[发明专利]用于降低外来串扰的控制模转换连接器

说明书

相关申请

本申请要求了如下专利申请的优先权：2005年1月28日提交的名为“Controlled Mode Conversion Plug for Reduced AlienCrosstalk”的美国临时专利申请No 60/648,002；2005年2月4日提交的美国专利申请No 11/051,305；和2005年3月23日提交的美国专利申请No 11/044,088，它们中每个的披露在此通过参考完整地合并。

技术领域

本发明一般地涉及通信连接器，且更特定地涉及在通信连接器内近端串扰(NEXT)和远端串扰(FEXT)的补偿。

背景技术

在电信系统中，有时有利的是将信息信号(例如音频、视频、数据)在一对导线(后文中称为“导线对”或“差动对”)上传输而非在单一的导线上传输，其中传输的信号包括导线之间的电压差而不考虑绝对电压的存在。导线对内的每个导线易于从例如闪电、汽车火花塞和无线电台等的源处拾取电噪声。因为此类噪声对导线对内的两个导线是相同的，差动信号典型地不被干扰。这是将差动对紧靠布置的基本原因。

然而，更关心的是从附近的导线或导线对拾取的电噪声，此附近的导线或导线对可能在相同的总体方向延伸一段距离且在受扰的导线对上不能以差动来去除。这称为“串扰”。特别地，在涉及联网计算机的通信系统内，由级联插头、插座和电缆段形成通道。在这样的通道内，模块化插头(例如见图1中的插头10和进入电缆20)经常与模块化插座匹配，且插座和/或插头内的电导线(导体)的邻近性和布线和接触结构也可能产生生成了近端串扰(NEXT)(即对应于处于相同位置的源在输入位置处测量的串扰)以及远端串扰(FEXT)(即对应于处于输入位置的源在输出位置处测量的串扰)的容性和感性耦合。这样的串扰可能来自紧邻定位的导线。

使用“以太网”标准的通信系统基础结构基于在共同的电缆护套内分组在一起的多至四个双绞传输线(标识为对1至对4)上差动传输的数据。如上所述，传输线与物理连接器连接。为维持与传统系统的向后兼容性，对于连接器的物理要求通过工业标准(例如见TIA/EIA568-B.2-1，图6-2D.25)确定。这些要求对于高速数据传输不必是最优的。

由于历史原因，四个双绞传输线在连接器处布置，使得构成对3的两个导线分开且连接在对1的交替的侧上。剩余的对2和对4位于分开的对组合的任一侧(见图2中的导体20a至20h和片30a至30h)。电特性，特别是对之间的串扰程度受此物理布局影响。

为维持部件在不同销售商之间的兼容性，“额定”插头响应作为工业标准(例如见TIA/EIA 568-B.2-1)被限定和接受。也限定和接受了可允许的变化范围，这使得能匹配“插座”来完成双绞电缆的连接，使得作为结果的在双绞传输线之间的串扰水平降低到一些要求的值。此降低作为结果的串扰水平的过程通常在术语上称为“补偿”且基本上是有意地添加信号，该信号加和以具有与原来的冒犯串扰相等的幅值，但反号。

对于“额定插头”，特别是对于对1-对3组合，接受的串扰的水平是相当有限制性的。作为结果，为改进总体系统性能几乎未曾对插头结构进行改变，但是进行了在例如可制造性、成本和可变性领域的改进。直至近来，因为对于插头的限制性预先限定的串扰水平，在系统性能方面的改进主要是插座内补偿技术的结果。

因为数据传输率增加，涉及了多种系统性能要求。虽然通过系统发送的数据仍由四个双绞传输线发送，但尽管在信号处理技术和解码方法中的进步，在工作系统中在对之间的允许串扰水平(即干扰)已降低。在先前的要求中，对于单一四对电缆内的信号限定了干扰的水平。这是因为来自其他物理上靠近的电缆内的对的干扰的绝对水平与来自单一电缆内的其他对的水平相比可忽略。然而，当涉及到新标准和高数据传输率时这不再成立。在四对电缆上接收到的作为在其他电缆或连接器上的传输的结果的干扰在术语上称为“外来串扰”。

因为新近限定的外来串扰可能由任何不相关的数据传输生成，因此难于使用当前的信号处理技术来计算和减去它们在四对电缆连接(称为“端口”)内的影响。作为结果，外来串扰的绝对水平低于在电缆束内的对内允许存在的水平，因为不应用数字信号处理(DSP)修正。