[发明专利]用于在通信系统中实现提供降低的模态外部串扰的高速数据通信连接器的电路、系统和方法

说明书

技术领域

本发明总的来说涉及通信插座，并且更具体而言，涉及用于实现这些器件以使得通常存在于使用这些器件的通信网络中的模态外部串扰的水平被大幅度降低的电路、系统和方法。

背景技术

数据通信网络的速度在过去几十年大幅度地稳定提高，这要求新近设计的组件使得网络能够以这些新的更高的速度工作。随着网络速度提高，传送这些网络中的电信号的频率增大，并且在该网络内在较低频率下没有问题的物理布线路径可变成广播和接收电磁辐射的天线，并可引起正被传送的数据中的差错。来自一个通信路径与另一个通信路径的这种有害的信号耦合已知为“串扰”，并且降低了网络的总体性能。有害串扰可发生在：物理上形成网络部分的任何邻近的导电路径(诸如，给定的通信电缆内的各对数据信号)之间；接近的通信电缆之间或之中；用于连接电缆与网络内的所需的电子组件(诸如，路由器和网络开关)的连接器内。

图1是示出常规通信网络100的一部分的示图，通信网络100包括典型的通信信道101。信道101包括通信插座102，电缆106的通信插头104被插入到通信插座102中，从而连接计算机系统108与通信网络100。通信插座102装配在壁板112的开口110内，以暴露通信插座中的孔114，插头104插入到孔114中。然后通过电缆106、插头104、插座102和电缆116从计算机系统108传送电信号和将电信号传送到计算机系统108。电缆116包括该电缆的另一端上的另一个通信插座118，通信插座118通常是另一个网络组件(诸如接线板120)的一部分。网络开关122或其它网络组件通过电缆124和插头126连接至插座118，以将通信信道101与网络100中的其它组件互连，如箭头127所示。

电缆106和116、插头104和126及插座102和118是标准化组件，该标准化组件包括特定数量的导电组件和这样的组件在插头和插座内的布置。在系统100利用以太网通信标准的情况下，例如通过电缆106、116中的四个双绞式导线对传送数据。例如在RJ-45插座和插头中那样，插头104、126和插座102、118同样包括四个对应的导电元件或路径对。由于历史原因，这样的导电组件在插头104和126内的物理布置使得在这样的导电元件对之间产生有害的串扰。以抵消由插头产生的串扰这样的方式设计插座102、118。随着数据传送速度提高，通信信道101的所有组件的工作频率范围也增大，从而使得由于本领域技术人员理解的原因更难以实现有害串扰的抵消。但是，即使对于目前的高速网络，也仍保留用于插头104、126和插座102、118的导电组件的这种布置，以在旧式和新式网络组件之间提供兼容性。

随着网络工作的速度或频率继续增大，串扰可变得显著，并可妨碍网络100的恰当工作。通常存在两种类型的串扰。第一类型的串扰发生在单个通信信道101内的导电组件对之间，并称为“内部串扰”。内部串扰是从一个信道内的一对传送到另一对的有害信号。

第二类型的串扰已知为“外部串扰”，并且发生在不同的通信信道101中的导电组件对之间。外部串扰可被定义为在不同信道中的各对之间传送的有害信号。外部串扰可发生在通信网络100的大多数组件之间，并且在物理上被定位为彼此靠近的那些组件之间特别显著。例如，假设在图1的通信信道101的电缆106、116、插头104、126和插座102、118附近，存在具有对应组件的几个另外的类似通信电缆。这将会是网络100中的典型情况。

一种特定类型的外部串扰已知为“模态外部串扰”，且由插头104、126内的一些导电组件不相等地电暴露到其它相当的导电组件而引发。这些不相等的电暴露导致信号的模态转换，该模态转换引起不同模式的有害电磁波在给定的通信信道101中传播。这些不同模式的有害电磁波可引起相邻通信信道101中的串扰，该串扰可妨碍这样的信道的恰当工作，特别是在网络的不断增长的工作频率时。由于插座102、118具有与插头104、126的导体类似布置以在机械上兼容的导体，所以给定的信道中的插座和插头都引起信号的模态转换。另外，插座中用于中和内部串扰的补偿电路可进一步增加信号的模态转换。因此，插头和插座都促成模态外部串扰的产生。

需要改进的通信插座，该改进的通信插座被设计为中和在插头中引发的信号的模态转换，并降低在插座本身中产生的信号的模态转换，而不显著地增加制造插座的复杂性或者其成本。

发明内容