15 i kondensatorami 16. W danym przypadku między przewodami przyporządkowanymi do każdej z par szpilek 1/3, 3/5, 4/6 i 6/8 włączony jest kondensator odsprzęgający 16. Typowe wartości tych pojemności wynoszą na przykład dla par 1/3 i 6/8 około 0,81 pF, a dla par 3/5 i 4/6 około 0,92 pF (w obu przypadkach przy 250 MHz). W przypadku znanych układów kompensacyjnych na podstawowej płytce drukowanej stosowane są wyraźnie większe wartości pojemności i/lub bardziej skomplikowane układy, na przykład układ odsprzęgający o następujących pojemnościach między podanym parami szpilek: para 6/4: 2,1 pF; para 5/3: 2,14 pF; para 6/8: 1,84 pF; para 3/8: 1,4 pF; para 1/3: 0,58 pF.

Kompensacyjna płytka drukowana 2 jest wymiarami dopasowana do wielkości gniazda, w niniejszym przypadku ma długość 17 mm i szerokość 12 mm.

Claims (11)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Puszka przyłączeniowa, do zestawiania połączenia teledacyjnego o dużej przepustowości, między przewodami stacjonarnie rozmieszczonego kabla teledacyjnego a innym kablem teledacyjnym, zawierająca co najmniej jedno gniazdo, podstawową płytkę drukowaną, na której zamocowane jest to co najmniej jedno gniazdo, i co najmniej jedną listwę przyłączeniową z elementami stykowymi do dołączenia przewodów stacjonarnego kabla teledacyjnego, przy czym gniazdo zawiera element wpustowy dla wtyku kabla, teledacyjnego, i pewną liczbę przewodzących elektrycznie elementów stykowych, które podczas eksploatacji mają kontakt z przewodami wtyku wprowadzonego do elementu wpustowego, ponadto podstawowa płytka drukowana zawiera elementy przewodzące do utworzenia połączenia elektrycznego między elementami stykowymi listwy przyłączeniowej a elementami stykowymi gniazda, znamienna tym, że wewnątrz elementu wpustowego (1) gniazda umieszczona jest kompensacyjna płytka drukowana (2), która zawiera układ kompensacyjny (13) do zmniejszania wpływów zakłócających, zwłaszcza przesłuchów, i na której zamocowane są elementy stykowe (1), oraz tym, że podstawowa płytka drukowana (9) zawiera dodatkowy układ kompensacyjny do zmniejszania wpływów zakłócających.
2. 2. Puszka przyłączeniowa według zastrz. 1, znamienna tym, że w trakcie eksploatacji kompensacyjna płytka drukowana (2) znajduje się w bezpośredniej przestrzennej bliskości wprowadzonego w gniazdo wtyku kabla teledacyjnego.
3. 3. Puszka przyłączeniowa według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że element wpustowy (1) ma powierzchnię spodnią (1a), powierzchnię wierzchnią (1b) i dwie powierzchnie boczne (1c, 1d), które tworzą wpust dla wtyku, przy czym kompensacyjna płytka drukowana (2) umieszczona jest równolegle do powierzchni spodniej (1a) elementu wpustowego, i korzystnie, w bezpośredniej jej przestrzennej bliskości.
4. 4. Puszka przyłączeniowa według zastrz. 3, znamienna tym, że kompensacyjna płytka drukowana (2) prowadzona jest w żłobkach (10), i korzystnie, unieruchamiana jest wewnątrz elementu wpustowego (1) za pomocą mechanizmu zaczepowego (6).
5. 5. Puszka przyłączeniowa według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że zawiera przynajmniej jeden element montażowy (5), za pomocą którego gniazdo na podstawowej płytce drukowanej (9) jest zamocowane tak, że możliwe jest wprowadzanie wtyku w element wpustowy (1) równolegle do podstawowej płytki drukowanej (9) lub pod pewnym wyznaczonym kątem (α) względem niej.
6. 6. Puszka przyłączeniowa według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że elementy stykowe (3) zagięte są hakowato i mają powierzchnie stykowe (3a), które ustawione są pod kątem ostrym względem kompensacyjnej płytki drukowanej (2).
7. 7. Puszka przyłączeniowa według zastrz. 6, znamienna tym, że długość elementów stykowych (3) wynosi od 3 mm do 8 mm, a korzystnie od 4 mm do 6 mm.
8. 8. Puszka przyłączeniowa według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że zawiera przynajmniej jeden element sprzęgający (4, 4), który umieszczony jest z boku na elemencie wpustowym (1), do którego dołączane są, tworzące wspólną konstrukcję, przynajmniej dwa gniazda.
9. 9. Puszka przyłączeniowa według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że zawiera przynajmniej jeden element sprzęgający (4, 4J, który umieszczony jest z boku na elemencie wpustowym (1), do

   PL 205 717 B1 którego dołączane są, połączeniem rozbieralnym, tworzące wspólną konstrukcję przynajmniej dwa gniazda.
10. 10. Puszka przyłączeniowa według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że gniazdo zamocowane jest na podstawowej płytce drukowanej (9) tak, że możliwe jest wprowadzanie wtyku w element wpustowy (1) równolegle do podstawowej płytki drukowanej (9) lub pod pewnym wyznaczonym kątem (α) względem niej.
11. 11. Puszka przyłączeniowa według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że zaopatrzona jest w obudowę, która osłania podstawową płytkę drukowaną (9) i co najmniej jedno gniazdo, co najmniej jeden otwór przepustowy do wprowadzania wtyku w co najmniej jedno gniazdo.