[发明专利]具有带桥形网络的PCB的插头/插座系统

说明书

其它申请的交叉引用

本申请要求2008年3月18日提交的美国专利申请No.12/050,550和2007 年3月20日提交的美国临时专利申请No.60/895,853的优先权，这两篇专利申 请通过引用整体结合于此。本申请通过引用合并了2006年12月26日提交的 题为“Electrical Plug/Jack System with Improved Crosstalk Compensation(具有 改进的串扰补偿的电插头/插座系统)”的美国专利No.7,153,168的全部内容。

背景

1.技术领域

本申请涉及插头/插座系统，尤其涉及包含用于降低插头/插座系统中的串 扰的桥形网络的插头/插座系统。

2.相关技术描述

在通信行业中，随着数据传输率稳定增加，由于插头和/或插座内接近隔 开的并行导体之间的电容性和电感性耦合引起的串扰越来越成问题。已经设计 出具有改进的串扰性能的模块化插头/插座系统以满足日益苛刻的标准。这些改 进的插头/插座系统中的很多都包括美国专利No.5,997,358中披露的概念，该 专利的整个内容通过引用结合于此。具体地，当前的插头/插座系统引入预定量 的串扰补偿，以消除冒犯的串扰。两个或更多补偿区被用于解决补偿和串扰之 间的相移。结果，冒犯串扰的量值和相位通过补偿偏移，其合计具有相等的量 值但相反的相位。

最近的传输率已经超过美国专利No.5,997,358中披露的技术的能力。因 此，需要改进的补偿技术。

概述

提供一种具有多个区的插头/插座系统。这些区包括接触区、补偿区和串 扰区。在接触区中，在插座弹簧接触件的插头/插座接口处，插头的插头接触件 与插座的插座弹簧接触件相连接。接触区提供插头/插座系统中的串扰。补偿区 提供补偿插头/插座系统中的串扰的补偿信号。插座中的串扰区增加了附加的相 位延迟串扰。连接到插座弹簧接触件的PCB包含串扰区。例如可在包含串扰 区的PCB中、在设置在插头/插座接口和包含串扰区的PCB之间的PCB中、 和/或通过整形插座弹簧接触件来提供补偿区。补偿区和串扰区中的导体连接到 插座弹簧接触件。补偿区和串扰区中的至少一个包含第一对导体和第二对导体 之间的耦合，可将其建模为桥形网络。桥形网络包括串扰电路组件和补偿电路 组件，其每一个都具有不同的耦合速率与频率关系。在一个实施例中，桥形网 络包括在第一对导体的第一导体和第二对导体的第一导体之间的串联LC电路 以及在第一对导体的第二导体和第二对导体的第二导体之间的串联LC电路。 桥形网络还包括在第一对导体的第一导体和第二对导体的第二导体之间的分 路电容器以及在第一对导体的第二导体和第二对导体的第一导体之间的分路 电容器。根据桥形网络所处的区，将桥形网络的耦合频率响应斜率设计成高于 或低于一阶耦合(诸如纯电容性耦合)的耦合频率响应斜率。

附图简述

以下参考附图描述各示例性实施例。

图1A和1B是插头/插座补偿系统的简化框图。

图2示出图1A和1B的三区插头和插座系统的示意模型，仅示出导线3、 4、5和6。

图3(i)、3(ii)和3(iii)示出在补偿区中分别仅具有电容性耦合、仅 具有互感性耦合以及具有桥形网络的电路模型示意图。

图4(i)、4(ii)和4(iii)示出在串扰区中分别具有电容性耦合和互感 性耦合、具有串联LC电路耦合以及具有桥形网络的电路模型示意图。

图5A和5B分别是在串扰区中工作的网络的量值响应和相位移位的模拟。

图6A和6B分别是在补偿区中工作的桥形网络和一阶耦合的量值响应和 相位移位的模拟。

图7A和7B示出当在补偿区中分别使用一阶耦合和桥形网络时在各种频 率下RJ45插头和插座三区系统的简化向量模型。

图8A和8B示出当在串扰区中分别使用一阶耦合和桥形网络时在各种频 率下RJ45插头和插座三区系统的简化向量模型。

图9是将串扰区中的一阶耦合和桥形网络进行比较的插头/插座系统中的 近端串扰的模拟。

图10是将补偿区中的一阶耦合和桥形网络进行比较的插头/插座系统中的 近端串扰的模拟。