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Hintergrund
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft das Feld von Kabel- und Verbinderbauteilen
für Hochgeschwindigkeitsdatenkommunikation.
Insbesondere betrifft die Erfindung das Gebiet von Kabel- und Verbinderbauteilen,
bei denen unerwünschte Reaktanzen
und Übersprechen
kompensiert werden.
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2. Beschreibung des Stands
der Technik
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Die
Entwicklung neuer Computernetzwerkarchitekturen hat das Bedürfnis nach
verbesserten Datenkommunikationskabeln und -verbindern erhöht. Herkömmliche
Kabel und Verbinder wurden zur Sprachübertragung und für Datenübertragung
mit niedriger Geschwindigkeit im Bereich einiger weniger Megabit
pro Sekunde eingesetzt. Da herkömmliche Datenkabel
und Verbinder unzureichend für
eine Bit-fehlerfreie Datenübertragung
mit hoher Geschwindigkeit in momentanen oder vorgeschlagenen Netzwerkarchitekturen
waren, wurden neue Arten von Hochgeschwindigkeits-Datenkommunikationskabeln
und -verbindern entwickelt. Derartige neue Kabel oder Verbinder
müssen
spezielle Anforderungen erfüllen,
beispielsweise eine geringe Abschwächung, einen akzeptablen Reflexionsverlust,
ein geringes Übersprechen,
und gute Leistungsparameter in Bezug auf EMC (elektromagnetische
Kopplung). Sie müssen
auch spezielle Anforderungen erfüllen
in Bezug auf Impedanz, Verzögerung,
Verzögerungs-Unsymmetrie
und Abgleich.
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Kabel
zur Übertragung
von Hochgeschwindigkeits-Digitalsignalen
verwenden häufig
die Technik der verdrillten Zweidrahtleitung, da verdrillte Leiterpaare
einige Arten von Übersprechen
und anderem Rauschen ausschalten. Übersprechen stellt ein Maß für die unerwünschte Signalkopplung
von einem Signaltransportmedium auf ein anderes dar. In einer verdrillten
Zweidrahtleitung befördert
jeder Leiter der verdrillten Zweidrahtleitung ein Informationssignal, das
die gleiche Amplitude, jedoch eine um 180 Grad versetzte Phase aufweist
wie bzw. als das andere Signal, das von der Zweidrahtleitung übertragen
wird. Jede verdrillte Zweidrahtleitung transportiert daher Differenzsignale.
Im Idealfall führt
die Nähe
der verdrillten Zweidrahtleitungen zueinander dazu, dass Übersprechen
die beiden Leiter der verdrillten Zweidrahtleitung in gleichem Ausmaß beeinflusst.
Dieses Rauschen tritt daher im Idealfall in beiden Leitern der verdrillten
Zweidrahtleitung so auf, dass ein Gleichtaktsignal erzeugt wird. Übersprechen,
das auf diese Zweidrahtleitung innerhalb des Kabels übertragen wird,
kann durch adaptive Verstärkertechniken
kompensiert werden, die im wesentlichen Gleichtaktsignale ausschalten.
Differenzrauschen, welches Rauschen darstellt, das nicht in gleichem
Ausmaß in
beiden Leitern einer verdrillten Zweidrahtleitung auftritt, kann
durch derartige Vorgehensweisen jedoch nicht kompensiert werden.
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Es
wurden verschiedene, unterschiedliche Maßnahmen für das Übersprechen entwickelt, um mit
Angelegenheiten fertig zu werden, die in unterschiedlichen kabeln,
Kommunikationssystemen und Umgebungen auftreten. Ein nützliches
Maß für das Übersprechen
stellt das Nahnebensprechen (NEXT) dar. Nahnebensprechen ist ein
Maß für das Signal, das
zwischen zwei Medien, beispielsweise zwei verdrillten Zweidrahtleitungen,
innerhalb eines Kabels gekoppelt wird. Ein Signal wird einem Ende
des ersten Mediums zugeführt,
und das gekoppelte Signal wird am selben Ende des zweiten Mediums
gemessen. Ein weiters, nützliches
Maß für Übersprechen stellt
das Fernnebensprechen (FEXT) dar. Wie NEXT ist FEXT ein Maß für das Signal,
das zwischen zwei Medien innerhalb eines Kabels gekoppelt wird.
Ein Signal wird einem Ende des ersten Mediums zugeführt, und
das gekoppelte Signal wird am anderen Ende des zweiten Mediums gemessen.
Es sind andere Messungen für
das Übersprechen
vorhanden, einschließlich
von Messungen von Übersprechen
anderer Arten. Es gibt beispielsweise das so genannte fremde Übersprechen,
welches das Einkoppeln in ein Kabel von außerhalb eines Kabels darstellt,
beispielsweise von einem anderen Kabel, was ebenfalls von Interesse
sein kann.
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Ein
Verbinder verwendet normalerweise einen Stecker, der an eine Buchse
angepasst ist, die eine Aufnahmeöffnung
in Anpassung an den Stecker aufweist. Der Stecker und die Buchse
weisen normalerweise ein Gehäuse
auf, welches ein Leitungsaufnahmeende aufweist, ein Kontaktabschlußende, einen
Kanal zur inneren Verbindung zwischen den jeweiligen Enden des Steckers,
und mehrere Zuleitungen, welche Kontaktklemmen an dem Kontaktabschlußende des
Steckers mit Leitungsverbinderklemmen am Leitungsaufnahmeende des
Steckers verbinden.
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Moderne
Datennetzwerke weisen typischerweise Verbindersysteme auf, welche
Datenübertragungskabel
aufweisen, die in die Wand eines Gebäudes eingebaut sind, und durch
eine Verbinderbuchse abgeschlossen werden, um den Raum flexibel
nutzen zu können.
Einzelne Computer werden typischerweise an das Datennetzwerk unter
Verwendung eines Steckerleitungskabels angeschlossen, das durch
einen Verbinderstecker abgeschlossen ist, durch Einführen des
Verbindersteckers in die Verbinderbuchse. Eine Steckerleitungskabelanordnung weist
typischerweise ein Datenübertragungskabel auf,
typischerweise mit vier verdrillten Paaren von Leitern, und zwei
Stecker. Die vier verdrillten Paare können entweder von einem flachen
oder runden Isoliermantel eingeschlossen sein. Der Mantel kann wahlweise
eine Masseleitung und eine ihn umgebende Abschirmung zur Verwendung
mit einem abgeschirmten Stecker aufweisen. Ein Ziel bei einem derartigen
Steckerleitungskabel besteht typischerweise darin, EMC sowie EMI
(elektromagnetische Störungen)
zur Außenumgebung
hin zu minimieren, wie dies von verschiedenen Vorschriften gefordert
wird.
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Zahlreiche
derartige Verbindersysteme nach dem Stand der Technik wurden dazu
verwendet, niederfrequente Datensignale zu übertragen, und haben kein signifikantes
Problem im Hinblick auf Übersprechen
zwischen Leitern unterschiedlicher verdrillter Zweidrahtleitungen
bei niedrigen Frequenzen gezeigt. Wenn derartige Verbindersysteme
allerdings zur Übertragung
hochfrequenter Datensignale verwendet werden, nimmt das Übersprechen
zwischen unterschiedlichen verdrillten Zweidrahtleitungen dramatisch
zu. Bei derartigen Verbindersystemen wird dieses Problem typischerweise
durch die Konstruktion der Verbinder hervorgerufen, bei welchen
die Zuleitungen innerhalb des Verbinders im wesentlichen parallel
und nahe beieinander verlaufen, wodurch zwischen ihnen ein übermäßiges Übersprechen
hervorgerufen wird.
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Es
stellt die übliche
Praxis bei derartigen Verbindersystemen dar, gemäß einem vorbestimmten Standard
für Verbinder
(und insbesondere die Verbinderkontaktklemmen), sowohl den Stecker als auch
die Buchse mit Reihen von Kontaktklemmen zu versehen, die mit zugehörigen Reihen
der Leitungsverbinderklemmen verbunden sind, über die parallelen Zuleitungen
in dem Verbinderelement. Allerdings ist eine bestimmte kapazitive
Kopplung zwischen den parallelen Zuleitungen eines derartigen Verbinderelements
vorhanden. Da der Wunsch besteht, dass der Verbinder so klein ist
wie möglich,
wird darüber
hinaus das Problem der kapazitiven Kopplung vergrößert, da
die erforderlichen kleinen Abmessungen zu einer geringen Entfernung
zwischen den Zuleitungen des Verbinderelements führen, und daher zu einer relativ
hohen Kapazität
zwischen den Zuleitungen. Weiterhin kann zwar die Kapazität zwischen
benachbarten Zuleitungen eines Verbinderelements relativ hoch sein,
jedoch kann die Kapazität
auch in unerwünschter
Weise zwischen nicht benachbarten Zuleitungen des Verbinderelements
niedrig sein. Es kann beispielsweise wünschenswert sein, dass eine
höhere
Kapazität
zwischen nicht benachbarten Zuleitungen vorhanden ist, um die Kapazität zu kompensieren,
die woanders hervorgerufen wird.
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Weiterhin
treten Probleme nicht nur in Bezug auf die Kapazität zwischen
den Zuleitungen des Verbinderelements auf, sondern auch in Bezug
auf die gegenseitige Induktivität
zwischen den Zuleitungen und, insbesondere, zwischen Paaren der
Zuleitungen, sowie in Bezug auf die Induktivität der Zuleitungen selbst, die
von der Breite der Zuleitungen abhängt. Die gegenseitige Induktivität zwischen
den Paaren der Zuleitungen ist abhängig von einem Spuleneffekt
zwischen den Paaren der Zuleitungen. Der vorbestimmte Standard für die Kontaktklemmen
und die Abmessungen des Verbinders erzeugen daher keine idealen
Bedingungen in dem Verbinderelement.
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Eine
Anzahl populärer,
modular ausgebildeter Verbinder mit mehreren Leitern wurde in Telekommunikationsanwendungen
und Datenübertragungsanwendungen
eingesetzt. Derartige Verbinder umfassen Typen mit vier Leitern,
sechs Leitern und acht Leitern, üblicherweise
bezeichnet als Verbinder des Typs RJ-22, RJ-11 bzw. RJ-45. In 1 ist, wie im Stand der
Technik bekannt, ein RJ-45-Typ-Verbinder 5 mit acht Leitern
dargestellt, der einen Stecker 30 und eine Buchse 10 aufweist.
Beide bestehen typischerweise aus einem Kunststoffkörper, der
acht Zuleitungen umgibt und haltert (nicht dargestellt). Im einzelnen
weist der Stecker 10 des Typs RJ-45 acht Zuleitungen auf,
die Seite an Seite angeordnet sind. Jede Zuleitung ist mit einem
Leitungsverbindungsabschnitt an einem Ende des Steckers verbunden,
und mit einer Kontaktklemme an einem zweiten Ende des Steckers.
Der Stecker 30 des Typs RJ-45 weist weiterhin acht leitfähige Zuleitungen
(nicht dargestellt) auf, die typischerweise Seite an Seite angeordnet sind,
wobei jede Zuleitung mit einer Leitungsverbindungsklemme an einem
ersten Ende des Steckers und mit einer Kontaktklemme, die als Auslegerfeder ausgebildet
ist, an einem zweiten Ende des Steckers verbunden ist. Typischerweise
ist jede der acht Leitungsverbinderklemmen des Steckers mit einem
zugehörigen
Leiter der vier verdrillten Paare von Leitern des Steckerleitungskabels
verbunden, in üblicher
Anordnung.
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Wie
voranstehend geschildert, sind bei dem Stecker und der Buchse des
Typs RJ-45 nach dem Stand der Technik typischerweise die Zuleitungen geradlinig
parallel und nahe aneinander angeordnet. Die Nähe erhöht die parasitäre Kapazität zwischen den
Zuleitungen, und die geradlinig, parallele Anordnung erhöht die gegenseitige
Impedanz zwischen den Zuleitungen. Diese parasitären Kapazitäten und gegenseitigen Induktivitäten stellen
eine Hauptquelle für Differenzrauschen
dar, infolge von Kopplung. Speziell tritt Übersprechen zwischen dem elektrischen
Feld einer Zuleitung und dem elektrischen Feld einer benachbarten
Zuleitung innerhalb des Steckers oder der Buchse auf. Die Übersprechkopplung ist
umgekehrt proportional zur Entfernung zwischen den betreffenden
Zuleitungen. Das Signal, das von einer aussendenden Zuleitung ausgesandt
wird, kann kapazitiv und/oder induktiv an eine andere Zuleitung
gekoppelt werden, die mit einem ersten Leiter einer verdrillten
Zweidrahtleitung verbunden ist. Da eine Zuleitung, die mit einem
zweiten Leiter der verdrillten Zweidrahtleitung verbunden ist, sich
in einer unterschiedlichen Entfernung von der aussendenden Zuleitung
befindet, wird hierdurch eine differentielle Kopplung in der verdrillten
Zweidrahtleitung hervorgerufen. Die EP-A-0782221 beschreibt ein
Verbinderelement nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Es
war weiterhin sowohl für
Hersteller als auch für
Benutzer interessant, eine Standardisierung der Ausrüstung und
der Festlegung der Aussendeparameter durchzuführen, einschließlich Abschwächung, Nahnebensprechen
und Reflexionsverlust für nicht-abgeschirmte
verdrillte Zweidrahtleitungen (UTP). Die Telekommunikationsindustriegesellschaft (TIA)
der Elektronikindustriegesellschaft (EIA) hat beispielsweise, im
Versuch, um eine Kompatibilität verschiedener
Hersteller zu erreichen, den Standard EIA/TIA-568-A festgelegt,
der ein maximales Kopplungsniveau in beispielsweise eines Steckers
und Verbinders der Kategorie 5 festlegt. Die Verbinder nach den
Stand der Technik umfassten Gegenkopplungs- oder Kompensationsanordnungen,
die so ausgelegt waren, dass die Gesamtkopplung innerhalb der Verbinder
minimiert wurde. Bei den Verbindern nach dem Stand der Technik war
jedoch die Wirksamkeit dieser Gegenkopplungskompensation begrenzt, beispielsweise
deswegen, da Unterschiede in Bezug auf das Übersprechkoppeln bei unterschiedlichen
Steckern vorhanden sind.
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Es
besteht daher ein Bedürfnis
nach einem verbesserten Verbinder, der einen verbesserten Stecker
und/oder eine verbesserte Buchse aufweist, welche verbesserte Übersprechleistungen
für den gesamten
Verbinder zur Verfügung
stellen können.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Es
wird darauf hingewiesen, dass bei dieser Beschreibung ein Verbinder
eine Vorrichtung ist, der ein Übertragungsmedium,
beispielsweise ein Kommunikationskabel, mit einer anderen Kommunikationsvorrichtung
verbindet, beispielsweise einem Personalcomputer oder einem anderen
Kommunikationsmedium. Weiterhin wird darauf hingewiesen, dass bei
der vorliegenden Beschreibung ein Verbinder aus zueinander passenden
Verbinderelementen besteht, die typischerweise als Stecker und Buchse bezeichnet
werden, so dass ein Verbinderelement gemäß der vorliegenden Beschreibung
entweder ein Stecker oder eine Buchse eines Verbinders sein kann.
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Gemäß der Erfindung
wird ein Verbinderelement nach Patentanspruch 1 zur Verfügung gestellt.
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Ausführungsformen
sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnungen
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Es
wird darauf hingewiesen, dass die Zeichnungen nur zur Erläuterung
dienen, und nicht als Festlegung der Grenzen der Erfindung verstanden werden
sollen. Die voranstehenden und weitere Ziele und Vorteile der Erfindung
werden noch besser deutlich aus der folgenden, detaillierten Beschreibung
im Zusammenhang mit den folgenden Zeichnungen, in welchen:
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1 eine Perspektivansicht
eines herkömmlichen
Verbinders des Typs RJ ist, mit einem Stecker des Typs RJ und einer
Buchse des Typs RJ;
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2 eine Perspektivansicht
eines Zuleitungsrahmens eines Verbinderelements einer Ausführungsform
der Erfindung ist;
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3 eine Rückansicht der Zuleitungsrahmenanordnung
von 2 ist;
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4A eine Aufsicht auf eine
erste Schicht von Zuleitungen der Zuleitungsrahmenanordnung von 2 ist;
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4B eine Aufsicht auf eine
zweite Schicht von Zuleitungen der Zuleitungsrahmenanordnung von 2 ist;
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4C eine Aufsicht auf eine
dritte Schicht von Zuleitungen der Zuleitungsrahmenanordnung von 2 ist;
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5 eine schematische Teilansicht
einer Schaltung zum Simulieren der Leistung von zwei Paaren der
Zuleitungen eines Verbinderelements in Kombination mit einem dazu
passenden Verbinderelement gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung ist;
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6 eine Teilaufsicht auf
Induktionsschleifen ist, die durch die Zuleitungen eines Verbinderelements
in Kombination mit einem dazu passenden Verbinderelement gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung gebildet werden;
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7 eine simulierte NEXT-Eigenschaft
einer Ausführungsform
von zwei Paaren von Zuleitungen eines Verbinderelements in Kombination
mit einem dazu passenden Verbinderelement gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung ist;
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8 eine simulierte NEXT-Leistung
von zwei Paaren von Zuleitungen eines Verbinderelements in Kombination
mit einem dazu passenden Verbinderelement gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung ist, einschließlich
einer Ausführungsform der
Kompensationsanordnung gemäß der Erfindung;
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9 eine Perspektivansicht
von vorn einer Zuleitungsrahmenanordnung gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung ist, nachdem die Kontaktklemmen in Form einer einseitig
eingespannten Feder abgebogen wurden;
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10 ein Verbinderelement
einer Ausführungsform
gemäß der Erfindung
vor dem endgültigen Zusammenbau
ist, mit einem vorderen Gehäuseteil, einem
hinteren Gehäuseteil
und der Zuleitungsrahmenanordnung;
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11 eine Perspektivansicht
eines Zuleitungsrahmens eines Verbinderelements gemäß einer anderen
Ausführungsform
der Erfindung ist;
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12 eine Perspektivansicht
eines Zuleitungsrahmens eines Verbinderelements gemäß einer anderen
Ausführungsform
der Erfindung ist; und
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13 eine Perspektivansicht
eines Zuleitungsrahmens eines Verbinderelements gemäß einer weiteren
Ausführungsform
der Erfindung ist.
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Detaillierte
Beschreibung
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Es
wird darauf hingewiesen, dass gemäß der vorliegenden Beschreibung
ein Verbinder eine Vorrichtung ist, die ein Übertragungsmedium mit einem anderen Übertragungsmedium
oder mit einer Kommunikationsvorrichtung verbindet. Das Übertragungsmedium
kann von jeder Art sein (beispielsweise ein Kabel), und hierauf
ist die Erfindung nicht beschränkt.
Entsprechend kann eine Kommunikationsvorrichtung von jeder Art sein
(beispielsweise ein PC), und ist die Erfindung nicht hierauf beschränkt. So
kann beispielsweise ein Verbinder ein Kommunikationskabel mit einem
PC verbinden. Gemäß der vorliegenden
Beschreibung besteht ein Verbinder aus zueinander passenden Verbinderelementen,
die typischerweise als Stecker und Buchse bezeichnet werden, und
daher wird darauf hingewiesen, dass ein Verbinderelement gemäß der vorliegenden
Beschreibung entweder ein Stecker oder eine Buchse eines Verbinders
sein kann.
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Gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung wird ein verbessertes Verbinderelement zur Verfügung gestellt,
das verbesserte elektrische Leistungen aufweist. Wie nachstehend
im einzelnen erläutert
wird, wird zumindest eine Ausführungsform
eines Verbinderelements zur Verfügung
gestellt, die eine neue Anordnung ihrer Zuleitungen und einen Zuleitungsrahmen
aufweist. Insbesondere wird gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung Verbinderelement zur Verfügung gestellt, dessen Zuleitungen so
geformt und angeordnet sind, dass eine Kopplung einen Offset aufweist
und daher elektrisch ausgeglichen wird, die durch das dazu passsende
Verbinderelement hervorgerufen wird, so dass der gesamte Verbinder,
der das Verbinderelement und das dazu passende Verbinderelement
aufweist, ein verringertes Übersprechen zwischen
den Zuleitungen des Verbinders aufweist, so dass dann, wenn das
Verbinderelement mit dem dazu passenden Verbinderelement verbunden
wird, der Verbinder eine optimierte elektrische Leistung aufweist.
Wie nachstehend erläutert
wird, kann bei einer Ausführungsform
das verringerte Übersprechen
zwischen den Zuleitungen des Verbinders das Ergebnis entweder einer
optimierten Kapazität
zwischen den Zuleitungen des Verbinders sein, oder einer optimierten
gegenseitigen Induktivität
zwischen den Zuleitungen des Verbinderelements, oder einer verbesserten
Induktivität
der Zuleitungen des Verbinders, oder einer Kombination irgendeiner
dieser Maßnahmen.
Weiterhin wird, wie nachstehend erläutert wird, bei einer Ausführungsform
die Leistung des Verbinders festgelegt und wiederholbar ausgebildet
durch einstückiges
Ausformen der Zuleitungen des Verbinders innerhalb eines Gehäuses, wobei
die Zuleitungen eines Verbinders so geformt und angeordnet sind,
dass sie die gewünschten
Reaktanzen zur Verfügung
stellen, um so eine Kopplung auszugleichen, die durch das dazu passende
Verbinderelement hervorgerufen wird.
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1 zeigt einen Verbinder 5 des
RJ-Typs, der auf diesem Gebiet bekannt ist, der einen Stecker 10 des
RJ-Typs und eine Buchse 30 des RJ-Typs umfasst. Wie nachstehend
erläutert
wird, kann gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung entweder der Stecker oder die Buchse, oder können beide durch
eine Ausführungsform
eines Verbinderelements gemäß der Erfindung
ersetzt werden. Der Stecker 10 weist typischerweise eine
Isolierhülle 12 auf, die
teilweise einen Körper 13 umgibt,
und ist mit einem Schnapparretierungsmechanismus 14 zur
Anpassung an die Buchse 30 versehen. Der Stecker 10 weist
acht Kontaktklemmen 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24 und 25 auf,
die in getrennten Schlitzen angeordnet sind, die in dem Körper 13 im
Bereich 16 des Steckers vorhanden sind. Die Kontaktklemmen 18–25 können direkt
mit acht Drahtverbinderklemmen (nicht dargestellt) durch den Körper 13 verbunden
sein, wie dies bei bekannten Verbindern der Fall ist, oder können über eine
Kompensationsanordnung gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung angeschlossen sein, wie dies nachstehend genauer erläutert wird. Die
Drahtverbinderklemmen sind typischerweise an vier verdrillte Paare
von Leitern eines Datenübertragungskabels 8 angeschlossen,
wobei eine Drahtverbinderklemme an einen isolierten Leiter angepasst ist.
Dies führt
dazu, dass die Kontaktklemmen 18–25 elektrisch mit
acht isolierten Leitern verbunden sind, die als vier verdrillte
Paare angeordnet sind, und sich in dem Datenübertragungskabel befinden.
Jede Drahtverbinderklemme kann eine Isolationsverdrängungsdrahtverbinderklemme
sein, die nachstehend genauer erläutert wird, die scharfe Punkte
zum Durchschneiden der Isolierung der Leiter aufweist, zum Kontaktieren
mit dem Metalldraht des Leiters, wie dies auf diesem Gebiet bekannt
ist.
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Die
Buchse 30 weist ein Buchsengehäuse 31 auf, welches
acht Zuleitungen umgibt, welche acht Kontaktklemmen (nicht gezeigt)
im Bereich 32 der Buchse mit acht Drahtverbinderklemmen 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39 und 40 verbinden
(die Drahtverbinderklemmen 39 und 40 sind in 1 nicht dargestellt). Wenn
der Stecker 10 in die Buchse 30 eingeführt wird,
kontaktieren die Kontaktklemmen 18–25 einzeln die zugehörigen Kontaktklemmen
der Buchse 30, und stellen daher eine elektrische Verbindung her.
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Wie
nachstehend erläutert
wird, führen
bei bekannten RJ-45-Verbindern die parallelen, Seite an Seite angeordneten
Zuleitungen innerhalb beispielsweise des Steckers 10 dazu,
dass ein Übersprechen durch
deren kapazitive und induktive Kopplung hervorgerufen wird. Um dieses Übersprechen
zu verhindern können,
gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung, der Stecker 10 oder die Buchse 30 eine Kompensationsanordnung
aufweisen, die so ausgelegt ist, dass sie eine Gegenkopplung und
daher einen elektrischen Ausgleich der frequenzabhängigen kapazitiven
und induktiven Kopplung hervorruft, die durch die Kombination aus
dem Verbinderelement und dem dazu passenden Verbinderelement hervorgerufen
wird. Zusätzlich
kann gemäß einer
anderen Ausführungsform
der Erfindung eine Kompensationsanordnung innerhalb eines Verbinderelements vorgesehen
sein, um eine kapazitive oder induktive Kopplung hervorzurufen,
die bekannt ist, und die durch eine andere Kompensationsanordnung
innerhalb des dazu passenden Verbinderelements ausgeglichen werden
kann. Daher wird darauf hingewiesen, dass ein Gesamtvorteil des
Verbinders gemäß der Erfindung
darin besteht, dass er Übersprechen minimiert,
und daher Datenübertragungsfehler
verringert, die durch parasitäre
Effekte zwischen den Zuleitungen der Verbinderelementen hervorgerufen werden,
insbesondere bei hohen Frequenzen (beispielsweise größer als
100 MHz). Weiterhin wird darauf hingewiesen, dass zwar eine Ausführungsform einer
Kompensationsanordnung gemäß der Erfindung
im Zusammenhang mit einem Verbindersystem mit acht Leitern beschrieben
wird, das für
Hochfrequenzdatenübertragung
ausgelegt ist (ein Verbinder des Typs RJ-45), jedoch die Kompensationsanordnung
gemäß der Erfindung
bei jeder Art von Verbindern eingesetzt werden kann, und entsprechend
ausgelegt ist.
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In 2 ist eine Perspektivansicht
eines Zuleitungsrahmens 46 gemäß einer Ausführungsform der
Erfindung dargestellt. Bei dieser Ausführungsform stellt der Zuleitungsrahmen
ein Teil der Buchsenanordnung des Verbinders dar. Der Zuleitungsrahmen
weist acht Kontaktklemmen 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54 und 55 auf,
die von einem Vorderende 56 des Zuleitungsrahmens vorspringen,
und die Anordnung einer einseitig eingespannten Feder zeigen, wie
dies in 2 dargestellt
ist. Es wird darauf hingewiesen, dass zwar bei dieser Ausführungsform
die Kontaktklemmen als einseitig eingespannte Federanordnung ausgebildet
sind, jedoch andere Anordnungen für die Kontaktklemmen möglich sind,
und von der Erfindung umfasst sein sollen. Weiterhin wird darauf
hingewiesen, dass zwar bei dieser Ausführungsform des Zuleitungsrahmens
acht Kontaktklemmen, acht Zuleitungen, und acht Drahtverbinderklemmen zur
Aufnahme von acht Leitern vorgesehen sind, jedoch ein Verbinderelement,
das eine Ausführungsform
der Kompensationsanordnung gemäß der Erfindung
aufweist, jede Anzahl von Leitern aufnehmen kann, beispielsweise
vier oder sechs Leiter, die als Verbinder des Typs RJ-22 bzw. des
Typs RJ-11 bekannt sind.
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Der
Zuleitungsrahmen, der in 2 gezeigt ist,
weist Zuleitungen 58 auf (einige, jedoch nicht alle, der
Zuleitungen sind mit dem Bezugszeichen 58 bezeichnet),
die innerhalb eines speziell ausgeformten Kunststoffformkörpers 60 angeordnet
sind. Die Kontaktklemmen sind über
jeweilige Zuleitungen 58 an zugehörige Drahtverbinderklemmen 33–40 angeschlossen
(die Drahtverbinderklemmen 38–40 sind in 2 nicht dargestellt). Bei
dieser Ausführungsform sind
die Drahtverbinderklemmen in zwei Reihen 62, 64 angeordnet,
mit vier Drahtverbinderklemmen in jeder Reihe. Allerdings wird darauf
hingewiesen, dass jede Anzahl an Reihen möglich ist, und dass die Drahtverbinderklemmen
nicht in Reihen angeordnet sein müssen. Jede der dargestellten
Drahtverbinderklemmen ist eine U-förmige Isolierverdrängungsklemme,
die mit einer Kerbe zur Aufnahme eines isolierten Leiters versehen
ist, und welche scharfe Kanten zum Durchschneiden der Isolierung
des isolierten Leiters aufweist, um den Metalldraht des Leiters
zu kontaktieren. Allerdings wird darauf hingewiesen, dass die Drahtverbinderklemmen
nicht auf diese Form und diesen Typ von Klemme beschränkt sind, und
dass andere Drahtverbinderklemmenarten und -formen vom Umfang der
Erfindung umfasst sein sollen.
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3 ist eine Rückansicht
der Zuleitungsrahmenanordnung 46 und zeigt die erste Reihe 62 der
Drahtverbinderklemmen 33–36 und die zweite Reihe 64 der
Drahtverbinderklemmen 37–40. 3 zeigt weiterhin einige zusätzliche
Zuleitungen 58, die innerhalb des speziell ausgeformten
Kunststoffformkörpers 60 vorgesehen
sind.
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Die
in 2 und 3 gezeigte Zuleitungsrahmenanordnung
gemäß dieser
Ausführungsform
der Erfindung weist eine Kompensationsanordnung auf, die nachstehend
genauer erläutert
wird, die in entweder der Steckeranordnung 10 oder der
Buchsenanordnung 30 eingesetzt werden kann (siehe 1). Die Zuleitungen 58 der
Zuleitungsrahmenanordnung sind so geformt und angeordnet, dass sie
speziell eine bekannte und bevorzugte Kapazität und Induktivität zwischen
den Zuleitungen hervorrufen, um das Rauschen und/oder Übersprechen
zu kompensieren, das durch das dazu passende Verbinderelement hervorgerufen
wird. Insbesondere werden das Ausmaß der Kapazität und der
Induktivität,
die durch die Form und die Anordnung der Zuleitungen hervorgerufen werden,
so ausgewählt,
dass sie die Kapazität
und die Induktivität
kompensieren und elektrisch ausgleichen, die durch die Kombination
der Kontaktklemmen, der Zuleitungen und der Drahtverbinderklemmen
des Verbinderelements und des dazu passenden Verbinderelements hervorgerufen
werden. Auf diese Art und Weise verringert die Kompensationsanordnung
gemäß der Erfindung
das gesamte Übersprechen
und das gesamte Rauschen des Verbindersystems 5 (siehe 1), und optimiert daher
die Datenübertragungsleistung
des Verbindersystems.
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Wie
wiederum aus 1 hervorgeht,
weist das Datenübertragungskabel 8 beispielsweise
vier verdrillte Paare isolierter Leiter auf. In dem Körper des
Kabels 8 wird jeder Leiter eines verdrillten Leiterpaares
im wesentlichen gleich durch benachbarte Leiter beeinflusst, da
die verdrillten Leiterpaare entlang der Länge des Kabels verdrillt sind,
wie auf diesem Gebiet bekannt ist. Wenn das Kabel 8 entweder am
Stecker 10 der Buchse 30 endet, werden jedoch die
verdrillten Paare nicht mehr verdrillt, und eben angeordnet, so
dass die Verbinder zu den entsprechenden Drahtverbinderklemmen des
Steckers oder der Buchse passen, was dazu führt, dass mehrere Verbinder
eine im wesentlichen geradlinige Anordnung aufweisen. Insbesondere
ist ein variables Ausmaß der
Verformung der einzelnen Leiter dazu erforderlich, die Leiter so
auszurichten, dass sie zu den Drahtverbinderklemmen des Steckers
oder der Buchse passen. Diese Verformung kann beispielsweise durch
eine Zugentlastungsvorrichtung gesteuert werden, wie sie beispielsweise
in der Internationalen Anmeldung PCT/DK99/00230 beschrieben wird, die
am 23. April 1999 eingereicht wurde, und die Priorität der Anmeldung
DK 0568/98 beansprucht, die am 24. April 1998 eingereicht wurde,
und durch Bezugnahme in die vorliegende Anmeldung eingeschlossen
wird. Durch die bereitgestellte Zugentlastungsvorrichtung kann eine
gut gesteuerte elektrische Trennung zwischen den verdrillten Paaren
der Leiter zur Verfügung
gestellt werden, sowie eine gewünschte
mechanische Zugentlastung für
jeden Leiter, jede Drahtverbinderklemme und die zugehörige Verbindung.
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Wenn
ein Verbinder neben einem anderen Verbinder eines nicht dazugehörigen verdrillten
Leiterpaares angeordnet ist, tritt jedoch eine elektromagnetische
Kopplung zwischen den benachbarten Leitern unterschiedlicher verdrillter
Paare auf.
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Diese
Kopplung ruft ein Störsignal
in einem Leiter eines verdrillten Leiterpaares hervor, jedoch nicht
ein gleiches Störsignal
in dem anderen Leiter des verdrillten Leiterpaares. Diese Kopplung
erzeugt daher ein unterschiedliches Rauschen in dem verdrillten
Leiterpaar, das statistisch sein kann, infolge der statistischen
Art und Weise der Leiterverformung, und das davon abhängt, wie
und wo die Leiter des Kabels 8 abgeschlossen sind. Wenn
die Zugentlastungsvorrichtung eingesetzt wird, so kann diese statistische
Kopplung durch die Einwirkung der Zugentlastungsvorrichtung verringert
werden, oder ist zumindest bekannt und reproduzierbar, so dass sie kompensiert
werden kann. Die Kompensationsanordnung gemäß der Erfindung, die nachstehend
genauer erläutert
wird, kompensiert vorzugsweise diese Unterschied in Bezug auf das
Rauschen und/oder die gegenseitige Kopplung, und ebenso Rauschen oder
die gegenseitige Kopplung, die durch die Form und die Anordnung
der Zuleitungen des dazu passenden Verbinderelements hervorgerufen
werden.
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Weiterhin
sind, wie aus 1 hervorgeht, die
vier verdrillten Paare der Leiter an den Stecker 10 in üblicher
Reihenfolge und Orientierung angeschlossen. So ist beispielsweise
ein erstes Paar verdrillter Leiter an zwei mittlere Drahtverbinderklemmen
angeschlossen, und daher an die mittleren zwei Kontaktklemmen 21–22.
Ein zweites Paar verdrillter Leiter ist an Drahtverbinderklemmen
angeschlossen, die das erste Paar der Drahtverbinderklemmen überspannen,
und daher schließlich
an die Kontaktklemmen 20, 23. Ein drittes Paar
verdrillter Paare von Leitern ist an Drahtverbinderklemmen an einer
Seite des zweiten Paars angeschlossen, und daher schließlich an
die Kontaktklemmen wie beispielsweise 24, 25. Ein
viertes Paar verdrillter Leiter ist an die Drahtkontaktklemmen an
der entgegengesetzten Seite des zweiten Paars angeschlossen, und
daher schließlich an
die Kontaktklemmen 18, 19, zum Beispiel. Bei dieser
Standardanordnung tritt bei dem zweiten Paar verdrillter Leiter
ein Übersprechen
von den anderen drei Paaren verdrillter Leiter aus auf, da das zweite Paar
der verdrillten Leiter an Kontaktklemmen angeschlossen ist, die
nahe an den Kontaktklemmen liegen, die mit den anderen drei Paaren
verdrillter Leiter verbunden sind, und weil bei jedem Leiter des
zweiten Paares verdrillter Leiter unterschiedliche Rausch- und Nebensprecheffekte
auftreten.
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Wie
voranstehend erläutert
werden die Leiter jedes verdrillten Paares von Leitern differentiell
betrieben, wobei die beiden Leiter Signale mit entgegengesetzter
Polung übertragen
werden. Wenn Rauschen von einer externen Quelle auf beide Leiter
eines verdrillten Paares von Leitern eingekoppelt wird, wird ein
Gleichtaktsignal erzeugt, das sich über das verdrillte Paar der
Leiter ausbreitet. Ein Differenzverstärker, der die Differenzsignale
verstärkt,
welche die Daten befördern,
und der jedes Gleichtaktsignal abschwächt, kann daher dazu verwendet
werden, jedes Gleichtaktrauschen oder Nebensprechen auszuschalten,
die sich entlang dem verdrillten Paar der Leiter ausbreiten. Ein
Differenzverstärker
kann jedoch kein differentielles Nebensprechen abschwächen, das
in nur einen Leiter eines verdrillten Leiterpaares eingekoppelt
wird. Daher stellt die Kompensationsanordnung gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung vorzugsweise auch eine Gegenkopplung zur Verfügung, die
jedes Nebensprechen und jedes Rauschen ausgleicht, die beispielsweise
durch die Standardformatverbindung zwischen den verdrillten Paaren
der Leiter des Kabels 8 und des Steckers 10 hervorgerufen
werden.
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Wie
nachstehend genauer erläutert
wird, weist die Zuleitungsrahmenanordnung 46 gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung drei Schichten von Zuleitungen auf. Allerdings wird
darauf hingewiesen, dass jede Anzahl an Schichten der Zuleitungen eingesetzt
werden kann, beispielsweise zwei Schichten von Zuleitungen oder
mehr als drei Schichten von Zuleitungen. Weiterhin wird darauf hingewiesen, dass
eine oder mehrere Schichten von Zuleitungen durch eine Leiterplatte
mit einer gedruckten Schaltung ersetzt werden können, und dass ein Verbinderelement,
das zumindest eine Schicht von Zuleitungen aufweist, die durch eine
Leiterplatte zur Verfügung
gestellt werden, vom Umfang der Erfindung erfasst sein soll.
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Bei
bekannten Verbindern des Typs RJ ist bereits bekannt, zwei Schichten
von Zuleitungen einzusetzen. Derartige Verbinder nach dem Stand
der Technik wurden für
Frequenzen bis herauf zu 100 MHz eingesetzt, und werden üblicherweise
als Verbinder der Kategorie 5 bezeichnet. Mit steigenden Datenraten
wird es jedoch erforderlich, Verbinder bei Frequenzen von mehr als
100 MHz zu betreiben. Gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung weist die Zuleitungsrahmenanordnung vorzugsweise drei Schichten
von Zuleitungen auf, die dazu eingesetzt werden, einen Teil der
Kompensationsanordnung gemäß der Erfindung
zur Verfügung
zu stellen. Drei Schichten von Zuleitungen werden für die vorliegende
Ausführungsform
eingesetzt, da es komplizierter gewesen wäre, die Kompensationsanordnung
mit nur zwei Schichten von Zuleitungen zur Verfügung zu stellen, und daher
schwieriger gewesen wäre,
die Zuleitungsrahmenanordnung herzustellen. Allerdings wird darauf
hingewiesen, wie bereits voranstehend erläutert, dass zwei Schichten
von Zuleitungen und mehr als drei Schichten von Zuleitungen ebenfalls eingesetzt
werden können,
und dass ein Verbinderelement, das eine beliebige Anzahl von Schichten
der Zuleitungen aufweist, vom Umfang der Erfindung erfasst sein
soll.
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In
den 4A, 4B und 4C ist
eine Aufsicht auf die Zuleitungen 58 dargestellt, die von
einem Streifen in eine erste Schicht von Zuleitungen 72 hinein
zur Verfügung
gestellt werden (vgl. 4A,
die eine Aufsicht auf die erste Schicht von Zuleitungen darstellt),
in eine zweite Schicht von Zuleitungen 76 hinein (vgl. 4B, die eine Aufsicht auf
die zweite Schicht der Zuleitungen darstellt), und in eine dritte Schicht
von Zuleitungen 78 hinein (siehe 4C, die eine Aufsicht auf die dritte
Schicht von Zuleitungen darstellt). Jede Zuleitung innerhalb jeder
Zuleitungsschicht wird in die in den 4A–4C dargestellten, gewünschten
Formen gebogen, so dass die erste Schicht von Zuleitungen 72,
die zweite Schicht von Zuleitungen 76 und die dritte Schicht
von Zuleitungen 78 zusammen eine komplizierte Schaltungstypologie ausbilden,
bei welcher gegenseitig die gewünschten Kapazitäts- und
Induktivitätseigenschaften
vorgesehen sind, und insgesamt die Kompensationsanordnung gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung zur Verfügung
gestellt wird.
-
5 zeigt eine Schaltung zum
Simulieren eines Teils einer Ausführungsform der Kompensationsanordnung
gemäß der Erfindung.
Es wird darauf hingewiesen, dass 5 eine Äquivalenzschaltung darstellt,
die zu dem Zweck gezeigt ist, die Auswirkungen der Kompensationsanordnung
gemäß der Erfindung
zu simulieren, wobei nicht angestrebt ist, dass es sich um eine Äquivalenzschaltung
der gesamten Kompensationsanordnung gemäß dieser Ausführungsform
der Erfindung handelt. Es wird darauf hingewiesen, dass Werte der
Kompensationsbauteile der Kompensationsanordnung so ausgewählt sind,
dass sie die Werte der parasitären
Bauteile des Steckers 10 und der Buchse 30 kompensieren. Unter
Berücksichtigung
der Tatsache, welche Leiter der verdrillten Leiterpaare und welche
Zuleitungen der mehreren Zuleitungen innerhalb des Steckers des
Typs RJ nebeneinander liegen, sind zumindest einige der Zuleitungen
der ersten Schicht von Zuleitungen 72, der zweiten Schicht
von Zuleitungen 76, und der dritten Schicht von Zuleitungen 78,
welche die gesamte Zuleitungsrahmenanordnung 46 bilden (vgl. 2), mit kapazitiven Platten
versehen. Weiterhin sind zumindest einige der Paare von Zuleitungen,
die an entsprechende verdrillte Leiterpaare angeschlossen sind,
mit Induktionsschleifen zwischen den Paaren der Zuleitungen versehen,
um ein Doppelnetzwerk zwischen den Paaren der Zuleitungen zur Verfügung zu
stellen, welches einen Teil der Kompensationsanordnung gemäß der Erfindung
bildet. Es wird darauf hingewiesen, dass das Doppelnetzwerk zu den
gewünschten
Eigenschaften beiträgt, sowohl
Nahnebensprechen (NEXT) als auch Fernnebensprechen (FEXT) des Verbinders
und des Verbinderelements zu verringern, wenn die Bauteilwerte der
Schaltung so ausgewählt
sind, wie dies im einzelnen nachstehend erläutert wird.
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5 weist zwei Paare von Zuleitungen
auf, wobei das Paar 1 die Zuleitungen 51, 52 enthält, welche
die innersten Zuleitungen darstellen, und das Paar 2 die Zuleitungen 50, 53 enthält, welche
die am weitesten innen gelegenen Zuleitungen 51, 52 überspannen
(siehe 2). Diese Anordnung
der Zuleitungen stellt eine Standardanordnung für einen Stecker des Typs RJ-45
dar, wie dies voranstehend erläutert
wurde. In 5 sind eine
Induktivität
L und eine Kapazität
C, die infolge beispielsweise der Kapazität zwischen den Zuleitungen
des Steckers und der Schleifenimpedanz zwischen Zuleitungen des Steckers 10 und
der Buchse 30 in Kombination darstellen, als konzentrierte
Kondensatorbauteile C1, C2, C3, C4 und als Transformatoren K1 und
K2 zwischen den Zuleitung 50, 51, 52 und 53 dargestellt. Insbesondere
ist eine kapazitive Kopplung zwischen den Paaren 1 und 2 über Kapazitäten C1 und
C3 und über
Kapazitäten
C2 und C4 vorhanden. Weiterhin ist eine induktive Kopplung zwischen
den Paare der Zuleitungen Paar 1, Paar 2 durch die Gegeninduktivität K1 und
durch die Gegeninduktivität
K2 vorhanden.
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Gemäß dieser
einen Ausführungsform
der Leiterahmenanordnung und insbesondere der Kompensationsanordnung
gemäß der Erfindung
ist, um eine ordnungsgemäße Phasenbeziehung
zum Kompensieren von Nebensprechen zu erzielen, das durch den Stecker
hervorgerufen wird, zwischen den Zuleitungen 52 und 53,
teilweise dargestellt durch die Kapazitäten C1 und C3, eine Kapazität C7 zwischen den
Zuleitungen 52 und 53 vorgesehen, und ist eine Kapazität C5 zwischen
den Zuleitungen 53 und 51 vorgesehen. Es wird
darauf hingewiesen, dass der Kapazitätswert von C5 größer ist
als der Kapazitätswert
von C7, dass C5 zunächst
eine Überkompensation
der Streukapazität
durchführt,
die durch den Stecker hervorgerufen wird, und dann C7 die Überkompensation
kompensiert, die durch die Kapazität C5 hervorgerufen wird. Entsprechend
ist zum Kompensieren des Nebensprechens, das durch den Stecker zwischen
den Zuleitungen 50 und 51 hervorgerufen wird,
teilweise dargestellt durch die Kapazitäten C2 und C4, eine Kapazität C6 zwischen
den Zuleitungen 52 und 50 vorgesehen, und eine
Kapazität
C8 zwischen den Zuleitungen 50 und 51 vorgesehen.
Weiterhin wird darauf hingewiesen, dass der Kapazitätswert von
C6 zunächst
eine Überkompensation
der Streukapazität
hervorruft, die durch den Stecker hervorgerufen wird, und dann die
Kapazität
C8 die Überkompensation
kompensiert, die durch die Kapazität C6 hervorgerufen wird. Entsprechend
wird die induktive Kopplung K1 zwischen den Paaren 1 und 2 dadurch
kompensiert, dass die gegenseitige Schleifeninduktivität K4 vorgesehen
wird, die um 180 Grad phasenverschoben zur induktiven Kopplung ist,
die kompensiert wird, und wird die induktive Kopplung K2 zwischen
den Paaren 1 und 2 dadurch kompensiert, dass die gegenseitige Schleifeninduktivität K3 vorhanden
ist, die um 180 Grad phasenverschoben gegenüber der induktiven Kopplung
ist, die kompensiert wird. Die Kompensationsanordnung gemäß dieser Ausführungsform
der Erfindung stellt daher zur Kompensation eine Induktivität und eine
Kapazität
zur Verfügung,
damit die Kapazität
und die Induktivität kompensiert
werden, die durch den Stecker hervorgerufen werden, und hilft dabei,
dass die gekoppelten Signale, die durch den Stecker hervorgerufen
werden, durch Signale kompensiert werden, die um 180 Grad phasenverschoben
gegenüber
den von dem Stecker hervorgerufenen Signalen sind.
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In
den 4A–4C sind Zuleitungen 50, 51, 52 und 53 gezeigt,
welche kapazitive Platten aufweisen, die die verschiedenen, voranstehend
erläuterten Kapazitäten zur
Verfügung
stellen. Im einzelnen ist, vgl. Zuleitung 50 in 4C, eine erste Platte 80 mit einer
Parallelplattenkapazität
C6 dargestellt, welche die Parallelplattenkapazität C6 in
der gesamten Zuleitungsrahmenanordnung mit einer zweiten Platte 81 in
der Zuleitung 52 bildet (vgl. 4A). Entsprechend ist die Zuleitung 51 (vgl. 4B) mit einer ersten Platte 82 eines
Parallelplattenkondensators C5 versehen, der einen Parallelplattenkondensator
C5 in der gesamten Zuleitungsrahmenanordnung mit der zweiten Platte 83 der
Zuleitung 53 bildet (vgl. 4C).
Weiterhin ist die Zuleitung 50 mit einer ersten Platte 88 versehen
(vgl. 4C), die in Kombination
mit einer zweiten Platte 89 der Zuleitung 51 (vgl. 4B) einem Parallelplattenkondensator
C8 zwischen den Zuleitungen 50 und 51 bildet.
Entsprechend ist die Zuleitung 53 mit einer ersten Platte 90 versehen
(vgl. 4C), die in Kombination
mit einer zweiten Platte 91 der Zuleitung 52 (vgl. 4A) einen Parallelplattenkondensator
C7 zwischen den Zuleitungen 52 und 53 bildet.
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In 6 sind die Zuleitungen 50, 51, 52 und 53 mit
Induktionsschleifen dargestellt, welche die verschiedenen Induktivitäten zur
Verfügung
stellen, die voranstehend erläutert
wurden. In Bezug auf die Zuleitungen 50 und 53,
welche zusammen das Paar 2 der Zuleitungen bilden (vgl. 5), wird darauf hingewiesen,
dass eine Induktionsschleife (Schleife 1) zwischen diesen
Zuleitungen 50, 53 vorgesehen ist, die mit dem
dazu passenden Steckerverbinderelement (nicht dargestellt) anfängt. Die
Induktionsschleife (Schleife 1) zwischen den Zuleitungen 50 und 53 führt zu der
Gegeninduktivität
K1 zwischen den Zuleitungen 52 und 53, zur Gegeninduktivität K2 zwischen den
Zuleitungen 50 und 51, und daher zu den Gegeninduktivitäten K1,
K2, wie in 5 gezeigt,
zwischen dem Paar 2 und dem Paar 2 der Zuleitungspaare. Die Gegeninduktivitäten K1 und
K2 werden kompensiert durch Schleifeninduktivitäten K3 und K4, die durch diese
Ausführungsform
der Kompensationsanordnung gemäß der Erfindung
zur Verfügung
gestellt werden. Wie in 6 gezeigt,
weisen die Zuleitungen 51 und 52 eine Schleife 2 zwischen
den Zuleitungen 51 und 25 auf, die an den Kontaktklemmen
beginnt, und am Kreuzungspunkt 140 endet, an welchem die
Schleife 3 zwischen den Zuleitungen 51 und 52 beginnt,
und sich zu zugehörigen
Drahtverbinderklemmen 39, 40 hin fortsetzt (siehe 3). Wie in 6 gezeigt, ist die Schleife 3 so
vorgesehen, dass sie eine entgegengesetzte Phase in das Signal einführt, das
in der Schleife 2 vorhanden ist. Durch diese Anordnung
der Zuleitungen wird eine Gegeninduktivität zwischen dem Paar 1 und dem Paar
2 der Zuleitungen hervorgerufen, um die Kompensationsinduktivitäten K3 und
K4 zur Verfügung
zu stellen, wie in 5 gezeigt.
Insbesondere wird die Gegeninduktivität K3 zwischen den Zuleitungen 51 und 53 zur
Verfügung
gestellt, und wird die Gegeninduktivität K4 zwischen den Zuleitungen 50 und 52 zur Verfügung gestellt,
um die Gegeninduktivität
auszugleichen, die in der Kombination aus Stecker und Buchse vorhanden
ist. Daher wird darauf hingewiesen, dass eine Vorgehensweise zum
Hervorrufen einer Induktivität
zwischen den Paaren der Zuleitungen in einer Schleifenkopplung zwischen
den Paaren der Zuleitungen besteht.
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Weiterhin
wird darauf hingewiesen, dass auch eine zweite Maßnahme zur
Bereitstellung einer Gegeninduktivität zwischen den Paaren der Zuleitungen
vorhanden sein kann. So enthält
beispielsweise die Zuleitung 53 eine Länge einer Zuleitung 84,
die eine bestimmte Breite aufweist, welche für eine bestimmte Induktivität sorgen
kann (vgl. 4C). Entsprechend
weist die Zuleitung 51 eine Länge einer Zuleitung 85 auf,
mit einer bestimmten Breite, die ebenfalls eine gewisse Induktivität zur Verfügung stellen
kann (siehe 4B). Weiterhin
weist die Zuleitung 52 eine Länge einer Zuleitung 86 auf,
die eine bestimmte Breite hat, die für eine bestimmte Induktivität sorgen
kann (vgl. 4A), und
weist die Zuleitung 50 eine Länge einer Zuleitung 87 mit
einer bestimmten Breite auf, die für eine bestimmte Induktivität sorgen
kann (vgl. 4C). Daher
können
die Längen
und die Breiten der Zuleitungen ebenfalls für eine bestimmte Induktivität sorgen,
was eine sekundäre Maßnahme zur
Bereitstellung der Induktivität
gemäß einer
Ausführungsform
der Kompensationsanordnung gemäß der Erfindung
darstellt.
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In
Bezug auf 5 wird darauf
hingewiesen, dass die induktive und kapazitive Kompensation, die durch
die Zuleitungsrahmenanordnung zur Verfügung gestellt wird, zusätzlich dazu,
dass hierdurch eine Kompensation der durch den Stecker und die Buchse
hervorgerufenen Induktivität
und Kapazität bereitgestellt
wird, und durch Kompensieren dieser Kapazität und Induktivität, der Stecker
und die Buchse die Fähigkeit
erlangen, bei höheren
Frequenzen zu arbeiten, bis herauf zu beispielsweise 300 MHz. Ein
Betrieb bei diesen Frequenzen ist für Verbinder der Kategorie 6
erwünscht,
mit welchen das Verbindersystem gemäß der Erfindung betrieben werden soll.
In 7 ist nunmehr die
simulierte Leistung der Zuleitungspaare dargestellt, die in 5 gezeigt sind, ohne einen
Teil der Kompensationsanordnung von 5.
Insbesondere zeigt 7 die
simulierte Leistung der Schaltung von 5 ohne
die Kondensatoren C7 und C8 in der gezeigt, und eine Messung beim
Paar 2 an dem Steckerelement Kompensationsanordnung, und mit unterschiedlichen
Werten für einige
der kapazitiven und induktiven Elemente, die ohne die Kondensatoren
C7 und C8 optimiert wurden, um eine Kompensation für die Streukapazität und die
Induktivität
bereitzustellen, die durch die Kombination aus Stecker und Buchse
hervorgerufen werden. Insbesondere zeigt 7 die Nahnebensprechenleistung der Leitungen
des Paares 1 und des Paares 2, wobei ein Signal beim Paar 1 an dem Steckerverbinderelement
eingekoppelt wird, wie in 5 durchgeführt wird.
Einen akzeptierbaren Messwert für
das Nahnebensprechen entsprechend den Standardvorgaben für einen
Verbinder der Kategorie 6 stellt kleiner oder gleich –44 dB bei
300 MHz dar. In Bezug auf 7 liegt
daher ein akzeptierbarer Frequenzbereich für den Betrieb der Kombination aus
Stecker und Buchse des Verbinders mehr als 100 MHz dar, jedoch weniger
als 200 MHz. Aus 7 geht
daher hervor, dass ohne zumindest einen Teil der Kompensationsanordnung
dieser Ausführungsform
der Erfindung der Betrieb des gesamten Verbinders auf eine Maximalfrequenz
zwischen 100 und 200 MHz beschränkt
ist.
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In 8 ist die Leistung in Bezug
auf das Nahnebensprechen der Paare 1 und 2 dargestellt, die in 5 gezeigt sind, mit der
Ausführungsform der
Kompensationsanordnung gemäß der Erfindung, die
in 5 gezeigt ist. Insbesondere
stellt die Simulation das NEXT der Kompensationsanordnung von 5 dar, wobei die Kondensatoren
C7 und C8 vorhanden sind. Für
eine Nahnebensprechenleistung von –44 dB bei 300 MHz wird aus 8 deutlich, dass mit der
Kompensationsanordnung gemäß der Erfindung
der Verbinder bis zu annähernd
300 MHz betrieben werden kann. Die Kompensationsanordnung gemäß der Erfindung
sorgt daher für
höhere Betriebsfrequenzen
des Verbinders, welche die Anforderungen an Verbinder der Kategorie
6 erfüllen. Insbesondere
sorgt das Hinzufügen
der Kondensatoren C7 und C8 für
einen zusätzlichen
Pol bei der gesamten Kompensationsanordnung, wobei im wesentlichen
diese Kompensationsanordnung zu einer Anordnung dritter Ordnung
wird, im Vergleich zu einer Anordnung zweiter Ordnung ohne diese
Kondensatoren.
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Es
wird wiederum auf die 4A–4C Bezug genommen, aus denen
hervorgeht, dass die Kompensationsanordnung gemäß einer Ausführungsform der
Erfindung auch zusätzliche
Kapazitäten
und/oder Gegeninduktivitäten
aufweisen kann, beispielsweise eine zusätzliche Kapazität zwischen
den Zuleitungen 50 und 48. Insbesondere ist die
Zuleitung 50 mit einer ersten Platte 92 (vgl. 4C) versehen, die in Kombination
mit einer zweiten Platte 93, die in der Zuleitung 48 (vgl. 4B) vorgesehen ist, für einen
zusätzlichen
Parallelplattenkondensator zwischen den Zuleitungen 48 und 50 sorgt.
Entsprechend kann die Zuleitung 53 ebenfalls mit einer kapazitiven
Platte 94 (vgl. 4C)
versehen sein, die in Kombination mit einer kapazitiven Platte 95,
die in der Zuleitung 55 vorhanden ist (vgl. 4B) einen zusätzlichen
Parallelplattenkondensator zwischen den Zuleitungen 53 und 55 bildet.
Es wird darauf hingewiesen, dass zwar diese eine Ausführungsform
der Erfindung so beschrieben wurde, dass diese zusätzlichen
Kapazitäten
vorhanden sind, jedoch diese Kapazitäten wahlweise vorgesehen sind,
und dass die Kompensationsanordnung dieser Ausführungsform der Erfindung eine
derartige Kompensationsanordnung sowohl mit als auch ohne diese
zusätzlichen
Kapazitäten
umfassen soll.
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Weiterhin
kann, wie aus 4C hervorgeht, die
Kompensationsanordnung gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
der Erfindung auch mit einer zusätzlichen,
kleineren Kapazität
versehen sein, beispielsweise zwischen den Zuleitungen 53 und 54,
die durch einen kleinen Abschnitt 97 der Zuleitung 53 zur Verfügung gestellt
wird, der sich oberhalb eines kleinen Abschnitts 98 der
Zuleitung 54 befindet (vgl. 4A).
Die kleinen Abschnitte 97 und 98 entsprechend
den Zuleitungen 53 und 54 können an einem Punkt entlang
der Zuleitungsrahmenanordnung vorgesehen sein, an welchem die Zuleitungen 48, 49, 50 und 53 nach
oben gebogen sind, um schließlich
eine Verbindung zwischen den entsprechenden Kontaktklemmen und der
ersten Reihe der Drahtverbinderklemmen 33–36 zur
Verfügung
zu stellen (siehe 2).
Der Abschnitt 97 der Zuleitung 53 und der Abschnitt 98 der
Zuleitung 54 bilden zusammen einen kleinen Parallelplattenkondensator
zwischen den Zuleitungen 53 und 54, der ebenfalls
zur gesamten Kompensationsanordnung der Zuleitungsrahmenanordnung
beiträgt.
Insbesondere ist diese Kapazität
zwischen den Zuleitungen 53 und 54 in der Nähe der Rückseite
der Buchsenanordnung 30 vorgesehen, und trägt, in Kombination
mit jener Kapazität,
die zwischen den Zuleitungen 53 und 55 durch Platten 94 und 95 zur
Verfügung
gestellt wird, sowie mit dem Rest der Kompensationsanordnung, zu
der gesamten Kompensationsanordnung bei.
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Dieser
kleine Schleifenkondensator zwischen den Zuleitungen 53 und 54 ist
als Teil der gesamten Kompensationsanordnung gemäß der Erfindung vorgesehen,
um entweder NEXT oder FEXT, oder auch beide, der gesamten Verbinderanordnung zu
verbessern. Insbesondere stellte sich heraus, dass zwar die gesamte
Verbinderanordnung vor der Bereitstellung dieser Kapazität eine Leistung
in Bezug auf NEXT und FEXT zeigte, welche die gewünschten
Anforderungen an beispielsweise Verbinder der Kategorie 6 erfüllte, jedoch
durch Hinzufügung
dieses zusätzlichen
Kondensators die Leistung in Bezug auf NEXT und FEXT der Verbinderanordnung
verbessert wurde. Daher stellt dieser zusätzliche Kondensator eine zusätzliche
Vorgehensweise zur Verbesserung der Leistung in Bezug auf Nahnebensprechen
und/oder Fernnebensprechen des Verbinders dar. Es wird darauf hingewiesen,
dass zwar diese eine Ausführungsform
der Kompensationsanordnung gemäß der Erfindung
so beschrieben wurde, dass sie diese zusätzliche, kleine Kapazität enthält, jedoch
diese kleine Kapazität
nur je nach Wahl vorgesehen wird, und dass die Kompensationsanordnung
gemäß dieser
Ausführungsform
der Erfindung sowohl eine Anordnung mit als auch ohne diese kleine
Kapazität
umfassen soll.
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Weiterhin
wird darauf hingewiesen, dass diese Anordnung der Zuleitungen 53 und 54 eine
einzigartige kapazitive Kopplungsanordnung zur Verfügung stellt.
Insbesondere wird eine einzigartige Kapazität durch den Abschnitt 98 der
Zuleitung 54, der horizontal ausgerichtet ist, und den
Abschnitt 97 der Schleife 96 zur Verfügung gestellt,
welche vertikal ausgerichtet ist. Diese einzigartige Kapazität zwischen
den Zuleitungen 54 und 53 trägt nicht nur zur gesamten Äquivalenzschaltung
und zur elektrischen Leistung der Zuleitungsrahmenanordnung bei,
sondern löst auch
das Problem der Bereitstellung einer Kapazität an einem Punkt in der Zuleitungsrahmenanordnung, an
welchem eine Kapazität
gewünscht
wird, jedoch die Anordnung der Zuleitungen nicht den Einsatz eines
Parallelplattenkondensators ermöglicht,
der aus zwei horizontal angeordneten, parallelen Platten besteht.
Daher sorgt diese Anordnung für
eine einzigartige Vorrichtung zur Bereitstellung einer Kapazität in der
Zuleitungsrahmenanordnung, welche NEXT und/oder FEXT der gesamten
Verbinderanordnung verbessert. Es wird darauf hingewiesen, dass
zwar diese eine Ausführungsform
der Erfindung so beschrieben wurde, dass sie diese zusätzliche
Vorrichtung zur Bereitstellung einer kleinen Kapazität aufweist,
jedoch diese Vorrichtung zur Bereitstellung einer kleinen Kapazität nicht
die einzige Art und Weise darstellt, eine derartige Kapazität zur Verfügung zu stellen,
und dass die Kompensationsanordnung gemäß dieser Ausführungsform
der Erfindung andere Vorrichtungen zur Bereitstellung einer derartigen
Kapazität
umfassen soll, beispielsweise parallele Platten.
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Die
Zuleitungsrahmenanordnung gemäß der Erfindung
kann auch mit einer zusätzlichen
Kapazität beispielsweise
zwischen den Zuleitungen 49 und 50 versehen sein.
Insbesondere sind, wie aus 4C hervorgeht,
Drahtverbinderklemmen 34, 35 (vgl. auch 2) mit vergrößerten Abschnitten 112, 114 der
jeweiligen Drahtverbinderklemmen 34, 35 versehen.
Die vergrößerten Abschnitte 112, 114 bringen die
Drahtverbinderklemmen 34, 35 näher aneinander als dies sonst
der Fall wäre,
und sorgen daher für eine
kleine Kapazität
zwischen benachbarten Rändern
der Drahtverbinderklemmen 34 und 35, und daher
zwischen den Zuleitungen 49 und 50 der Zuleitungsrahmenanordnung.
Es wird darauf hingewiesen, dass die Kapazität, die zwischen den Zuleitungen 49 und 50 durch
die vergrößerten Abschnitte
der Drahtverbinderklemmen zur Verfügung gestellt wird, ebenfalls
zur gesamten Kompensationsanordnung der Zuleitungsrahmenanordnung
beiträgt.
Weiterhin wird darauf hingewiesen, dass durch Bereitstellung dieser
Parallelplattenkapazität
zwischen den vergrößerten Abschnitten
der Drahtverbinderklemmen eine kapazitive Kopplungsanordnung zur
Verfügung
gestellt wird, zwischen den Drahtverbinderklemmen 34 und 35,
welche das Erfordernis ausschaltet, beispielsweise eine vierte Schicht
von Zuleitungen vorzusehen, um diese Kapazität beispielsweise durch parallele,
horizontale Platten zu erzielen. Ein Vorteil dieser kapazitiven
Anordnung besteht daher darin, dass die Zuleitungsrahmenanordnung
gemäß dieser Ausführungsform
des Verbinderelements gemäß der Erfindung
durch drei Schichten von Zuleitungen ausgebildet werden kann, und
keine vierte Schicht aus Zuleitungen benötigt. Dennoch wird, wie voranstehend
erläutert,
darauf hingewiesen, dass die Zuleitungsrahmenanordnung auch nur
mit zwei Schichten aus Zuleitungen hergestellt werden kann, wodurch die
beiden Schichten der Zuleitungen komplizierter ausgebildet werden,
oder mit mehr als drei Schichten aus Zuleitungen, und dass derartige
Abänderungen innerhalb
des Umfangs der Erfindung liegen. Daher wird darauf hingewiesen,
dass diese kapazitive Anordnung gemäß der Erfindung eine Vorgehensweise zur
Bereitstellung einer Kapazität
zwischen den Zuleitungen darstellt, ohne dass es erforderlich wird,
die Anordnung durch Bereitstellung einer zusätzlichen Schicht aus Zuleitungen
komplizierter auszubilden. Weiterhin wird darauf hingewiesen, dass
zwar diese eine Ausführungsform
der Erfindung so beschrieben wurde, dass sie diese zusätzliche
Vorrichtung zur Bereitstellung einer Kapazität aufweist, jedoch diese Vorrichtung
zur Bereitstellung dieser zusätzlichen Kapazität nur eine
Vorrichtung zur Bereitstellung einer derartigen Kapazität darstellt,
und dass andere Vorrichtungen zur Bereitstellung dieser Kapazität, beispielsweise
parallele, horizontale Platten, vom Umfang der Erfindung erfasst
sein sollen.
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Wiederum
unter Bezugnahme auf die 4A–4C wird darauf hingewiesen,
dass einige der kapazitiven Platten mit den Zuleitungen durch kleine Längen aus
Zuleitungen gekoppelt sind, und nicht notwendigerweise mit der Zuleitung
entlang der gesamten Seite der kapazitiven Platte verbunden sind. Diese
mechanische Anordnung ist zu dem Zweck vorgesehen, dass die kapazitive
Platte in ihre gewünschte
Anordnung gebogen und geformt werden kann. Dennoch wird darauf hingewiesen,
dass diese mechanische Anordnung nur eine Anordnung darstellt, und
dass andere mechanische Anordnungen vom Umfang der Erfindung umfasst
sein sollen. Weiterhin wird darauf hingewiesen, dass diese mechanische
Anordnung auch elektrische Auswirkungen zur Folge haben kann, die
durch die gesamte Kompensationsanordnung gemäß der Erfindung kompensiert werden.
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Weiterhin
wird darauf hingewiesen, dass die kapazitiven Platten mit Zipfeln 122 versehen
sein können,
die es ermöglichen,
die kapazitiven Platten in der gewünschten Beziehung während eines
Einspritzvorgangs unter hohem Druck und mit hoher Geschwindigkeit
in situ beim Ausformen festzuhalten. Insbesondere ermöglichen
die Zipfel, dass die kapazitiven Platten in der gewünschten
Beziehung gehaltert werden, wenn die Anordnung einer Spritzgußformmaschine
zugeführt
wird, so dass die kapazitiven Platten in der gewünschten Beziehung zueinander
bleiben, und die Leistung der Kompensationsanordnung gemäß der Erfindung
auf eine vohersehbare Leistung festgelegt wird. Weiterhin wird darauf hingewiesen,
dass die mehreren Schichten der Zuleitungen 72, 76 und 78 mit
Ausrichtungszungen 74 versehen sein können, die ausgerichtet werden,
wenn die mehreren Schichten aus Zuleitungen bei der Überlagerung
ausgerichtet werden, und ebenfalls Zipfel 134 aufweisen
(siehe die 4A–4C), die umgebogen werden
können,
um die mehreren Schichten aneinander in der gewünschten Beziehung zu befestigen. Weiterhin
wird darauf hingewiesen, dass zwar die Zipfel 122 zu dem
Zweck vorgesehen sind, um die kapazitiven Platten in der gewünschten
Beziehung in Bezug zueinander während
dieses Spritzgußformvorgangs
zu halten, sie jedoch auch zur gesamten elektrischen Leistung der
Kompensationsanordnung beitragen können. Daher wird darauf hingewiesen, dass
bei einer Ausführungsform
die Kompensationsanordnung so ausgelegt wurde, dass sie ihre elektrische
Leistung mit diesen Zipfeln innerhalb der Kompensationsanordnung
optimiert. Es wird darauf hingewiesen, dass zwar diese eine Ausführungsform der
Erfindung so beschrieben wurde, dass sie diese zusätzlichen
Zipfel 122 aufweist, Ausrichtungszungen 74, sowie
Zipfel 134, welche die Zuleitungen in der festen Beziehung
beim Ausformen in situ haltern, jedoch andere Anordnungen vorhanden
sind, um die Zuleitungen in einer festen Beziehung während des Ausformens
in situ zu halten, und vom Umfang dieser Ausführungsform der Erfindung umfasst
sein sollen.
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Weiterhin
wird darauf hingewiesen, dass zwar diese Ausführungsform der Zuleitungsrahmenanordnung
so erläutert
wurde, dass sie in situ ausgeformt wird, jedoch die Zuleitungsrahmenanordnung nicht
in situ ausgeformt werden muss. Insbesondere kann die Zuleitungsrahmenanordnung
einfach in verschieden Teile der Buchsenverbinderanordnung eingebaut
werden, wie dies nachstehend im einzelnen unter Bezugnahme auf 10 erläutert wird, ohne dass die Zuleitungsrahmenanordnung
in situ ausgeformt werden muss.
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Eine
Zuleitungsrahmenanordnung, die nicht in situ ausgeformt wird, kann
jedoch unvorhersagbare Eigenschaften aufweisen, da es sein kann,
dass die Zuleitungen nicht in der gewünschten Beziehung festgehalten
werden, sobald sie innerhalb der Gehäuseteile der Buchsenverbinderanordnung
angeordnet werden. Dennoch wird darauf hingewiesen, dass zwar die
Zuleitungsrahmenanordnung gemäß dieser
Ausführungsform
der Erfindung vorzugsweise in situ ausgeformt wird, jedoch auch
eine Zuleitungsrahmenanordnung, die nicht in situ ausgeformt wird, und
die einfach innerhalb der Gehäuseteile
der Verbinderanordnung angeordnet wird, ebenfalls vom Umfang der
Zuleitungsrahmenanordnung gemäß der Erfindung
umfasst sein soll.
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Es
stellt einen Vorteil der Kompensationsanordnung und des Verbinderelements
gemäß der Erfindung
dar, dass der Zuleitungsrahmen in situ ausgeformt werden kann, um
die Zuleitungen des Zuleitungsrahmens in einer gewünschten
Beziehung zueinander zu befestigen. Im Gegensatz hierzu ist es bei
Verbindern nach dem Stand der Technik typischerweise erforderlich,
dass der Zusammenbau des Verbinderelements so erfolgt, dass die
Zuleitungen zwischen getrennten Kunststoffteilen angeordnet werden.
Allerdings steht die Leistung eines derartigen Verbinderelements
nicht fest, und ist viel weniger leicht vorhersagbar. Daher besteht
ein Vorteil der Zuleitungsrahmenanordnung gemäß der Erfindung, dass sie in
situ ausgeformt werden kann, um die erste, zweite und dritte Schicht
der Zuleitungen in Bezug aufeinander so zu befestigen, dass eine
konstante und vorhersehbare Leistung erzielt wird.
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In 9 ist eine Perspektivansicht
von vorn der Zuleitungsrahmenanordnung nach dem Ausformvorgang in
situ dargestellt, wobei die drei Schichten von Zuleitungen 72, 76 und 78,
die erste Reihe 62 der Drahtverbinderklemmen, und die zweite
Reihe der Drahtverbinderklemmen (siehe 3) in den einstückig ausgeformten Kunststoff 126 eingeschlossen sind.
Die Kontaktklemmen werden in die Anordnung einer einseitig eingespannten
Feder der Kontaktklemmen 48–55 umgebogen. Wie
aus 9 hervorgeht, bleiben
einige der Zuleitungsabschnitte der Zuleitungsrahmenanordnung nach
dem Ausformvorgang in situ des speziell ausgeformten Kunststoffs 126 frei.
Derartige, freiliegende Bereiche treten auch an der Unterseite und
der Rückseite
der Zuleitungsrahmenanordnung auf, und sind absichtlich zu dem Zweck
vorgesehen, den Ausformvorgang in situ zu ermöglichen, und zu ermöglichen,
dass die Schichten der Zuleitungen in der konstanten Beziehung gehalten
werden. Weiterhin wird darauf hingewiesen, dass die freiliegenden
Bereiche zu dem Zweck vorgesehen sind, die dielektrische Abdeckung
der Zuleitungen an jedem Ort innerhalb der Zuleitungsrahmenanordnung
zu optimieren. Insbesondere sind die freiliegenden Bereiche zu dem
Zweck vorgesehen, die Platten und Vorsprünge der Kondensatoren freizulegen,
damit der Kunststoff zwischen den Platten des Kondensators vorhanden
ist, jedoch nicht außerhalb
der Platten des Kondensators. Insbesondere ist der Kunststoff nicht
an der Außenseite
der Platten vorhanden, damit exakt der Abstand zwischen den Platten
jedes Kondensators gesteuert werden kann. Dennoch wird darauf hingewiesen,
dass zwar diese Ausführungsform
der Zuleitungsrahmenanordnung ohne den Kunststoff an der Außenseite
der Platten des Kondensators dargestellt ist, jedoch Modifikationen,
beispielsweise die Bereitstellung des Kunststoffs an der Außenseite
der Platten des Kondensators, vom Umfang umfasst sein sollen.
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In 10 ist als Perspektivansicht
von hinten eine Darstellung von verschiedenen Teilen der Buchsenverbinderanordnung 30 vor
dem Zusammenbau dargestellt.
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Die
Buchsenverbinderanordnung 30 gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung kann dadurch zusammengebaut werden, dass ein vorderes
Gehäuseteil 130 und
ein hinteres Gehäuseteil 132 vorgesehen
werden, und die Zuleitungsrahmenanordnung 46 sowohl in
das vordere Gehäuseteil
als auch in das hintere Gehäuseteil
in der geeigneten Ausrichtung eingeführt wird. Danach kann das vordere
Gehäuseteil
an dem hinteren Gehäuseteil
durch Schnappverbindung des vorderen Gehäuseteils mit dem hinteren Gehäuseteil
befestigt werden, wie dies voranstehend erläutert wurde. Durch diese Anordnung
wird eine Buchsenanordnung zur Verfügung gestellt, die ähnlich beispielsweise
jener ist, die in 1 gezeigt
ist.
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Es
wird darauf hingewiesen, dass ein Vorteil der Zuleitungsrahmenanordnung
gemäß der Erfindung
darin besteht, dass trotz der Tatsache, dass die Anforderungen an
einen RJ-Verbinder zu derartigen Einschränkungen führen, dass die Zuleitungen
eng zwischen den Kontaktklemmen und den Drahtverbinderklemmen des
Verbinders angeordnet werden müssen,
jedoch in der Zuleitungsrahmenanordnung gemäß der Erfindung die Zuleitungen
so geformt, angeordnet, und mit der gewünschten kapazitiven und induktiven
Kopplung versehen werden, dass die Leitung des Verbinderelements
optimiert wird, und insbesondere so, dass eine Kopplung und/oder
Rauschen kompensiert werden, die durch das dazu passende Steckerelement
hervorgerufen werden. Weiterhin wird darauf hingewiesen, dass eine
Ausführungsform
der Zuleitungsrahmenanordnung gemäß der Erfindung in situ in
Kunststoff ausgeformt wird, um die Leistung des Verbinderelements
konstant zu halten, und die Beziehung der Zuleitungen in Bezug aufeinander
festzuhalten. Weiterhin wird darauf hingewiesen, dass zwar die Zuleitungsrahmenanordnung
und die Kompensationsanordnung gemäß der Erfindung in Bezug auf
das Buchsenverbinderelement erläutert
wurden, jedoch auch in Verbindung mit dem Steckerverbinderelement
eingesetzt werden können,
um irgendwelches Rauschen und/oder irgendeine Kopplung zu kompensieren,
die durch das Buchsenverbinderelement hervorgerufen werden. Weiterhin
wird darauf hingewiesen, dass sowohl das Steckerverbinderelement
als auch das Buchsenverbinderelement mit einer Zuleitungsrahmenanordnung
und einer Kompensationsanordnung gemäß der Erfindung versehen werden
kann, um das Rauschen und die Kopplung auszugleichen oder auszuschalten,
die durch das jeweilige Verbinderelement hervorgerufen werden.
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In
den 11 und 12 sind alternative Ausführungsformen 46' und 46'' der Zuleitungsrahmenanordnung
des Verbinderelements gemäß anderen Ausführungsformen
der Erfindung dargestellt. Es wird darauf hingewiesen, dass gemeinsame
Bauteile der Zuleitungsrahmenanordnung und der Verbinderelemente
mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind, und dass die voranstehende
Beschreibung in Bezug auf die Bezugszeichen und die Vorteile des Zuleitungsrahmens
und des Verbinderelements gemäß der Erfindung
auch für
diese Ausführungsformen
gelten.
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Zwar
wurden verschiedene Ausführungsformen
der Erfindung beschrieben, jedoch werden Fachleuten auf diesem Gebiet
verschiedene Abänderungen,
Modifikationen und Verbesserungen auffallen. So ist beispielsweise
in 13 eine andere Ausführungsform
einer Zuleitungsrahmenanordnung 46''' für ein Verbinderelement
gemäß einer
anderen Ausführungsform
der Erfindung dargestellt. Diese Ausführungsform der Zuleitungsrahmenanordnung für das Verbinderelement
kann dazu verwendet werden, eine Verbindung zwischen einer Leiterplatte (PCB)
mit einer gedruckten Schaltung und einem Kabel zur Verfügung zu
stellen, so dass die hier beschriebenen Drahtverbinderelemente 33–40 ersetzt werden
können
durch mehrere Verbinder 140, 141, 142, 143, 144, 145, 146, 147 zu
einer PCB. Jeder Verbinder zu einer PCB kann beispielsweise eine Zunge
zu einer PCB sein, die an die PCB angepasst und mit dieser verlötet ist.
Weiterhin können
die mehreren Zuleitungen 58, die hier beschrieben wurden, wie
dargestellt ebenfalls auf einer PCB 150 vorhanden sein.
Derartige Abänderungen,
Modifikationen und Verbesserungen sollen einen Teil der Offenbarung
darstellen, und sollen vom Umfang der Erfindung erfasst sein. Daher
stellt die voranstehende Beschreibung nur ein Beispiel dar, und
ist nur dadurch eingeschränkt,
wie dies in den folgenden Patentansprüchen und deren Äquivalenten
festgelegt ist.