專利名稱：連接器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及適于在數(shù)據(jù)通信中使用的連接器的領(lǐng)域，更具體地，涉及包括信號調(diào)節(jié)的連接器。
技術(shù)背景 已知的是，目前可提供的連接器具有設(shè)置為用于接收安裝在電纜一端的插頭連接器的插座。一種廣泛的配置結(jié)構(gòu)是插座(或端口)被設(shè)置為用于接收8位置8觸頭(8P8C) 模塊插頭。需要注意的是，該8P8C插頭經(jīng)常被稱作為RJ45插頭連接器(即使該8P8C插頭在技術(shù)上并不是真正的RJ45連接器)。因此，為了與廣泛的用法相匹配，這種已知接口在這里將被稱作為RJ45接口。典型的RJ45插座提供了被稱作為端口(或插座)的結(jié)構(gòu)，其尺寸適于在希望的方向上接收RJ45插頭并包括用于與RJ45插頭中的八個(gè)觸頭相接合的八個(gè)(8)端子。RJ45插頭安裝在電纜的一端，該電纜包括多對絞線(例如絞線對)，并且每個(gè)絞線對可用于提供一差分信號通道并同時(shí)適度地阻止寄生信號，從而甚至在使用非屏蔽線纜時(shí)仍能提供相當(dāng)好的性能。因此，RJ45連接器和雙絞線線纜形成了許多通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的有用部分，并且廣泛地用于在全球許多家庭和商業(yè)中使用的以太網(wǎng)中。盡管使用具有兩對雙絞線(如4/5對和3/6對)的RJ45連接器的通信系統(tǒng)的較早版本可提供高達(dá)IOOMbps的速度，現(xiàn)在的通信系統(tǒng)已經(jīng)開始提供IGbps或者甚至IOGbps 的數(shù)據(jù)速率，因此趨向于在5類和6類線纜中使用全部四個(gè)(4)絞線對。但是，即使采用額外的對，對數(shù)據(jù)速率提高的期望會要求更高的頻率和增大的PAM水平(例如，IOGbps在 650Mhz使用PAM-16編碼)。這使得當(dāng)傳統(tǒng)的RJ45連接器與傳統(tǒng)的5類線纜一起使用時(shí)， 需要降低線纜的操作長度。某些研究人員建議采用改良的線纜(如6a類線纜或甚至7類線纜)來幫助解決這個(gè)問題。然而，對于線纜已經(jīng)安裝好的那些個(gè)體來說，重新布線并不是所希望的?！N可能的手段是使用改進(jìn)的端口或插座。配置為用于改善插座性能的一種設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)是使用與每對端子相關(guān)聯(lián)的信號模塊。該信號模塊可包括變壓器，以磁性地將ASIC接合到端子并同時(shí)提供電隔離，并且該信號模塊還可包括扼流器，其被設(shè)置為減小可能會在差分對上傳輸?shù)墓材Ｄ芰?。因?yàn)樽儔浩骱投罅髌魇褂么判圆牧?，這些插座經(jīng)常被稱作為磁性插座。然而，磁性插座的已知設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)不足以滿足系統(tǒng)的需要。因此，某些人希望能夠?qū)Υ判圆遄M(jìn)行改進(jìn)
實(shí)用新型內(nèi)容
[0008]提供一種具有端口的連接器。該連接器包括殼體，所述殼體包括設(shè)置為用于接收插頭連接器的端口 ；第一端子和第二端子，該第一端子和第二端子布置在所述端口中并被設(shè)置為接收差分信號；第一插針和第二插針，所述第一插針和第二插針分別地電接合到所述第一端子和第二端子；第三插針和第四插針以及調(diào)節(jié)模塊。該調(diào)節(jié)模塊包括變壓器和扼流器，具有電連接到該第一插針的第一導(dǎo)電元件和電連接到該第二插針的第二導(dǎo)電元件， 以及接合到所述第三插針和第四插針的第三導(dǎo)電元件和第四導(dǎo)電元件。該第一導(dǎo)電元件和第二導(dǎo)電元件通過變壓器而磁性地接合到第三導(dǎo)電元件和第四導(dǎo)電元件。第一導(dǎo)電元件和第二導(dǎo)電元件以及第三導(dǎo)電元件和第四導(dǎo)電元件中的一個(gè)穿過扼流器。第三導(dǎo)電元件和第四導(dǎo)電元件電連接到端子，該端子可安裝在電路板上從而將該第三導(dǎo)電元件和第四導(dǎo)電元件電連接到ASIC。在一個(gè)實(shí)施方式中，該第一導(dǎo)電元件和第三導(dǎo)電元件纏繞在一起以形成第一導(dǎo)線對，以及該第二導(dǎo)電元件和第四導(dǎo)電元件纏繞在一起以形成第二導(dǎo)線對，該第一導(dǎo)線對和第二導(dǎo)線對分離地纏繞穿過該變壓器，但是盡管纏繞穿過該變壓器，該第一導(dǎo)線對和第二導(dǎo)線對并不纏繞在一起。所述第一導(dǎo)電元件和所述第二導(dǎo)電元件纏繞穿過所述扼流器。在一個(gè)實(shí)施方式中，該第一導(dǎo)電元件、第二導(dǎo)電元件、第三導(dǎo)電元件和第四導(dǎo)電元件每 個(gè)均由兩根分離的導(dǎo)線形成，它們可以是40標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格(gauge)的導(dǎo)線。在一個(gè)實(shí)施方式中，第一導(dǎo)線組和第二導(dǎo)線組如上所述的形成，并且每個(gè)導(dǎo)電元件均由兩根分離的導(dǎo)線形成，且導(dǎo)線可以是40標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的導(dǎo)線。在一個(gè)實(shí)施方式中，差分對上共模能量的電平可被檢測從而提供反饋。

本實(shí)用新型通過示例的方式示出并且不限于這些附圖，在這些附圖中相同的參考數(shù)字表示相似的元件，以及其中圖1示出了成組(ganged)連接器組件的一個(gè)實(shí)施方式的透視圖；圖2示出了圖1的成組連接器組件的部分分解透視圖；圖3示出了信號模塊的一個(gè)實(shí)施方式的透視圖；圖4示出了調(diào)節(jié)模塊的一個(gè)實(shí)施方式的示意圖；圖5示出了纏繞有導(dǎo)電元件的變壓器和扼流器的一個(gè)實(shí)施方式的透視圖；圖6示出了導(dǎo)電元件的雙絞線的正面前視圖；圖7示出了變壓器纏繞過程的第一步；圖8示出了在圖7中所示的具有多個(gè)繞組的變壓器；圖9示出了圖7中所示的具有完整一套繞組的變壓器；圖10示出了圖9所示的具有增加的扼流器并包括部分地圍繞該扼流器纏繞的導(dǎo)電元件的變壓器；圖11示出了圖10所示的具有另外的共模檢測電路的實(shí)施方式的示意圖；圖12示出了包括共模檢測電路的可替換實(shí)施方式的示意圖；圖13示出了包括共模檢測電路的可替換實(shí)施方式的示意圖；圖14示出了共模檢測電路的可替換實(shí)施方式。
具體實(shí)施方式
[0024]下面的 詳細(xì)內(nèi)容描述了典型的實(shí)施方式，其并不意于將本實(shí)用新型限定在這里明確公開的組合結(jié)構(gòu)中。因此，除非特別聲明，這里公開的特征可組合在一起以形成其它的組合方式，為簡明起見，這些其它的組合方式未示出。圖1-3示出了安裝在電路板5上的磁性插座系統(tǒng)10的典型實(shí)施方式。殼體50提供端口 20并支撐多個(gè)信號模塊100。如圖所示，提供4個(gè)信號模塊100，并且每個(gè)信號模塊 100被設(shè)置成為兩個(gè)端口(它們被示出為以相對的定位方向垂直布置)提供端子和信號調(diào)節(jié)。盡管示出的配置結(jié)構(gòu)提供了多種制造和使用益處，也可以提供其它的配置結(jié)構(gòu)如單排端口。因此，示出的信號模塊100僅僅是示意性的。如圖所示，端子陣列120a、120b被設(shè)置為布置在分離的端口 20中并被電路板122 所支撐。已知的是，該端子陣列可被分解為端子對，它們共同接收一差分信號(如，一差分對)。示出的端口包括8個(gè)端子，它們形成四個(gè)差分對從而對應(yīng)于工業(yè)規(guī)定線纜中的四個(gè)導(dǎo)線纏繞對。例如，端子131和端子132被設(shè)置為用于提供差分對(由傳統(tǒng)關(guān)系(legacy concerns)所驅(qū)動的分裂3/6對)。其它的配置結(jié)構(gòu)也是可能的，如果期望的話也可提供。端子131、132通過跡線141、142電連接到插針151、152，以及如圖所示，跡線141、 142可被設(shè)置為實(shí)質(zhì)上具有相同的長度，從而幫助最小化扭曲并降低共模能量到差模能量的轉(zhuǎn)換。插針151、152接合到插針159 (典型地通過變壓器)，并且插針159可被安裝在支撐電路板內(nèi)并連接到電路板上的合適元件(如ASIC)。可以理解的是，信號模塊100被設(shè)置為提供上部端口和下部端口，但是也可被設(shè)置為僅提供一個(gè)端口。圖4示出了包括扼流器185和變壓器187的調(diào)節(jié)模塊160的示意圖。與調(diào)節(jié)模塊160的一個(gè)實(shí)施方式有關(guān)的細(xì)節(jié)包括制造這種調(diào)節(jié)模塊的步驟，這些步驟在圖5-10中示出。第一導(dǎo)電元件161接合到第一插針151 (其順序地電連接到設(shè)置在一個(gè)端口中的第一端子)。第二導(dǎo)電元件162接合到第二插針152 (其順序地電連接到布置在一個(gè)端口中的第二端子)。形成差分信號對的第一導(dǎo)電元件161和第二導(dǎo)電元件162纏繞穿過扼流器185， 從而幫助減小由第一導(dǎo)電元件161和第二導(dǎo)電元件162形成的差分對上的共模能量。然后，第一導(dǎo)電元件161與第三導(dǎo)電元件171物理地纏繞以形成第一導(dǎo)線組，并纏繞穿過變壓器以磁性地將第一導(dǎo)電元件和第三導(dǎo)電元件接合到一起。相似地，第二導(dǎo)電元件162與第四導(dǎo)電元件172物理地纏繞，并纏繞穿過變壓器從而磁性地將第二導(dǎo)電元件162 和第四導(dǎo)電元件172接合到一起。然后，第三導(dǎo)電元件171和第四導(dǎo)電元件172電連接到第三和第四插針159。第三和第四插針159可安裝到電路板上，以提供至安裝在電路板上的 ASIC(為簡明起見，這些元件并未示出)的通信路徑，如現(xiàn)有技術(shù)中已知的那樣。應(yīng)當(dāng)注意的是，如圖所示，當(dāng)纏繞穿過變壓器時(shí)，第一導(dǎo)電元件161和第三導(dǎo)電元件171纏繞在一起，并與第二導(dǎo)電元件162和第四導(dǎo)電元件172相分離。這樣的配置結(jié)構(gòu)決定了可提供這樣的益處，即第一導(dǎo)電元件和第三導(dǎo)電元件之間的電容耦合會較少地受到第一導(dǎo)電元件與第二導(dǎo)電元件和第四導(dǎo)電元件中一個(gè)之間無意的電容耦合的影響。相似地，第三導(dǎo)電元件也可較少地受到第三導(dǎo)電元件與第二導(dǎo)電元件和第四導(dǎo)電元件中一個(gè)之間無意的電容耦合的影響。第二導(dǎo)電元件和第四導(dǎo)電元件相似地從該能力中受益，從而減小無意的電容耦合。從圖6中可以理解的一個(gè)特征是，導(dǎo)電元件161、162、171、172中的每個(gè)均由兩根單獨(dú)的導(dǎo)線形成。在一個(gè)實(shí)施方式中，34標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格導(dǎo)線可被替代為兩個(gè)40標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格導(dǎo)線。盡管并不需要使用雙導(dǎo)線，已經(jīng)確定的是，有點(diǎn)驚喜地發(fā)現(xiàn)這樣的結(jié)構(gòu)可比使用單根導(dǎo)線提供更好的性能。進(jìn)一步的，盡管兩根導(dǎo)線增加了設(shè)計(jì)的復(fù)雜性并且可以預(yù)期較細(xì)的導(dǎo)線不太耐用，相對于單根34規(guī)格導(dǎo)線，兩根40標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格導(dǎo)線的使用可提供更加一致性的性能并提高最終組件的堅(jiān)固性。應(yīng)當(dāng)注意的是，如圖所示，分離的纏繞以及雙導(dǎo)線結(jié)構(gòu)都可被用在調(diào)節(jié)模塊中。然而，僅使用其中的一個(gè)結(jié)構(gòu)而不使用另一個(gè)也仍然是有益的。在操作中，如可從圖6-10中理解的那樣，第一導(dǎo)電元件和第三導(dǎo)電元件與第二導(dǎo)電元件和第四導(dǎo)電元件被形成在第一導(dǎo)線組163a與第二導(dǎo)線組163b中，并且隨后纏繞在變壓器187上。在從變壓器187引出后，第一導(dǎo)電元件161和第二導(dǎo)電元件162纏繞在一起，第三導(dǎo)電元件171和第四導(dǎo)電元件172也是如此。優(yōu)選地，這種情況出現(xiàn)在靠近變壓器 187的邊緣(如，在最后一圈正好完成時(shí))，從而保證穿過變壓器187的信號的有效傳輸。 第一導(dǎo)電元件和第二導(dǎo)電元件然后纏繞穿過扼流器185，并且調(diào)節(jié)模塊已經(jīng)準(zhǔn)備好進(jìn)行安裝?？梢岳斫獾氖?，與變壓器分離的扼流器被用于每個(gè)雙絞線和線纜(如，每個(gè)差分傳輸線可設(shè)置有扼流器和變壓器)。
如上所述，扼流器185用于幫助濾除共模能量。扼流器被典型地布置從而使得其不會飽和，因?yàn)橐坏╋柡偷脑?，其?shí)質(zhì)上就會停止工作。然而，可以理解的是，扼流器效率的提高可使穿過扼流器的信號電平降低，因此扼流器的性能被典型地平衡以提供可接受電平的共模能量降低。相應(yīng)地，可以預(yù)期的是，共模能量的一部分電平將會穿過扼流器。有時(shí)， 對系統(tǒng)來說，接收與差分對上的共模能量值有關(guān)的反饋是有益的，不管是在扼流器之前或者之后。圖11-13以示意圖的形式示出了可允許提供這種反饋的實(shí)施方式。相似地，變壓器189的每個(gè)功能元件(function)可設(shè)置為與變壓器187相似，并將導(dǎo)電元件190接合到導(dǎo)電元件191或者導(dǎo)電元件161和162兩者(在這種情況下這些導(dǎo)電元件可電連接到一起以執(zhí)行中心抽頭的功能)。圖11中所示實(shí)施方式的差別在于共模檢測電路提供與穿過扼流器的共模能量有關(guān)的反饋。相反地，圖12和13的實(shí)施方式提供在扼流器之前的差分對上的共模能量的反饋(圖13在變壓器的芯片(chip)側(cè)而不是線路側(cè)具有扼流器)。如果使用圖12所示的分離的導(dǎo)電元件191，其可布置在兩個(gè)匹配電阻之間。盡管優(yōu)選地這兩個(gè)電阻是相同的，實(shí)際上這些電阻會具有一定的誤差，但是一般地可被設(shè)置為提供差分對上共模能量的合理精確的指示。應(yīng)當(dāng)注意的是，盡管示出了 1000歐姆的電阻， 也可以使用其它的值。一般的，希望這些電阻被設(shè)置為保證電流的20%以下會流過由導(dǎo)電元件161、162形成的差分對之間的這兩個(gè)電阻。不管是否使用圖11或12的配置結(jié)構(gòu)，導(dǎo)電元件190可提供至ASIC的反饋，其提高了在差分對上出現(xiàn)的共模能量。對于不包括屏蔽層的線纜，一個(gè)差分對上的共模能量的反饋預(yù)計(jì)足以提供另一差分對上共模能量的適當(dāng)指示。該反饋可被ASIC所使用，以決定是否需要另外的處理來將信號從噪聲和寄生信號中分離出來。然而，當(dāng)共模能量處于可接受的水平時(shí)，可以降低需要處理的量，從而降低需要的功率和/或耗散由數(shù)字信號處理器(DSP) 產(chǎn)生的熱能的需求。在每個(gè)端口都具有分離DSP的系統(tǒng)中，避免數(shù)字信號處理器(DSPs)的實(shí)質(zhì)百分率的使用會使操作該系統(tǒng)所需要能量的值有顯著的降低。如上所述，以及從圖13中可以理解的那樣，扼流器185可布置在變壓器的芯片側(cè)而不是線路側(cè)。這種類型的配置結(jié)構(gòu)還可應(yīng)用到上面參考圖4-10所描述的實(shí)施方式中。如可理解的那樣，扼流器在芯片側(cè)的設(shè)置可通過將調(diào)節(jié)模塊160的相對側(cè)電連接到插針151、 159而實(shí)現(xiàn)。具有如圖13所示的布置在芯片側(cè)的扼流器允許共模能量在扼流器之前被檢測，同時(shí)仍然省去了對電阻的需要。因此，對于適于將扼流器布置在芯片側(cè)的系統(tǒng)而言，在圖13中示意性地示出的實(shí)施方式可以是令人滿意的。應(yīng)當(dāng) 注意的是，在圖13中，變壓器189與電阻188并聯(lián)。同樣的配置結(jié)構(gòu)也可用于圖11和12中，其中電阻188可具有大約50到200歐姆之間的電阻值，但并不限于此。圖14示出了共模檢測電路的另一實(shí)施方式，其包括位于導(dǎo)電元件190'之前的扼流器192，從而提供可選的EMI處理/降低。如可理解的那樣，可在支撐電路板上提供另外的濾波裝置，并且該濾波裝置不需要直接地包括在信號模塊100中。這里公開的內(nèi)容以其優(yōu)選和典型實(shí)施方式描述了一些結(jié)構(gòu)。對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，從這里公開內(nèi)容的教導(dǎo)中，在不脫離附加權(quán)利要求的范圍和精神的前提下，還可以有多種多樣的其它實(shí)施方式、改進(jìn)方式和變形方式。
權(quán)利要求1.一種連接器，其特征在于，包括殼體，所述殼體包括設(shè)置為用于接收插頭連接器的端口；第一端子和第二端子，所述第一端子和第二端子布置在所述端口中；第一插針和第二插針，所述第一插針和第二插針分別地電接合到所述第一端子和第二端子；第三插針和第四插針；調(diào)節(jié)模塊，其包括變壓器和扼流器，所述調(diào)節(jié)模塊具有接合到所述第一插針和第二插針的第一導(dǎo)電元件和第二導(dǎo)電元件，以及接合到所述第三插針和第四插針的第三導(dǎo)電元件和第四導(dǎo)電元件，所述第一導(dǎo)電元件和所述第三導(dǎo)電元件接合到一起以形成第一導(dǎo)線對， 以及所述第二導(dǎo)電元件和所述第四導(dǎo)電元件接合到一起以形成第二導(dǎo)線對，所述第一導(dǎo)線對和所述第二導(dǎo)線對分離地纏繞穿過所述變壓器，所述第一導(dǎo)電元件和所述第二導(dǎo)電元件纏繞穿過所述扼流器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的連接器，其特征在于，所述第一導(dǎo)電元件和所述第二導(dǎo)電元件中的每個(gè)均由兩根導(dǎo)線形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的連接器，其特征在于，所述導(dǎo)線為40標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格導(dǎo)線。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的連接器，其特征在于，所述變壓器為第一變壓器以及所述調(diào)節(jié)模塊包括第二變壓器，所述第二變壓器設(shè)置為用于提供共模能量檢測。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的連接器，其特征在于，所述第二變壓器被接合到所述第一變壓器的中心抽頭。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的連接器，其特征在于，所述第二變壓器被接合到兩個(gè)導(dǎo)電元件，以及在所述第二變壓器和所述兩個(gè)導(dǎo)電元件之間設(shè)置第二扼流器。
7.根據(jù)權(quán)利要求4的連接器，其特征在于，所述第二變壓器被連接到所述扼流器的線路側(cè)，并且通過兩個(gè)電阻元件與所述第一導(dǎo)電元件和所述第二導(dǎo)電元件分離開。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的連接器，其特征在于，所述第二變壓器被接合到兩個(gè)導(dǎo)電元件，以及在所述第二變壓器和所述兩個(gè)導(dǎo)電元件之間設(shè)置第二扼流器。
9.根據(jù)權(quán)利要求4的連接器，其特征在于，所述扼流器被設(shè)置在所述第一變壓器的芯片側(cè)，以及所述第二變壓器被接合到所述第一變壓器的中心抽頭。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的連接器，其特征在于，所述第二變壓器被接合到兩個(gè)導(dǎo)電元件， 以及在所述第二變壓器和所述兩個(gè)導(dǎo)電元件之間設(shè)置第二扼流器。
專利摘要提供一種具有端口的連接器，其包括第一端子和第二端子，該第一端子和第二端子被設(shè)置為執(zhí)行差分對功能并接收差分信號。該差分對被接合到調(diào)節(jié)模塊。該調(diào)節(jié)模塊可被設(shè)置為用于提供改進(jìn)的變壓器。共模電路可用于決定差分對上共模能量的電平，從而提供至相關(guān)聯(lián)的ASIC的反饋。
文檔編號H01R12/51GK202142668SQ20102067702
公開日2012年2月8日 申請日期2010年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月6日
發(fā)明者伊麗莎·L·科南特, 布賴恩·P·奧馬利, 約翰尼·陳 申請人:莫列斯公司