具有帶有共模串擾補償?shù)娜嵝杂∷㈦娐钒宓耐ㄐ挪遄闹谱鞣椒?br>【技術(shù)領域】
[0001 ] 本發(fā)明通常涉及通信連接器以及更具體地涉及通信插座。
【背景技術(shù)】
[0002]許多硬接線通信系統(tǒng)使用插頭和插座連接器將通信電纜連接至另一個通信電纜或者計算機裝置。通過示例的方式，高速通信系統(tǒng)通常使用插頭和插座連接器將計算機、打印機及其它設備連接至局域網(wǎng)和/或外部網(wǎng)絡(諸如因特網(wǎng))。圖1描繪了圖示可以怎樣使用插頭和插座連接器使計算機11與例如網(wǎng)絡服務器20互連的這種硬接線高速通信系統(tǒng)的高度簡化示例。
[0003]如圖1所示，計算機11通過電纜12連接至安裝在壁裝插座板19中的通信插座15。電纜12是包括其每個端部處的通信插頭13、14的接插線。典型地，電纜12包括八個絕緣導體。如圖1所示，插頭14插入到通信插座15前側(cè)中的腔體或者“插頭孔口” 16中，以使得通信插頭14的接觸或者“插頭插片”與通信插座15的相應接觸匹配。如果電纜12包括八個導體，則通信插頭14和通信插座15將典型地各自具有八個接觸。通信插座15包括其后端部處的導線連接組件17，該導線連接組件容納來自第二電纜18的多個導體(例如，八個)，該導體被單獨地壓到導線連接組件17中的槽中以在第二電纜18的每個導體與通過通信插座15的多個導電路徑的相應導電路徑之間建立機械連接和電連接。第二電纜18的另一端連接至網(wǎng)絡服務器20，該網(wǎng)絡服務器可以位于例如電信間中。類似地，通信插頭13插入到設置在計算機11后面的第二通信插座(圖1中未示出)的插頭孔口中。因此，接插線12、電纜18和通信插座15在計算機11與網(wǎng)絡服務器20之間提供多個電路徑。這些電路徑可以用于在計算機11與網(wǎng)絡服務器20之間傳遞信息信號。
[0004]當通過通信電纜中的導體(例如，絕緣銅導線)傳輸信號時，來自外部源的電噪聲可能由導體拾取，從而降低信號的質(zhì)量。為了抵消這種噪聲源，上面描述的通信系統(tǒng)中的信息信號典型地通過一對導體(在下文中為“差分對”或者僅僅“對”)而不是通過單個導體在設備之間傳輸。每個差分對的兩個導體在通信電纜和接插線中緊密地絞合在一起，以使得八個導體被布置為四個絞合的導體差分對。在差分對的每個導體上傳輸?shù)男盘柧哂邢嗟鹊姆?，但相反的相位，并且信息信號作為承載在該對的兩個導體上的信號之間的電壓差嵌入。當通過絞合的導體差分對傳輸信號時，差分對中的每個導體通常從這些外部源拾取大約相同量的噪聲。由于信息信號通過取得承載在差分對的兩個導體上的信號的差來提取，因此減法過程可以幾乎抵消噪聲信號，并且由此信息信號典型地不受干擾。
[0005]再次參照圖1，能夠看出一系列插頭、插座和電纜段將計算機11連接至服務器20。每個插頭、插座和電纜段包括四個差分對，并且因此在計算機11與服務器20之間提供總共四個差分傳輸線路，該差分傳輸線路可以用于承載其間的雙向通信(例如，差分對中的兩個差分對可以用于將信號從計算機11承載至服務器20，而其它兩個差分對可以用于將信號從服務器20承載至計算機11)。圖1所示級聯(lián)插頭、插座和電纜布線段在兩個終端設備(例如，計算機11和服務器20)之間提供連通性，此處稱為“信道”。因此，在大多數(shù)高速通信系統(tǒng)中，“信道”包括四個差分對?？上У氖?，每個插頭-插座連接部(例如，插頭14與插座15匹配的位置)內(nèi)的導體和接觸結(jié)構(gòu)的接近度能夠產(chǎn)生電容和/或電感耦合。連接器中的這些電容和電感耦合(以及電纜布線中可能出現(xiàn)的類似耦合)引起另一種類型的噪聲(稱為“串擾”)。
[0006]具體地，“串擾”指的是來自通過第二“干擾”差分對傳輸?shù)男盘柕牟恍枰男盘柲芰?，該信號能量電容地?或電感地耦合至第一“受擾”差分對的導體上。如果干擾差分對和受擾差分對是相同信道的一部分，則串擾通常稱為“內(nèi)部”串擾。耦合到受擾差分對上的串擾可以包括近端串擾(NEXT)，其是在與相同位置處的源相對應的輸入位置處測量的串擾(SP，感應電壓信號沿著與不同路徑中的起始干擾信號的方向相反的方向傳播的串擾)，以及遠端串擾(FEXT)，其是在與輸入位置處的源相對應的輸出位置處測量的串擾(即，信號沿著與不同路徑中的干擾信號相同的方向傳播的串擾)。兩種類型的串擾都包括不合需要的噪聲信號，其干擾通過受擾差分對傳輸?shù)男畔⑿盘枴?br>[0007]盡管可利用能夠顯著降低通信電纜段內(nèi)的串擾影響的方法，但是為了維持向后兼容性而在多年前采用并且仍然有效的通信連接器配置通常不布置接觸結(jié)構(gòu)以使連接器硬件中的差分對之間的串擾最小化。例如，根據(jù)2009年8月11日由電信產(chǎn)業(yè)協(xié)會批準的ANSI/TIA-568-C.2標準，在模塊化插頭的接觸與模塊化插座的接觸匹配的連接區(qū)域(此處稱為“插頭-插座匹配區(qū)域”)中，插座的八個接觸1-8必須成排對準，其中如圖2所描繪的，八個接觸1-8被布置為指定的四個差分對。如本領域技術(shù)人員已知的，在TIA/EIA 568的B類配置下，圖2中的接觸4和5構(gòu)成第一差分對，接觸I和2構(gòu)成第二差分對，接觸3和6構(gòu)成第三差分對，以及接觸7和8構(gòu)成第四差分對。如從圖2顯而易見的，八個接觸1-8的該布置將導致差分對之間的不等耦合，并且由此在行業(yè)標準化通信系統(tǒng)中的每個連接器中引入NEXT和FEXT兩者。由于行業(yè)標準化RJ-45插頭-插座接口而出現(xiàn)的不等耦合典型地稱為“侵入”串擾。
[0008]由于為了支持增大數(shù)據(jù)速率的通信，硬接線通信系統(tǒng)已經(jīng)向更高頻率移動，因此插頭和插座連接器中的串擾已經(jīng)成為更顯著的問題。為了解決該問題，通信插座現(xiàn)在通常包括串擾補償電路，該串擾補償電路引入“補償”串擾，用于抵消由于行業(yè)標準化連接器配置在插頭-插座匹配區(qū)域中引入的大量“侵入”串擾。為了確保由不同供應商制造的插頭和插座將在一起很好地工作，行業(yè)標準規(guī)定必須在RJ-45插頭中的各種差分對組合之間生成的侵入串擾量以使該插頭符合行業(yè)標準。因此，盡管現(xiàn)在可以制造呈現(xiàn)低得多的侵入串擾水平的RJ-45插頭，但是仍然需要確保RJ-45插頭在差分對之間注入行業(yè)標準化的侵入串擾量以使得將與RJ-45插頭和插座的安裝基礎維持向后兼容性。典型地，使用“多級”串擾補償電路，該“多級”串擾補償電路使用反向偏振的補償串擾的兩級或更多級以抵消侵入串擾信號。在Adriaenssens等人的美國專利N0.5, 997, 358中描述了各種多級串擾補償電路，該專利的全部內(nèi)容通過引用合并于此，如同在此處完全闡明的一樣。
[0009]可以將串擾分類為差分串擾或者共模串擾。差分串擾指的是表現(xiàn)為受擾差分對的兩個導體之間的電壓差的串擾信號。由于當通過取由受擾差分對上的導體承載的電壓的差來提取受擾差分對上承載的信息信號時電壓差沒有減去，因此這種類型的串擾使受擾差分對上承載的任何信息信號劣化。共模串擾指的是差分對的兩個導體上呈現(xiàn)的串擾信號。由于干擾共模信號通過用于恢復受擾差分對上的信息信號的減法過程來抵消，因此共模串擾典型地不干擾受擾差分對上的信息信號。
[0010]然而，共模串擾可以生成另一種類型的串擾，稱為“外來”串擾。與內(nèi)部串擾相反，外來串擾指的是在兩個通信信道之間發(fā)生的串擾。外來串擾可以出現(xiàn)在例如緊密間隔的連接器(例如，接插板)或者捆在一起的通信電纜中。例如，第一通信電纜中的差分對可以與第二緊鄰通信電纜中的差分對串擾。由于共模信號通常不通過差分信號自相抵消的方式來自相抵消，因此可以在差分對上承載的共模信號尤其可能生成外來串擾。
[0011]盡管已經(jīng)在串擾補償中實現(xiàn)了許多改進，但是需要提供更進一步改進的串擾性能的通信插座使能更高數(shù)據(jù)速率的通信。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]根據(jù)本發(fā)明的實施例，提供了包括具有前端和后端的殼體的通信插座。插頭孔口設置在殼體的前端中，以及柔性印刷電路板至少部分地在殼體內(nèi)。八個輸入接觸安裝在柔性印刷電路板上使得第四和第五輸入接觸形成輸入接觸的第一差分對，第一和第二輸入接觸形成輸入接觸的第二差分對，第三和第六輸入接觸形成輸入接觸的第三差分對，以及第七和第八輸入接觸形成輸入接觸的第四差分對。八個輸入接觸中的每一個包括插頭接觸區(qū)，以及第一至第八輸入接觸的插頭接觸區(qū)跨越插頭孔口以數(shù)字順序布置。這些插座還包括電連接至柔性印刷電路板的八個輸出接觸，以及柔性印刷電路板包括將第一至第八輸入接觸電連接至相應的第一至第八輸出接觸的八個導電路徑。第四和第五輸入接觸在相應的第一和第二安裝位置處安裝在柔性印刷電路板上，該相應的第一和第二安裝位置比相應的第三和第四安裝位置更靠近殼體的后端，該相應的第三和第四安裝位置是第三和第六輸入接觸安裝在柔性印刷電路板上的位置。
[0013]在一些實施例中，第三導電路徑與第六導電路徑交叉。第三導電路徑的一部分可以配置為與第七導電路徑的一部分和/或第八導電路徑的一部分電感地耦合。第六導電路徑的一部分可以配置為與第二導電路徑的一部分和/或第一導電路徑的一部分電感地耦合。通信插座可以是RJ-45插座并且可以具有第二印刷電路板，以及八個輸入接觸中的至少一些可以安裝在第二印刷電路板上。
[0014]在一些實施例中，第二印刷電路板可以是柔性印刷電路板的一部分。插座還包括電容串擾補償電路，連接在第三輸入接觸的非信號電流承載端與第五輸入接觸的非信號電流承載端之間和/或第四輸入接觸的非信號電流承載端與第六輸入接觸的非信號電流承載端之間。插座還可以包括八個電介質(zhì)接觸支架，并且八個輸入接觸可以穿過柔性印刷電路板安裝到八個電介質(zhì)接觸支架中的相應電介質(zhì)接觸支架中。插座還可以包括彈簧，并且電介質(zhì)接觸支架中的至少一個可以插入在輸入接觸與彈簧之間。
[0015]在一些實施例中，第二、第四、第五和第七插座線接觸的第一端可以基本上成第一排對準。第一、第三、第六和第八插座線接觸的第一端可以基本上成第二排對準，該第二排偏離該第一排。柔性印刷電路板可以具有第一懸臂式區(qū)段和第二懸臂式區(qū)段，以及第三和第四安裝位置可以在第一懸臂式區(qū)段上，以及第一和第二安裝位置中的至少一個可以在第二懸臂式區(qū)段上。第一懸臂式區(qū)段可以沿第一方向懸臂式伸出以及第二懸臂式區(qū)段可以沿第二方向懸臂式伸出，該第二方向從該第一方向旋轉(zhuǎn)至少四十五度。插座還可以包括位于第一懸臂式區(qū)段上的電感串擾補償電路。該電感串擾補償電路可以在輸入接觸的第一差分對與輸入接觸的第三差分對之間生成電感補償串擾。第一至第四安裝位置可以各自容納相應的第一至第四輸入接觸的信號電流承載端。
[0016]根據(jù)本發(fā)明另外的實施例，提供了包括具有插頭孔口的殼體的通信插座，該插頭孔口具有縱向軸和橫向尺寸，沿著該縱向軸容納匹配插頭以及該橫向尺寸垂直于縱向軸。柔性印刷電路板至少部分地在殼體內(nèi)。八個插座線接觸安裝在柔性印刷電路板上使得第四和第五插座線接觸形成插座線接觸的第一差分對，第一和第二插座線接觸形成插座線接觸的第二差分對，第三和第六插座線接觸形成插座線接觸的第三差分對，以及第七和第八插座線接觸形成插座線接觸的第四差分對。八個插座線接觸中的每一個包括插頭接觸區(qū)，以及第一至第八插座線接觸的插頭接觸區(qū)跨越插頭孔口以數(shù)字順序布置。第三和第六插座線接觸的第一端跨越插頭孔口基本上成第一橫向排對準以及第四和第五插座線接觸的第一端基本上成第二橫向排對準，該第二橫向排縱向地偏離第一橫向排。
[0017]在一些實施例中，第一橫向排比第二橫向排更靠近通向插頭孔口的開口。插座還可以包括電連接至第三插座線接觸的柔性印刷電路板上的第一導電路徑以及電連接至第七插座線接觸的柔性印刷電路板上的第二導電路徑，其中第一導電路徑的區(qū)段配置為與第二導電路徑的區(qū)段電感地耦合。柔性印刷電路板可以具有第一懸臂式區(qū)段和第二懸臂式區(qū)段，以及第三和第六插座線接觸的第一端可以安裝在第一懸臂式區(qū)段上，以及第四插座線接觸或者第五插座線接觸中的至少一個的第一端可以安裝在第二懸臂式區(qū)段上。第一懸臂式區(qū)段可以沿第一方向懸臂式伸出以及第二懸臂式區(qū)段可以沿第二方向懸臂式伸出，該第二方向從該第一方向旋轉(zhuǎn)至少四十五度。插座還可以包括位于第一懸臂式區(qū)段上的電感串擾補償電路，在插座線接觸的第一差分對與插座線接觸的第三差分對之間生成補償電感串擾。另外，第一插座線接觸的第一端和第八插座線接觸的第一端可以基本上成第一橫向排對準，以及第二插座線接觸的第一端和第七插座線接觸的第一端可以基本上成第二橫向排對準。
[0018]根據(jù)本發(fā)明另外的實施例，提供了通信插座，該通信插座具有包括插頭孔口的殼體和至少部分地在殼體內(nèi)的柔性印刷電路板。柔性印刷電路板具有鄰近插頭孔口的前端和與前端相對的后端，并且包括八個孔口。插座還具有八個插座線接觸，各自具有安裝在八個孔口中的相應孔口中的第一端，其