Soporte físico de conexión con compensación inductiva y capacitiva multietapa de la diafonía.

Un método de compensación de la diafonía dentro de un conector,

que comprende:

determinar una diafonía no compensada que incluye una diafonía capacitiva no compensada (740, 840) y una diafonía inductiva no compensada (720, 820) de un par de alambres en un conector (100), en donde la diafonía no compensada incluye una diafonía en modo diferencial y una diafonía en modo común, el conector tiene un alojamiento (122) que define un puerto (128) para recibir una clavija (200), el alojamiento incluye una pluralidad de muelles de contacto (CS1-CS2) adaptados para hacer contacto eléctrico con la clavija cuando la clavija es insertada en el puerto del alojamiento, y los muelles de contacto conectan con uno o más pares de alambres;

aplicar al menos dos elementos inductivos (722, 724, 822, 824, 826) al par de alambres, cada uno de los al menos dos elementos inductivos corresponden a una zona de compensación de la diafonía inductiva, los al menos dos elementos inductivos están separados uno de otro y forman una compensación inductiva equilibrada de la diafonía inductiva causada por los uno o más pares;

aplicar al menos dos elementos capacitivos (742, 744, 842, 844, 846) al par de alambres, cada uno de los al menos dos elementos capacitivos proporciona una zona de compensación de la diafonía capacitiva, los al menos dos elementos inductivos están separados uno de otro y forman una compensación capacitiva equilibrada de la diafonía capacitiva causada por los uno o más pares.

Soporte físico de conexión con compensación inductiva y capacitiva multietapa de la diafonía Referencia cruzada con aplicaciones relacionadas Esta solicitud ha sido presentada el 11 de octubre de 2007, como una solicitud de Patente Internacional en nombre de ADC Telecommunications, Inc., una corporación nacional de EEUU, solicitante para la designación de todos los países excepto EEUU, y Stuart REEVES, ciudadano de Gran Bretaña, David P. MURRAY, ciudadano de Gran Bretaña, Ian R. GEORGE, ciudadano de Gran Bretaña, y Bernard HAMMOND, Jr., ciudadano de EEUU, solicitantes de la designación de EEUU solamente, y reivindica una prioridad a la Solicitud de Patente Provisional Serie Nº 60/851.831 presentada el 11 de octubre de 2007.

Campo técnico

La presente invención se refiere generalmente a equipos de telecomunicaciones. Más particularmente, la presente invención se refiere a un soporte físico de conexión configurado para compensar la diafonía en un extremo cercano y en un extremo lejano.

Antecedentes En el campo de las comunicaciones de datos, las redes de comunicaciones utilizan típicamente unas técnicas diseñadas para mantener la integridad de las señales que se transmiten por medio de la red ("señales de transmisión") . Para proteger la integridad de la señal, las comunicaciones deberían como mínimo satisfacer las normas de conformidad que están establecidas por las comisiones de normas, tal como la Organización Internacional de la Normalización (ISO) , la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC) , o la Asociación de la Industria de Telecomunicaciones (TIA) . Las normas de aptitud ayudan a los diseñadores de la red a proporcionar unas redes de comunicaciones que consigan al menos unos niveles mínimos de integridad de la señal así como algunos niveles de compatibilidad.

Un tipo prevalente de sistema de comunicación usa unos pares trenzados de alambres u otros conductos para transmitir señales. En los sistemas de pares trenzados la información tal como vídeo, audio, y datos es transmitida en forma de señales equilibradas en un par de conductos tales como alambres. La señal transmitida es definida por la diferencia de voltaje entre los conductos.

La diafonía puede afectar negativamente a la integridad de la señal en sistemas de par trenzado. La diafonía es un ruido desequilibrado causado por el acoplamiento capacitivo y/o inductivo entre los conductos de un sistema de par trenzado. La diafonía puede incluir una diafonía en modo diferencial y en modo común, con referencia al ruido creado bien por las señales en un modo diferencial o en un modo común que se radian desde un conducto de transmisión. Los efectos de la diafonía llegan a ser más difíciles de tratar con unos intervalos de frecuencia de señales aumentados.

El trenzado de pares de alambres conjuntamente, tal como en sistemas de pares trenzados, proporciona un efecto de anulación de la diafonía en modo diferencial creado por cada alambre individual, ya que el efecto de la diafonía creada por un alambre es compensado por el correspondiente voltaje del alambre complementario.

Las redes de comunicaciones incluyen unos conectores que llevan las señales de transmisión no trenzadas en una cercana proximidad entre sí. Por ejemplo, los contactos de los conectores tradicionales (por ejemplo, enchufes y clavijas) usados para proporcionar interconexiones en sistemas de telecomunicaciones de par trenzado son particularmente susceptibles de interferencias de diafonía. Esto es debido en parte al hecho de que los pares de alambres de par trenzado son típicamente rectos dentro de al menos una parte del conector. En esta longitud no trenzada, un alambre complementario ya no proporciona una compensación a la diafonía de alambre con alambre. Estos efectos de diafonía aumentan cuando las señales de transmisión están colocadas cerca una de otra. En consecuencia, las áreas de conexión de las redes de comunicación son especialmente susceptibles de diafonía debido a la proximidad de las señales de transmisión.

Una diafonía puede ser descrita como un efecto de la línea de transmisión de un "alambre perturbador" que afecta a un "alambre perturbado". En el caso de efectos de cableado a cableado, los efectos pueden ser considerados que son un "canal perturbador" en un "canal perturbado". La diafonía en un punto dado en una línea de transmisión puede ser medida de acuerdo con un número de componentes con base en su fuente. La diafonía en un extremo cercano (NEXT) se refiere a una diafonía que se propaga en el canal perturbado en la dirección opuesta a la dirección de propagación de una señal en el canal perturbador, y es el resultado del vector diferencia entre las corrientes generadas por los efectos de acoplamiento inductivo y capacitivo entre las líneas de transmisión. La diafonía en un extremo lejano (FEXT) se refiere a una diafonía que se propaga en un canal perturbado en la misma dirección que la propagación de una señal en el canal perturbador, y es el resultado del vector suma de las corrientes generadas por los efectos de acoplamiento inductivo y capacitivo entre las líneas de transmisión.

Una forma adicional de diafonía, la diafonía extraña, se refiere a una diafonía que ocurre entre cableados diferentes (es decir, canales diferentes) en un conjunto o de otro modo en una cercana proximidad, más bien que entre alambres o circuitos individuales dentro de un único cable. Una diafonía extraña puede incluir una diafonía en un extremo cercano (ANEXT) y una diafonía en un extremo lejano (AFEXT) . Una diafonía extraña puede ser introducida, por ejemplo, en una interfaz de conector múltiple. Este componente de diafonía típicamente no ha presentado un problema de calidad de funcionamiento debido a las velocidades de transmisión de datos y de codificación implicadas en los sistemas existentes.

Además, las señales en modo común pueden afectar a la diafonía entre alambres o pares de alambres en un único cable o entre cables en un cableado. Estas señales en modo común pueden tener un efecto negativo sobre el funcionamiento debido a que pueden dar lugar a una diafonía en conectores dentro de una red, que se añaden al ruido de la diafonía producida. En las velocidades actuales de transmisión de datos en la red, las señales en modo común no han producido un efecto lo suficientemente negativo para su consideración para ser considerados en las normas actuales.

En los sistemas de par trenzado existen diversos protocolos de transmisión de datos, en donde cada uno tiene unos requerimientos específicos de temporización e interferencia. Por ejemplo, el cableado de categoría 3 usa unas frecuencias de hasta 10 MHz, y se usa en redes 10BASE-T. El cableado de categoría 5, que es comúnmente usado en redes 100BASE-TX y que opera a 100Mbit/segundo, y opera también en hasta 100 MHz. El cableado de categoría 6, debido a una necesidad de rendimiento adicional, está especificado para operar a 250 MHz. El cableado de categoría 6 está actualmente especificado para operar a unas frecuencias de hasta 500 MHz.

Muchos conectores usan unos elementos capacitivos para compensar la diafonía entre pares en un conector de clavija y enchufe. El acoplamiento capacitivo puede ser usado para conseguir un efecto compensador ya sea en la NEXT global o en la FEXT, en tanto que tiene un efecto negativo en el otro debido al efecto del vector aditivo/diferencial de cada uno. Con unas velocidades crecientes de transmisión de datos, una diafonía adicional de los diversos tipos es generada entre cables, y tiene que ser tenida en cuenta para diseñar sistemas en los que se aplica una compensación a la diafonía.

El documento 6.379.157 B1 describe un conector de enchufe compensador que incluye una placa de circuito impreso con capas de pistas de alambres para reducir la diafonía no deseada que se origina en los pares de alambres que incluyen los encontrados dentro de una clavija de comunicación convencional acoplada al conector del enchufe compensador. Algunas realizaciones de la placa del PC del conector del enchufe convencional incluyen unas capas que tienen una capacitancia interdigitada para formar un acoplamiento capacitivo compensador y un acoplamiento compensador multipunto y una inductancia para formar un acoplamiento inductivo para reducir la diafonía no deseada.

El documento EP 1.414.115 A1 describe un sistema para equilibrar la diafonía en un conector eléctrico, el conector eléctrico tiene tres o más pares de conductores, en donde dos pares de conductores forman una combinación de pares, al menos un dispositivo de acoplamiento compensador está conectado entre pares de conductores de una primera combinación de pares, y el dispositivo de acoplamiento de compensación... [Seguir leyendo]

1. Un método de compensación de la diafonía dentro de un conector, que comprende:

determinar una diafonía no compensada que incluye una diafonía capacitiva no compensada (740, 840) y una diafonía inductiva no compensada (720, 820) de un par de alambres en un conector (100) , en donde la diafonía no compensada incluye una diafonía en modo diferencial y una diafonía en modo común, el conector tiene un alojamiento (122) que define un puerto (128) para recibir una clavija (200) , el alojamiento incluye una pluralidad de muelles de contacto (CS1-CS2) adaptados para hacer contacto eléctrico con la clavija cuando la clavija es insertada en el puerto del alojamiento, y los muelles de contacto conectan con uno o más pares de alambres;

aplicar al menos dos elementos inductivos (722, 724, 822, 824, 826) al par de alambres, cada uno de los al menos dos elementos inductivos corresponden a una zona de compensación de la diafonía inductiva, los al menos dos elementos inductivos están separados uno de otro y forman una compensación inductiva equilibrada de la diafonía inductiva causada por los uno o más pares;

aplicar al menos dos elementos capacitivos (742, 744, 842, 844, 846) al par de alambres, cada uno de los al menos dos elementos capacitivos proporciona una zona de compensación de la diafonía capacitiva, los al menos dos elementos inductivos están separados uno de otro y forman una compensación capacitiva equilibrada de la diafonía capacitiva causada por los uno o más pares.

2. El método de la reivindicación 1, que además comprende aplicar al menos dos elementos inductivos y dos elementos capacitivos a un par de alambres contiguo en aproximadamente las ubicaciones correspondientes como los elementos inductivos y los elementos capacitivos en el par de alambres.

3. El método de la reivindicación 1, en donde la aplicación de al menos dos elementos inductivos ocurre antes de la aplicación de al menos dos elementos capacitivos.

4. El método de la reivindicación 1, en donde la aplicación de al menos dos elementos inductivos y la aplicación de al menos dos elementos capacitivos equilibra la diafonía en un extremo cercano y la diafonía en un extremo lejano.

5. El método de la reivindicación 1, en donde la determinación de la diafonía no compensada incluye la determinación de la diafonía extraña que incluye una diafonía extraña en un extremo cercano y la determinación de una diafonía extraña en un extremo lejano y/o incluye la determinación de una diafonía en modo cruzado que incluye una diafonía en modo cruzado en un extremo cercano y una diafonía en modo cruzado en un extremo lejano.

6. El método de la reivindicación 1, que además comprende la determinación de una diafonía compensada del par de alambres después de aplicar los al menos dos elementos inductivos y aplicar los al menos dos elementos capacitivos.

7. El método la reivindicación 1, que además comprende aplicar al menos un elemento inductivo equilibrador o un elemento capacitivo equilibrador a un segundo par de alambres dentro del conector para compensar posteriormente la diafonía en un canal.

8. El método la reivindicación 1, en donde la aplicación de al menos dos elementos inductivos al par de alambres comprende la aplicación de un primer elemento inductivo y de un segundo elemento inductivo, el primer elemento inductivo de fase opuesta y doble magnitud a la diafonía inductiva y el segundo elemento inductivo de una misma fase y magnitud que la diafonía inductiva.

9. El método la reivindicación 1, en donde los al menos dos elementos inductivos son lugares de cruce.

10. El método la reivindicación 1, en donde la aplicación de al menos dos elementos capacitivos al par de alambres comprende la aplicación de un primer elemento capacitivo y de un segundo elemento capacitivo, el primer elemento capacitivo de fase opuesta y doble magnitud a la diafonía capacitiva y el segundo elemento capacitivo de una misma fase y magnitud que la diafonía capacitiva.

11. Un conector (100) que tiene una compensación de la diafonía equilibrada que comprende:

(a) un alojamiento (122) que define un puerto (128) para recibir una clavija (200) , en donde el alojamiento incluye una pluralidad de muelles de contacto (CS1-CS2) adaptados para hacer contacto eléctrico con la clavija cuando la clavija es insertada en el puerto del alojamiento, los muelles de contacto conectan con uno o más pares de alambres dentro del alojamiento;

(b) al menos dos elementos inductivos (722, 724) aplicados al par de alambres; y

(c) al menos dos elementos capacitivos (742, 744) aplicados al par de alambres;

en donde los al menos dos elementos inductivos incluyen:

(a) un primer elemento inductivo (722) de fase opuesta y una magnitud aproximadamente dos veces la magnitud de la diafonía inductiva;

(b) un segundo elemento inductivo (724) de aproximadamente la misma fase y una magnitud como la diafonía inductiva;

(c) en donde el primer elemento inductivo está colocado en un retardo temporal (y) desde los muelles de contacto y el segundo elemento inductivo está colocado en un retardo temporal dos veces desde los muelles de contacto; y en donde los al menos dos elementos capacitivos incluyen:

(a) un primer elemento capacitivo (742) de fase opuesta y una magnitud aproximadamente dos veces la 10 magnitud de la diafonía capacitiva;

(b) un segundo elemento inductivo (744) de aproximadamente la misma fase y una magnitud que la diafonía capacitiva;

(c) en donde el primer elemento capacitivo está colocado en un retardo temporal (x) desde los muelles de

contacto y el segundo elemento capacitivo está colocado en un retardo temporal dos veces desde los muelles de 15 contacto.

12. El enchufe de telecomunicaciones de la reivindicación 11, en donde la diafonía incluye una diafonía extraña.

13. El enchufe de telecomunicaciones de la reivindicación 11, que además comprende: al menos dos elementos inductivos aplicados a un segundo par de alambres; al menos dos elementos capacitivos aplicados al segundo par de alambres;

en donde los al menos dos elementos inductivos y los al menos dos elementos capacitivos están configurados y dispuestos para proporcionar una correspondiente compensación equilibrada a la diafonía en el segundo par de alambres con respecto a la diafonía debida al segundo par de alambres y al par de alambres.