專利名稱：模塊式連接器的制作方法
技術領域：
本實用新型是有關一種模塊式連接器，尤其是指一種特別設計用于第五類(Category 5)布線的1000Base-T傳輸與操作的模塊式連接器。
背景技術：
模塊式連接器在電子傳輸領域已經(jīng)有超過三十年的運用歷史。最初，模塊式連接器是用于電話與電話線間的連接而發(fā)展起來，它與種種新興的需求保持著同步的發(fā)展。然而，模塊式連接器局限于日漸淘汰的銅線場合。
今天的傳輸網(wǎng)絡，大部分的線纜仍是銅線，這一點對于老式建筑尤為突出。隨著傳輸技術朝光纜發(fā)展的趨勢，因為光纜可以提供更大的帶寬與別的好處。將現(xiàn)有銅線傳輸網(wǎng)絡改造成光纜網(wǎng)絡的費用很昂貴，因為它需要將建筑內(nèi)的銅線用光纜進行替代。
傳輸網(wǎng)絡依據(jù)不同的傳輸方式而劃分成不同的種類。現(xiàn)有的大部分的銅線及其相應的連接器，屬于第五類布線，且第五類布線已經(jīng)取代了第三類布線。第五類布線有更多的苛求需要與更好的傳輸性能。第五類布線的基準是近端(近端串音)低于40分貝每100MHz(兆赫)5E布線，或者由第五類布線發(fā)展而來以提供比第五類布線更加嚴格的控制的增強型第五類布線。然而，帶寬一直保持在100MHz。第六類布線，EIA(電子工業(yè)協(xié)會)協(xié)會還沒有正式地定義，它是由幾個價格與精度為主導的歐洲國家提出的。
因為使用四對UTP(未遮蔽的雙絞線)的網(wǎng)絡的要求，如傳輸速率，是不斷增長的，更高的系統(tǒng)性能驅(qū)使工業(yè)標準的發(fā)展。第五類布線的性能定義了用于嚴格的數(shù)據(jù)訊號系統(tǒng)的電子參數(shù)，而這些數(shù)據(jù)訊號系統(tǒng)要求超過100MHz的帶寬，例如高速以太網(wǎng)1000Base-T。最近的數(shù)據(jù)傳輸速度增長至250Mbps(百萬位每秒)，例如1000Base-T以太網(wǎng)，其允許LAN(本地局域網(wǎng))系統(tǒng)以使用UTP多媒體線纜的100Base-T以太網(wǎng)十倍的速度傳輸數(shù)據(jù)。
隨著帶寬申請變得愈發(fā)的緊張，用戶被迫用光纜來替代銅線，這將花費大量的成本，特別是對于老建筑。如果連接器能設計成使用在老建筑中現(xiàn)有的線纜來滿足1000Base-T綱路在第五類布線上的需求，那么家用與商用上將銅線轉(zhuǎn)換成光纜的緊迫感將大大降低，并節(jié)省用戶大量的費用。
然而，現(xiàn)有的可使用的第五類布線的模塊式連接器不能達到實現(xiàn)1000Base-T或Gigabit以太協(xié)議所需要的性能，盡管第五類布線的連接器已經(jīng)在規(guī)格書中提出了?，F(xiàn)有的網(wǎng)絡安裝通常使用五類UTP線材及硬件，其通過兩對五類UTP或STP(遮蔽式雙絞線)支持100Base-T標準。在100Base-T方案中，一對雙絞線(即(1)-(2)組)用于訊號傳輸，另一對雙絞線(即(3)-(6)組)用于訊號接收，同時保持兩組(即(4)-(5)與(7)-(8))不使用。相應地，如

圖11所示，支持100Base-T標準且與五類銅線網(wǎng)絡一起使用的模塊式連接器具有八根以相同方式排列的端子。如上所述的排列能適合100Base-T網(wǎng)絡。典型地，(3)-(6)組與(4)-(5)組是交替式組成，這將導致電性問題。為滿足串音需要，許多模塊式連接器的設計通過移動或交叉線纜解決這個問題。在這樣做以后，1000Base-T的電氣性能將受到嚴重及負面的影響。此外，促使信號通過交替組(3)-(6)與(4)-(5)將對數(shù)據(jù)產(chǎn)生有害的影響。并且，不使用的(4)-(5)組與(7)-(8)組將處于開路，因此增加了串音干擾。由此，近來第五類布線連接器的使用，實際上降低了大部分情況下第五類布線的系統(tǒng)性能。
在業(yè)界現(xiàn)有的技術中，模塊式連接器包括具有空間的矩形絕緣本體，固持在空間內(nèi)的絕緣本體插入塊，若干與插入塊一體成型的導電端子，及垂直組入絕緣本體后部的印刷電路板?，F(xiàn)有模塊式連接器的一個問題在于，每個導電端子后端常常端接一個端子，該端子插入設在印刷電路板上的通孔并焊接在孔內(nèi)，因此不便于組裝。
所以，需要一種模塊式連接器與現(xiàn)有的銅線一起使用，通過對1000Base-T的特別設計，從而使老式的銅線傳輸網(wǎng)絡達到第五類性能。這樣的一個能滿足第五類性能標準且易于廉價組裝的模塊式連接器是被期待的。當這些模塊式連接器用于1000Base-T協(xié)議，在數(shù)據(jù)傳輸上的四層改進將超過100Base-T，通過這種結構來延長銅線網(wǎng)絡的使用壽命。上述方案提倡一種對1000Base-T系統(tǒng)的模塊式連接器的新型線纜計劃，并且最終為系統(tǒng)生產(chǎn)商提供充分的電氣性能，來成功地將新標準推入主流運用。

發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種模塊式連接器，可使銅線網(wǎng)絡的第五類性能優(yōu)化1000Base-T協(xié)議的操作。
本實用新型的另一目的在于提供一種模塊式連接器，可使銅線網(wǎng)絡的第五類性能易于組裝。
本實用新型的再一目的是在于提供一種模塊式連接器，可使銅線網(wǎng)絡的第五類性能利于廉價制造。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術方案模塊式連接器包括絕緣本體，收容在絕緣本體內(nèi)的插入模塊，及包覆于絕緣本體外的遮蔽殼體。插入模塊包括有插入塊，垂直組入所述插入塊后部的印刷電路板，及組入印刷電路板后部且具若干導電端子的端腳，其中插入塊具有基部及若干固持于基部的導電端子。
印刷電路板設有通過導電跡線連接的上、下排通孔。插入塊的導電端子包括有用于與對接連接器的導電端子相接合的傾斜對接部，固持于基部的中介部，及具有壓入式結構用來壓入印刷電路板上方的通孔的尾部。端腳的末端也包括有壓入式結構用來壓入印刷電路板下方的通孔。這樣的話，通過插入塊的導電端子，印刷電路板的通孔與導電跡線，及端腳的導電端子在插入模塊中形成電性通路。由于插入塊與端腳的導電端子均具有壓入式結構，因此，插入模塊的組裝與分離均十分便利。
為滿足用銅線網(wǎng)絡優(yōu)化1000Base-T運用的第五類布線的要求，插入塊的導電端子分成分別用于傳遞與接收信號的四對，其中(1)(2)是用于傳遞訊號的第一對，(3)(4)是用于傳遞信號的第二對，(5)(6)是用于信號接收的第三對，而(7)(8)則是用于信號接收的第四對。導電端子的中介部排成兩排，其中(3)(4)與(7)(8)排列在上排，而(1)(2)與(5)(6)則排列在下方。為降低對接時導電端子間的串音干擾，每對內(nèi)的中介部的距離最小化，而同一平面相鄰對之間的距離則最大化。這些印刷電路板是作為串音補償電路板，也可增加中間數(shù)字補償而有助于滿足1000Base-T協(xié)議。
與現(xiàn)有技術相比，本實用新型模塊式連接器通過插入塊及端腳的導電端子的壓入式結構設計，使插入模塊的組裝與分離十分便利；通過插入塊的四對導電端子的排配并分別傳遞和接收信號及通過串音補償電路板降低對接時導電端子間的串音干擾，來優(yōu)化1000Base-T協(xié)議的操作；并且這種模塊式連接器便于制造，能夠降低生產(chǎn)成本。
圖面說明
圖1是本實用新型模塊式連接器的立體分解圖。
圖2是本實用新型模塊式連接器的部分組裝圖。
圖3是圖1所示的插入模塊的立體分解圖。
圖4是圖3沿線A-A的剖視圖。
圖5是圖3所示的插入模塊的后視圖。
圖6是導電端子的立體視圖。
圖7是移除了向后彎折接觸部的導電端子的俯視圖。
圖8是圖6的左視圖。
圖9是表明為優(yōu)化1000Base-T而運用的本實用新型導電端子排配的表格。
圖10是表明在100MHz時的兩對導電端子間的近端損失降低的表格。
圖11是表明用于100Base-T的傳統(tǒng)導電端子排配的表格。
具體實施方式請參閱圖1與圖2，本實用新型模塊式連接器包括具有收容空間10的矩形絕緣本體1，容置于收容空間10的插入模塊2，包覆絕緣本體1的遮蔽殼體3，且該遮蔽殼體3在前表面設有開口30與絕緣本體1的收容空間10相連通，用來收容對接連接器(未圖示)。
請參閱圖3所示，插入模塊2包括插入塊20，印刷電路板21與端腳22。其中插入塊20設有基部23及若干成型于基部23內(nèi)的導電端子24，印刷電路板21垂直組裝于插入塊20的后部，端腳22則設有本體25及若干成型于本體25內(nèi)的導電端子26，這些導電端子26可自后方組入印刷電路板21中。印刷電路板21在上、下方分別設有兩排交錯設置的通孔27，其中上方通孔27與下方通孔27在垂直方向上對稱，且垂直方向上相對稱的通孔27是通過導電跡線28相連接。插入塊20的每個導電端子24包括有向下并向后彎折來與對接連接器的相應端子相接合的對接部241，具有壓入部243用來壓入印刷電路板21上方的通孔27的尾部，及與基部23一體成型的中介部242(圖4、5參照)。端腳22的導電端子26也包括有用來壓入印刷電路板21相應下方通孔27的壓入部261，向下彎折插入一母板(未圖示)的相應通孔的尾部262，及與本體25一體成型的中介部(未圖示)。
如上所述，通過插入模塊2的設置，由插入塊20的導電端子24，印刷電路板21的通孔27與導電跡線28，及端腳22的導電端子26在對接連接器與母板間建立了電性通路。由于導電端子24，26的壓入部243與261的結構，插入模塊2的組裝與分離因無需焊接而變得方便。此外，壓入式的接合也允許印刷連接器21今后可能的維修或升級替換。插入塊20的導電端子24的位置排列如圖4所示。為方便參考，用序號(1)-(8)表明自左前方觀察的導電端子24的順序。在本實用新型中，導電端子24構成四對，分別是(1)(2)-(3)(4)-(5)(6)-(7)(8)。圖4清楚地表明，導電端子24的中介部242排列成兩排，其中(3)(4)與(7)(8)排列在上方，而(1)(2)與(5)(6)排列在下方。為降低對接時導電端子24間的串音干擾，每對導電端子的中介部242間的距離必須最小，而相鄰的每對導電端子間的距離要最大。如圖6、7所示，導電端子(3)、(4)、(7)與(8)的中介部242靠近對接部241的前端向上彎折，如此對接部241保持在同一平面上以便與對接連接器的對接端子相連接。導電端子(1)、(2)、(3)、(5)、(6)與(7)的中介部242靠近壓入部243的后端向后彎折，而導電端子(4)與(8)的中介部242的后端則與壓入部243保持在同一平面上。因此，壓入部243是相應于印刷電路板21上方通孔27的排列而呈交錯配置的。請參閱圖5，壓入部243排列成上下兩排，其中導電端子(2)、(4)、(6)與(8)的壓入部243排列在上排，而導電端子(1)、(3)、(5)與(7)的壓入部排列在下排。圖8顯示出導電端子(2)、(4)、(6)與(8)的壓入部243與導電端子(3)、(4)、(7)與(8)的中介部242排列在同一平面上，這樣降低了插入塊20的構形。
圖9是一個表格，表明了本實用新型的導電端子的排列，從而允許在銅線網(wǎng)絡中使用第五類布線來優(yōu)化1000Base-T的運用。導電端子24，如圖6至圖8所示，由用于傳遞或接收信號的四對構成，其中(1)(2)是用于信號傳遞的第一對，(3)(4)是用于信號傳遞的第二對，(5)(6)是用于信號接收的第一對，(7)(8)是用于信號接收的第四對。每對的兩個導電端子24攜帶相同但呈180度反相位的信號，其中一個為正信號，另一個為負信號。
業(yè)界現(xiàn)有的技術中，模塊式連接器與對接連接器的串音干擾性能的改進主要集中在允許現(xiàn)有的銅線系統(tǒng)與光纖網(wǎng)絡相競爭。然而，由于現(xiàn)有模塊式連接器固有的特性，它限制了使用銅線系統(tǒng)本可達到的串音干擾的降低。因此需要提供一種用于1000Base-T運用的模塊式連接器，通過這種連接器提升較現(xiàn)有連接器更加優(yōu)異的串音性能。1000Base-T協(xié)議要求模塊式連接器所有的四對導電端子間的近端串音小于40分貝/100MHZ。為滿足這樣的要求，本實用新型提供一種新型導電端子排列的設計，如圖4至圖8所示。本實用新型的導電端子24排成四對而重新定位在插入模塊2的基部23之中，并盡可能地隔開。
本實用新型由于下列原因而可滿足上述的1000Base-T電氣性能。
第一，與現(xiàn)有模塊式連接器的導電端子排列不同，現(xiàn)有構造具有導電端子(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)，但僅有(1)(2)與(3)(6)用于信號傳遞與接收，本實用新型的導電端子24具有排成四對的(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)用于信號的傳遞與接收。這樣的新型的導電端子排列確保數(shù)據(jù)可以達到250Mbps的傳輸速率，因為四對導電端子均得到利用。
第二，與現(xiàn)有設計相反，本實用新型中沒有會嚴重與負面影響1000Base-T運用電氣性能的端子跳躍與交叉。
第三，本實用新型的每對不同的導電端子傳遞由相應的相同且反相場所產(chǎn)生的相同且反相的信號。這些相同且反相的場可以抵消導電端子24不同對彼此間的串音干擾。
第四，本實用新型的每個不同對間的導電端子24的距離得到了最小化，而相鄰對間的距離在同等條件下得到了最大化，這樣降低了與對接連接器接合時在導電端子24間產(chǎn)生的串音干擾。
最后，印刷電路板21是作為串音干擾補償用的印刷電路板，也有助于達到1000Base-T運用的電氣性能。該印刷電路板21隔開了同對間的導電端子，并增加了同對間的數(shù)字補償來平衡每對導電端子的電氣性能，如此全面地優(yōu)化連接器性能。為優(yōu)化連接器性能，阻尼元件，如用以抑制高電壓的電容或線圈，用以過濾終端的電阻，及用于過濾自連接器高頻特性產(chǎn)生的干涉信號傳輸?shù)臑V波器，可以加進該印刷電路板21。
第五類布線性能與1000Base-T規(guī)格書要求相鄰對間的串音干擾降低至負40分貝/100MHz。從圖10的表格來看，可以看出本實用新型中相鄰導電端子間的近端串音降低了，該分析結果事實上表明較好地滿足了5E布線性能，并滿足大部分的第六類布線性能。這主要是由于本實用新型的新型端子排配。此外，由于本實用新型的端子排配是對稱設計的，僅僅需要如圖10所示的分析。
權利要求1.一種用于與對接連接器相對接的模塊式連接器，是組裝于一母板上，其包括絕緣本體，設有收容空間來收容對接連接器；插入模塊，固持在絕緣本體中。其特征在于插入模塊包括設置有若干導電端子的插入塊，具有彼此間通過導電跡線相連的上、下排通孔的印刷電路板，及收容有導電端子的端腳，所述插入塊的導電端子設有對接部、中介部及后端壓入部，其中對接部延伸入絕緣本體的收容空間以與對接連接器的相應端子相接觸，中介部固持在插入塊的基部中，而壓入部則壓入印刷電路板的上方通孔中；所述端腳的導電端子具有前端壓入部與后端尾端子，其中前端壓入部壓入印刷電路板的下方通孔中，而尾部則與母板連接，如此，通過插入塊的導電端子、印刷電路板的通孔與導電跡線，與端腳的導電端子在插入模塊中建立電性通路。
2.如權利要求1所述的模塊式連接器，其特征在于所述插入塊的導電端子包括四對固持在基部內(nèi)的導電端子，第一對與第三對導電端子的中介部固持在基部的上方，而第二對與第四對導電端子的中介部則固持在基部的的下方。
3.如權利要求2所述的模塊式連接器，其特征在于每對導電端子均傳遞或接收相同但反相的信號。
4.如權利要求2所述的模塊式連接器，其特征在于第一對與第二對導電端子用于傳遞信號，而第三對與第四對導電端子用于接收信號。
5.如權利要求1所述的模塊式連接器，其特征在于每對導電端子的中介部的距離小于同一平面相鄰對間的距離。
6.如權利要求1所述的模塊式連接器，其特征在于導電端子的對接部是自中介部以銳角彎折。
7.如權利要求1所述的模塊式連接器，其特征在于導電端子的后端壓入部排列成兩排，共中一排與第二對和第四對中位于相對下方的導電端子的中介部共面。
8.如權利要求1所述的模塊式連接器，其特征在于印刷電路板通過中間數(shù)字補償組件而作為串音干擾補償電路板，通過這種結構優(yōu)化電氣性能。
專利摘要本實用新型公開一種模塊式連接器,其包括有絕緣本體1與收容在該絕緣本體內(nèi)的插入模塊2。插入模塊包括具有導電端子24的插入塊20,串音干擾補償電路板21,及具有導電端子26的端腳22。所有的導電端子均具有壓入部243,261以便于組裝至電路板。插入塊的導電端子為四對且按(1)(2)-(3)(4)-(5)(6)-(7)(8)排列,其中(1)(2)與(3)(4)用于信號傳遞,而(5)(6)與(7)(8)用于信號接收,導電端子還具有排列在上、下排的中介部。
文檔編號H01R13/514GK2515827SQ0126547
公開日2002年10月9日 申請日期2001年11月2日 優(yōu)先權日2001年4月27日
發(fā)明者大衛(wèi)F·杰文斯, 倫納德K·伊斯本先德 申請人:富士康(昆山)電腦接插件有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司