專利名稱:應用頻率相關有效電容的近端串音高頻的改進的制作方法
技術領域:
本發明涉及連接器中的近端串音(NEXT)補償,更具體地說,涉及一種在多級補償系統中通過設置頻率相關有效電容消除或減小NEXT的技術。
背景技術:
在連接器中導體之間的噪聲或者信號串擾被稱作串音。在利用連接器的通訊裝置中串音是個常見的問題。特別是,在經常和電腦一起使用的模塊插頭與模塊插孔緊密適配的通訊系統中,插孔和/或插頭中的電線(導體)產生近端串音(NEXT),即,短距離臨近位置的電線之間的串音。一個插頭由于它的結構或者電纜線終止于其中的方式能夠產生高串音或者低串音。帶有高串音的插頭在本文被稱為高串音插頭,帶有低串音的插頭在本文被稱為低串音插頭。
授予Adriaenssens等人的美國專利號5997358(以下稱“‘358號專利”)描述了補償此類NEXT的兩級方案。“‘358號”專利的全部內容通過引用結合在本文中。更進一步,美國專利號5915989;6042427;6050843和6270381的主題內容也通過引用結合在本文中。
‘358號專利通過通常在插孔內分兩級加入制造的或者人為的串音減小模塊插頭的電線對之間的NEXT(原始串音),因此適合于插頭-插孔組合消除或者減小總體串音。此制造的串音在本文被稱為補償串音。這一想法通常在兩級中利用電容器和/或電感補償實現。這一想法能夠這樣實現,例如,將在連接器中被補償的一對組合對中的一方的一個導體的通路相交兩次,因此提供了兩級NEXT補償。此方案比之在單級加補償的方案更高效率地減少NEXT,特別是,就如經常發生的情況,除了一段時間延遲后之外當補償不能被引入時就更是如此。
雖然有效,‘358號專利的NEXT補償方案有一個缺點是,相對于Telecommunication Industry Association(TIA)的限制線,當高串音插頭和插座一起使用時在低頻(大約100MHz以下)處NEXT容限會有退化,而當低串音插頭和插座一起使用時在高頻(大約250MHz以上)處NEXT容限會有退化。更具體地說,當一個兩級補償的插頭中的凈補償串音少于原始串音(即,當一個高串音插頭插入插座時)時,插頭-插座組合被稱為補償不足,結果的NEXT頻率特性將在低頻上在零位插入某一頻率點之前出現一個峰,此頻率點由級間延遲和補償級的數量確定。然后NEXT數量頻率響應的斜率從該零位前的較淺平的斜率轉變為零位后陡峭的斜率,因此導致NEXT在高頻,即在這些零位外的頻率處迅速退化。
另一方面,當一個此類插頭中的凈補償串音多于原始串音(即,當一個低串音插頭插入插座)時,插頭-插座組合被稱為過補償,結果的NEXT頻率特性將沒有零位,而NEXT頻率特性的斜率在很高頻率處將逐漸增加而趨向60dB/decade,大大超過20dB/decade的TIA限制斜率。
因而,當一個高串音插頭和插座一起使用時,雖然低頻容限(連接器的低頻性能)可以通過增加補償水平改進,但是當一個低串音插頭和插座一起使用時這一行為將使高頻容限(連接器的高頻性能)進一步退化。相反地,當一個低串音插頭和插座一起使用時,雖然高頻容限可以通過減小補償水平改進,但是當一個高串音插頭和插座一起使用時,這一行為將使低頻容限進一步退化。
因此,需要一種技術能夠同時減少或者消除當使用低串音插頭時在高頻處的和當使用高串音插頭時的低頻處的NEXT。
發明內容
本發明克服了減少連接器中NEXT的相關技術的問題和限制。具體地說,本發明提供一種多級串音補償方案,在此方案中組合的電容器耦合以這樣的方式偏置當頻率增加時減少總的補償水平,因此明顯改進了連接器的高頻NEXT的性能而不使低頻NEXT的性能退化。這可以通過設置一個第一級補償結構實現,這個第一級補償結構有隨著頻率增加相對平坦的有效電容器響應,同時設置一個第二級補償結構,這個第二級補償結構有隨著頻率增加而增加的有效電容器響應。
本發明改進了模塊輸出和面板的低頻(例如1-100MHz)串音性能以及高頻(例如250-500MHz;或者500MHz及以上)串音性能。
本申請書的這些和另外的目的通過下文的詳細描述將變得更清楚。但是,可以理解的是,雖然表明本發明的優選實施例,但這些詳細描述和具體實例的給出僅僅是說明性的方式,因為對于本領域的熟練人士通過該詳細描述在本發明的精神和范圍內進行各種改進和修改將是很明顯的。
通過以下的詳細描述和附圖本發明將被更充分地理解,這些附圖僅是說明性的,因此并非對本發明的限制,其中
圖1顯示了應用于本發明的串聯電感-電容器組合結構;
圖2是一個簡化的印刷電路板(PCB)的透視圖,圖中顯示了圖1中串聯電感-電容器組合可以怎樣根據本發明的第一實施例實施的實例;
圖3是一個曲線圖,圖中顯示了圖2中顯示的PCB結構的有效電容器對于頻率響應的模擬實例;
圖4A是根據本發明的第一實施例的連接器的側面圖4B是根據本發明的第一實施例的圖4A的PCB和NEXT補償元件的頂視平面圖5顯示了根據本發明的第二實施例的交叉指形電容器的結構的實例;
圖6是一個曲線圖,圖中顯示具有不同長寬比的交叉指形電容器的有效電容對于頻率響應的模擬實例;
圖7A是根據本發明的第二實施例的連接器的側面圖7B是根據本發明的第二實施例的圖7A的PCB和NEXT補償元件的頂視平面圖8是一個簡化的PCB的透視圖,圖中顯示了圖1的串聯電感-電容器組合可以怎樣根據本發明的第三實施例實施的實例;
圖9是根據本發明的第四實施例的折疊式細長交叉指形電容器的實例;
圖10是一個簡化的PCB的透視圖,圖中顯示了圖1的串聯電感-電容器組合可以怎樣根據本發明的第五實施例實施的實例;
圖11是一個曲線圖,圖中作為一個實例比較了本發明的各個實施例的NEXT補償PCB的有效電容對于頻率響應的關系。
圖12A是根據本發明的第六實施例的連接器的側面圖12B是根據本發明的第六實施例的圖12A的PCB和NEXT補償元件的頂視平面圖。
具體實施例方式現在詳細參考本發明的優選實施例,通過附解這些實施例的實例。在此申請書中,“級”是指補償的位置,該補償產生于補償延遲點上。本發明提供了各種能夠替代‘358號專利中圖7A的印刷線路板的印刷電路板(PCB)的結構。
本發明提供了在連接器多級NEXT補償系統的第二級的補償結構。此第二級有隨頻率增加而增加的有效電容響應。根據本發明的不同具體實施例,這可以通過使用串聯電感(L)-電容器(C)組合結構,高長/寬比的交叉指形電容器,折疊式細長交叉指形電容器,或者連接器中的開路傳輸線實現。
圖1顯示了根據本發明的第一實施例的串聯L-C組合結構。該L-C組合結構的有效電容(Ceff)的公式如下所示Ceff=C1-(2πf)2LC]]>其中f是頻率,C代表電容器的電容量,L代表電感器的電感量。從這個式子中可以看到,在小于串聯L-C組合的諧振頻率的頻率處有效電容Ceff隨頻率增加而增加。諧振頻率fres被定義如下fres=12πLC]]>
根據本發明,選擇L和C使諧振頻率fres發生在所研究帶寬的最高工作頻率以上。這樣使有效電容隨著頻率增加而增加直到諧振頻率fres。
圖2是一個簡化的PCB的透視圖,圖中顯示了圖1的串聯L-C組合結構怎樣根據本發明的第一實施例實施。如圖2所示,圖1的串聯L-C組合結構配備一個PCB。這里,印刷電路的細節沒有顯示。在此例中電感L用一個螺旋狀電感實施,該電感具有位于PCB的頂面上的螺旋結構。在此例中電容器C用這樣的電容器結構實施,該結構由兩個互相電氣并聯的位于PCB內層的交叉指形電容器構成。交叉指形電容器是指具有兩個分別處于不同電位上的相互交錯嚙合的金屬梳齒的共平面配置的電容器,并且是一種已知的電容器。電容器C通過諸如電鍍的通孔的通路8電連接到電感L。要注意的是根據本發明的第一實施例的目的,圖1的串聯電容器也可以通過使用構造在PCB的兩層上的簡單的平板電容器實現。
圖3是一個曲線圖,圖中顯示了圖2中顯示的PCB結構的有效電容對于頻率響應的模擬實例。這一曲線圖通過利用Ansoft公司提供的已知的模擬軟件“hfss”模擬。電容值在100MHz歸一化到1pF,此曲線圖顯示了圖2中顯示的PCB的有效電容隨頻率增加而增加。簡單的平板電容器存在相似的響應情況。
圖4A和4B顯示了根據第一實施例串聯L-C組合結構如何被應用于這個實例中來補償連接器中的1-3對NEXT。圖4A是根據本發明的第一實施例的連接器的側面圖,圖4B是根據本發明的第一實施例的圖4A的PCB和NEXT補償元件的頂視平面圖。
參考圖4A和4B,連接器包括具有交叉渡越線14的彈簧觸點30和一個PCB10。插頭20與連接器緊密配合。插頭20可以是諸如電話線末端使用的插頭或者用于連接個人電腦和墻上輸出的接插線的模塊插頭。觸點30可被焊接到或者壓配合入位于PCB10上適當部分的電鍍通孔32并可以是彈簧線觸點。而且,觸點30有一個電流承載部分30b和一個非電流承載部分30a,其中部分30a和30b之間的分界線BD在圖4A中被標明。觸點30和PCB10可以被包容在諸如模塊插口的外殼中,因此當插頭20插入插口時,插頭20上的電觸點與PCB10上的電觸點通過觸點30緊密配合。
PCB10是由樹脂或者其它已知的適合作為PCB材料的原材料制成的多層板。在此例中,PCB10由三個襯底(S1-S3)和四個金屬化層(ML1-ML4)交替疊加而成。更具體地說,襯底和金屬化層按以下次序疊加(從頂到底)ML1,S1,ML2,S2,ML3,S3,ML4。金屬化層ML1-ML4的每一層都代表了形成于直接在該相應金屬化層下的襯底的上表面上的金屬導電圖形。金屬化層的某些部分通過諸如電鍍通孔的一個或者更多的導體通路32相互相連以達到電連通。所示彈簧觸點30形成于第一金屬化層ML1上。
彈簧觸點30可以是多個導線對P,每一個導線對P包括被標注為環(r)和尖(t)的觸點。在圖4B中設置了四對,它們是(t1,r1),(t2,r2),(t3,r3)和(t4,r4)。環已知是導體的負極,尖已知是導體的正極。
第一和第二對交叉指形電容器40a和40b作為第一級NEXT補償的電容性補償并且分別形成在PCB10的第二和第三金屬化層ML2和ML3上或者作為其一部分。在此例中,在部分30b中的插孔彈簧被設置在交叉渡越線14后用于為電感性補償作貢獻也作為第一級補償的一部分。在層ML2上的第一對交叉指形電容器40a在層ML3上重復作為第二對電容器40b。第一對交叉指形電容器40a由設置在層ML2上的電容器40a1和40a2組成。第二對交叉指形電容器40b由設置在層ML3上的電容器40b1和40b2組成。第一對中的第一電容器40a1的末端分別通過一對電鍍通孔48a和48b與環r3和r1電接觸。第一對中的第二電容器40a2的末端分別通過一對電鍍通孔48c和48d與尖t1和t3電接觸。第二對交叉指形電容器40b是電容器40b1和40b2,它們以和第一對交叉指形電容器40a同樣的方式設置在層ML3上。通過電鍍通孔48a和48b,電容器40a1和40b1并聯電相連。同樣地,通過電鍍通孔48c和48d,電容器40a2和40b2并聯電相連。
更進一步,串聯L-C組合結構作為第二級NEXT補償結構被設置在PCB上。第一串聯L-C組合結構包括螺旋電感44和第一和第二交叉指形電容器46a和46b。螺旋電感44設置在第一金屬化層ML1上或者在其之上,然而第一和第二交叉指形電容器46a和46b分別設置于第二和第三金屬化層ML2和ML3上。以相似的方式,第二串聯L-C組合結構包括螺旋電感54和第三和第四交叉指形電容器56a和56b。螺旋電感54設置在第一金屬化層ML1上或者在其之上,然而第三和第四交叉指形電容器56a和56b分別設置于第二和第三金屬化層ML2和ML3上。在此例中,層ML2上的第一和第三電容器46a和56a在層ML3上分別被重復作為第二和第四電容器46b和56b。通過電鍍通孔33a和32c,電容器46a和46b并聯電連接。通過電鍍通孔33b和32f,電容器56a和56b并聯電連接。
在本申請書中,關于補償電容的“重復”意味著完全相同地復制在所有指定的金屬化層上。比如,電容器40a與電容器40b將具有完全相同的形狀和尺寸并且將垂直地對齊。重復交叉指形電容器的理由是為了增加電容量而不必增加印跡(表面覆蓋度)。此外可以使用更大印跡的交叉指形電容器而不需要這樣的重復。另一方面,如果印刷電路板由更多金屬化層構成,如果需要的話交叉指形電容器可以在超過兩層的金屬化層上重復以產生更小的印跡。需要注意的是在第一實施例的精神中,平板電容器可以被用來替代交叉指形電容器46a、46b、56a和56b。此外第一級電容器40a和40b也可以使用平板電容器,例如,在以后將要討論的圖10中使用的那樣。
電感44與每個第一和第二交叉指形電容器46a和46b通過電鍍通孔33a串聯。電感44的一端通過電鍍通孔32b與尖t3電相連。每個第一和第二電容器46a和46b都有一端通過電鍍通孔32c與環r1電相連。以相似的方式,電感54與每個第三和第四交叉指形電容器56a和56b通過電鍍通孔33b串聯。電感54的一端通過電鍍通孔32e與尖t1電相連。每個第三和第四電容器56a和56b都有一端通過電鍍通孔32f與環r3電相連。
根據本發明,作為兩級補償方法的第二級NEXT補償,在此例中顯示為1-3對組合的串聯L-C組合結構的應用,如果插頭20是低串音插頭則改進了高頻的性能,如果插頭20是高串音插頭則改進了低頻的性能。以下將解釋這一工作是如何實現的。
NEXT歸結于兩個因素電容耦合與電感耦合。兩個緊密接近的導線將產生電容器耦合,然而流過其中的電流產生電感耦合。因此,當插頭20與觸點30緊密配合時,它不僅引入電容耦合還引入電感耦合。這些因素的加入都將導致近端串音或者NEXT。
為了減少或者補償NEXT,一般使用兩級補償。第一級與插頭NEXT反相而第二級與插頭NEXT同相。這在‘358號專利中已知并已披露。與插頭方向相關的補償的方向如圖4A中箭頭V1至V5所示。
此外,在連接器遠端產生的串音被稱為FEXT。為了補償這個參數,普通NEXT補償的某些部分還必須包括電感部件。這一部件是所述兩級補償器的第一級中的一部分。這發生在正好在交叉渡越線14另一邊的插孔彈簧導線的部分30b中。在這個補償區域,補償對于頻率相對穩定。
用于NEXT的第一級補償的一個相當大的部分是電容補償并且通過應用電容器40a和40b提供。在圖4A和4B中,第一級的這一部分在起始于原始串音的最小延遲處,處于PCB的一個部分,在該部分其通過觸點30的非電流承載部分30a直接電相連到插頭20的觸點在此與觸點30相交的地方。凈第一級補償指交叉渡越線14之前的電容部分加上正好在交叉渡越線14另一邊的電感部分,與插頭中產生的串音相反。第二級處于從第一級有進一步延遲之處,處于PCB10上的一個部分,在該部分與插頭20的觸點通過觸點30的電流承載部分30b與觸點30相交之處有一定的距離。它有與插頭串音同方向的補償方向。
交叉指形電容器40a和40b被放置在內金屬化層上作為第一級的一部分。串聯L-C組合結構被放置在第二級。使大部分為電容性的而且沒有加入的串聯電感元件的第一級補償的量對于頻率的關系相對平坦。另一方面,通過在PCB層次中放置串聯L-C組合結構,使第二級電容補償隨頻率而增加。結果,由第一級補償串音減去第二級補償串音組成的連接器的凈補償串音(制造的串音)隨著頻率增加而降低。即,凈補償串音根據頻率而可變,因此本發明在高頻提供了比在適當位置沒有串聯電感而正常存在的補償更低水平的補償串音。這使連接器中在高頻的串音過補償減到最小。此外頻率相關的補償在低頻提供了高水平的補償串音以使連接器中在低頻的串音補償不足減到最小。通過在高頻提供低水平的補償串音,當低串音插頭插入插口時,本發明改進了連接器的高頻容限。另一方面,通過在低頻提供高水平的補償串音,當高串音插頭插入插口時,本發明改進了連接器的低頻容限。
另一個達到使有效電容隨頻率增加而增加的方法是開發如論文“交叉指形電容器及其在集總元件微波集成電路中的應用”(Gray D.Alley,IEEE Transactions onMicrowave Theory and Techniques,Vol.MTT-18,No.12,Dec.1970,pp.1028-1033.)所描述的交叉指形電容器的自諧振特性。在這篇論文中Alley指出交叉指形電容器在由其長寬比確定的頻率上顯示自諧振。
如圖5所示,交叉指形電容器70包括相互交錯嚙合的第一和第二梳齒70a和70b,和終端72。指形電容器的長(L)和寬(W)如圖所示定義。當指形電容器的長寬比(L/W)增加時,顯示自諧振的頻率降低。這表明,如果諧振頻率保持在帶寬之上,則在所研究的全部帶寬上較高的有效電容增加率。這在圖6中顯示為一個曲線圖,圖中顯示具有不同L/W比的交叉指形電容器的有效電容對于頻率響應的關系。此曲線圖顯示了由Ansoft公司提供的軟件“hfss”模擬的結果并且比較了不同的交叉指形電容器幾何圖形以及平板電容器的頻率相關性。如圖6所示,與具有長寬比為1.27和0.195的交叉指形電容器以及平板電容器相比較,具有長寬比為10.39的細長交叉指形電容器具有相對于頻率增加的最高的有效電容增加率。為了此項比較,曲線圖中所有的響應都在100MHz處歸一化為1pf。
上述細長交叉指形電容器的自諧振特性被應用于在根據本發明的第二實施例的多級補償系統中提供NEXT補償。圖7A是根據本發明的第二實施例的連接器的側面圖,圖7B是圖7A的PCB和NEXT補償元件的頂視平面圖。除了使用了不同類型的NEXT補償元件外,第二實施例與第一實施例完全相同。具體地說,第一級補償電容使用第一和第二平板電容器50和51實施,第二級補償元件使用第一對細長交叉指形電容器57a和58a和第二對細長交叉指形電容器57b和58b實施。平板電容器如所知的是由兩塊各自處于不同電位的平行的金屬板組成的電容器。
第一平板電容器50的兩塊板(圖7A中的50a和50b)分別形成于第二和第三金屬化層ML2和ML3上。以同樣的方式,第二平板電容器51的兩塊板分別形成于第二和第三金屬化層ML2和ML3上。電容器50的板50a通過電鍍通孔48b與環r1相連。電容器50的板50b通過電鍍通孔48a與環r3相連。相似地,第二平板電容器51的板51a通過電鍍通孔48c與尖t1相連,并且電容器51的板51b通過電鍍通孔48d與尖t3相連。
第一對細長交叉指形電容器57a和58a形成為金屬化層ML2的一部分,第二對細長交叉指形電容器57b和58b形成為第三金屬化層ML3的一部分。細長指形電容器57a和57b都有一端通過電鍍通孔32c與環r1電連接,然而細長指形電容器57a和57b的另一端通過電鍍通孔32b與尖t3電連接。因此,交叉指形電容器57a和57b設置成電氣并聯以獲得較高電容。以相似的方式,每個細長指形電容器58a和58b都有一端通過電鍍通孔32f與環r3電連接,然而細長指形電容器58a和58b的另一端通過電鍍通孔32e與尖t1電連接。因此交叉指形電容器58a和58b設置成電氣并聯以獲得較高電容。
因此,通過在連接器的第一級設置平板電容器,使第一級補償電容耦合的量對于頻率相對平坦。通過在連接器的第二級設置具有大L/W比的細長交叉指形電容器,使第二級補償電容耦合隨著頻率而增加。結果,連接器的凈補償串音隨著頻率的增加而降低。
在本發明的第三實施例中,將第一和第二實施例中的方法進行組合。具體地說,在第三實施例中,第二級補償元件使用串聯L-C組合結構實施,其中例如圖8中所示的該結構包括與具有大L/W比的細長交叉指形電容器74串聯并且設置在PCB10上的螺旋電感72。即,除了每個第二級交叉指形電容器46a,46b,56a和56b被延長而具有大L/W比外,第三實施例中的連接器與圖4A和4B中顯示的第一實施例的連接器完全相同。
在本發明的第四和第五實施例中,第二和第三實施例的方法可分別通過用折疊式細長交叉指形電容器代替圖8中所示的高長寬比交叉指形電容器而實現。折疊式細長交叉指形電容器的實例顯示于圖9的分解圖中。
更具體地說,在第四實施例中,分別形成在如第二實施例的圖7A和圖7B中所示的PCB的金屬化層ML2和ML3上的兩個正規的細長交叉指形電容器57a和57b,被一個設置在如圖9中所示的金屬化層ML2和ML3上的帶有其各個層次的折疊式細長交叉指形電容器替代。以同樣的方式,分別形成在如第二實施例的圖7A和圖7B中所示的PCB的金屬化層ML2和ML3上的兩個正規的細長交叉指形電容器58a和58b,被一個設置在如圖9中所示的金屬化層ML2和ML3上的帶有其各個層次的折疊式細長交叉指形電容器替代。
除了第三實施例的圖8中顯示的正規的細長交叉指形電容器74被圖10所示的折疊式細長交叉指形電容器78替代外,第五實施例與第三具體實施例完全相同。此折疊式細長交叉指形電容器78與圖9所示的折疊式細長交叉指形電容器具有相同的結構。因為除了使用圖7A和圖7B中所示的細長交叉指形電容器以外,第三實施例與圖4A和圖4B所示的第一實施例完全相同,因此除了交叉指形電容器46a,46b,56a和56b被具有大L/W比的折疊式細長交叉指形電容器所代替以外,第五實施例簡單地與圖4A和圖4B所示的第一實施例完全相同。
更具體地說,在第五實施例中,分別形成在如第一實施例的圖4A和圖4B中所示的PCB的金屬化層ML2和ML3上的兩個正規的細長交叉指形電容器46a和46b,被一個設置在第一和第二金屬化層ML1和ML2(例如如圖9中所示)上的帶有其各個層次的折疊式細長交叉指形電容器替代。以同樣的方式,分別形成在如第二實施例的圖4A和圖4B中所示的PCB的金屬化層ML2和ML3上的兩個正規的細長交叉指形電容器56a和56b,被一個設置在金屬化層ML2和ML3上的折疊式細長交叉指形電容器替代。
圖11是一個曲線圖,圖中作為一個實例比較了本發明的第一、第四和第五實施例的有效電容對于頻率響應的關系。該曲線圖顯示了由Ansoft公司所提供的軟件“hfss”產生的模擬結果,并且在圖中為了進行比較所有的響應在100MHz處歸一化到1pf。如圖11中所示,根據第五實施例在第二級串聯的螺旋電感和折疊式細長交叉指形電容器的組合(響應80)產生隨頻率增加的有效電容,該值比用根據第一實施例(響應81)或者第四實施例(響應82)的方案所得到的值高。
圖12A是根據本發明的第六實施例的連接器的側面圖,圖12B是圖12A的PCB和NEXT補償元件的頂視平面圖。如12A和12B所示,除了開路傳輸線92(92a、92b、92c和92d)被用作第二級補償元件外,第六實施例與第二實施例完全相同。在該情況下,第一級補償電容采用如第二實施例中的平板電容器50和51實施,第二級電容性補償元件采用PCB10上的第二金屬化層ML2上的開路傳輸線92實施。這個實施例中的諧振產生在這樣的頻率上,傳輸線92的長度等于該諧振頻率所對應的波長的四分之一。
雖然圖示了四層PCB結構,但很明顯任何其他數量的PCB襯底和/或者金屬化層都可以被用于PCB。本發明的組合的連接器可以與外殼、絕緣移位連接器、插口彈簧觸點等相關聯。此外,上述實施例中各種結構和特征可以和其它的實施例結合或者被其他實施例替換。使用交叉指形電容器的場合可以用平板電容器或者分立式電容器所替代。此外電感可以使用圖4B中顯示的圓螺旋形之外的諸如橢圓螺旋、方螺旋、矩形螺旋、螺旋管的幾何圖形或者分立式電感實施。無論哪個使用交叉指形電容器的地方,這種電容器都可以相關于其他相應的交叉指形電容器被重復復制。在一個連接器中,某些交叉指形電容器可以在單個金屬化層上或者多個金屬化層上實施。
雖然本發明通過上述附圖所顯示的實施例進行解釋,對于本領域普通的熟練人員可以理解的是,本發明并不限于這些具體實施例,而是可以不背離本發明精神對其進行各種變化和改進。
權利要求
1.一種用于減低印刷電路板(PCB)中的串音的線路結構,該PCB包括多個襯底和多個該襯底之間的金屬化層,其特征在于,此線路結構包括設置在PCB的第一級區域上的PCB的至少一層金屬化層上的第一補償結構;和設置在PCB的第二級區域上的用于隨著頻率的增加而增加補償電容的第二補償結構。
2.如權利要求1所述的結構,其特征在于,其中第二補償結構包括至少一個串聯電感-電容組合,該串聯電感-電容組合包括電感器和至少一個和該電感器串聯的電容器。
3.如權利要求2所述的結構,其特征在于,其中電感被設置在PCB的外部金屬化層,該金屬化層之上或者之下,或者在PCB的內部。
4.如權利要求3所述的結構,其特征在于,其中所述電感器是螺旋電感器。
5.如權利要求3所述的結構,其特征在于,其中所述至少一個電容器包括與所述電感器串聯并且設置在PCB的第一金屬化層上的第一交叉指形電容器;和與所述電感器串聯并且設置在PCB的第二金屬化層上的第二交叉指形電容器。
6.如權利要求2所述的結構,其特征在于,其中第一補償結構包括至少一個交叉指形電容器或者至少一個平板電容器。
7.如權利要求1所述的結構,其特征在于,其中第二補償結構包括在PCB的至少一個金屬化層上的至少一個細長交叉指形電容器。
8.如權利要求7所述的結構,其特征在于,其中第一補償結構包括至少一個交叉指形電容器或者至少一個平板電容器。
9.如權利要求7所述的結構,其特征在于,其中第二補償結構包括該至少一個細長交叉指形電容器,該細長交叉指形電容器為折疊式細長交叉指形電容器。
10.如權利要求9所述的結構,其特征在于,其中第一補償結構包括至少一個交叉指形電容器或者至少一個平板電容器。
11.如權利要求2所述的結構,其特征在于,其中串聯電感-電容組合的所述至少一個電容器是PCB的至少一個金屬化層上的至少一個細長交叉指形電容器。
12.如權利要求11所述的結構,其特征在于,其中第一補償結構包括至少一個交叉指形電容器或者至少一個平板電容器。
13.如權利要求11所述的結構,其特征在于,其中所述至少一個細長交叉指形電容器是折疊式細長交叉指形電容器。
14.如權利要求13所述的結構,其特征在于,其中第一補償結構包括至少一個交叉指形電容器或者至少一個平板電容器。
15.如權利要求1所述的結構,其特征在于,其中第二補償結構包括在PCB的至少一個金屬化層上的至少一個開路傳輸線。
16.如權利要求15所述的結構,其特征在于,其中第一補償結構包括至少一個交叉指形電容器或者至少一個平板電容器。
17.一種用于減低串音的連接器,其特征在于,包括包括多個襯底和該襯底之間的多個金屬化層的印刷電路板(PCB)設置在PCB的第一級區域上的PCB的至少一層金屬化層上的第一補償結構;設置在PCB的第二級區域上,用于隨著頻率的增加而增加補償電容的第二補償結構;和設置在PCB之上的至少一個導電觸點。
18.如權利要求17所述的連接器,其特征在于,其中第二補償結構包括至少一個串聯電感-電容組合,該串聯電感-電容組合包括電感器和至少一個和該電感器串聯的電容器。
19.如權利要求18所述的連接器,其特征在于,其中所述電感器設置于PCB的外部金屬化層,該金屬化層之上或者之下,或者在PCB的內部。
20.如權利要求19所述的連接器,其特征在于,其中所述電感器是螺旋電感器。
21.如權利要求19所述的連接器,其特征在于,其中所述至少一個電容器包括與所述電感器串聯并且設置在PCB的第一金屬化層上的第一交叉指形電容器;和與所述電感器串聯并且設置在PCB的第二金屬化層上的第二交叉指形電容器。
22.如權利要求18所述的連接器,其特征在于,其中第一補償結構包括至少一個交叉指形電容器或者至少一個平板電容器。
23.如權利要求17所述的連接器,其特征在于,其中第二補償結構包括在PCB的至少一個金屬化層上的至少一個細長交叉指形電容。
24.如權利要求23所述的連接器,其特征在于,其中第一補償結構包括至少一個交叉指形電容器或者至少一個平板電容器。
25.如權利要求23所述的連接器,其特征在于,其中所述至少一個細長交叉指形電容器為折疊式細長交叉指形電容器。
26.如權利要求25所述的連接器,其特征在于,其中第一補償結構包括至少一個交叉指形電容器或者至少一個平板電容器。
27.如權利要求18所述的連接器,其特征在于,其中串聯電感-電容組合的所述至少一個電容器是在PCB的至少一個金屬化層上的至少一個細長交叉指形電容器。
28.如權利要求27所述的連接器,其特征在于,其中第一補償結構包括至少一個交叉指形電容器或者至少一個平板電容器。
29.如權利要求27所述的連接器,其特征在于,其中所述至少一個細長交叉指形電容器是折疊式細長交叉指形電容器。
30.如權利要求29所述的連接器,其特征在于,其中第一補償結構包括至少一個交叉指形電容器或者至少一個平板電容器。
31.如權利要求17所述的連接器,其特征在于,其中第二補償結構包括在PCB的至少一個金屬化層上的至少一個開路傳輸線。
32.如權利要求31所述的連接器,其特征在于,其中第一補償結構包括至少一個交叉指形電容器或者至少一個平板電容器。
33.一種用于減低印刷電路板(PCB)中的串音的結構,該PCB包括多個襯底和該襯底之間的多個金屬化層,其特征在于,此結構包括設置在PCB的第一級區域上的PCB的至少一層金屬化層上的補償部分;和設置于PCB的第二級區域上,用于隨著頻率增加而增加補償電容的裝置。
34.如權利要求2所述的結構,其特征在于,其中在第二補償結構中與所述電感器串聯的所述至少一個電容器是至少一個平板電容器。
35.如權利要求18所述的結構,其特征在于,其中在第二補償結構中與所述電感器串聯的所述至少一個電容器是至少一個平板電容器。
全文摘要
一種連接器被提供用來同時改進使用低串音插頭時的NEXT高頻率性能以及使用高串音插頭時的NEXT低頻率性能。此連接器包括設置在PCB的第一級區域上的PCB的內部金屬化層上的第一補償結構,和設置在PCB的第二級區域上,用于隨著頻率的增加而增加補償電容的第二補償結構。
文檔編號H05K1/16GK1707859SQ20051007141
公開日2005年12月14日 申請日期2005年5月11日 優先權日2004年5月14日
發明者阿米德·哈希姆, 朱莉安·羅伯特·法尼 申請人:科馬斯科普溶液器具公司