TWI441398B - 具有在插頭插座配合點後注入擾亂串音之電容器的通訊插頭及相關連接器及方法 - Google Patents

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Description

具有在插頭插座配合點後注入擾亂串音之電容器的通訊插頭及相關連接器及方法
本發明大體而言係關於通訊連接器，且更特定而言係關於可在一廣泛頻率範圍內展現減小的串音之通訊連接器。
本申請案根據35 U.S.C. § 119(e)規定主張2009年6月11日提出申請之名稱為「具有在插頭插座配合點後注入擾亂串音之電容器的通訊插頭及相關連接器及方法(COMMUNICATIONS PLUGS HAVING CAPACITORS THAT INJECT OFFENDING CROSSTALK AFTER A PLUG-JACK MATING POINT AND RELATED CONNECTORS AND METHODS)」的第61/186,061號美國臨時專利申請案的優先權，其揭示內容之全文以引用之方式併入本文中。
電腦、傳真機、列印機及其他電子裝置例行地藉由通訊電纜連接至網路設備及/或至外部網路，例如網際網路。圖1圖解說明一電腦10可使用習用通訊插頭/插座連接而連接至網路設備20之方式。如圖1中所示，電腦10藉由一插接線組件11連接至安裝在一壁裝插座板19中之一通訊插座30。插接線組件11包括一含有複數個個別導體(例如，絕緣銅電線)之通訊電纜12及附接至電纜12之各別端之兩個通訊插頭13、14。通訊插頭13插入在提供於電腦10中之一通訊插座(圖1中未描繪)中，且通訊插頭14插入在通訊插座30前側中之一插頭孔口32中。當將通訊插頭14插入至插頭孔口32中時，通訊插頭14之插頭觸點(其通常稱為「刀形件」)(其透過通訊插頭14之頂表面及前表面上之槽15曝露)與通訊插座30之各別觸點(圖1中不可見)配合。通訊插頭13之刀形件類似地與提供於電腦10中之通訊插座(圖1中未描繪)之各別觸點配合。
通訊插座30包含接納並固持來自一電纜60之導體之一後端連接組件50。如圖1中所示，電纜60之每一導體個別地被按壓入提供於後端連接組件50中之複數個槽中之各別一者以在電纜60之每一導體與通訊插座30之間建立機械及電連接。電纜60中之每一導體之另一端可連接至(例如)網路設備20。壁裝插座板19通常安裝在(例如)一辦公大樓之一房間或辦公室之一牆壁(未顯示)上，且電纜60通常穿過大樓之牆壁及/或天花板中之線管到達網路設備20位於其中之一房間。插接線組件11、通訊插座30及電纜60提供複數個信號傳輸路徑，資訊信號可於該等路徑上在電腦10與網路設備20之間傳遞。應瞭解通常一個或一個以上插接板或開關連同額外的通訊電纜線路將包含在電纜60與網路設備20之間的電路徑中。然而，為易於說明，已自圖1中省略該等額外的元件且替代地將電纜60顯示為直接連接至網路設備20。
在用於互連電腦、網路設備、列印機及類似物之眾多電通訊系統中，資訊信號在一對導體(後文中為一「差分對」或僅為一「對」)而非在一單個導體上在各裝置之間傳輸。在該差分對之每一導體上傳輸之信號具有相等量值但相反相位，且該資訊信號作為在該對之兩個導體上載送之信號之間的電壓差而嵌入。當在一通訊電纜中之一導體(例如，一絕緣銅電線)上傳輸信號時，來自外部源(諸如閃電、電子設備、無線電臺等)之電雜訊可被該導體拾取，從而降級該導體所載送之信號之品質。當在一差分對導體上傳輸信號時，該差分對中之每一導體經常自該等外部源拾取大約相同量之雜訊。由於大約一相等量之雜訊添加至該差分對之兩個導體所載送之信號，因此該資訊信號通常不受干擾，此乃因該資訊信號係藉由對在該差分對之該兩個導體上所載送之信號求差來擷取；因此該雜訊信號藉由該相減過程抵消。
在眾多(若不是大多數)高速通訊系統中之電纜及連接器包含配置為四個差分對之八個導體。藉由串聯插頭、插座及電纜段以在兩個端裝置之間提供連通性而形成通道。在此等通道中，在一插頭與一插座配合時，該等導體與接觸結構在該插座及/或插頭內之接近及選路可產生電容及/或感應耦合。此外，由於四個差分對通常在一單個電纜中捆紮在一起，因此額外的電容及/或感應耦合可發生於每一電纜內該等差分對之間。連接器及電纜線路中之此等電容及感應耦合導致另一類型之雜訊，其稱為「串音」。
一通訊系統中之「串音」係指自在一第二「干擾」差分對上傳輸之一信號感應至一第一「受擾」差分對之導體上之不需要信號能量。所感應「串音」可包含近端串音(NEXT)以及遠端串音(FEXT)兩者，該近端串音(NEXT)係在對應於同一位置處之一源之一輸入位置處量測之串音(亦即，其所感應電壓信號沿與一不同路徑中之一始發、干擾信號之方向相反之一方向行進之串音)，該遠端串音(FEXT)係在對應於該輸入位置處之一源之輸出位置處量測之串音(亦即，其信號沿與該不同路徑中之該干擾信號相同之方向行進之串音)。兩種類型之串音皆包括干涉受擾差分對上之資訊信號之一不期望雜訊信號。
可使用各種技術來減小通訊系統中之串音，諸如，例如緊緊地絞繞一電纜中之成對導體，藉此以不和諧地相關之不同比率絞繞不同對，以使得該電纜中之每一導體自包含於該電纜中之其他差分對中之每一者之兩個導體拾取大約相等量之信號能量。若可維持此條件，則該串音雜訊可顯著減小，此乃因每一差分對之導體載送相等量值但相反相位之信號，以使得由一差分對之兩個導體添加至該電纜中之其他導體之串音趨於抵消。
儘管此絞繞該等導體及/或各種其他已知技術可大致減小電纜中之串音，但大多數通訊系統包含電纜及通訊連接器(亦即，插座、插頭及連接區塊等)兩者，該等通訊連接器將該等電纜互連及/或將該等電纜連接至電腦硬體。不幸的是，多年前所採用之連接器組態通常不能在該連接器硬體中維持每一差分對之導體距其他差分對之導體之一均勻距離。此外，為了維持與已安裝之連接器硬體之回朔相容性，大多數情況下不改變連接器組態。如此，在當前及先已存在連接器中，每一差分對之導體趨於在其他導體對中之每一者上感應不等量之串音。因此，眾多當前連接器設計通常引入某一量之NEXT及FEXT串音。
依據某些工業標準(例如，2002年6月20日經電信工業協會批准之TIA/EIA-568-B.2-1標準)，一通訊系統中之每一插座、插頭及電纜段可包含一共八個導體1至8，該八個導體構成四個差分對。該等工業標準規定，在至少其中一模組化插頭之觸點(刀形件)與模組化插座之觸點配合之連接區域(本文中稱為「插頭插座配合區域」)中，八個導體對準成一列，其中如圖2中所繪示規定四個差分對。如彼等熟悉此項技術者所已知，在TIA/EIA 568類型B組態下，圖2中之導體4與5構成對1，導體1與2構成對2，導體3與6構成對3且導體7與8構成對4。如彼等熟悉此項技術者所已知，導體1、3、5及7構成「尖頂」導體，且導體2、4、6及8構成「環形」導體。
如圖2中所示，在插頭插座配合區域中，差分對之導體距其他差分對之導體之距離不等。舉例而言，對2之導體1及2距對3之導體3不同之距離。因此，差分電容及/或感應耦合發生於對2與3之導體之間，該耦合產生NEXT及FEXT兩者。相關於模組化插頭及模組化插座中之其他差分對發生類似差分耦合。此差分耦合通常發生於模組化插頭之刀形件中及模組化插座之觸點之至少一部分中。
隨著通訊系統之操作頻率之增加，插頭及插座連接器中之串音成為一更顯著之問題。為解決此問題，開發包含補償串音電路之通訊插座，該等補償串音電路引入用於抵消一直在插頭插座配合區域中引入之大量「擾亂」串音之補償串音。特定而言，為抵消在一插頭插座連接器中由於一第一差分對之一第一導體比該第一差分對之第二導體更強烈地與一第二差分對之兩個導體中之一第一者感應及/或電容耦合而產生之「擾亂」串音，插座經設計以使得第一差分對之第二導體稍後在該插座中將與第二差分對之兩個導體中之第一者電容及/或感應耦合以提供一「補償」串音信號。由於差分對之第一及第二導體載送相等量值但相反相位之信號，因此只要以此一方式感應之「補償」串音信號之量值等於「擾亂」串音信號之量值，則在插座中稍後引入之補償串音信號可大致抵消該擾亂串音信號。
圖3係一插頭插座連接器60(亦即，一RJ-45通訊插頭70與一RJ-45通訊插座80配合)之一示意圖，其圖解說明上文所述串音補償方案可如何實施。如圖3中之箭頭(其表示一信號自插頭70流動至插座80之時間軸)所示，具有一第一極性(此處藉由「+」符號任意顯示為具有一正極性)之串音自一第一差分對之導體感應至一第二差分對之導體上。舉例而言，當一信號在插頭70之對3上傳輸時，既在插頭70中且又在插座80之插頭插座配合區域部分中，對3之導體3上之信號將感應比對3之導體6將感應至對1之導體4上之電流量大之一電流量至對1之導體4上，藉此在對1上產生一「擾亂」串音信號。藉由配置插座80之一後部中之導電路徑以包含(例如)導體3與5之間的一電容器及/或具有導體3與5之間的感應耦合，可在插座80中引入將至少部分抵消對1上之擾亂串音信號之一個或多個「補償」串音信號。用於產生此一補償串音信號之一替代方法將係設計插座80以提供導體4與6之間的電容及/或感應耦合，此乃因導體6所載送之信號具有與導體3所載送之信號相反之一極性。
儘管圖3之經簡化實例論述提供抵消自導體3至導體4感應之差分串音(亦即，對3至對1串音之部分)之補償串音，但應瞭解工業標準化連接器組態導致各種差分對之間的擾亂串音，且補償串音電路通常提供於插座中用於減小多於一對組合之間的擾亂串音。
圖4係圖解說明上文關於圖3所論述之擾亂串音信號及補償串音信號隨時間變化之一示意圖形。在插頭刀形件中及在插座之插頭插座配合區域中，在上文實例中所論述之擾亂串音信號係自導體3感應至導體4上之信號能量減去自導體6感應至導體4上之信號能量。此擾亂串音在圖4中由向量A0 表示，其中所述向量之長度表示串音之量值且所述向量之方向(向上或向下)表示串音之極性(正或負)。應瞭解擾亂串音在某種程度上通常將分佈在整個時間軸上，此乃因差分耦合通常開始於電纜之電線(例如，導體3與6)沒有絞繞之點且繼續穿過插頭刀形件且至插座80之插座接觸區域中(且或許甚至進一步至插座80中)。然而，為易於說明，將此分佈式串音表示為具有等於分佈式串音之總和之一量值之一單個串音向量A0 ，其位於差分耦合區域之加權中點處(本文中稱為一「集總近似」)。
如圖4中進一步顯示，插座80中之補償串音電路(例如，導體4與6之間的一電容器)感應一第二串音信號至對1上，該串音信號在圖4中由向量A1 表示。由於串音補償電路位於插座電線觸點之後(相對於沿從插頭70至插座80之向前方向行進之一信號)，因此補償串音向量A1 位於時間軸上較向右側處。補償串音向量A1 具有與擾亂串音向量A0 之極性相反之一極性，此乃因導體3及6載送相反相位之信號。
導體上所載送之信號係交流信號，且因此信號之相位隨時間改變。由於補償串音電路通常位於相當靠近插頭插座配合區域之處(例如，小於一英吋遠)，因此擾亂串音區域與補償串音電路之間的時間差(延遲)係相當小，且因此，對於低頻率信號而言相位之改變同樣係小。因而，關於低頻率信號(例如，具有一小於100 MHz之頻率之信號)，補償串音信號可經設計以幾乎準確地抵消擾亂串音。
然而，對於較高頻率信號而言，向量A0 與A1 之間的相位改變可變為顯著。此外，為了滿足現代電腦系統之通量要求之增加，存在對較高頻率連接之一不斷增加之要求。圖5A係圖解說明補償串音向量A1 之相位如何因向量A0 與A1 之間的時間延遲將改變一角度φ之一向量圖。作為此相位改變φ之一結果，向量A1 不再自向量A0 偏移180°，而係偏移180°-φ。因此，補償串音向量A1 將不完全抵消擾亂串音向量A0 。此可以圖形方式在圖5B中看出，圖5B圖解說明向量A0 與A1 之相加如何仍然剩餘一殘餘串音向量。圖5B還解釋抵消程度隨φ變大而降低。因此，由於在較高頻率下相位改變增加，因此上文所述串音補償方案不能完全補償擾亂串音。
Adriaenssens等人之美國專利第5,997,358號(後文為「'358專利」)闡述用於插頭插座連接器之多級串音補償方案，該方案可用於提供顯著改良之串音抵消，特別係在較高頻率下。'358專利之全部內容藉此以引用方式併入本文中，如同在本文中完整陳述一般。依據'358專利之教示，通常可在插座中添加一個或多個補償串音級，該等補償串音級一起減小或大致抵消所關注頻率下之擾亂串音。可將該補償串音設計(例如)至插座之引線框電線中及/或至電連接至引線框之一印刷佈線板中。
如在'358專利中所論述，由每一級所感應之補償串音信號之量值及相位經選擇以使得當與來自其他級之補償串音信號組合時，其提供一複合補償串音信號，該複合補償串音信號大致抵消在一所關注頻率範圍中之擾亂串音信號。在此等多級補償方案之實施例中，第一補償串音級(其可包含多個子級)具有與擾亂串音之極性相反之一極性，而第二補償串音級具有與所述擾亂串音之極性相同之一極性。
圖6A係串音對時間之一示意圖形，其圖解說明在修改圖3之插座以實施多級補償之情況下擾亂及補償串音之位置(繪示為集總近似)。如圖6A中所示，在插頭中及插頭插座配合區域中感應之擾亂串音信號可由向量B0 表示，該向量具有等於分佈式擾亂串音之總和之一量值且位於感應擾亂串音之耦合區域之加權中點處。如圖6A中進一步顯示，插座中之補償串音電路感應由向量B1 表示之一第二串音信號。由於該串音補償電路位於插座電線觸點之後(相對於沿向前方向行進之一信號)，補償串音向量B1 位於時間軸上較向右側之處。補償串音向量B1 具有與擾亂串音向量B0 之極性相反之一極性。此外，補償串音向量B1 之量值大於擾亂串音向量B0 之量值。最後，提供一第二補償串音向量B2 ，其位於時間軸上更向右側之處。補償串音向量B2 具有與串音向量B1 之極性相反之一極性，且因此，其極性與擾亂串音向量B0 之極性相同。
圖6B係一向量求和圖，其圖解說明在一選定頻率下，圖6A之多級補償串音向量B1 及B2 可如何抵消擾亂串音向量B0 。圖6B提取來自圖6A之串音向量，且將其繪製在視覺上圖解說明每一串音向量之量值及相位之一向量圖上。在圖6B中，向量B1 及B2 之虛線版本係提供用於顯示在一選定頻率下三個向量B0 、B1 及B2 可如何經設計以大約共計為零。特定而言，如圖6B中所示，第一補償串音級(B1 )顯著過補償擾亂串音。然後使用第二補償串音級(B2 )來使串音之總和回到圖形之原點(此指示在該選定頻率下大致完全抵消)。揭示於'358專利中之該等多級(亦即，兩個或更多個)補償方案可比在一單個級處添加補償之方案更有效地減小NEXT。
可將第一補償級放置在各種位置處。第6,350,158、6,165,023、6,139,371、6,443,777及6,409,547號美國專利揭示具有實施於插座電線觸點之自由端上或連接至其之串音補償電路之通訊插座。'358專利揭示具有實施於一印刷電路板上且連接至插座電線觸點之安裝端之串音補償電路的通訊插座。
依據本發明之實施例，提供包含一插頭外殼之通訊插頭。複數個插頭觸點成一列至少部分地安裝在該插頭外殼內。該等插頭觸點配置為插頭觸點差分對。該等插頭觸點差分對中之每一者具有一尖頂插頭觸點及一環形插頭觸點。提供一第一電容器，該第一電容器經組態以在當穿過該等尖頂插頭觸點中之一第一者傳輸至一配合插座之一觸點之一信號到達該配合插座之該觸點時之時間點之後的一時間點處自該等尖頂插頭觸點中之該第一者注入串音至該等環形插頭觸點之一第一者。
在某些實施例中，該第一電容器可與該等尖頂插頭觸點中之該第一者及該等環形插頭觸點中之該第一者分離，且該第一電容器之一第一電極耦合至該等尖頂插頭觸點中之該第一者之一非信號電流載送部分且該第一電容器之一第二電極耦合至該等環形插頭觸點中之該第一者之一非信號電流載送部分。該等尖頂插頭觸點中之該第一者及該等環形插頭觸點中之該第一者可直接彼此毗鄰地安裝在該外殼中且可隸屬於該複數個插頭觸點差分對中之不同者。在某些實施例中，該等插頭觸點可安裝在一印刷電路板(例如，作為骨架式插頭刀形件)上，且該第一電容器可實施於該印刷電路板內。
在其中該插頭包含一印刷電路板之某些實施例中，可提供以供八個插頭觸點(亦即，四個差分對)。每一插頭觸點可包含安裝在該印刷電路板中之各別第一端及第二端，其中每一插頭觸點之該第一端比每一插頭觸點之該第二端靠近該印刷電路板之一前邊緣。在此等實施例中，該等插頭觸點中之每一者可具有自每一插頭觸點之該第二端延伸至該插頭觸點之一插頭插座配合點之一各別信號電流載送路徑。在其他實施例中，該等插頭觸點中之每一者可具有自每一插頭觸點之該第一端延伸至該插頭觸點之一插頭插座配合點之一各別信號電流載送路徑。在又其他實施例中，每一差分對之該等插頭觸點中之一第一者具有自每一插頭觸點之該第二端延伸至該插頭觸點之一插頭插座配合點之一各別信號電流載送路徑，且每一差分對之該等插頭觸點中之一第二者具有自每一插頭觸點之該第一端延伸至該插頭觸點之一插頭插座配合點之一各別信號電流載送路徑。在某些實施例中，每一插頭刀形件具有一突出部，毗鄰插頭刀形件上之該等突出部可沿不同方向延伸。
在某些實施例中，該第一電容器可藉由非該等插頭觸點之該第一者之部分之一導電元件連接至該等尖頂插頭哦觸點中之該第一者之該非信號電流載送部分。此外，在某些情況中，該第一電容器可產生該等尖頂插頭觸點中之該第一者與該等環形插頭觸點中之該第一者之間的電容串音之至少75%。上文所論述之插頭可附接至具有複數個導體以提供一插接線之一通訊電纜之一端。
在某些實施例中，該第一電容器之一第一電極可係為該等尖頂插頭觸點中之該第一者之一非信號電流載送部分之部分之一第一平板狀延伸部，且該第一電容器之一第二電極可包括為該等環形插頭觸點之該第一者之一非信號電流載送部分之部分之一第二平板狀延伸部。在其他實施例中，該第一電容器之一第一電極可耦合至該等尖頂插頭觸點中之該第一者之一非信號電流載送部分，且該第一電容器之一第二電極可耦合至該等環形插頭觸點中之該第一者之一信號電流載送部分。
依據本發明之進一步實施例，提供包含一插頭外殼及複數個插頭觸點之通訊觸點，該複數個插頭觸點成一列至少部分地安裝在該插頭外殼內。該等插頭觸點配置為複數個尖頂及環形插頭觸點差分對。此等插頭包含一第一電容器，其具有藉由一第一大致非信號電流載送導電路徑連接至該等尖頂插頭觸點中之一第一者之一插頭插座配合點之一第一電極及藉由一第二大致非信號電流載送導電路徑連接至該等環形插頭觸點中之一第一者之一插頭插座配合點之一第二電極。該第一尖頂插頭觸點及該第一環形插頭觸點係該複數個插頭觸點差分對中之不同者之部分。
在某些實施例中，該第一尖頂插頭觸點及該第一環形插頭觸點在該列中彼此鄰接安裝。該第一電容器可形成於一印刷電路板內。在某些情況中，該第一尖頂插頭觸點可係一骨架式插頭觸點，該骨架式插頭觸點具有：一第一端，其安裝在該印刷電路板中，該第一端藉由穿過該印刷電路板之一第一導電路徑直接連接至安裝在該印刷電路板中之一第一電線連接端子；一中間部分，其至少一部分經組態以接合一配合插座之一觸點；及與該第一端相對之一第二端。該第一尖頂插頭觸點之該第二端可藉由該第一大致非信號電流載送導電路徑直接連接至該第一分離電容器之該第一電極。
依據本發明之進一步實施例，提供減小一通訊連接器中所產生之串音之方法。該連接器包括：一插頭，其具有在一插頭插座配合點處與一配合插座之八個插座觸點中之各別一者配合之八個插頭觸點，該等八個經配合至插頭及插座觸點組中之每一者係穿過該連接器之八個導電路徑中之各別一者之部分，該八個導電路徑配置為第一至第四導電路徑差分對。依據此等方法，在該第一導電路徑差分對之該等導電路徑中之一者與該第二導電路徑差分對之該等導電路徑中之一者之間提供一插頭電容器。此插頭電容器經組態以在沿自該插頭至該插座之方向或自該插座至該插頭之方向於該第一導電路徑差分對上傳輸之一信號到達該插頭插座配合點時之時間點之後的時間點處注入串音於該第一與第二導電路徑差分對之間。
在某些實施例中，亦可在該第一導電路徑差分對之該等導電路徑中之一者與該第二導電路徑差分對之該等導電路徑中之一者之間提供一插座電容器。該插座電容器可經組態以在當沿自該插頭至該插座之方向或自該插座至該插頭之方向於該第一導電路徑差分對上傳輸一信號時之插頭插座配合點之後的一時間點處注入串音於該第一與第二導電路徑差分對之間。在此等實施例中，該插頭電容器及該插座電容器可在當沿自該插頭至該插座之方向傳輸一信號時之大致相同時間點處注入該串音。該插頭電容器可注入具有一第一極性之串音，且該插座電容器可注入具有與該第一極性相反之一第二極性之串音。
在某些實施例中，該插頭電容器可係與該等插頭觸點分離之一離散電容器，其耦合與彼此緊靠之該等插頭觸點中之一第一者及該等插頭觸點中之一第二者相關聯之該等導電路徑之間的能量。該插頭電容器之一電極可藉由一非信號電流載送路徑直接連接至該等插頭觸點中之該第一者之一非信號電流載送部分。
依據本發明之又進一步實施例，提供藉由一配合的插頭插座連接減小一第一導電路徑差分對與一第二導電路徑差分對之間的串音之方法。依據此等方法，在該插頭中提供一第一電容器，其耦合在該第一導電路徑差分對裝置該等導電路徑中之一第一者與該第二導電路徑差分對之該等導電路徑中之一第一者之間。在該插座中提供一第二電容器，其耦合在該第一導電路徑差分對之該等導電路徑中之該第一者與該第二導電路徑差分對之該等導電路徑中之該第一者之間。該第一電容器及該第二電容器經組態以在當沿自該插頭至該插座之方向於該第一導電路徑差分對上傳輸一信號時之大致相同時間點處自該第一導電路徑差分對注入串音至該第二導電路徑差分對。
在某些實施例中，該第一電容器及該第二電容器亦在當沿自該插座至該插頭之方向於該第一導電路徑差分對上傳輸一信號時之大致相同時間點處自該第一導電路徑差分對注入串音至該第二導電路徑差分對。在某些實施例中，該第一電容器及該第二電容器當於該第一導電路徑差分對上傳輸一信號時自該第一導電路徑差分對注入大致相同量之串音至該第二導電路徑差分對。該第一電容器可注入具有一第一極性之串音，且該第二電容器可注入具有與該第一極性相反之一第二極性之串音，在某些實施例中，可在該等導電路徑中之其他者之間提供額外電容器。
依據本發明之又額外實施例，提供插頭插座通訊連接，其包含：具有一插頭孔口及複數個插座觸點之一通訊插座，及經組態以接納於該通訊插座之該插頭孔口內之一通訊插頭，該通訊插頭包含複數個插頭哦觸點，其中該等插頭觸點中之至少某些插頭觸點及該等插座觸點中之某些插座觸點包含一非信號電流載送端。該通訊插座包含至少一第一插座電容器，其連接在該等插座觸點中之一第一者之該非信號電流載送端與該等插座觸點中之一第二者之該非信號電流載送端之間。該通訊插頭包含至少一第一插頭電容器，其連接在該等插頭觸點中之一第一者之該信號電流載送端與該等插頭觸點中之一第二者之該非信號電流載送端之間。
在某些實施例中，該插頭進一步包含一插頭印刷電路板，且該第一插頭電容器位於該插頭印刷電路板上且經由各別第一及第二非信號電流載送導電路徑連接至該等插頭觸點中之該第一者及第二者之該非信號電流載送端。該第一插頭電容器可包含該第一插頭觸點之與該第二插頭觸點之一非信號電流載送部分電容耦合之一非信號電流載送部分。該第一插頭電容器及該第一插座電容器可經組態以引入在時間上大致對準之串音信號。該等插頭觸點中之每一者可包括一電線，該電線具有安裝在一印刷電路板中之一第一信號電流載送端及一第二非信號電流載送端。
依據本發明之又進一步實施例，提供插頭插座通訊連接，其包括具有複數個插頭觸點之一通訊插頭、一通訊插座及一第一反應性耦合電路，該反應性耦合電路具有為該通訊插座之部分之一第一導電元件及為該通訊插頭之部分之一第二導電元件。此第一反應性耦合電路注入一補償串音信號，該補償串音信號至少部分地抵消產生於兩個毗鄰插頭觸點之間之一擾亂串音信號。
依據本發明之額外實施例，提供插接線，其包含一通訊電纜，該通訊電纜包括含於一電纜護套內且組態為第一至第四絕緣導體差分對之第一至第八絕緣導體。一RJ-45通訊插頭附接至該通訊電纜之一第一端。此RJ-45通訊插頭包括一插頭外殼及第一至第八插頭觸點，該等插頭觸點電連接至該第一至第八絕緣導體中之各別者以提供四個插頭觸點差分對。該RJ-45通訊插頭亦包含至少部分地安裝在該插頭外殼內之一印刷電路板。該印刷電路板包含一第一電容器(例如，一插指狀電容器或一平板電容器)，其注入串音於該等插頭觸點差分對之一第一者與一第二者之間，該串音具有與在該插座接觸區域中注入於該第一與該第二插頭觸點差分對之間之串音相同之極性。
依據本發明之又進一步實施例，提供插接線，其包含包括第一至第八絕緣導體之一通訊電纜及附接至該通訊電纜之一第一端之一RJ-45通訊插頭。該RJ-45通訊插頭包括一插頭外殼及連接至該通訊電纜之該第一至第八絕緣導體之各別者之第一至第八插頭觸點。該第一至第八插頭觸點中之至少某些插頭觸點包含將該插頭觸點實體及電連接至其各別絕緣導體之一電線連接端子、經組態以接合一配合通訊插座之一接觸元件之一插座電線接觸區域、位於該電線連接端子與該插座電線接觸區域之間的一信號電流載送區域、經組態以與該等插頭觸點中之一毗鄰者電容耦合至一平板電容器區域及將該平板電容器區域連接至該信號電流載送區域之一薄延伸區域。
下文將參照隨附圖式更具體地闡述本發明。本發明並不限於所圖解說明之實施例；而是，此等實施例意欲向彼等熟習此項技術者全面及完整地揭示本發明。在該等圖式中，通篇中相同編號指代相同元件。出於清晰之目的，可誇大某些部件之厚度及尺寸。
為易於說明，本文可使用諸如「在下面」、「在以下」、「下部」、「在上」、「上部」、「頂部」、「底部」等空間相對性術語來闡述如圖中所圖解說明之一個元件或特徵與另一(多個)元件或特徵之關係。應瞭解，該等空間相對性術語亦意欲囊括除圖中所繪示之定向外裝置在使用或運作中之不同定向。舉例而言，若將該等圖中之裝置翻轉，則闡述為位於其他元件或特徵「下面」或「下方」之元件將定向於其他元件或特徵「上」。因此，實例性術語「在下面」囊括在上及在下面之一定向。裝置亦可按其他方式定向(旋轉90度或處於其他定向)且可相應地闡釋本文所用空間相對性描述語。
為簡潔及/或清晰起見，可能不詳細闡述眾所習知之功能或構造。如本文中所使用，措詞「及/或」包含所列舉相關聯物項中之一者或多者之任一及全部組合。
本文中所使用之術語僅用於闡述特定實施例之目的而並非意欲限制本發明。如本文中所使用，單數形式「一(a)」、「一(an)」及「該(the)」亦意欲包含複數形式，除非上下文另外明確指明。應進一步瞭解，當此說明書中使用術語「包括(comprises)」、「包括(comprising)」、「包含(includes)」及/或「包含(including)」時，其說明存在所陳述特徵、操作、元件及/或部件，但並不排除存在或添加一個或多個其他特徵、操作、元件、部件及/或其群組。
除非另有規定，否則本文中所使用之所有術語(包含技術及科學術語)具有與熟習本發明所屬技術者所共知之相同含義。應進一步瞭解，應將術語(諸如常用字典中所定義之彼等術語)闡釋為具有與其在相關技術背境中之含義相一致之含義，而不應以理想化或過分形式化之意義來闡釋，除非本文中明確規定如此。
本文中，術語「經附接」、「經連接」、「經互連」、「接觸」、「經安裝」及類似術語可意指各元件之間的直接或間接附接或接觸，除非另有說明。
應注意圖9A至9B及圖10A至10B係意欲圖解說明根據本發明之實施例之連接器及方法可如何提供改良之效能之示意圖形。因此，應瞭解圖9A至9B及圖10A至10B不一定意欲顯示準確的向量量值及/或各向量之間的準確時間延遲。相反，圖9A至9B及圖10A至10B在性質上係示意性且圖解說明(舉例而言)根據本發明之實施例之技術可如何用來大致對準某些串音向量以提供提高的串音抵消。
本文中，術語「導電跡線」係指在一佈線板(例如，一印刷電路板)上自一第一點延伸至一第二點之一導電段。通常，一導電跡線包括銅或其他金屬之一細長條帶，其在佈線板上自該第一點延伸至該第二點。
本文中，使用術語「信號電流載送路徑」來指代其上一資訊信號將於其自一通訊連接器(例如，一插頭、一插座、一配合的插頭插座連接等)之輸入至輸出之路途上行進的一電流載送路徑。信號電流載送路徑可藉由串聯以下各項來形成：一佈線板上之一個或多個導電跡線、實體及電連接一佈線板之不同層上之導電跡線之金屬填充孔口、觸點電線或插頭刀形件之各部分、導電墊及/或可在其上傳輸一資訊信號之各種其他導電部件。自一信號電流載送路徑延伸且然後延伸至死端之分支(例如，舉例而言自信號電流載送路徑開始之形成一插指狀電容器之電極中之一者之一分支)不被認為係信號電流載送路徑之部分，即使此等分支電連接至信號電流載送路徑。儘管一少量電流(例如在100 MHz下為在連接器之輸入處傳入之電流之1%，在500 MHz下或許為在連接器之輸入處傳入之電流之5%)將流入此等死端分支，流入此等死端分支之電流通常不流到連接器之對應於連接器之接收輸入資訊信號之輸入之輸出。本文中，流入此等死端分支中之電流稱為一「耦合電流」，而沿一信號電流載送路徑流動之電流在本文中稱為一「信號電流」。
根據本發明之實施例之插座電線觸點及插頭刀形件可包含為信號電流載送路徑之部分之一第一部分及不為信號電流載送路徑之部分(亦即，「非信號電流載送部分」)之一第二部分。舉例而言，圖7係安裝在一插座100之一印刷電路板110上之一插座電線觸點120之一邊視圖(僅顯示插座100之通訊插入件及一單個插座電線觸點120及IDC 130以簡化該等圖式)。如圖7中所示，與插座100配合之一插頭之一刀形件90(在圖7中僅繪示相關聯插頭刀形件)接觸插座電線觸點120之包括插頭插座配合點122之一中間部分。透過插頭刀形件90傳輸至插座100之一資訊信號沿由圖7中之箭頭所指示之一信號電流載送路徑105傳輸穿過插座100。如圖7中所示，此信號電流載送路徑105自插座電線觸點120上之插頭插座配合點122延伸，穿過插座電線觸點120之安裝端124、沿印刷電路板110上或其中之一導電跡線112到達信號離開插座100之一IDC 130。插座100還包含提供於印刷電路板110前部處之一平板電容器140。插座電線觸點120經由與插座電線觸點120之遠端124配合之一接觸墊114電連接至此電容器140之一第一電極142。電容器140之第二電極144經由一第二接觸墊及穿過印刷電路板110之一金屬電鍍孔口(圖7中未顯示)電連接至一第二插座電線觸點(圖7中未顯示)之遠端。儘管插座電線觸點120之遠端124及第一電極142電連接至信號電流載送路徑105，其等形成自該信號電流載送路徑偏離之一死端分支。因此，僅耦合電流將填充插座電線觸點120之遠端124及平板電容器140，且插座電線觸點120上之信號電流將不流過插座電線觸點120之遠端124及平板電容器140。本文中，將一插座或插頭觸點之為通常僅載送耦合電流而不載送信號電流之死端分支之部分(例如，圖7之插座電線觸點120之遠端124)稱為該觸點之「非信號電流載送」部分。
各種工業標準規定必須使用測試插頭來測試插座以符合所述標準。舉例而言，TIA/EIA-568-B.2-1之表E.2及E.4或「類別6」標準分別闡述在測試通訊插座中必須使用以符合類別6之「高」、「低」及「中間」測試插頭之對至對NEXT及FEXT級。此等測試插頭要求因此有效地需要符合類別6之插座經組態以補償「高」、「低」及「中間」測試插頭之NEXT及FEXT級。其他工業標準(例如，類別6A標準)具有類似要求。因此，儘管存在可用於設計具有較低對至對NEXT及FEXT級之RJ-45通訊插頭之技術，但現有RJ-45通訊插頭及插座之安裝基礎具有分別基於工業標準所規定插頭串音級設計之擾亂串音級及串音補償電路。因此，降低插頭中之串音通常已不係用於進一步減小串音級以允許在甚至較高頻率下之通訊之選項，此乃因此等較低串音插座及插頭通常(在沒有特別設計特徵之情形下)在結合符合工業標準之插頭及插座安裝基礎一起使用時將展示減小之效能。
本發明之實施例係關於通訊連接器，其中此等連接器之首要實例係一通訊插座及一通訊插頭以及其組合(但應瞭解本發明還可用在其他類型通訊連接器中，例如，舉例而言連接區塊)。根據本發明之實施例之通訊連接器可展示減小之串音級及/或可在高頻率下運作。此發明還囊括減小通訊連接器中之串音之各種方法。
依據本發明之實施例，提供其中插頭中產生之擾亂串音(例如，NEXT)中之至少某些串音與插座中產生之補償串音在時間上大致對準的插頭插座通訊連接器。藉由在時間上大致對準此等串音向量，可實現更完全之串音補償。在某些實施例中，擾亂及補償串音可藉由使用連接至插頭觸點之非信號電流載送部分之一第一組電容器及連接至插座之插座電線觸點之非信號電流載送端之一第二組電容器來大致對準。
特定而言，已發現當電容串音電路(例如，一插指狀電容器)連接至或實施於插頭或插座觸點之非信號電流載送端中時，對於沿向前方向(亦即，自插頭至插座)傳輸之信號及沿向後方向(亦即，自插座至插頭)傳輸之信號兩者，由此等電容器注入之串音在時間上皆出現在插頭插座配合點(亦即，其中插頭觸點機械及電接合插座觸點之點)之後。因而，此等電容串音電路之串音向量出現在一串音時間線(例如，上文圖4之時間線)上之位置相依於信號之方向(亦即，向前或向後)。
現在將相關於配合在一起以形成一經配合之插頭插座連接器200之一通訊插頭210及一通訊插座220圖解說明上文概念。下文之分析僅集中在經配合插頭插座連接器200中自差分對中之一第二者感應在該等差分對中之一者上之串音(亦即，在電線對在TIA/EIA-568-B.2-1標準中按照「B」佈線選項所規定之情形下，當一信號在對3上傳輸時在對1上感應之串音)。然而，應瞭解當一信號在對1上傳輸時同樣在對3上感應串音，且串音通常以一類似方式在一插頭插座連接中之對組合中之每一者之間感應。
圖8係形成經配合插頭插座連接器200之插頭210及插座220之一分解透視圖。如圖8中所示，插頭210附接至一電纜212且具有八個插頭刀形件214。插座220包含複數個插座電線觸點224(其在圖8中個別地標記為插座電線觸點224a至224h)，其各自具有安裝在一印刷電路板230之一中間部分中之一固定端229及接納於毗鄰印刷電路板230之向前邊緣之一心軸下面之一自由遠端228。每一插座電線觸點224具有一插頭插座配合點222，在此處觸點224與插頭刀形件214之各別一者配合。在TIA 568B位置3及6中之插座電線觸點224c及224f包含其中此等插座電線觸點交換位置之一交越件226。複數個IDC輸出端子240亦包含在插座220上。
圖8A至8C係顯示印刷電路板230之前三個層(其中圖8A顯示頂層，圖8B顯示頂層之下一層，依此類推)中之每一者之向前部分之部分俯視圖。如圖8A中所示，四個導電接觸墊273至276提供於印刷電路板230之頂表面之向前邊緣附近。當插頭210插入插座220中以與插座電線觸點224接觸時，插頭210之刀形件及/或外殼迫使插座電線觸點224之遠端228朝向印刷電路板230之頂表面向下偏斜。作為此偏斜之一結果，插座電線觸點224c至224f中之每一者之遠端228與接觸墊273至276中之各別一者實體及電接觸，該等接觸墊中之每一者直接位於插座電線觸點224c至224f中之各別一者之遠端228下面。
如圖8A中所示，一各別導電跡線將接觸墊273至276中之每一者連接至一各別金屬填充通孔273'至276'。如圖8B所示，金屬電鍍通孔273'將接觸墊273電連接至一插指狀電容器232之第一電極，而金屬電鍍通孔275'將接觸墊275電連接至插指狀電容器232之第二電極。以此方式，接觸墊273、275用來將插指狀電容器232連接至插座電線觸點224c及224e，藉此提供對1與3之間的第一級電容串音補償，其連接在插座電線觸點224c及224e之非信號電流載送端處。類似地，如圖8C中所示，金屬電鍍通孔274'將接觸墊274電連接至一插指狀電容器234之第一電極，而金屬電鍍通孔276'將接觸墊276電連接至插指狀電容器234之第二電極。以此方式，接觸墊274、276用來將插指狀電容器234連接至插座電線觸點224d及224f，藉此提供對1與3之間的額外第一級電容串音補償，其連接在插座電線觸點224d與224f之非信號電流載送端處。
插座220還包含印刷電路板230上之插指狀電容器236、238(在圖中不可見)，該等電容器連接至印刷電路板230上之金屬電鍍孔，該等金屬電鍍孔固持電連接至插座電線觸點224c至224f之IDC。特定而言，電容器236(圖8中不可見)耦合在連接至插座電線觸點224c及224d之IDC之金屬電鍍孔之間，且電容器238(該等圖中不可見)耦合在連接至插座電線觸點224e及224f之IDC之金屬電鍍孔之間。
圖9A係沿向前方向行進穿過插頭插座連接器200之信號之一串音時間線。在形成圖9A中，已假設插頭210中之擾亂串音(亦即，插頭210中自對3之導體至對1之導體上之串音)包括感應耦合C0LI 及電容耦合C0C -兩種類型之耦合自導體3至導體4且自導體6至導體5發生。在一習用插頭中，感應耦合C0L1 通常發生於自電纜212進入插頭210中之絕緣電線及插頭刀形件214(其中導體3及4之刀形件彼此直接毗鄰且導體5及6之刀形件彼此直接毗鄰)兩者中。電容耦合C0C 大部分發生在其中毗鄰插頭刀形件如同平板電容器之作用之插頭刀形件214中。
存在於插座220中之自對3至對1之串音通常更複雜。出於此實例之目的，已假設擾亂感應串音C0L2 存在於插座電線觸點224中插頭插座配合點222與交越位置226之間，在交越位置處導體3與6之插座電線觸點彼此上交叉。儘管在插座電線觸點224之此部分中還存在某些量擾亂電容耦合，但此電容串音級係相對小且此處為簡化分析忽略不計。
如上文所論述，一第一插指狀電容器232耦合在插座電線224c與224e之遠端228之間，且一第二插指狀電容器234耦合在插座電線224d與224f之遠端228之間。電容器232、234產生一電容補償串音C1C 。串音C1C 之極性與串音向量C0L1 、C0L2 及C0C 之極性相反。插座電線觸點224之遠端228為非信號電流載送，此乃因穿過插座220之信號電流載送路徑自插座電線觸點224上之插頭插座配合點222伸展穿過觸點224之安裝基礎部分229到達印刷電路板230上。印刷電路板230上之導電路徑提供每一插座電線觸點224與IDC輸出端子240中之各別一者之間的信號電流載送路徑之其餘部分。因此，產生電容補償串音C1C 之電容器232、234連接至插座電線觸點224之非信號電流載送端。
在交越件226之後，插座電線224c鄰近插座電線224e伸展，且插座電線224d鄰近插座電線224f伸展。插座電線觸點224之此等部分之間的感應耦合產生一補償感應串音C1L 。由於交越件226所致串音C1L 之極性亦與串音C0L1 、C0L2 及C0C 之極性相反。向量C1C 及C1L 一起構成一第一補償串音級。最後，電容器236、238(圖8中不可見)提供一電容 補償串音C2C ，其構成一第二電容補償串音級。串音C2C 之極性與串音C0C 、C0L1 及C0L2 之極性相同。
在圖9A中，上文所論述之該等串音級中之每一者由一向量表示，該向量指示串音之量值(藉由該向量之高度顯示)、串音之極性(藉由該向量之向上或向下方向顯示)及當信號沿自插頭210至插座220之向前方向傳輸時發生耦合的相對時間位置。將瞭解感應串音電路中之每一者將在某一距離上產生感應耦合且因此該感應耦合將在一段時間上分佈。然而，為了簡化此實例，感應串音級中之每一者在圖9A中由一信號向量(例如，向量C0L1 )表示，其中向量之量值等於分佈式耦合之總和且該向量位於時間軸上對應於分佈式感應耦合之量值加權中心點的時間位置處。還應瞭解，該等電容串音電路中之至少某些電容串音電路亦可同樣為時間分佈式(例如，插頭刀形件中產生串音向量C0C 之電容耦合)，但為了簡化論述，每一電容耦合亦由一單個向量表示，其中向量之量值等於分佈式電容耦合之總和且該向量沿時間軸位於對應於分佈式電容耦合之量值加權中間點之一位置處。圖9A中之虛線垂直線指示插頭插座配合點(亦即，時間軸上傳輸穿過插頭210之一信號之前沿到達插座電線觸點224之位置)。
如圖9A中所示，當一信號沿向前方向傳輸穿過插頭插座連接器200時，產生之第一串音為向量C0L1 ，不久之後係向量C0C 。向量C0L1 在向量C0C 之左邊，此乃因顯著感應耦合通常比顯著電容耦合開始發生於插頭210中更向後(亦即，更遠離插頭插座配合點222)之處。在圖9A中繼續自左邊至右邊，接下來係向量C0L2 ，其係擾亂串音之最後一者，且其發生在插頭插座配合點222之後。在向量C0L2 之後不久係向量C1C ，且在某些實施例中，向量C1C 可在向量C0L2 之前，此乃因產生向量C1C 之電容器係連接至插座電線觸點224之非信號電流載送部分，且因此可位於距插頭插座配合點222一極小延遲處。向量C1L 跟隨在向量C1C 之後。最後，向量C2C 跟隨在向量C1L 之後某一距離處。
已發現，在插座或插頭觸點之非信號電流載送部分中產生或連接至其之電容串音相依於信號行進穿過插頭插座連接器200之方向而出現在一不同時間位置處。此可藉由比較圖9A與圖9B看出，圖9B係沿向後方向行進穿過插頭插座連接器200之信號之一串音時間線(一撇號已添加至圖9B中之串音向量中之每一者以促進圖9A與9B之間的比較)。在圖9B中，為反映信號行進方向之反轉，時間軸自右邊進行至左邊(而圖9A中時間軸係自左邊進行至右邊)。
除了時間軸之方向之改變之外，圖9B幾乎與圖9A相同。然而，在圖9B中，串音向量C'1C 之位置已改變為在插頭插座配合點222之左側上。如可藉由比較圖9A與9B看出，串音向量C1C 及C'1C 係彼此關於插頭插座配合點222之鏡像。因此，串音向量C1C 及C'1C 出現在插頭插座配合點222之後，而不論信號行進穿過插頭插座連接器200之方向如何。
圖9A及9B之實例中之串音向量C1C 及C'1C 之所以出現在插頭插座配合點222之後而不論信號行進方向如何之原因可理解為如下。當一信號沿自插頭210至插座220之向前方向(圖9A)行進時，該信號在插頭刀形件214中之一者上行進至插座電線觸點224中之各別一者，且然後僅行進至印刷電路板230上之電容器232、234中之一者(參見圖8)。因而，串音向量C1C 在時間上將出現在信號到達插頭插座配合點222之時之後。另一方面，當一信號沿自插座220至插頭210之向後方向(圖9B)行進時，該信號穿過一IDC 240沿印刷電路板230上之一跡線至插座電線觸點224中之一者之安裝端，且然後沿插座電線觸點224行進至該觸點之與插頭刀形件214之各別一者配合之中間部分(亦即，插頭插座配合點222)，在此處該信號轉移至插頭刀形件214中之一者。由於電容器232、234位於遠離插座電線觸點224之自由端處，因此該信號將僅在其已到達插頭插座配合點222之後到達此等電容器232、234中之一者，且因此串音向量C'1C 在時間上亦將出現在該信號到達插頭插座配合點222之時之後。
如在先前提及之'358專利中所論述，用於最小化串音之一個常見技術係使用多級串音補償。當使用多級串音補償時，補償串音向量之量值及其之間的延遲兩者可經控制以在一所需頻率範圍中最大化串音抵消。由於串音補償向量C1C 及C'1C 之位置如圖9A及9B中所示相依於信號行進方向而改變，因此由插座220中之多級串音補償電路提供之補償將相依於該信號是沿向前方向還是向後方向行進穿過插頭插座連接器200而不同。因此，在向前及向後方向中達成一高度串音抵消可係更困難。
當一信號沿向前方向傳輸穿過插頭插座連接器200時，信號在插頭插座配合點222處分解，以使得該信號之一第一部分沿其各別插座電線觸點224遞送至插座電線觸點224之基底，而該信號之其餘第二部分遞送(在一相關聯延遲下)至各別插座電線觸點224之遠端。還應瞭解接收該信號之第二部分之至插座電線觸點224之遠端之非信號電流載送路徑包括一不匹配的傳輸線分接頭，其通常將對該信號之具有串音補償方案必須計及之多重反射之第二部分做出回應。儘管下文論述為簡化論述之目的而沒有概述此等反射之效應，但亦可藉由相同類型之進一步分析看出本發明之實施例同樣可提供用於此等反射之匹配補償。
依據本發明之進一步實施例，提供包含特意引入的擾亂電容串音之通訊插頭，該擾亂電容串音係使用附接或耦合至插頭觸點之非信號電流載送端或以其他方式經設計以在插頭插座配合點之後注入一擾亂串音信號之電容器插入。如上文所述，依據各種工業標準(例如，舉例而言，TIA/EIA 568-B.2.1類別6標準)，通訊插頭特意經設計以在每一兩個差分對組合之間引入規定NEXT及FEXT級兩者，以確保該等插頭在用於經設計以補償處於此等級之擾亂串音之先前所安裝插座中時將滿足最小效能級。傳統地，在插頭中所規定串音級係經由電纜之電線中及插頭刀形件中之感應耦合及藉由毗鄰插頭刀形件(其充當平板電容器)之間的電容耦合而產生。因此，在習用插頭中引入之串音將出現在插頭插座配合點222之插頭側上，如可藉由圖9A中之向量C0L1 及C0C 及圖9B中之向量C'0L1 及C'0C 看出。
如上文所論述，藉由使用(例如)耦合至插頭觸點之非信號電流載送端之電容器產生工業標準所規定擾亂串音中之至少某些擾亂串音，此等電容器中所產生之擾亂串音在時間上將出現在插頭插座配合點222之後，而不論信號行進方向如何(亦即，該擾亂串音在一信號自插頭210傳輸至插座220時將出現在插頭插座配合點222之插座側上，且在一信號自插座220傳輸至插頭210時將出現在插頭插座配合點222之插頭側上)。根據本發明之某些實施例之連接器使用此等電容器來提供改良之串音抵消。
特定而言，依據本發明之實施例，可提供具有各自包含電容器之插頭及插座之插頭插座連接器，該等電容器分別在插頭及插座觸點之非信號電流載送端處插入串音。插頭及插座兩者上之電容器因此在插頭插座配合點222之後注入串音，而不論信號行進方向如何。因此，若插頭及插座中之電容器經設計以位於距插頭插座配合點222之相同延遲處，則該等電容器之串音向量可出現在時間軸上大致相同點處。
藉由設計連接至插頭觸點之非信號電流載送端以產生擾亂串音(亦即，具有一第一極性之串音)之電容器且藉由設計連接至插座電線觸點之非電流載送端以產生第一級補償串音(亦即，具有與第一極性相反之一第二極性之串音)之電容器，可在大致相同時間點處產生極性相反之擾亂及補償串音向量。若補償串音向量具有與擾亂串音向量相同之量值，則其可在所有頻率下完全抵消擾亂串音。此與在先前提及之'358專利中(且在上文之圖6A及6B中)所論述之多級補償串音抵消方案不同，該多級補償串音抵消方案可用於在一單個頻率下提供完全串音抵消，或在一所關注頻率範圍中提供高-但不完全-級之串音抵消。
舉例而言，若圖8之插頭210經修改以(1)在插頭觸點中具有減小之電容且(2)包含產生擾亂串音之額外電容器，其附接至插頭觸點之非信號電流載送端，則由插頭插座連接器200產生之串音將如圖10A及10B中所示出現。在圖10A及10B中，使用第一字母「D」標記串音向量，以使得可易於將其與圖9A及9B中用第一字母「C」標記之串音向量相比較及對比。如圖10A中所示，串音向量D0C1 (其係插頭刀形件中之串音)與其在圖9A中之對應向量C0C 相比相當多地減小。同樣地，圖10A包含一額外擾亂串音向量D0C2 ，其反映在附接至插頭觸點之非信號電流載送端之電容器中產生之擾亂串音。與上文論述一致，新的向量D0C2 位於插頭插座配合點222之後(亦即，在插頭插座配合點222之插座側上，此乃因信號係沿自插頭至插座之向前方向傳輸)。
如圖10A中所示，在某些實施例中，擾亂串音向量D0C2 可在時間上與第一級補償串音向量D1C 大致對準。擾亂串音向量D0C2 之量值可小於第一級補償串音向量D1C 之量值。在此等實施例中，在所有頻率下，串音向量D0C2 可由串音向量D1C 之一部分大致完全抵消。因此，在此等實施例中僅可需要補償之額外擾亂串音為串音向量D0L1 、D0C1 及D0L2 。如圖10A中所示，此等向量可係相對小，此乃因在某些實施例中，插頭中之大部分擾亂串音係由在插頭觸點之非信號電流載送端處之電容器注入(亦即，串音向量D0C2 )。向量D1C 之其餘部分(亦即，不被用於抵消向量D0C2 之部分)連同向量D1L 及D2C 一起可用於大約抵消擾亂串音D0L1 、D0C1 及D0L2 。由於存在較少需要抵消之總擾亂串音，因此抵消之後之殘餘串音亦可係較少，從而提供較高的限度及/或允許在較高頻率下之通訊。
此外，如圖10B中所示，關於沿向後方向傳輸穿過插頭插座連接器之信號亦可實現相同或類似經改良效能，此乃因關於沿向後方向行進之一信號，向量D0C2 及D1C 兩者移動至其關於插頭插座配合點222之鏡像位置處，如可藉由比較圖10A與10B看出(注意，圖10B中之串音向量包含一撇號以使其與圖10A中之對應向量區分開)。因此，由附接至插頭觸點之非信號電流載送端之電容器產生之擾亂串音向量D0C2 /D'0C2 及由附接至插座觸點之非信號電流載送端之電容器產生之補償串音向量D1C /D'1C 皆位於當沿自插頭至插座之向前方向或沿自插座至插頭之向後方向於第一導電路徑差分對上傳輸一信號時之插頭插座配合點之後的一時間點處。因此，對應於圖10A及10B之插頭插座連接器可不僅提供改良之串音效能，而且還可提供關於沿向前及向後方向兩者傳輸之信號之改良。
圖11及12圖解說明可在根據本發明之實施例之插頭插座連接器中使用之一通訊插座300。特定而言，圖11係通訊插座300之一分解透視圖，且圖12A至12C係通訊插座300之一印刷電路板320之三個層之一向前部之平面圖。
如圖11中所示，插座300包含具有用於接納一配合插頭之一插頭孔口314之一插座框架312、一罩蓋316及一端子外殼318。可以習用方式形成此等外殼部件312、316、318且本文無需對該等部件進行詳細闡述。彼等熟習此項技術者將認識到，本發明亦可倸用插座框架、罩蓋及端子外殼之其他組態。還應瞭解，插座300常常以與圖11中所示之定向顛倒之一定向安裝以減少灰塵及污垢在插座電線觸點301至308上之累積。
插座300進一步包含一通訊插入件310，其接納於插座框架312後部中之一開口內。通訊插入件310之底部受罩蓋316保護，且通訊插入件310之頂部由端子外殼318覆蓋及保護。通訊插入件310包含一佈線板320，其在所圖解說明之實施例中係一大致平坦多層印刷佈線板。
八個插座電線觸點301至308安裝在佈線板320之一頂表面上。插座電線觸點301至308可包括習用觸點，例如第7,204,722號美國專利中所闡述之觸點。插座電線觸點301至308中之每一者具有安裝在佈線板320之一中間部分中之一固定端及延伸至位於佈線板320之頂表面之向前端附近之一心軸中之一系列槽中之各別一者中的一遠端。插座電線觸點301至308中之每一者延伸至插頭孔口314中以形成與一配合插頭之刀形件之實體及電接觸。插座電線觸點301至308之遠端為「自由」端，因為其沒有安裝在佈線板320中，且因此可在一插頭插入插頭孔口314中時向下偏斜。亦如圖11中所示，插座電線觸點303及306包含一交越件309，在此處此等插座電線觸點彼此上/下交叉而不進行電接觸。交越件309提供感應補償串音，如下文將更詳細地闡述。插座電線觸點301至308中之每一者亦包含位於交越件309與插座電線觸點之遠端之間的一插頭接觸區域。插座300經組態以使得一配合插頭之每一刀形件在該插頭插入插頭孔口314中時與插座電線觸點301至308中之各別一者之插頭接觸區域接觸。
將插座電線觸點301至308配置成TIA 568B所定義之對(參見圖2及上文對其之論述)。因此，在插頭接觸區域中，觸點304、305(對1)彼此毗鄰且在觸點序列之中間中，觸點301、302(對2)彼此毗鄰且佔據最右邊兩個觸點位置(自圖11之有利點看去)，觸點307、308(對4)彼此毗鄰且佔據最左邊兩個位置(自圖11之有利點看去)，且觸點303、306(對3)分別定位於對1與2之間及對1與4之間。此等觸點位置與圖2中所繪示之觸點位置一致，因為在圖11中以一顛倒之定向繪示插座300。插座電線觸點301至308可經由(例如)干涉配合、壓縮配合或在佈線板320中之金屬電鍍孔(圖11中不可見)內焊接或彼等熟悉此項技術者所已知之其他方法安裝至佈線板320。
亦如圖11中所示，通訊插入件310包含八個輸出端子341至348，在此特定實施例中，該等輸出端子實施為插入至佈線板320中之八個各別IDC孔口(圖11中不可見)中之絕緣置換觸點(IDC)，如彼等熟悉此項技術者所習知。一IDC係可用於機械及電連接至一絕緣電線導體之一類型線連接端子。IDC 341至348可係習用構造且本文中無需對其進行詳細闡述。端子罩蓋318包含覆蓋且保護IDC 341至348之複數個柱形件。毗鄰柱形件由電線通道分離。IDC 341至348中之每一者之槽與電線通道之各別一者對準。每一電線通道經組態以接納一通訊電纜之一導體以使得該導體可插入在IDC 341至348之各別一者中之槽中。
圖12A至12C係顯示佈線板320之前三個層(其中圖12A顯示頂層，圖12B顯示頂層之下一層，依此類推)中之每一者之向前部之部分俯視圖。特定而言，圖12A至12C圖解說明電容第一級串音補償如何實施於插座300之佈線板320上。如圖12A中所示，四個接觸墊373至376提供於佈線板320之上表面之向前邊緣附近處。接觸墊373至376可包括任何導電元件，例如，舉例而言浸錫電鍍銅墊。當一配合插頭插入在插頭孔口314中以與插座電線觸點301至308接觸時，插頭之刀形件及/或外殼迫使插座電線觸點301至308之遠端朝向佈線板320之上表面向下偏斜。作為此偏斜之一結果，插座電線觸點303至306中之每一者之遠端與接觸墊373至376中之各別一者實體及電接觸，該等接觸墊中之每一者直接位於其各別插座電線觸點303至306之遠端下面。
如圖12A中所示，一各別導電跡線將接觸墊373至376中之每一者連接至一各別金屬填充通孔373'至376'。如圖12B中所示，金屬電鍍孔374'將接觸墊374電連接至一插指狀電容器360之第一電極，而金屬電鍍孔376'將接觸墊376電連接至插指狀電容器360之第二電極。以此方式，接觸墊374、376用於將插指狀電容器360連接至插座電線觸點304及306，藉此提供對1與3之間的第一級電容串音補償，該串音補償連接在插座電線觸點304及306之非信號電流載送端處。類似地，如圖12C中所示，金屬電鍍孔373'將接觸墊373電連接至一插指狀電容器361之第一電極，而金屬電鍍孔375'將接觸墊375電連接至插指狀電容器361之第二電極。以此方式，接觸墊373、375用於將插指狀電容器361連接至插座電線觸點303及305，藉此提供對1與3之間的額外第一級電容串音補償，該串音補償連接在插座電線觸點303及305之非信號電流載送端處。
佈線板320還包含複數個導電路徑(該等圖中未描繪)，其將每一插座電線觸點301至308之安裝端電連接至其各別IDC 341至348。每一導電路徑可形成(例如)為駐存在佈線板320之一單個層上之一整體導電跡線或形成為提供於佈線板320之多個層上且透過金屬填充通孔或彼等熟悉此項技術者已知之其他層轉移技術電連接之兩個或多個導電跡線。該等導電跡線可由習用導電材料(例如，舉例而言銅)形成且經由彼等熟悉此項技術者所已知之任何沈積方法沈積在佈線板320上。
佈線板320可進一步包含額外的串音補償元件，例如舉例而言，第二級電容串音補償，其可實施為(例如)耦合在將插座電線觸點303連接至IDC 343之導電路徑與將插座電線觸點304連接至IDC 343之導電路徑之間的一第一插指狀電容器。同樣地，額外的第二級電容串音補償可以一第二插指狀電容器形成提供，該第二插指狀電容器耦合在將插座電線觸點305連接至IDC 345之導電路徑與將插座電線觸點306連接至IDC 346之導電路徑之間。
儘管圖11及12A至12C圖解說明可在根據本發明之實施例之插頭插座連接器中及在根據本發明之實施例之減小串音之方法中使用之一個插座300，但應瞭解亦可使用眾多其他插座。舉例而言，McCurdy等人之第6,443,777號美國專利及Arnett等人之第6,350,158號美國專利兩者揭示具有耦合至對1及3之插座電線觸點之非信號電流載送端以在插座電線觸點之非信號電流載送端處提供第一級電容串音補償之電容平板之插座。可使用包含此等電容器之插座代替上文所論述之插座300。同樣，在又其他實施例中，可使用具有實施於一印刷電路板上耦合至插座電線觸點之非信號電流載送端之平板電容器之插座代替包含於插座300中之插指狀電容器360、361。應瞭解其他實施方案亦係可能，包含使用集總電容器之實施方案。
圖13至17圖解說明可在根據本發明之某些實施例之插頭插座連接器中使用之一通訊插頭400。圖13係通訊插頭400之一透視圖。圖14及15分別係通訊插頭400在移除插頭外殼410之情形下之俯視透視圖及仰視透視圖。圖16係通訊插頭400之插頭刀形件440之一側視圖。最後，圖17係插頭400之一印刷電路430之一平面圖。通訊插頭400係一RJ-45型模組化通訊插頭。
如圖13中所示，通訊插頭400包含一外殼410。該外殼可由習用材料製成且可包含插頭外殼之習用特徵。外殼410之後端面包含一大體矩形開口。一插頭閂鎖424自外殼410之底面延伸。外殼410之頂面及前面包含曝露複數個插頭觸點或「刀形件」440之複數個縱向延伸槽426。一分離器466定位在外殼後端面中之開口內。包含四個絞繞絕緣導體對之一帶護套通訊電纜(未顯示)可透過外殼410後端面中之開口接納且可將護套置於分離器466上。每一絞繞導體對接納於分離器466之四個分區中之一者內。一應變消除機構(未顯示)(例如，舉例而言，一可壓縮楔形軸環)可接納於外殼410之內部內以使得其圍繞且擠靠在帶護套電纜上以抵靠分離器466將該電纜固持就位。包含一電纜孔口429之一後帽428在通訊電纜已插入至外殼410之後端面中之後鎖定就位於外殼410之後端面上。
如圖14中最佳顯示，一印刷電路板430及一板邊緣終止組件450各自安置在外殼410內。板邊緣終止組件450具有在其一前表面中之一開口462，該開口接納印刷電路板430之後端。印刷電路板430可包括(例如)一習用印刷電路板、一專業印刷電路板(例如，一撓性印刷電路板)或任何其他類型之佈線板。在所描繪之實施例中，印刷電路板430包括一大致平坦多層印刷電路板。八個插頭刀形件440安裝在印刷電路板430之向前頂邊緣附近以使得刀形件440可透過外殼410之頂面及前面中之槽426接達(參見圖13)。為了在該八個插頭刀形件之各者之間區分，在圖14中將該等插頭刀形件個別地標記為440a至440h且在本文中需要之處由其個別標記來指代。
插頭刀形件440通常以並排方式對準成一列。如在圖14及16中所示，在一個實施例中，八個插頭刀形件440中之每一者可藉由將一電線441安裝在印刷電路板430中之間隔開孔口中以形成一「骨架式」插頭刀形件440來實施。「骨架式」意指插頭刀形件440具有一外骨架且中心為一空心或敞開區。舉例而言，如圖16中所示，每一電線441界定一外周長或殼體。因此，與RJ-45型插頭之傳統插頭刀形件相對比，每一刀形件441具有一敞開內部。使用此等骨架式插頭刀形件440可促進減小毗鄰插頭刀形件440之間的串音級，藉此減小(例如)上文分別關於圖9A、9B、10A及10B論述之串音向量C0C 、C'0C 、D0C 及D'0C 之量值。
如圖16中最佳顯示，每一電線441包含安裝在印刷電路板430中之一第一孔口中之一第一端442、自該第一端442延伸之一大體垂直段443、可實施(例如)為一90度彎曲之一第一過渡段444、一大體水平段445、自水平段445之一端延伸之一大體U形突出段446、一第二過渡段447及安裝在印刷電路板430中之一第二孔口中之一第二端448。該第一 及第二端442、448可焊接或壓配合至其在印刷電路板430中之各別孔口內或藉由彼等熟悉此項技術者所已知之其他方法安裝。
插頭刀形件440中之每一者係平行於插頭400之縱向軸P定位之一平坦刀形件(參見圖13)。如圖14中最佳顯示，毗鄰插頭刀形件440上之該等U形突出段446指向相反方向。舉例而言，在圖14中，最右邊插頭刀形件440上之U形突出部446朝向插座400之後部指向，而向另一側下一插頭刀形件440上之U形突出部446朝向插頭400之前部指向。因此，第一、第三、第五及第七電線441(在圖14中自右邊至左邊計數)之第一端442對準成一第一列，且第二、第四、第六及第八電線441(在圖14中自右邊至左邊計數)之第一端442對準成自第一列偏移之一第二列。類似地，第一、第三、第五及第七電線441之第二端448對準成一第三列，且第二、第四、第六及第八電線441之第二端448對準成自第三列偏移之一第四列。此配置亦可減小上文分別關於圖9A、9B、10A及10B論述之串音向量C0L1 、C0C 、C'0L1 、C'0C 、D0L1 、D0C 、D'0L1 及D'0C 之量值。
如圖14及15中所示，複數個絕緣刺穿輸出觸點435安裝在印刷電路板430後部處。在圖13至17之特定實施例中，一共八個絕緣刺穿輸出觸點435安裝在印刷電路板430上，其中該等絕緣刺穿輸出觸點435中之四個觸點(參見圖14)安裝在印刷電路板430之頂表面上且其餘四個絕緣刺穿輸出觸點435(參見圖15)安裝在印刷電路板430之底表面上。每一絕緣刺穿輸出觸點435可實施(舉例而言)為包含一對鋒利三角形切割表面之一絕緣刺穿輸出觸點435。該等絕緣刺 穿輸出觸點435成對配置，其中每一對對應於連接至插頭400之通訊電纜中之絞繞差分導體對中之一者。每一對之絕緣刺穿輸出觸點435稍微偏移，且該等對大致橫向對準。此配置可促進減小上文分別關於圖9A、9B、10A及10B論述之串音向量C0C 、C'0C 、D0C 及D'0C 之量值。應瞭解，輸出觸點可不必為絕緣刺穿輸出觸點435。舉例而言，在其他實施例中，輸出觸點可包括習用絕緣置換觸點(IDC)。
板邊緣終止組件450之頂表面及底表面各自具有複數個模製於其中之大體圓形通道455，該等通道各自引導通訊電纜之八個絕緣導體中之各別一者以適當對準從而電連接至絕緣刺穿輸出觸點435中之各別一者。絕緣刺穿輸出觸點435中之每一者延伸穿過通道455中之一者中之各別開口456。當按壓該電纜之一絕緣導體抵靠在其各別絕緣刺穿輸出觸點435上時，鋒利三角形切割表面刺穿絕緣部以與導體實體及電接觸。每一絕緣刺穿輸出觸點435包含安裝在(例如)印刷電路板430中之金屬電鍍孔口中之一對基柱(未顯示)。每一絕緣刺穿輸出觸點435之基柱中之至少一者可電連接至印刷電路板430上之一導電路徑(參見圖17)。
圖17係印刷電路板430之一示意性平面圖，其圖解說明印刷電路板430之一個實施例之導電路徑連接及串音電路。在圖17中，導電路徑由實線指示且電容器由其習用電路符號顯示。應瞭解印刷電路板430通常將實施為一多層式印刷電路板430。在此一實際實施方案上，在圖17中由實線顯示之導電路徑中之每一者可(例如)實施為印刷電路 板430之一個或多個層上之一個或多個導電跡線且，如必要實施為連接駐存在不同層上之導電跡線之金屬填充孔。同樣地，圖17中所顯示電容串音電路中之每一者可(例如)實施為一個或多個插指狀電容器或平板電容器(包含印刷電路板之多個層上除充當信號跡線之外亦有效地充當電容器之加寬重疊導電跡線)。因此，儘管圖17係圖解說明印刷電路板430之一功能佈局之一示意圖，但應瞭解一實際實施方案看起來可與圖17相當不同。
如圖17中所示，印刷電路板430包含八個金屬電鍍孔口470，其各自固持插頭刀形件440之各別一者之最靠近印刷電路板430之前部之端；及複數個金屬電鍍孔口474，其各自固持插頭刀形件440之各別一者之最靠近印刷電路板430之後部之端。印刷電路板430進一步包含額外八個金屬電鍍孔口476，其各自固持絕緣刺穿輸出觸點435之各別一者之基柱。提供八個導電路徑480，其每一者將絕緣刺穿輸出觸點435中之一者電連接至插頭刀形件440中之各別一者。在圖17之實施例中，每一導電路徑480a至480h將絕緣刺穿輸出觸點435中之一者連接至其各別插頭刀形件之最靠近印刷電路板430之前部之端(亦即，連接至插頭刀形件440a、440c、440e及440g之第一端442，且連接至插頭刀形件440b、440d、440f及440h之第二端448)。由於每一插頭刀形件440之向前頂部最通常係與一配合插座之插座電線觸點接觸，因此此配置可促進減小插頭刀形件之信號電流載送量，此可有助於減小插頭刀形件440中之串音級。
如圖17中進一步顯示，複數個電容器490至493實施於印刷電路板430之各種層上。電容器490至493中之每一者耦合至毗鄰插頭刀形件440中之兩個之非信號電流載送端。具體而言，電容器490連接在插頭刀形件440b與440c之非信號電流載送端之間，電容器491連接在刀形件440c與440d之非信號電流載送端之間，電容器492連接在插頭刀形件440e與440f之非信號電流載送端之間，且電容器493連接在刀形件440f與440g之非信號電流載送端之間。如自圖17顯而易見，電容器490至493中之每一者注入擾亂串音。特定而言，電容器490注入擾亂串音於對2與3之間，電容器491及492注入擾亂串音於對1與3之間，且電容器493注入擾亂串音於對3與4之間。電容器490至493係「離散」電容器，此乃因該電容器之電極不係插頭刀形件440之部分，而包括由不同元件形成耦合在該等插頭刀形件中之兩者之間的電容器。還應瞭解，通常固持絕緣刺穿輸出觸點435之基柱之金屬電鍍孔口476將成對配置。因此，在典型之實施方案中，針對導電路徑480d、480e(對1)之孔口476將彼此緊靠安裝，針對導電路徑480a、480b(對2)之孔口476將彼此緊靠安裝，針對導電路徑480c、480f(對3)之孔口476將彼此緊靠安裝，且針對導電路徑480g、480h(對4)之孔口476將彼此緊靠安裝。導電跡線480將有必要重新配置以促進絕緣刺穿輸出觸點435之此一配置。絕緣刺穿輸出觸點435之此一配置可在(例如)圖13至15中看到，其中絕緣刺穿輸出觸點435成對安裝，其中針對差分對中之兩 者之對位於印刷電路板430之一頂側上且針對其餘兩個差分對之絕緣刺穿輸出觸點435對位於印刷電路板430之底側上。
因此，圖13至17之通訊插頭400包含一插頭外殼410及複數個插頭觸點440a至440h，該等插頭觸點各自安裝在一印刷電路板上以至少部分地位於外殼410內。插頭觸點440a至440h實施為骨架式插頭觸點且組態為複數個插頭觸點差分對440a、440b；440c、440f；440d、440e；及440g、440h。插頭觸點440a至440h中之每一者具有一信號電流載送部分(例如，插頭觸點440a、440c、440e、440g上之段442、443、444及插頭觸點440b、440d、440f、440h上之段446、447、448)及一非信號電流載送部分(例如，插頭觸點440a、440c、440e、440g上之段446、447、448及插頭觸點440b、440d、440f、440h上之段442、443、444)。應注意所有八個插頭觸點440上之段445通常將包含一信號電流載送部分及一非信號電流載送部分兩者。實施為印刷電路板430內之插指狀電容器(或實施為其他已知印刷電路板電容器實施方案)之電容器490至493分別耦合在(1)插頭觸點440b與插頭觸點440c、(2)插頭觸點440c與440d、(3)插頭觸點440e與插頭觸點440f及(4)插頭觸點440f與440g之非信號電流載送部分之間。可提供導電元件(例如，印刷電路板430上之一小跡線及/或穿過印刷電路板之一金屬電鍍通孔)，其各自將每一電容器490至493之電極中之一者連接至插頭觸點440之各別一者之非信號電流載送部分。
上文所述插座300及插頭400可用於形成根據本發明之實施例之一插頭插座連接器500。此外，注入於插頭插座連接器500中對1與3之間的串音可大致建模為包括上文圖10A及10B中所圖解說明之串音向量。特定而言，關於(例如)對1與3之間的串音，圖10A及10B之向量D0C2 可由插頭400中之電容器491及492產生，且圖10A及10B之向量D1C 可由插座300中之電容器360及361產生。如圖10A及10B中所示，若插頭電容器491、492定位在距插頭插座配合點的與插座電容器360、361相同之延遲處，則向量D0C2 及D1C 可在時間上大致對準。此可提供改良之串音抵消，如上文所闡述。
再次參照圖10A及10B(此處再次假設其顯示對1與3之間的串音)，在插頭插座連接器500中，由向量D0L1 表示之串音可由以下各項產生(1)電纜之電連接至插頭觸點440c及440d之導體之間在圓形通道455之區域中的感應耦合，(2)電纜之電連接至插頭觸點440e及440f之導體之間在圓形通道455之區域中的感應耦合，(3)印刷電路板430上連接至插頭觸點440c及440d之跡線之間的感應耦合(若存在)，(4)印刷電路板430上連接至插頭觸點440e及440f之跡線之間的感應耦合(若存在)，(5)插頭觸點440c與440d之電流載送段之間的感應耦合及(6)插頭觸點440e與440f之電流載送段之間的感應耦合。由向量D0C1 表示之串音可由插頭觸點440c與440d之間及插頭觸點440e與440f之間的電容耦合產生。由向量D0L2 表示之串音可由插座電線觸點303與304之間及插座電線觸點305與306之間在彼等插座電線觸點之位於彼等觸點上之插頭插座配合點與交越件309之間的區域中之感應耦合產生。由向量D1L 表示之串音可由插座電線觸點303與305之間及插座電線觸點304與306之間在交越件309之後的區域中之感應耦合產生。最後，由向量D2C 產生之串音可由佈線板320上連接至插座電線觸點303及304之導電路徑之間的一電容器及/或由佈線板320上位於連接至插座電線觸點305與306之導電路徑之間的一電容器產生(彼等電容器在圖12中未繪示)。
如應自上文之論述顯而易見，依據本發明之實施例，提供藉由例如插頭插座連接500之一配合之插頭插座連接來減小一第一導電路徑差分對(例如，對3)與一第二導電路徑差分對(例如，對1)之間的串音之方法。依據此等方法，該插頭經設計以具有耦合在第一導電路徑差分對之導電路徑中之一者(例如，包含插頭觸點440c之導電路徑)與第二導電路徑差分對之導電路徑中之一者(例如，包含插頭觸點440d之導電路徑)之間的一第一電容器。該插座經設計以具有耦合在第一導電路徑差分對之導電路徑中之一者(例如，電連接至插頭觸點440c之導電路徑)與第二導電路徑差分對之導電路徑中之一者(例如，電連接至插頭觸點440e之導電路徑)之間的一第二電容器。插頭插座連接器500可經設計以使得該第一電容器及該第二電容器在當沿自插頭至插座之向前方向於第一導電路徑差分對上傳輸一信號時及當沿自插座至插頭之向後方向於第一導電路徑差分對上傳輸一信號時之大致相同時間點處自該第一導電路徑差分對(例如，對3)注入串音至第二導電路徑差分對(例如，對1)。
儘管在圖11及12之插座300中未顯示，但可在佈線板320上分別毗鄰接觸墊373及376處提供額外的接觸墊372及377，該等接觸墊連接至各別金屬填充通孔372'及377'。此等部件可提供於佈線板320上以使得一電容器362可實施於佈線板320上觸點電線302與306之非信號電流載送端之間，且一電容器363可實施於佈線板320上觸點電線303與307之非信號電流載送端之間。電容器362可產生圖形(例如，圖10A及10B之圖形)中針對對2與3之間的串音之一向量D1C 。向量D1C 可與由插頭觸點440b與440c之間的電容器490產生之向量D0C2 時間上大致對準。類似地，電容器363可產生圖形(例如圖10A及10B之圖形)中針對對3與4之間的串音之一向量D1C 。向量D1C 可與由插頭觸點440f與440g之間的電容器493產生之向量D0C2 時間上大致對準。
再次參照圖10A及10B，可看出理論上將可藉由將插頭400中之擾亂串音實施為耦合至插頭刀形件440之非信號電流載送端且注入串音向量D0C2 之一單個串音電路及藉由在插座300中在相同時間點處實施一補償串音向量D1C 且使其具有與向量D0C2 相同之量值但相反之極性來完全抵消(例如)插頭中之近端串音。然而，實務上，出於數個原因此可係難以實現。首先，難以防止各對之間在插頭之電流載送部分中之差分耦合，特定而言包含電纜之導體且其等在那兒附接至插頭內及插頭刀形件中之觸點的電流載送部分，此附接通常必須以在該等對之間固有地產生差分串音之一方式根據工業標準而定位。因而，可難以將兩個差分對之間的所有串音集中於插頭或插座中之一單個串音向量中。第二，適用工業標準通常規定在插頭中每一對組合之間必須產生之NEXT及FEXT兩者之範圍。如彼等熟悉此項技術者所已知，由於感應及電容耦合串音在向前及向後方向中不同地組合之方式，通常有必要使插頭中感應及電容差分耦合兩者滿足NEXT及FEXT標準兩者。第三，亦可難以準確地在時間上準確對準插頭及插座中之串音產生電路，且因此可存在需要抵消之殘餘串音。
儘管存在此等潛在限制，但根據本發明之實施例之串音補償技術可顯著減小存在於配合的通訊連接器中之串音。舉例而言，若插頭中三分之二之串音產生在插頭觸點之非信號電流載送端處，且若此串音在插座中以時間上對準之一相等量值串音向量得到準確補償，則可潛在地達成串音效能之一10 dB改良。此外，假定本發明之實施例可減小及/或最小化在先前技術連接器中在於向前及向後方向中達成相等補償級方面發生之困難，則在一些實例中，串音效能之總改良可係更高。另外，可藉由將插頭中之甚至一更大百分比串音定位在插頭刀形件之非信號電流載送端處來達成串音效能之進一步改良。同樣，相關參數(例如返回損耗)可得到改良。
應瞭解本發明之上文實施例在性質上僅係實例性的，且許多額外實施例歸屬於本發明之範疇內。舉例而言，圖17A係可在圖13之通訊插頭中使用之一替代印刷電路板430'之一示意性平面圖。如可藉由比較圖17與圖17A看出，圖17A之印刷電路板430'與圖17之印刷電路板430相同，除了在印刷電路板430'中(1)電容器490至493連接至其各別插頭觸點440a至440h之最靠近該印刷電路板之前部之端及(2)導電路徑480a至480h連接至其各別插頭觸點440a至440h之更遠離該印刷電路板之前部之端之外。
作為另一實例，圖18係根據本發明之進一步實施例之一骨架式插頭刀形件540之一側視圖，該骨架式插頭刀形件可用在(例如)圖13至17之插頭400中。如圖18中所示，骨架式插頭刀形件540包括與圖16中所圖解說明之電線441類似成形之一電線541。特定而言，如圖18中所示，電線541包含安裝在一印刷電路板430中之一第一孔口中之一第一端542、連接至第一端542之一大體垂直段543、可實施為一大體90度彎曲之一第一過渡段544、一大體水平段545、自大體水平段545之一端延伸之一第二過渡段546及朝向印刷電路板430之頂表面彎曲之一遠端段547。
亦如圖18中所示，電線541之遠端547可與印刷電路板430之頂表面上之一接觸墊或其他導電表面437配合。當由一配合插座電線觸點施加在電線541上之力可在遠端547上施加固持遠端547抵靠在接觸墊437上之一力時，電線541之遠端547可與接觸墊437形成一壓縮接觸。當包含插頭刀形件540之插頭插入一插座中時，遠端547亦可經受抵靠在接觸墊437上之一刮擦作用力。接觸墊437可連接至印刷電路板430上或其內之導電跡線(未顯示)。電線541之第一端542可壓配合至印刷電路板430中之其孔口中或藉由彼等熟悉此項技術者所已知之其他方法安裝在印刷電路板430中。亦應瞭解，在一些實施例中，電線541之任一端可安裝在印刷電路板430中，且替代地一個或多個接觸墊連接或其他類似連接可用於將電線541電連接至印刷電路板430上及/或其內之導電元件。
在一些實施例中，圖13至17之插頭400中之八個插頭刀形件中之一些或所有刀形件可使用插頭刀形件540來實施。插頭刀形件540可以一並排關係配置以提供一列插頭刀形件。插頭刀形件540中之每一者可平行於插頭400之縱向軸P定位(參見圖13)。此外，如上文關於圖13至17之實施例所論述，插頭刀形件540之毗鄰者可經安裝以沿相反方向延伸。因此，毗鄰插頭刀形件540之遠端547可大致平行於彼此，但沿縱向軸P彼此偏移且指向相反方向。
依據本發明之又進一步實施例，可在一通訊插頭及/或一通訊插座之任一者或兩者中提供電容器，其中該電容器之一個電極連接至插頭刀形件或插座電線觸點中之一者之非信號電流載送端，而該電容器之另一電極連接至插頭刀形件或插座電線觸點中之另一者之信號電流載送端。舉例而言，圖19圖解說明可在圖13至17之插頭400中使用代替印刷電路板430之一印刷電路板431。
如圖19中所示，印刷電路板431可幾乎與印刷電路板430相同，除了電容器490至493用電容器490'至493'代替。電容器490'連接在刀形件440b之非信號電流載送端與刀形件440c之信號電流載送端之間，電容器491'連接在刀形件440c之非信號電流載送端與刀形件440d之信號電流載送端之間，電容器492'連接在刀形件440e之非信號電流載送端與刀形件440f之信號電流載送端之間，且電容器493'連接在刀形件440f之非信號電流載送端與刀形件440g之信號電流載送端之間。藉由將每一電容器490'至493'之電極中之一第一者耦合至插頭刀形件中之一者之一非信號電流載送端且將每一電容器490'至493'之第二電極耦合至插頭刀形件之各別一者之一信號電流載送端，對應於每一電容器之串音向量在圖10A中移至左邊且亦可變為在一段時間上分佈。
依據本發明之又額外實施例，可提供通訊插頭(以及包含此等插頭之插頭插座連接器)，該等通訊插頭具有帶有信號電流載送及非信號電流載送部分兩者之插頭刀形件且在插頭刀形件之非信號電流載送部分中實施平板(或其他類型)電容器。圖20係兩個此等插頭刀形件600之一透視圖。如圖20中所示，插頭刀形件600中之每一者包含一電線連接端子602(其在此實施例中實施為一絕緣刺穿觸點)、一插座電線接觸區604、一信號電流載送區域606、一薄延伸部608及一平板電容器區域610。插座電線接觸區604係包括刀形件600之頂部向前部分之弓形區域。對於沿向前方向行進之信號而言，在電線連接端子602處將信號注入插頭刀形件600中，在該電線連接端子處自一通訊電纜中之相關聯導體接收信號。信號自電線連接端子602穿過信號電流載送區域606行進至插座電線接觸區604，在該區處該信號轉移至一插座之插座電線觸點。
如圖20中之箭頭所示(其表示信號電流之流動(針對沿向前方向自插頭行進至插座之信號))，假定薄延伸部608之位置自電線連接端子602與插座電線接觸區604之間和薄延伸部608之形狀的最短路徑向一側充分偏離，則流過該連接器之信號電流在其穿過插頭刀形件600之路途上通常不流過延伸區608或不流動至平板電容器區域610。因此，每一插頭刀形件600之平板電容器區域610包括插頭刀形件之一非信號電流載送部分，且因此由毗鄰插頭刀形件之平板電容器區域610之間的耦合產生之擾亂串音在串音對時間之一圖形(例如圖10A及10B之圖形)中將出現在插頭插座接觸點之插座側上。因此，插頭刀形件600圖解說明在插頭刀形件(或插座電線觸點)之非信號電流載送端處而非在實施上文所論述之插指狀及/或平板電容器之印刷電路板處提供電容耦合之一替代方法。應瞭解，許多包含位於插頭刀形件之一非信號電流載送部分中之電容耦合區域的額外插頭刀形件設計係可能的。
圖21繪示一習用插頭刀形件620。如圖21中所示，習用插頭刀形件620包含附接至一寬闊刀形件區域624之一電線連接端子622，該寬闊刀形件區域包含在其頂部向前部處之一插座電線接觸區域626。儘管注入插頭刀形件620中之一信號將最大程度上沿電線連接端子622與插座電線接觸區域626之間的一最短路徑流動，但該信號電流在其在電線連接端子622與插座電線接觸區域626之間流動時通常將擴散到寬闊刀形件區域624各處。因此，如圖21中之箭頭所示，信號電流大致擴散至整個插頭刀形件之各處，且發生在一習用插頭之毗鄰插頭刀形件之間的電容耦合因此發生在插頭刀形件之一信號電流載送區域中。因此，由毗鄰插頭刀形件之寬闊刀形件區域624之間的耦合產生之擾亂串音在串音對時間之一圖形中將出現在插頭插座接觸點之插頭側上，如(例如)圖9A及9B中所示。
依據本發明之又進一步實施例，上文所論述之插頭400可經修改以進一步減小插頭刀形件440之毗鄰者之間的感應耦合。圖22係一可用於在插頭400中實施此概念之一經修改印刷電路板432之一示意性平面圖。
如圖22中所示，印刷電路板432包含八個金屬電鍍孔口470，其各自固持插頭刀形件440中之各別一者之最靠近印刷電路板432之前部之端；及複數個金屬電鍍孔口474，其各自固持插頭刀形件440中之各別一者之最靠近印刷電路板432之後部之端。印刷電路板432進一步包含一額外八個金屬電鍍孔口476，該等孔口固持各別絕緣刺穿輸出觸點435。複數個導電路徑480'將金屬電鍍孔口476中之每一者電連接至插頭刀形件440中之各別一者。在圖22之實施例中，針對插頭刀形件440a、440c、440e及440g之導電路徑480'連接至金屬電鍍孔口470中之各別一者，而針對插頭刀形件 440b、440d、440f及440h之導電路徑480'連接至金屬電鍍孔口474中之各別一者。因此，電流在插頭刀形件440a、440c、440e及440g中沿自插頭刀形件之前部朝向後部之一方向流動，而電流在插頭刀形件440b、440d、440f及440h中沿自插頭刀形件之後部朝向前部之一方向流動。由於電流流過毗鄰插頭刀形件之不同部分，因此在毗鄰插頭刀形件之間存在較少感應耦合，此又降低圖10A及10B中之串音向量D0L1 之量值。如圖22中進一步顯示，在圖22之實施例中已修改針對插指狀電容器490至493之連接(與圖17之實施例相比)以使得每一電容器連接至其各別插頭刀形件之非電流載送端。還應認識到，導電路徑480、480'至金屬電鍍孔口470、474之附接點之其他混合組合可有助於精細地匹配擾亂串音之延遲位置。因此，應瞭解，在本發明之進一步實施例中，圖22可經修改以使得連接至其各別插頭刀形件之金屬電鍍孔口474之任一或所有導電路徑480'可替代地連接至金屬電鍍孔口470，及/或連接至其各別插頭刀形件之金屬電鍍孔口470之任一或所有導電路徑480'可替代地連接至金屬電鍍孔口474。此外，還應認識到具有耦合之遠端還產生信號反射，且儘管信號反射通常降格信號傳輸，但針對混合組合之選項亦可提供用於最佳化反射效應之適合選擇。
如上文所論述，依據本發明之實施例，在一配合的插頭插座連接器之插頭中產生之擾亂串音及在其插座中產生之補償串音在時間上可係大致對準以達成一高度串音抵消。 上文所論述之達成此效果之一個方法係使用連接至插頭刀形件及/或插座電線觸點之非信號電流載送端之電容器。依據本發明之進一步實施例，在插座及插頭中之串音可藉由反應性地將插頭中之一第一導電元件與插座中之一第二導電元件耦合來在時間上大致對準。
關於圖23圖解說明此概念，圖23係根據本發明之進一步實施例之包含一RJ-45插頭710及一RJ-45插座720之一插頭插座連接器700之一示意圖。如圖23中所示，插頭710包含根據TIA 568B佈線組態配置之插頭觸點711至718，且插座720包含同樣根據TIA 568B佈線組態配置之插座電線觸點721至728。還提供四個電容器730至733。電容器730具有耦合至插頭刀形件713之一第一電極及耦合至插座電線觸點721之一第二電極。此電容器730注入一補償串音信號於對2與3之間，其可補償(例如)插頭710中在插頭刀形件712與713之間產生的擾亂串音。由於電容器形成在一插頭刀形件與一插座電線觸點之間，因此由電容器730產生之補償串音向量之位置在串音對時間之一圖表(例如圖10A及/或10B之圖形)上通常移至左邊，且可經設計以(例如)在插頭插座配合點之插頭側上。
如圖23中進一步顯示，電容器731具有耦合至插頭刀形件713之一第一電極及耦合至插座電線觸點725之一第二電極。電容器732具有耦合至插頭刀形件714之一第一電極及耦合至插座電線觸點726之一第二電極。此等電容器731至732注入一補償串音信號於對1與3之間，該信號可補償(例 如)插頭710中在插頭刀形件713與714之間及在插頭刀形件715與716之間產生之擾亂串音。電容器733具有耦合至插頭刀形件716之一第一電極及耦合至插座電線觸點728之一第二電極。此電容器734注入一補償串音信號於對3與4之間，該信號可補償(例如)插頭710中在插頭刀形件716與717之間產生之擾亂串音。與電容器730相同，電容器731至733可經設計以使得其產生之補償串音向量(例如)位於插頭插座配合點之插頭側上。
根據本發明之又進一步實施例之大致對準與在一配合的插頭插座連接器之插頭中產生之擾亂串音及在該連接器之插座中產生之補償串音相關聯之串音向量之另一方法係藉由將插座中之一電流路徑與插頭中之一電流路徑感應耦合來實施補償串音。此方法示意性圖解說明於圖24中，圖24圖解說明一插頭插座連接器750。圖24幾乎與圖23相同，除了電容器730至733用感應耦合電路760至763代替之外，該等感應耦合電路提供感應串音補償代替電容串音補償。此等感應耦合電路可(舉例而言)藉由選路穿過插座之導電路徑中之一者以傳遞到其欲與其感應耦合之插頭刀形件正上方(或下方，此相依於插頭插座連接器750之定向)(如彼等熟悉此項技術者所已知，每一此感應耦合電路皆導致兩個導電路徑之間的相互感應)。舉例而言，一印刷電路板可安裝在插座720'之插座框架中，其中當插頭710'插入該插座框架中時該印刷電路板緊鄰於八個插頭刀形件。若穿過插座720'之導電路徑經選路穿過此一印刷電路板，則該等導電路徑中之某些導電路徑可經配置以與插頭刀形件中之各別者縱向對準且直接在此等插頭刀形件上方伸展，藉此在每一插頭刀形件與插座720'中之導電路徑中之各別者之間形成一感應耦合電路。儘管此係實施此一電路之一可能方法，但應瞭解許多其他方法亦係可能的。
圖25係根據本發明之進一步實施例之一通訊插頭800之一透視示意圖。如圖25中所示，插頭800包含一插頭外殼810及一印刷電路板830。插頭觸點840實施為安置在印刷電路板840之頂表面及前表面上之接觸墊代替(例如)圖13至17之插頭400之骨架式插頭刀形件440(注意在圖25中僅可見接觸墊之頂部分)。由於插頭800可與圖13至17之插頭400大致相同除了使用接觸墊插頭觸點代替骨架式插頭刀形件及外殼810之形狀之改變之外，因此此處將省略對插頭800之各個部分之進一步說明。注意，由於使用接觸墊插頭刀形件，因此毗鄰插頭刀形件之間的電容耦合可係極其小。此可促進提供一插頭設計，其中毗鄰插頭刀形件之間的大致所有電容耦合係由電容器提供，例如插頭400之電容器490至493(參見圖17)。插頭800製造起來亦可係比插頭400便宜。
上文所論述之本發明之實施例中之各種實施例已提供插頭觸點2與3之間的一第一電容器及插頭觸點6與7之間的一第二電容器(以及額外的電容器)，其中插頭觸點係根據如上文圖2中所示之TIA 568B佈線習慣來編號。然而，應瞭解，可藉由放置此等電容器於存在問題的該等差分對之其他導體之間來獲得相同效應。舉例而言，在上文所論述之實施例之各者中提供於插頭觸點2與3之間的第一電容器(例如，圖17中之電容器490)可用提供於插頭觸點1與6之間的一電容器代替。類似地，在上文所論述之實施例中之各者中提供於插頭觸點6與7之間的第二電容器(例如，圖17中之電容器493)可用提供於插頭觸點3與8之間的一電容器代替。此一配置亦可有利地減小模式轉換。
注意，在隨附本文之申請專利範圍中，對複數個物件(例如，插頭刀形件)中之「每一者」之提及係指請求項中肯定陳述之物件中之每一者。因此，若(舉例而言)一請求項肯定地陳述此等物件中之第一者及第二者且敍述此等物件中之「每一者」具有某一特徵，則對「每一者」之提及係指該請求項中所陳述之第一及第二物件，且該請求項涵蓋不包含該特徵之一第三物件之添加。
儘管在本文中已主要關於包含配置為四個導電路徑差分對之八個導電路徑之通訊插頭及插座論述本發明之實施例，但應瞭解本文中所述概念同樣適用於包含其他數目之差分對之連接器。還應瞭解通訊電纜及連接器有時可包含用於其他目的之額外導電路徑，例如(舉例而言)提供智慧插接能力。本文中所述之概念同樣適用於此等通訊電纜及連接器，且添加用於提供此等智慧插接能力或其他功能之一個或多個導電路徑不會使此等電纜及連接器在本發明之範疇或隨附至本文之申請專利範圍之外。
儘管已闡述了本發明之實例性實施例，但彼等熟習此項技術者將易於瞭解，在未實質性地違背本發明之新穎教示及優點之情形下，可對該等實例性實施例做出眾多修改。因此，所有此等修改意欲包括於由申請專利範圍所界定之本發明範疇內。本發明藉由以下申請專利範圍界定，且以下申請專利範圍中包含其等效內容。
1．．．導體
2．．．導體
3．．．導體
4．．．導體
5．．．導體
6．．．導體
7．．．導體
8．．．導體
10．．．電腦
11．．．插接線組件
12．．．通訊電纜
13．．．通訊插頭
14．．．通訊插頭
15．．．槽
19．．．壁裝插座板
20．．．網路設備
30．．．通訊插座
32．．．插頭孔口
50．．．後端連接組件
60．．．電纜(插頭插座連接器)
70．．．通訊插頭
80．．．通訊插座
90．．．刀形件
100．．．插座
105．．．信號電流載送路徑
110．．．印刷電路板
112．．．導電跡線
114．．．接觸墊
120．．．插座電線觸點
122．．．插頭插座配合點
124．．．安裝端
130．．．絕緣置換觸點
140．．．電容器
142．．．第一電極
144．．．第二電極
200．．．配合的插頭插座連接器
210．．．通訊插頭
212．．．電纜
214．．．插頭刀形件
220．．．通訊插座
222．．．插頭插座配合點
224a．．．插座電線觸點
224b．．．插座電線觸點
224c．．．插座電線觸點
224d．．．插座電線觸點
224e．．．插座電線觸點
224f．．．插座電線觸點
224g．．．插座電線觸點
224h．．．插座電線觸點
226．．．交越件
228．．．自由遠端
229．．．固定端
230．．．印刷電路板
232．．．插指狀電容器
234．．．插指狀電容器
240．．．絕緣置換觸點輸出端子
273．．．導電接觸墊
273'．．．金屬電鍍通孔
274．．．導電接觸墊
274'．．．金屬電鍍通孔
275．．．導電接觸墊
275'．．．金屬電鍍通孔
276．．．導電接觸墊
276'．．．金屬電鍍通孔
300．．．通訊插座
301．．．插座電線觸點
302．．．插座電線觸點
303．．．插座電線觸點
304．．．插座電線觸點
305．．．插座電線觸點
306．．．插座電線觸點
307．．．插座電線觸點
308．．．插座電線觸點
309‧‧‧交越件
310‧‧‧通訊插入件
312‧‧‧插座框架
314‧‧‧插頭孔口
316‧‧‧罩蓋
318‧‧‧端子外殼
320‧‧‧印刷電路板
341‧‧‧輸出端子
342‧‧‧輸出端子
343‧‧‧輸出端子
344‧‧‧輸出端子
345‧‧‧輸出端子
346‧‧‧輸出端子
347‧‧‧輸出端子
348‧‧‧輸出端子
360‧‧‧插指狀電容器
361‧‧‧插指狀電容器
373‧‧‧接觸墊
373'‧‧‧金屬填充通孔
374‧‧‧接觸墊
374'‧‧‧金屬填充通孔
375‧‧‧接觸墊
375'‧‧‧金屬填充通孔
376‧‧‧接觸墊
376'‧‧‧金屬填充通孔
400‧‧‧通訊插頭
410‧‧‧插頭外殼
424‧‧‧插頭閂鎖
426‧‧‧槽
428‧‧‧後帽
429‧‧‧電纜孔口
430‧‧‧印刷電路板
430'‧‧‧替代印刷電路板
431‧‧‧印刷電路板
435‧‧‧絕緣刺穿輸出觸點
437‧‧‧接觸墊
440‧‧‧插頭刀形件
440a‧‧‧插頭刀形件
440b‧‧‧插頭刀形件
440c‧‧‧插頭刀形件
440d‧‧‧插頭刀形件
440e‧‧‧插頭刀形件
440f‧‧‧插頭刀形件
440g‧‧‧插頭刀形件
440h‧‧‧插頭刀形件
441‧‧‧電線
442‧‧‧第一端
443‧‧‧大體垂直段
444．．．第一過渡段
445．．．大體水平段
446．．．大體U形突出段
447．．．第二過渡段
448．．．第二端
450．．．板邊緣終止組件
455．．．大體圓形通道
456．．．開口
462．．．開口
466．．．分離器
470．．．金屬電鍍孔口
474．．．金屬電鍍孔口
476．．．金屬電鍍孔口
480a．．．導電路徑
480b．．．導電路徑
480c．．．導電路徑
480d．．．導電路徑
480e．．．導電路徑
480f．．．導電路徑
480g．．．導電路徑
480h．．．導電路徑
490．．．電容器
491．．．電容器
492．．．電容器
493．．．電容器
540．．．骨架式插頭刀形件
541．．．電線
542．．．第一端
543．．．大體垂直段
544．．．第一過渡段
545．．．大體水平段
546．．．第二過渡段
547．．．遠端段
480．．．導電路徑
490'．．．電容器
491'．．．電容器
492'．．．電容器
493'．．．電容器
600．．．插頭刀形件
602．．．電線連接端子
604．．．插座電線接觸區
606．．．信號電流載送區域
608．．．薄延伸部
610．．．平板電容器區域
620．．．習用插頭刀形件
622．．．電線連接端子
624．．．寬闊刀形件區域
626．．．插座電線接觸區域
432．．．經修改印刷電路板
480'．．．導電路徑
700．．．插頭插座連接器
710．．．RJ-45插頭
720．．．RJ-45插座
710'．．．插頭
711．．．插頭觸點
712．．．插頭觸點
713．．．插頭觸點
714．．．插頭觸點
715．．．插頭觸點
716．．．插頭觸點
717．．．插頭觸點
718．．．插頭觸點
720'．．．插座
721．．．插座電線觸點
722．．．插座電線觸點
723．．．插座電線觸點
724．．．插座電線觸點
725．．．插座電線觸點
726．．．插座電線觸點
727．．．插座電線觸點
728．．．插座電線觸點
730．．．電容器
731．．．電容器
732．．．電容器
733．．．電容器
750．．．插頭插座連接器
760．．．感應耦合電路
761．．．感應耦合電路
762．．．感應耦合電路
763．．．感應耦合電路
800．．．通訊插頭
810．．．插頭外殼
830．．．印刷電路板
840．．．插頭觸點
圖1係圖解說明使用通訊插頭插座連接器將一電腦連接至網路設備之一示意性圖式；
圖2係圖解說明用於一習用8位置通訊插座(TIA 568B)之模組化插座觸點佈線分配之自該插座之前開口觀看之一示意圖；
圖3係與在插座中引入一補償串音信號之一先前技術通訊插座配合之一先前技術通訊插頭之一示意圖；
圖4係串音對時間之一示意圖形，其圖解說明圖3之插頭插座連接器中之擾亂及補償串音之位置(繪示為集總近似)；
圖5A係圖解說明圖3之插頭插座連接器中之某些串音向量及該等向量之間的延遲如何導致一相位改變之一向量圖；
圖5B係圖解說明針對較高頻率信號而言圖5A之向量如何因向量A0 與A1 之間的延遲將不共計為零之一向量求和圖；
圖6A係串音對時間之一示意圖形，其圖解說明在實施多級串音補償之一插頭插座連接器中擾亂及補償串音之位置(繪示為集總近似)；
圖6B係圖解說明在一選定頻率下圖6A之多級補償串音向量B1 及B2 可如何抵消擾亂串音之一向量求和圖；
圖7係安裝在一印刷電路板上之一插座電線觸點之一邊視圖，其圖解說明某些連接器觸點可如何經設計以具有一信號電流載送區域及一非信號電流載送區域兩者；
圖8係可經配合以形成一插頭插座連接器之一習用通訊插座及一習用通訊插頭之一部分分解透視圖；
圖8A至8C係圖8之通訊插座之印刷電路板之三個層之一向前部分之平面圖；
圖9A及9B係圖解說明一習用插頭插座連接器中針對分別沿向前及向後方向行進穿過連接器之一信號之擾亂及補償串音之位置之示意圖形；
圖10A及10B係圖解說明在根據本發明之實施例之一插頭插座連接器中針對分別沿向前及向後方向行進穿過連接器之一信號之擾亂及補償串音之位置之示意圖形；
圖11係可在本發明之實施例中使用之一通訊插座之一分解透視圖；
圖12A至12C係圖11之通訊插座之印刷電路板之三個層之一向前部分之平面圖；
圖13係根據本發明之實施例之一通訊插頭之一透視圖；
圖14係圖13之通訊插頭在移除插頭外殼之情形下之一俯視透視圖；
圖15係圖13之通訊插頭在移除插頭外殼之情形下之一仰視透視圖；
圖16係圖13之通訊插頭之一插頭刀形件之一側視圖；
圖17係圖13之通訊插頭之印刷電路板之一示意性平面圖；
圖17A係用於圖13之通訊插頭之一替代印刷電路板之一示意性平面圖；
圖18係根據本發明之進一步實施例之一插頭刀形件之一側視圖；
圖19係可在圖13之通訊插頭中使用之另一印刷電路板之一示意性平面圖；
圖20係根據本發明之進一步實施例之兩個插頭刀形件之一透視圖；
圖21係一習用插頭刀形件之側視圖，其圖解說明穿過該插頭刀形件之信號電流路徑；
圖22係可在圖13之通訊插頭中使用之又一印刷電路板之一示意性平面圖；
圖23係根據本發明之進一步實施例之一插頭插座連接器之一示意圖；
圖24係根據本發明之又進一步實施例之一插頭插座連接器之一示意圖；及
圖25係根據本發明之又進一步實施例之一通訊插頭之一示意性透視圖。
400．．．通訊插頭
410．．．插頭外殼
424．．．插頭閂鎖
426．．．槽
428．．．後帽
429．．．電纜孔口
430．．．印刷電路板
440．．．插頭刀形件
450．．．板邊緣終止組件
466．．．分離器

Claims (50)

  1. 一種通訊插頭，其包括：一插頭外殼；複數個插頭觸點，其等成一列至少部分地安裝在該插頭外殼內，該複數個插頭觸點配置為複數個插頭觸點差分對以使得該等插頭觸點差分對中之每一者具有一尖頂插頭觸點及一環形插頭觸點；及一第一電容器，其經組態以在當穿過該等尖頂插頭觸點中之一第一者傳輸至一配合插座之一觸點之一信號到達該配合插座之該觸點時之時間點之後的一時間點處自該等尖頂插頭觸點中之該第一者注入串音至該等環形插頭觸點中之一第一者。
  2. 如請求項1之通訊插頭，其中該第一電容器與該等尖頂插頭觸點中之該第一者及該等環形插頭觸點中之該第一者分離，且其中該第一電容器之一第一電極耦合至該等尖頂插頭觸點中之該第一者之一非信號電流載送部分且該第一電容器之一第二電極耦合至該等環形插頭觸點中之該第一者之一非信號電流載送部分。
  3. 如請求項2之通訊插頭，其中該等尖頂插頭觸點中之該第一者及該等環形插頭觸點中之該第一者直接彼此毗鄰安裝在該外殼中且係該複數個插頭觸點差分對中之不同者之部分。
  4. 如請求項2之通訊插頭，其中該複數個插頭觸點安裝在一印刷電路板上，且其中該第一電容器實施於該印刷電 路板內。
  5. 如請求項1之通訊插頭，其中該等插頭觸點中之每一者包括一骨架式插頭刀形件。
  6. 如請求項5之通訊插頭，其中該插頭進一步包括一印刷電路板，其中該複數個插頭觸點包括配置為四個插頭觸點差分對之八個插頭觸點，其中每一插頭觸點包含安裝在該印刷電路板中之各別第一端及第二端，其中每一插頭觸點之該第一端比每一插頭觸點之該第二端更靠近該印刷電路板之一前邊緣。
  7. 如請求項6之通訊插頭，其中該等插頭觸點中之每一者具有自每一插頭觸點之該第二端延伸至該插頭觸點之一插頭插座配合點之一各別信號電流載送路徑。
  8. 如請求項6之通訊插頭，其中該等插頭觸點中之每一者具有自每一插頭觸點之該第一端延伸至該插頭觸點之一插頭插座配合點之一各別信號電流載送路徑。
  9. 如請求項6之通訊插頭，其中每一插頭觸點差分對之該等插頭觸點中之一第一者具有自每一插頭觸點之該第二端延伸至該插頭觸點之一插頭插座配合點之一各別信號電流載送路徑，且其中每一插頭觸點差分對之該等插頭觸點中之一第二者具有自每一插頭觸點之該第一端延伸至該插頭觸點之一插頭插座配合點之一各別信號電流載送路徑。
  10. 如請求項6之通訊插頭，其中該等插頭觸點差分對中之一第一者之該等插頭觸點各自具有自每一插頭觸點之該 第二端延伸至該插頭觸點之一插頭插座配合點之一各別信號電流載送路徑，且其中該等插頭觸點差分對中之一第二者之該等插頭觸點各自具有自每一插頭觸點之該第一端延伸至該插頭觸點之一插頭插座配合點之一各別信號電流載送路徑。
  11. 如請求項5之通訊插頭，其中每一骨架式插頭刀形件包含一突出部，且其中毗鄰插頭刀形件上之該等突出部沿不同方向延伸。
  12. 如請求項1之通訊插頭，其中該第一電容器產生該等尖頂插頭觸點中之該第一者與該等環形插頭觸點中之該第一者之間的電容串音的至少75%。
  13. 如請求項1之通訊插頭，其組合有具有複數個導體之一通訊電纜，其中該通訊插頭附接至該通訊電纜之一端以提供一插接線，且其中該複數個插頭觸點中之每一者電連接至該通訊電纜之該等導體中之一各別一者。
  14. 如請求項1之通訊插頭，其中該第一電容器之一第一電極包括係該等尖頂插頭觸點中之該第一者之一非信號電流載送部分之部分的一第一平板狀延伸部且該第一電容器之一第二電極包括係該等環形插頭觸點中之該第一者之一非信號電流載送部分之部分的一第二平板狀延伸部。
  15. 如請求項1之通訊插頭，其中該第一電容器之一第一電極耦合至該等尖頂插頭觸點中之該第一者之一非信號電流載送部分且該第一電容器之一第二電極耦合至該等環 形插頭觸點中之該第一者之一信號電流載送部分。
  16. 如請求項1之通訊插頭，其中該第一電容器藉由不是該等插頭觸點中之該第一者之部分的一導電元件連接至該等尖頂插頭觸點中之該第一者之該非信號電流載送部分。
  17. 一種通訊插頭，其包括：一插頭外殼；複數個插頭觸點，該複數個插頭觸點成一列至少部分地安裝在該插頭外殼內且配置為複數個插頭觸點差分對以使得該等插頭觸點差分對中之每一者具有一尖頂插頭觸點及一環形插頭觸點；及一第一電容器，其具有藉由一第一大致非信號電流載送導電路徑連接至該等尖頂插頭觸點中之一第一者之一插頭插座配合點的一第一電極及藉由一第二大致非信號電流載送導電路徑連接至該等環形插頭觸點中之一第一者之一插頭插座配合點的一第二電極，其中該第一尖頂插頭觸點及該第一環形插頭觸點係該複數個插頭觸點差分對中之不同者之部分。
  18. 如請求項17之通訊插頭，其中該第一尖頂插頭觸點及該第一環形插頭觸點在該列中彼此緊靠安裝。
  19. 如請求項18之通訊插頭，其中該第一電容器包括形成於一印刷電路板內之一電容器。
  20. 如請求項19之通訊插頭，其中該第一尖頂插頭觸點包括一骨架式插頭觸點，該骨架式插頭觸點具有：一第一 端，其安裝在該印刷電路板中，該第一端藉由穿過該印刷電路板之一第一導電路徑直接連接至安裝在該印刷電路板中之一第一電線連接端子；一中間部分，其至少一部分經組態以接合一配合插座之一觸點；及一第二端，其與該第一端相對，且其中該第一尖頂插頭觸點之該第二端藉由該第一大致非信號電流載送導電路徑直接連接至第一離散電容器之該第一電極。
  21. 一種減小一通訊連接器中所產生之串音之方法，該通訊連接器包括一插頭，其具有在一插頭插座配合點處與一配合插座之八個插座觸點中之各別者配合之八個插頭觸點，八組經配合的插頭與插座觸點中之每一者係穿過該連接器之八個導電路徑中之一各別一者之部分，該八個導電路徑配置為第一至第四導電路徑差分對，該方法包括：在該第一導電路徑差分對之該等導電路徑中之一者與該第二導電路徑差分對之該等導電路徑中之一者之間提供一插頭電容器，其中該插頭電容器經組態以在當沿自該插頭至該插座之方向或自該插座至該插頭之方向於該第一導電路徑差分對上傳輸的一信號到達該插頭插座配合點時之時間點之後的一時間點處注入串音於該第一與第二導電路徑差分對之間；在該第一導電路徑差分對之該等導電路徑中之一者與該第二導電路徑差分對之該等導電路徑中之一者之間提供一插座電容器，其中該插座電容器將在當沿自該插頭 至該插座之方向或自該插座至該插頭之方向於該第一導電路徑差分對上傳輸一信號時之該插頭插座配合點之後的一時間點處注入串音於該第一與第二導電路徑差分對之間。
  22. 如請求項21之方法，其中該插頭電容器及該插座電容器在當沿自該插頭至該插座之該方向傳輸一信號時的大致相同時間點處注入該串音。
  23. 如請求項21之方法，其中該插頭電容器注入具有一第一極性之串音且該插座電容器注入具有與該第一極性相反之一第二極性之串音。
  24. 如請求項21之方法，其中該插頭電容器包括與該等插頭觸點分離之一離散電容器，其耦合與彼此緊靠的該等插頭觸點中之一第一者與該等插頭觸點中之一第二者相關聯之該等導電路徑之間的能量。
  25. 如請求項24之方法，其中該插頭電容器之一電極直接連接至該等插頭觸點中之該第一者之一非信號電流載送部分。
  26. 一種插接線，其包括：一通訊電纜，其包括第一至第八絕緣導體，該等絕緣導體含於一電纜護套內且組態為第一至第四絕緣導體差分對；及一RJ-45通訊插頭，其附接至該通訊電纜之一第一端，其中該RJ-45通訊插頭包括：一插頭外殼； 第一至第八插頭觸點，其等安裝在至少部分地位於該插頭外殼內之一插座接觸區域中，該第一至第八插頭觸點電連接至該通訊電纜之該第一至第八絕緣導體中之各別者以提供四個插頭觸點差分對；及一印刷電路板，其至少部分地安裝在該插頭外殼內，該印刷電路板包含一第一電容器，該第一電容器在該等插頭觸點差分對中之一第一者與一第二者之間注入串音，該串音具有與在該插座接觸區域中在該第一插頭觸點差分對與該第二插頭觸點差分對之間注入之串音相同之極性。
  27. 如請求項26之插接線，其中該第一電容器包括實施於該印刷電路板上之一插指狀電容器。
  28. 如請求項26之插接線，其中該第一至第八插頭觸點中之至少某些插頭觸點包括骨架式插頭刀形件。
  29. 如請求項26之插接線，其中該第一至第八插頭觸點中之至少某些插頭觸點包括該印刷電路板上之接觸墊。
  30. 如請求項26之插接線，其中該第一電容器包括實施於該印刷電路板上之一平板電容器。
  31. 如請求項26之插接線，其進一步包括形成於該印刷電路板上之導電跡線之間的一電感，該電感經組態以在該等插頭觸點差分對中之該第一者與該第二者之間注入串音，該串音具有與在該插座接觸區域中在該等插頭觸點差分對中之該第一者與第二者之間注入之串音相同之極性。
  32. 一種透過一配合的插頭插座連接減小一第一導電路徑差分對與一第二導電路徑差分對之間之串音的方法，該方法包括：在該插頭中提供一第一電容器，其耦合在該第一導電路徑差分對之該等導電路徑中之一第一者與該第二導電路徑差分對之該等導電路徑中之一第一者之間；在該插座中提供一第二電容器，其耦合在該第一導電路徑差分對之該等導電路徑中之該第一者與該第二導電路徑差分對之該等導電路徑中之該第二者之間；其中該第一電容器及該第二電容器在當沿自該插頭至該插座之方向於該第一導電路徑差分對上傳輸一信號時的大致相同時間點處自該第一導電路徑差分對注入串音至該第二導電路徑差分對。
  33. 如請求項32之方法，其中該第一電容器及該第二電容器在當沿自該插座至該插頭之方向於該第一導電路徑差分對上傳輸一信號時的大致相同時間點處自該第一導電路徑差分對注入串音至該第二導電路徑差分對。
  34. 如請求項33之方法，其中該第一電容器及該第二電容器當於該第一導電路徑差分對上傳輸一信號時自該第一導電路徑差分對注入大約相同量之串音至該第二導電路徑差分對。
  35. 如請求項33之方法，其中該第一電容器注入具有一第一極性之串音且該第二電容器注入具有與該第一極性相反之一第二極性之串音。
  36. 如請求項32之方法，該方法進一步包括：在該插頭中提供一第三電容器，其耦合在該第一導電路徑差分對之該等導電路徑中之一第二者與該第二導電路徑差分對之該等導電路徑中之一第二者之間；在該插座中提供一第四電容器，其耦合在該第一導電路徑差分對之該等導電路徑中之一第一者與該第二導電路徑差分對之該等導電路徑中之該第二者之間；其中該第一至第四電容器在當沿自該插頭至該插座之該方向於該第一導電路徑差分對上傳輸一信號時的大致相同時間點處自該第一導電路徑差分對注入串音至該第二導電路徑差分對。
  37. 如請求項32之方法，其中提供穿過該配合的插頭插座連接之一第三導電路徑差分對，該方法進一步包括：在該插頭中提供一第三電容器，其耦合在該第一導電路徑差分對之該等導電路徑中之一第一者與該第三導電路徑差分對之該等導電路徑中之一第一者之間；在該插座中提供一第四電容器，其耦合在該第一導電路徑差分對之該等導電路徑中之該第一者與該第三導電路徑差分對之該等導電路徑中之該第一者之間；其中該第三電容器及該第四電容器在當沿自該插頭至該插座之該方向於該第一導電路徑差分對上傳輸一信號時的大致相同時間點處自該第一導電路徑差分對注入串音至該第三導電路徑差分對。
  38. 一種插頭插座通訊連接，其包括： 一通訊插座，其具有一插頭孔口及複數個插座觸點，其中該等插座觸點中之至少某些插座觸點包含一非信號電流載送端；一通訊插頭，其經組態以接納於該通訊插座之該插頭孔口內，該通訊插頭包含複數個插頭觸點，其中該等插頭觸點中之至少某些插頭觸點包含一非信號電流載送端；其中該通訊插座進一步包含至少一第一插座電容器，其連接在該等插座觸點中之一第一者之該非信號電流載送端與該等插座觸點中之一第二者之該非信號電流載送端之間；且其中該通訊插頭進一步包含至少一第一插頭電容器，其連接在該等插頭觸點中之一第一者之該非信號電流載送端與該等插頭觸點中之一第二者之該非信號電流載送端之間，其在該等插頭觸點中之該第一者與該第二者之間注入串音，該串音具有與在該等插頭觸點中之該第一者之一信號電流載送端與該等插頭觸點中之該第二者之一信號電流載送端之間注入之串音相同之極性。
  39. 如請求項38之插頭插座通訊連接，其中該插頭進一步包含一插頭印刷電路板，且其中該第一插頭電容器位於該插頭印刷電路板上且經由各別第一及第二非信號電流載送導電路徑連接至該等插頭觸點中之該第一及第二者之該非信號電流載送端。
  40. 如請求項38之插頭插座通訊連接，其中該第一插頭電容 器包含該第一插頭觸點之與該第二插頭觸點之一非信號電流載送部分電容耦合之一非信號電流載送部分。
  41. 如請求項38之插頭插座通訊連接，其中該第一插頭電容器及該第一插座電容器引入在時間上大致對準之串音信號。
  42. 如請求項38之插頭插座通訊連接，其中該插頭包含八個插頭觸點，該八個插頭觸點組態為一第一插頭觸點差分對、一第二插頭觸點差分對、一第三插頭觸點差分對及一第四插頭觸點差分對；其中該插座包含八個插座觸點，該八個插座觸點組態為一第一插座觸點差分對、一第二插座觸點差分對、一第三插座觸點差分對及一第四插座觸點差分對；其中該第一插頭觸點差分對經組態以與該第一插座觸點差分對配合；其中該第二插頭觸點差分對經組態以與該第二插座觸點差分對配合；其中該第三插頭觸點差分對經組態以與該第三插座觸點差分對配合；其中該第四插頭觸點差分對經組態以與該第四插座觸點差分對配合；其中該第一插頭電容器在該等插頭觸點差分對中之該第一者之一第一插頭觸點與該等插頭觸點差分對中之該第三者之一第一插頭觸點之間引入具有一第一極性之串音，且其中該第一插座電容器在該等插座觸點差分對中 之該第一者之一第一插座觸點與該等插座觸點差分對中之該第三者之一第二插座觸點之間引入具有與該第一極性相反之一第二極性之串音。
  43. 如請求項42之插頭插座通訊連接，其進一步包括：一第二插頭電容器，其在該等插頭觸點差分對中之該第二者之該等插頭觸點中之一者與該等插頭觸點差分對中之該第三者之該等插頭觸點中之一者之間引入具有該第一極性之串音，及一第二插座電容器，其在該等插座觸點差分對中之該第二者之該等觸點中之一者與該等插座觸點差分對中之該第三者之該等插座觸點中之一者之間引入具有該第二極性之串音。
  44. 如請求項38之插頭插座通訊連接，其中該複數個插頭觸點安裝在一印刷電路板上，且其中該第一插頭電容器實施於該印刷電路板上。
  45. 如請求項44之插頭插座通訊連接，其中該複數個插頭觸點中之每一者包括一電線，該電線具有安裝在一印刷電路板中之一第一信號電流載送端及一第二非信號電流載送端。
  46. 如請求項38之插頭插座通訊連接，其中該等插頭觸點中之每一者包括一骨架式插頭刀形件。
  47. 如請求項46之插頭插座通訊連接，其中每一骨架式插頭刀形件包含一突出部，且其中毗鄰插頭刀形件上之該等突出部沿相反方向延伸。
  48. 如請求項35之方法，其中該第一電容器注入比該第二電容器少之串音。
  49. 一種插接線，其包括：一通訊電纜，其包括含於一電纜護套內之第一至第八絕緣導體；及一RJ-45通訊插頭，其附接至該通訊電纜之一第一端，其中該RJ-45通訊插頭包括：一插頭外殼；第一至第八插頭觸點，其等至少部分地安裝在該插頭外殼內；其中該第一至第八插頭觸點中之每一者連接至該通訊電纜之該第一至第八絕緣導體中之一各別一者；且其中該第一至第八插頭觸點中之至少某些插頭觸點包含將該插頭觸點實體及電連接至其各別絕緣導體之一電線連接端子、經組態以接合一配合通訊插座之一接觸元件之一插座電線接觸區域、位於該電線連接端子與該插座電線接觸區域之間的一信號電流載送區域、經組態以與該等插頭觸點中之一毗鄰一者電容耦合之一平板電容器區域及將該平板電容器區域連接至該信號電流載送區域之一薄延伸區域，其中該薄延伸區域與該插座電線接觸區域及該平板電容器區域共平面。
  50. 一種連接器，其由具有至少第一及第二導體差分對之一配合的插頭與插座構成，其中該插頭符合規定的串音 級，且其中耦合存在於該插頭及該插座兩者中於該第一及第二導體差分對之該等導體之間、存在於該等導體之兩個信號電流載送部分中且存在於該等導體之兩個非信號電流載送部分中，其中該插頭中之該第一及第二導體差分對中之該等導體之間之耦合的至少25%位於該等導體之該等非信號電流載送部分中，且其中該插座中之該第一及第二導體差分對中之該等導體之間之耦合之位於該等導體之該非信號電流載送部分中的該部分在時間上大致匹配該插頭中之該第一及第二導體差分對中之該等導體之間之耦合的該部分，但相位相反。
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