PT697804E - Placa de circuitos impressos para conectores de ficha - Google Patents

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PT697804E PT95108378T PT95108378T PT697804E PT 697804 E PT697804 E PT 697804E PT 95108378 T PT95108378 T PT 95108378T PT 95108378 T PT95108378 T PT 95108378T PT 697804 E PT697804 E PT 697804E
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Description

DESCRIÇÃO "PLACA DE CIRCUITOS IMPRESSOS PARA CONECTORES DE FICHA ” A presente invenção refere-se a uma placa de circuitos impressos para conectores de ficha em sistemas simétricos de técnicas de comunicações e de sistemas de dados.
As frequências operativas de até 100 MHz que ocorrem nos sistemas de distribuição actuais requerem uma cuidadosa configuração de todos os componentes do sistema de distribuição, especialmente também dos conectores de ficha nos campos de ligação. No presente caso, são feitas três exigências principais acerca do desempenho de transmissão dos componentes, nomeadamente em relação à perda de inserção, perda de retomo de terminal e o comportamento de diafonia. Além da atenuação do cabo, o comportamento de diafonia em particular, é o factor que determina o máximo desempenho da transmissão. Por esta razão, são normalmente necessárias nos comprimentos individuais medidas compensatórias adicionais, à parte da construção originalmente deficiente em diafonia. Os requisitos a serem satisfeitos pelos componentes de tais sistemas de distribuição comerciais, são por exemplo, definidos na norma norte-americana ANSI/EIA/TIA-568 ("Commercial Building Telecommunications Wiring Standard") e na norma associada "Supplement Technical Systems Bulletin" TIA/EIA TSB 40. De especial interesse é a categoria 5 desta norma, que requer dos conectores de ficha, por exemplo, uma atenuação de diafonia (NEXT) de, pelo menos, -40 dB entre os pares de condutores individuais a uma frequência operativa de 100 MHz. Este requisito dificilmente pode ser satisfeito pelos conectores de ficha de ficha correntes dotados de uma distância de contacto uniforme e necessita de complicadas geometrias de painel ou circuitos de compensação. A partir da patente americana US 5 295 869 é conhecido um conector de ficha, no qual se realiza uma compensação capacitiva do comportamento de diafonia numa platina adicional, por intermédio de estreitas metalizações de orifícios contíguos. Adicionalmente, este mesmo documento relaciona as outras possibilidades conhecidas
para compensação de diafonia dos componentes, a saber: a utilização de condensadores de compensação discretos, construção de superfícies capacitivas sobre as respectivas placas de circuitos impressos, acoplamento indutivo por intermédio de condutividade paralela sobre as respectivas placas de circuitos impressos, assim como secções condutoras de compensação adicionais.
As desvantagens para estes processos de compensação conhecidos para conectores de ficha são a compatibilidade deficiente de condensadores de compensação discretos ou secções condutoras de compensação adicionais, assim como os custos de produção elevados através dos procedimentos suplementares necessários. A partir da patente alemã DE 43 25 952-9 é conhecida uma régua de terminais para sistemas de distribuição que possibilita uma atenuação da diafonia superior a -60 dB ou numa concretização como painel de circuitos ou painel de terminais através da diminuição das distâncias de contacto entre ambos os condutores duplos torcidos na distância de contacto constante entre os diferentes condutores duplos. A desvantagem é que com esta concretização específica da régua de terminais como painel de separação, a atenuação de diafonia entre condutores duplos opostos aumenta até -40 dB durante o uso de conectores de ficha convencionais, exigindo consequentemente medidas de compensação adicionais sobre o conector de ficha.
Consequentemente, é objectivo da inovação a produção de um conector de ficha, que é alcançada sob redução de medidas de compensação discretas para todos os tipos de formas de realização da régua de terminais entre todos os pares de contactos de uma atenuação de diafonia na gama dos -60dB. A concretização do objectivo efectua-se por meio das propriedades características da reivindicação da patente 1. Na concretização dos condutores duplos, a auto-compensação parcialmente magnética é obtida entre o conector de ficha e a régua de terminais, assim como uma diafonia mínima no interior do conector de ficha. A auto-compensação magnética realiza-se através das secções dos condutores duplos 3 3
subsequentes às superfícies de contacto que se estendem essencialmente em paralelo e estreitamente adjacentes às molas de contacto da régua de terminais, a atenuação da diafonia no conector de ficha é minimizada, predominantemente, pela construção dos condutores duplos quase igual nos lados anterior e posterior da placa de circuitos impressos. Outros desenvolvimentos vantajosos da presente invenção podem ser determinados a partir das reivindicações secundárias aqui presentes. O estreitamento da construção da condutores duplos paralela conduz ao ajuste da impedância de resistência por volta dos 100 Ohms, para evitar efectivamente reflexões. Através da ligação dos condutores eléctricos com superfícies capacitivas é alcançado um ajuste da impedância de resistência aperfeiçoada. Além disso, estas servem para compensar a diafonia entre o lado anterior e posterior da placa de circuitos impressos, onde esta compensava principalmente as influências das superfícies de contacto. De maneira a compensar a diafonia não-detectada da régua de terminais a partir da auto-compensação magnética, as superfícies capacitivas são construídas, de preferência, um pouco maiores do que as superfícies de contacto associadas. A invenção é explicada de seguida com base num dos exemplos de concretização representados nos desenhos. Estes mostram:
Figura 1 uma vista lateral de uma régua de terminais com placa de circuitos impressos inserida do conector de ficha;
Figura 2 uma representação em corte do bloco da régua de terminais com placa de circuitos impressos inserida;
Figura 3 uma vista em planta do lado anterior da placa de circuitos impressos e
Figura 4 uma vista em planta do lado posterior da placa de circuitos impressos.
Uma régua de terminais 1 para sistemas de distribuição na técnica de comunicações e sistemas de dados compreende normalmente um invólucro de material sintético com recepções ajustadas para contactos de bome de corte 3, 4, (Figura 1). Cada par de Β contactos de bome de corte 3, 4 serve para conectar um condutor duplo torcido 2. Na régua de terminais simetricamente estruturada 1, pertence a cada par de contactos de bome de corte 3, 4 um par associado sobre o lado oposto à régua de terminais 1. Um lado da régua de terminais 1 constitui o lado do cabo com o qual são conectados os condutores duplos 2 provenientes de uma central, enquanto que no lado da operação oposto, os fios duplos 2 são conectados para os assinantes. Um conector de ficha pode ser inserido numa abertura central 14 para pôr em funcionamento as ligações ou para fins de medição e teste. Um conector da ficha consiste essencialmente numa placa de circuitos impressos 7 e nos condutores duplos torcidos 8 soldados, de um cabo de interconexão. Tal como mostrado na figura 2, dois contactos de bome de corte 3 opostos formam, por meio das molas de contacto 9 a abertura central 14. No presente exemplo de concretização, as molas de contacto 9 formam um contacto de separação, isto é, sem um conector de ficha inserido entre elas, os contactos de bome de corte opostos 3 estão electricamente interligados. Quando a placa de circuitos impressos 7 do conector é colocada em contacto de separação, a ligação é interrompida. Os condutores duplos torcidos 8 do cabo de interconexão soldados na placa de circuitos impressos 7 desgastam-se.
Na sua zona inferior, que está colocada na abertura central 14, a placa de circuitos impressos 7 é concretizada com fendas. Em cada ramificação, são dispostas as superfícies de contacto 21, 22, 23, 24 sobre o lado frontal 20 e o lado posterior 40 da placa de circuitos impressos 7. Afixados às mesmas estão os condutores eléctricos associados 25, 26, 27, 28 que se estendem paralelamente ao bordo longitudinal da placa de circuitos impressos 7. Após se estenderem aproximadamente um terço da placa de circuitos impressos 7 os condutores eléctricos 25, 26, 27, 28 desviam-se no sentido do bordo exterior da placa de circuitos impressos 7, onde os condutores eléctricos 25, 26 do lado anterior 20 se estendem de forma quase igual aos condutores eléctricos 27, 28 do lado posterior. Após este desvio, os condutores eléctricos 25, 26 do lado anterior 20 e os condutores eléctricos 27, 28 do lado posterior estendem-se mais uma vez paralelamente, embora a uma distância mais reduzida. Posicionada próxima do condutor eléctrico 26 existe uma superfície capacitiva 32 ligada ao condutor eléctrico 26 do painel de circuito. 5
*
De maneira semelhante, uma superfície capacitiva 33 está posicionada próxima do condutor eléctrico 27 no lado posterior 40 da placa de circuitos impressos 7, de forma quase igual à superfície capacitiva 32.
Por intermédio de duas metalizações de orifícios 29, 30, que estão electricamente interligadas no lado anterior 20 através de um condutor eléctrico 31, o condutor eléctrico 28 do lado posterior 40 da placa de circuitos impressos 7 atravessa o condutor eléctrico 27 e está ligada à superfície capacitiva 33. Subsequentemente, os condutores eléctricos 27, 28 prosseguem, mais uma vez, em paralelo entre si e são fínalmente conectados com os ilhós para solda associados 37, 39. Disposta abaixo do ilhós para solda 36 existe no lado posterior 40 da placa de circuitos impressos 7, outra superfície capacitiva 35 afixada ao condutor eléctrico 27. Posicionada de forma quase igual à superfície capacitiva 35 sobre o lado posterior 40 da placa de circuitos impressos 7 existe uma superfície capacitiva 34 sobre o lado anterior 20 e afixada ao condutor eléctrico 25. Após se estender aproximadamente dois terços da placa de circuitos impressos 7, os condutores eléctricos 25, 26 desviam-se para o bordo longitudinal oposto 42 da placa de circuitos impressos 7 e estendem-se de novo paralelamente para eventualmente se ligarem com os ilhós para solda associados 36, 38. Soldados aos ilhós para solda 36, 38 ou 37, 39 existem condutores duplos torcidos associados 8, através dos quais pode ser conduzido o sinal derivado. As superfícies de contacto 21, 22, 23, 24 produzem o contacto eléctrico com as molas de contacto 9 dos contactos de bome de corte 3, 4 que formam a abertura central 14. A concretização paralela dos condutores eléctricos acima das superfícies de contacto 21, 22, 23, 24 tem um efeito magnético parcialmente auto-compensador com as molas de contacto 9 da régua de terminais 1. A subsequente concretização dos condutores eléctricos paralela mas estreita dos mesmos, porém mais próxima de condutores eléctricos, minimiza a diafonia para os conectores de ficha próximos e habilita um ajuste da impedância de resistência para prevenção de reflexões. De preferência, a distância entre os condutores eléctricos 25, 26 ou 27, 28 numa estreita área mais próxima é seleccionada de maneira a que o condutor duplo assim formado possua uma impedância de resistência próxima de 100 Ohms. Através da concretização quase igual de condutores eléctricos e superfícies capacitivas, é realizado
um acoplamento magnético e eléctrico exactamente definido entre o lado anterior 20 e o lado posterior 40. Com o cruzamento do condutor duplo 28 sobre o lado posterior 40 da placa de circuitos impressos 7 após atravessar aproximadamente metade da zona, onde os condutores eléctricos confinam em relação estreita com a placa de circuitos impressos 7 existe consequentemente uma compensação quase completa da diafonia entre os lados anterior 20 e posterior 40. Os respectivos condensadores de construção plana 32, 33 ou 34, 35 contribuem também para a compensação da diafonia entre o lado anterior 20 e posterior 40 e compensam essencialmente a influência das superfícies de contacto 21, 22 ou 23, 24. As superfícies capacitivas 32, 33 e 34, 35 são, de preferência, um pouco maiores do que as superfícies de contacto 21, 22, 23, 24 seleccionadas para a diafonia da régua de terminais 1 não-detectada pela auto-compensação magnética. A divisão da compensação numa parte indutiva (através de metade dos condutores eléctricos cruzados estreitos, adjacentes e paralelos) e uma parte capacitiva (superfícies capacitivas 32, 33 e 34, 35) na relagão supra-mencionada, resulta eventualmente num satisfatório ajuste da impedância de resistência e conduz, assim, a menores reflexões, conforme seria o caso numa compensação puramente indutiva ou puramente capacitiva.
Lisboa, 17 HM! »
Agente Gliclsf ía Piocrteiids industrial R.Castilho. £0í -3« E - 1070 LISBOA Teleís. 38513 39 - 38546 13

Claims (7)

1
REIVINDICAÇÕES 1. Placa de circuitos impressos para conectores de ficha em sistemas simétricos de técnicas de comunicações e de transmissão de dados, caracterizada pelo facto de os condutores eléctricos substancialmente paralelos do lado anterior (25, 26) estarem dispostos cobrindo de maneira quase igual os condutores eléctricos (27, 28) do lado posterior da placa de circuitos impressos (7) e um condutor eléctrico (28) do lado posterior cruzar por meio de duas metalizações de orifícios (29, 30), ligadas electricamente entre si, no lado anterior da placa de circuitos impressos (7) através de um condutor eléctrico (31), cruzarem um outro condutor eléctrico (27) do lado posterior.
2. Placa de circuitos impressos de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo facto dos condutores eléctricos (25, 26, 27, 28) serem dispostos tão apertadamente quanto possível ao longo de uma fenda (41) na placa de circuitos impressos.
3. Placa de circuitos impressos de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo facto dos condutores eléctricos (25, 26 ou 27, 28) dispostas na placa de circuitos impressos partirem das superfícies de contacto (21, 22 ou 23, 24) que derivam da placa de circuitos impressos após se estenderem aproximadamente um terço da placa de circuitos impressos (7) se desviarem, de maneira a prosseguirem em paralelo entre si, porém numa relação contígua mais estreita.
4. Placa de circuitos impressos de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo facto de nos condutores eléctricos (25, 26, 27, 28) estarem ligadas superfícies capacitivas (32, 34, 33, 35). 2
5. Placa de circuitos impressos de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo facto das superfícies capacitivas (32, 33, 34, 35) serem construídas um pouco maiores do que as superfícies de contacto associadas (22,24,21, 23).
6. Placa de circuitos impressos de acordo com a reivindicação 4 ou 5, caracterizada pelo facto das superfícies capacitivas (32, 33) estarem dispostas aproximadamente no centro da placa de circuitos impressos (7) numa parte dos condutores eléctricos (26, 28) e as superfícies capacitivas (34, 35) dispostas para os adicionais condutores eléctricos (25, 27) estarem colocadas na placa de circuitos impressos a jusante dos ilhós para solda (36, 37).
7. Placa de circuitos impressos de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo facto dos condutores eléctricos (25, 26 ou 27, 28) se desviarem aproximadamente um terço da placa de circuitos impressos (7) para um bordo longitudinal (42) partindo das superfícies de contacto (21, 22 ou 23, 24), para se estenderem então, de novo, paralelamente ao bordo longitudinal (42), embora numa relação contígua mais estreita, em que os condutores eléctricos (25, 26) do lado anterior se desviam paralelamente, após se estenderem aproximadamente dois terços da placa de circuitos impressos (7), estendendo-se perpendicularmente ao bordo longitudinal (42), desviam-se mais uma vez perpendicularmente aos ilhós para solda (36, 37, 38, 39), para se ligarem com os ilhós para solda associados (36, 38), e os condutores eléctricos (27, 28) do lado posterior se desviarem no sentido do primeiro ângulo de desvio, após se estenderem aproximadamente metade da placa de circuitos impressos (7), que um condutor eléctrico (28) cruza outro condutor eléctrico (27) no seu curso inclinado por intermédio das metalizações de orifícios (29, 30), de maneira a prosseguir em paralelo ao bordo longitudinal (42) e finalmente ser conectado com os ilhós para solda associados (37, 39). u“boa I 7 MAR. 2000A—_. àc. Li Américo da Silva Carvalho Agente Gviotat do Propriodsás Industrial R Castilho, 201 - 3.° E - 1070 LISBOA Teleis. 3851339 - 38546 13
PT95108378T 1994-08-09 1995-06-01 Placa de circuitos impressos para conectores de ficha PT697804E (pt)

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