DE112004000399T5

DE112004000399T5 - Endnahe Übersprechen-Kompensation bei Vielfach-Stufen

Info

Publication number: DE112004000399T5
Application number: DE112004000399T
Authority: DE
Inventors: Luc Frisco Adriaenssens; Amid Plano Hashim; Troy Omaha Long
Original assignee: Commscope Solutions Properties LLC
Current assignee: Commscope Inc of North Carolina
Priority date: 2003-03-21
Filing date: 2004-03-17
Publication date: 2006-02-23
Anticipated expiration: 2024-03-18
Also published as: WO2004086828A1; US7265300B2; AU2009225285B2; AU2009225285A1; AU2004223161C1; GB2415094B; US20070184724A1; GB2415094A; DE112004000399B4; GB0517923D0; MXPA05010121A; USRE43510E1; US20040184247A1; AU2004223161B2; AU2004223161A1; US7459640B2

Abstract

Leiterplatten-Struktur (printed circuit board, PCB), einsetzbar in einem Stecker zur Verringerung von Übersprechen, wobei die PCB-Struktur umfasst:
mindestens ein PCB, wobei das PCB eine Mehrzahl von Substraten und eine Mehrzahl von metallisierten Schichten zwischen den Substraten umfasst, wobei die Substrate mindestens ein erstes Substrat, hergestellt aus einem ersten Material, und mindestens ein zweites Substrat, hergestellt aus einem zweiten Material, einschließen, wobei das erste Material eine erste dielektrische Konstante aufweist, wobei das zweite Material eine zweite dielektrische Konstante aufweist, welche kleiner ist bezüglich der Abfallrate mit der Frequenz als die erste dielektrische Konstante;
mindestens einen ersten Kondensator, welcher auf dem mindestens einen ersten Substrat an einem ersten Stufenbereich der PCB-Struktur vorgesehen ist; und
mindestens einen zweiten Kondensator, welcher auf dem mindestens einen zweiten Substrat an einem zweiten Stufenbereich der PCB-Struktur vorgesehen ist.

Description

Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der US-Provisional Application Nr. 60/456,236, eingereicht am 21. März 2003, deren gesamter Inhalt hiermit vollständig als Referenz eingeschlossen ist.
Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf endnahe Übersprechen (NEXT) – Kompensation in Kommunikations-Steckern und, spezieller, auf eine Technik zur Eliminierung oder Reduzierung von NEXT unter Einsatz von Substraten wie Leiterplatten (printed circuit boards, PCBs), welche aus Materialien verschiedener dielektrischer Konstanten zusammengesetzt sind.
Beschreibung des Standes der Technik
Rauschen oder Signal-Interferenz zwischen Leitern in einem Stecker ist als Übersprechen bekannt. Übersprechen ist ein übliches Problem in Kommunikationsgeräten, welche Stecker einsetzen. Besonders in einem Kommunikationssystem, wo ein modularer Steckverbinder, welcher oft mit einem Computer eingesetzt wird, mit einer modularen Buchse gekoppelt werden soll, erzeugen die elektrischen Drähte (Leiter) innerhalb der Buchse und/oder des Steckverbinders endnahes Übersprechen (NEXT), das heißt ein Übersprechen zwischen dicht aneinander angeordneten Drähten über eine kurze Distanz. Aufgrund seiner Konfiguration oder der Art, auf welche Litzen daran angebunden sind, kann ein Steckverbinder ein hohes Übersprechen oder ein niedriges Übersprechen erzeugen. Ein Steckverbinder mit einem hohen Übersprechen wird hier als Hoch-Übersprechen-Steckverbinder bezeichnet, und ein Steckverbinder mit niedrigem Übersprechen wird hier als ein Niedrig-Übersprechen-Steckverbinder bezeichnet.
US-Patent Nr. 5,997,358, erteilt an Adriaenssens et al. (im Folgenden "das '358-Patent") beschreibt ein zweistufiges Schema zur Kompensation von derartigem NEXT. Der vollständige Inhalt des '358-Patents wird als Referenz eingeschlossen. Weiterhin werden auch die Gegenstände der US-Patente Nummern 5,915,989; 6,042,427; 6,050,843; und 6,270,381 ebenfalls als Referenz eingeschlossen.
Das '358-Patent reduziert den NEXT (ursprüngliches Übersprechen) zwischen den elektrischen Kabelpaaren eines modularen Steckverbinders, in dem ein erzeugtes oder künstliches Übersprechen, typischerweise in der Buchse, an zwei Stufen hinzugefügt wird, wobei das Übersprechen eliminiert wird oder das Übersprechen insgesamt für die Steckverbinder-Buchse-Kombination reduziert wird. Das erzeugte Übersprechen wird im Folgenden als ein Kompensations-Übersprechen bezeichnet. Diese Idee wird typischerweise umgesetzt, indem der Weg eines der Leiter innerhalb des Steckers entlang des Weges eines anderen der Leiter innerhalb des Steckers zweimal gekreuzt wird, wobei zwei Stufeen von NEXT-Kompensation zur Verfügung gestellt werden. Dieses Schema ist effizienter bei der Reduzierung von NEXT als ein Schema, bei welchem die Kompensation an einer einzelnen Stufe hinzugefügt wird, insbesondere wenn, wie dies üblicherweise der Fall ist, die Kompensation lediglich nach einer Zeitverzögerung eingeführt werden kann.
Obwohl es effektiv ist, leidet das NEXT-Kompensationsschema des '358-Patents an einem Nachteil, welcher darin besteht, dass die NEXT-Bandbreite relativ zur Grenzlinie des Telekommunikations-Industriezusammenschlusses (Telecommunications Industry Association, TIA) sich bei niedriger Frequenz verschlechtert (unterhalb von ungefähr 100 MHz), wenn ein Hoch-Übersprechen-Steckverbinder mit der Buchse eingesetzt wird, und bei hoher Frequenz (jenseits von ungefähr 250 MHz), wenn ein Niedrig-Übersprechen-Steckverbinder mit der Buchse eingesetzt wird. Spezieller sagt man, wenn die Netto-Übersprechen-Kompensation in einer zweistufigen kompensierten Buchse geringer ist als das ursprüngliche Übersprechen (d.h. wenn ein Hoch-Übersprechen-Steckverbinder in die Buchse eingesteckt wird), dass die Steckverbinder-Buchsen-Kombination unterkompensiert ist, und die resultierende NEXT-Frequenzcharakteristik wird sich bei niedrigen Frequenzen zu einem Maximum aufbauen, bevor eine Null eintritt bei einem Frequenzpunkt, welcher durch die zwischenstufigen Verzögerungen und die Größen der Kompensationsstufen bestimmt ist. In einem derartigen Fall ist die NEXT-Bandbreite relativ zur TIA-Grenzlinie am schlechtesten bei niedrigen Frequenzen. Andererseits sagt man, dass, wenn die Netto-Übersprechen-Kompensation in einer derartigen Buchse größer ist als das ursprüngliche Übersprechen (d.h. wenn ein Niedrig-Übersprechen-Steckverbinder eingesteckt wird), dass die Steckverbinder-Buchsen-Kompensation überkompensiert ist, und dass die resultierende NEXT-Frequenzcharakteristik keine Null aufweisen wird, aber dass die Steigung der NEXT-Frequenzcharakteristik graduell ansteigen wird, zustrebend auf 60 dB/Dekade bei sehr hohen Frequenzen, was die TIA-Grenzsteigung von 20 dB/Dekade weit übersteigt. In einem derartigen Fall ist die NEXT-Bandbreite relativ zur TIA-Grenzlinie am schlechtesten bei hohen Frequenzen.
Während somit die niedrige Frequenzbandbreite (niedrige Frequenz-Perfomance des Steckers) bei Einsatz eines Hoch-Übersprechen-Steckverbinders mit der Buchse dadurch verbessert werden kann, dass das Kompensationslevel erhöht wird, würde eine derartige Vorgehensweise zu einer weiteren Verschlechterung der Hochfrequenz-Bandbreite (hohe Frequenz-Performance des Steckers) führen, wenn ein Niedrig-Ubersprechen-Steckverbinder mit der Buchse eingesetzt wird. Während umgekehrt die Hochfrequenz-Bandbreite, wenn ein Niedrig-Übersprechen-Steckverbinder mit der Buchse eingesetzt wird, dadurch verbessert werden kann, dass das Kompensationslevel erniedrigt wird, würde eine derartige Vorgehensweise zu einer weiteren Verschlechterung der Niedrig-Frequenz-Bandbreite führen, wenn ein Hoch-Übersprechen-Steckverbinder mit der Buchse eingesetzt wird.
Es besteht dementsprechend ein Bedarf für eine Technik, welche gleichzeitig NEXT reduzieren oder eliminieren kann bei hohen Frequenzen, wie beispielsweise bei oder über 250 MHz bei Einsatz von Niedrig-Übersprechen-Steckverbindern und bei niedrigen Frequenzen wie beispielsweise bei oder unterhalb von 100 MHz, wenn Hoch-Übersprechen-Steckverbinder eingesetzt werden.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung überwindet die Probleme und Beschränkungen der bekannten Techniken zur Reduzierung von NEXT in Steckern. Insbesondere stellt die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zur Verfügung und ein Verfahren, das gleichzeitig die NEXT-Hochfrequenz-Performance verbessert, wenn Niedrig-Übersprechen-Steckverbinder eingesetzt werden und die NEXT-Niedrigfrequenz-Performance, wenn Hoch-Übersprechen-Steckverbinder eingesetzt werden, indem verschiedene Substrate eines vielstufigen Kompensationssystems aus Materialien hergestellt werden, welche verschiedene dielektrische Frequenzcharakteristiken haben. Entsprechend verbessert die vorliegende Erfindung sowohl die Niedrig-Frequenz- (zum Beispiel 1 bis 100 MHz) Übersprechen-Performance und die Hochfrequenz-(zum Beispiel 250 bis 500 MHz; oder 500 MHz und darüber) Übersprechen-Performance von modularen Anschlussdosen und Konsolen.
Kurzbeschreibung der Figuren
Die Aspekte der Erfindung werden deutlich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Figuren, in welchen:
1(a) eine Seitenansicht eines Steckers gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist;
1(b) eine Draufsicht der Leiterplatte und der Kompensationskondensatoren in 1(a) gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist;
2 eine Draufsicht einer Leiterplatte und von Kompensationskondensatoren eines Steckers gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist;
3(a) eine Seitenansicht einer Leiterplatte eines Steckers gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist;
3(b) eine Draufsicht der Leiterplatte und der Kompensationskondensatoren in 3(a) gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist;
4(a) eine Seitenansicht von Leiterplatten eines Steckers gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist;
4(b) eine Draufsicht der Leiterplatten und Kompensationskondensatoren in 4(a) gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist; und
5 eine Seitenansicht eines Steckers gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
Im Folgenden wird im Detail Bezug genommen auf die bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung, von denen Beispiele in den begleitenden Figuren dargestellt sind. In der vorliegenden Erfindung wird als "Stufe" eine Kompensationsstelle bezeichnet, welche an einem Kompensations-Verzögerungspunkt auftritt.
Die vorliegende Erfindung stellt verschiedene Konfigurationen von Leiterplatten (PCBs) bereit, welche die gedruckten Verdrahtungsschaltungen (printed wiring board) in 7A in dem '358-Patent ersetzen können. In einigen Ausführungsbeispielen sind die PCBs der vorliegenden Erfindung konstruiert durch Übereinanderstapeln von mehreren Substraten, welche verschiedene dielektrische Konstanten (DK) haben.
1(a) ist eine Seitenansicht eines Steckers und 1(b) ist eine Draufsicht der Leiterplatte und der Kompensationskondensatoren in 1(a), alle entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Unter Bezugnahme auf die 1(a) und 1(b) schließt der Stecker Kontakte 30 ein, welche Kreuzungen 14 aufweisen, und ein hybrides PCB 10, wobei ein Steckverbinder 20 mit dem Stecker verbunden werden soll. Der Steckverbinder 20 kann ein modularer Steckverbinder sein, wie er beispielsweise am Ende einer Telefonleitung verwendet wird oder einer Steckerleitung, welche verwendet wird, um einen Personal Computer mit einer Wandsteckdose zu verbinden. Die Kontakte 30 können gelötet oder durch Presspassung eingepasst sein in durchmetallisierte Löcher, welche an den geeigneten Stellen des PCB 10 angeordnet sind und können Federdrahtkontakte sein. Weiterhin haben die Kontakte 30 einen stromführenden Abschnitt 30b und einen nicht-stromführenden Abschnitt 30a, wobei eine Grenzlinie BD zwischen diesen Abschnitten 30a und 30b in 1(a) angedeutet ist. Diese Kontakte 30 und das PCB 10 können in einem Gehäuse aufgenommen sein, wie einer modularen Buchse, dergestalt, dass, wenn der Steckverbinder 20 in die Buchse eintritt, die elektrischen Kontakte auf dem Steckverbinder 20 in Verbindung treten mit den elektrischen Kontakten auf dem PCB 10 über die Kontakte 30.
Das PCB 10 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist zusammengesetzt aus fünf Substraten (S1-S5) und sechs metallisierten Schichten (ML1-ML6), welche abwechselnd übereinander gestapelt sind. Genauer gesagt, sind die Substrate und die metallisierten Schichten in der folgenden Reihenfolge übereinander gestapelt (von oben nach unten): ML1, S1, ML2, S2, ML3, S3, ML4, S4, ML5, S5 und ML6. Das erste Substrat S1, das zweite Substrat S2 und eine Hälfte/ein Bereich des dritten Substrats S3 sind aus einem Material hergestellt, welches eine DK mit geringer Steigung (d.h. eine geringe Abfallrate in der dielektrischen Konstante hinsichtlich der Frequenz) aufweist. Eine dielektrische Konstante ist eine wohl bekannte Größe, welche eingesetzt wird, um die Fähigkeit eines Materials zum Speichern elektrostatischer Energie zu beschreiben. Die andere Hälfte/der andere Bereich des dritten Substrats S3, das vierte Substrat S4 und das fünfte Substrat S5 sind hergestellt aus einem Material, welches eine DK mit hoher Steigung (d.h. eine hohe Abfallrate der dielektrischen Konstante hinsichtlich der Frequenz) aufweist. Der Einsatz der zwei Materialien mit verschiedener DK für die Substrate S1-S5 ist angedeutet durch das Vorliegen und die Abwesenheit von Schraffurlinien.
Die metallisierten Schichten ML1-ML6 repräsentieren jeweils metallische leitende Strukturen, welche ausgebildet sind auf der oberen Oberfläche des Substrats direkt unterhalb der entsprechenden metallisierten Schicht. In 1(b) sind die Kontakte 30, welche die Kreuzungen 14, wie in 1(a) dargestellt, aufweisen, dargestellt zum Beispiel als Drahtpaare 12 und sind als auf der ersten metallisierten Schicht ML1 ausgebildet dargestellt. Interdigitale Kondensatoren 40a und 40b, welche als Kompensationskondensatoren einer ersten Stufe wirken, sind jeweils ausgebildet auf oder als Teil von der vierten und fünften metallisierten Schicht ML4 bzw. ML5. Interdigitale Kondensatoren 42a und 42b, welche als Kompensationskondensatoren der zweiten Stufe wirken, sind jeweils ausgebildet auf oder als Teil von der zweiten und dritten metallisierten Schicht ML2 bzw. ML3. Ein interdigitaler Kondensator ist ein Kondensator, welcher eine coplanare Anordnung von zwei ineinandergreifenden Metallkämmen, welche jeweils ein unterschiedliches Potential haben, aufweist, und bekannt ist.
In diesem Ausführungsbeispiel sind die Kondensatoren 40a und 40b dupliziert auf den Schichten ML4 und ML5, und die Kondensatoren 42a und 42b sind dupliziert auf den Schichten ML2 und ML3. In der vorliegenden Anmeldung bedeutet "dupliziert" hinsichtlich der Kompensationskondensatoren eine identische Kopie auf allen ausgewählten metallisierten Schichten. In anderen Worten hätte der Kondensator 40a die identische Gestalt und Größe wie der Kondensator 40b und wäre senkrecht versetzt deckungsgleich mit dem Kondensator 40b. Auf ähnliche Weise hätte der Kondensator 42a die identische Gestalt und Größe wie der Kondensator 42b und wäre senkrecht versetzt deckungsgleich mit dem Kondensator 42b. Der Grund für das Duplizieren der interdigitalen Kondensatoren besteht in einer Erhöhung der Kapazität ohne die Notwendigkeit, die Grundfläche (Oberflächenabdeckung) zu vergrößern. Weiterhin könnten auch interdigitale Kondensatoren mit größerer Grundfläche eingesetzt werden, ohne die Notwendigkeit dieser Duplizierung. Auf der anderen Seite können, wenn die Leiterplatte mit mehr metallisierten Schichten hergestellt wäre, die interdigitalen Kondensatoren auf mehr als zwei metallisierten Schichten dupliziert werden, um die Grundfläche sogar noch kleiner zu gestalten, wenn dies gewünscht ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung reduziert der Einsatz von Materialien verschiedener DK für die Substrate und der Einsatz von interdigitalen Kondensatoren und Kreuzungs-Drahtpaaren der metallisierten Schichten das NEXT, welches durch den Steckverbinder 20 bei hohen Frequenzen erzeugt wird, wenn der Steckverbinder 20 ein Niedrig-Übersprechen-Steckverbinder ist und bei niedrigen Frequenzen, wenn der Steckverbinder 20 ein Hoch-Übersprechen-Steckverbinder ist. Eine Erklärung, wie dies geschieht, wird im Folgenden gegeben.
NEXT wird zwei Faktoren zugeschrieben: Kapazitiver Kopplung und induktiver Kopplung. Die unmittelbare Nähe von zwei Drähten erzeugt eine kapazitive Kopplung, wohingegen der Stromfluss durch diese Drähte eine induktive Kopplung erzeugt. Somit erzeugt der Steckverbinder 20 sowohl die kapazitive Kopplung als auch die induktive Kopplung, wenn er in Verbindung tritt mit den Kontakten 30, und erzeugt dadurch NEXT.
Um NEXT, welches durch die induktive Kopplung erzeugt wird, zu reduzieren oder zu kompensieren, weisen die Drahtpaare 12 (Kontakte 30) die Kreuzungen 14 auf. Dies ist bekannt und in dem '358-Patent offenbart.
Um NEXT, welches durch die kapazitive Kopplung erzeugt wird, zu reduzieren oder zu kompensieren, schließt das PCB 10 kapazitive Kompensationsfaktoren an zwei Stufen ein. In den 1(a) und 1(b) liegt die erste Stufe bei einer minimalen Verzögerung zum ursprünglichen Übersprechen, wobei diese bei einem Bereich des PCBs 10 liegt, wo diese über den nicht-stromführenden Abschnitt 30a der Kontakte 30 elektrisch direkt verbunden ist mit dem Punkt, wo die Kontakte des Steckverbinders 20 die Kontakte 30 schneiden. Die zweite Stufe ist angeordnet mit einiger Verzögerung zur ersten Stufe, wobei diese bei einem Bereich des PCBs 10 liegt, welcher über den stromführenden Abschnitt 30b der Kontakte 30 entfernt angeordnet ist von dort, wo die Kontakte des Steckverbinders 20 die Kontakte 30 schneiden.
In den verschiedenen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung sind die interdigitalen Kondensatoren oder Parallelplattenkondensatoren auf den metallisierten Schichten angeordnet, welche an der ersten Stufe dem Substrat/den Substraten zugeordnet sind, welche aus einem Material mit einer DK hoher Steigung hergestellt ist/sind. Ein Parallelplattenkondensator ist ein Kondensator, welcher zusammengesetzt ist aus zwei parallelen Metallplatten, welche jeweils auf verschiedenem Potential liegen, und bekannt ist. An der zweiten Stufe sind die interdigitalen Kondensatoren oder Parallelplattenkondensatoren auf den metallisierten Schichten angeordnet, welche dem Substrat/den Substraten zugeordnet sind, welche aus einem Material mit einer DK geringer Steigung hergestellt ist/sind. Beispielsweise sind in dem ersten Ausführungsbeispiel, da die Substrate S4 und S5 aus einem Material mit einer DK hoher Steigung hergestellt sind, die interdigitalen Kondensatoren 40a und 40b jeweils auf den metallisierten Schichten ML4 und ML5 an dem ersten Stufenbereich angeordnet. Weiterhin sind, da die Substrate S 1 und S2 aus einem Material mit einer DK geringer Steigung hergestellt sind, die interdigitalen Kondensatoren 42a und 42b jeweils auf den metallisierten Schichten ML2 und ML3 am zweiten Stufenbereich angeordnet.
In der vorliegenden Erfindung wird die Größe der kapazitiven Kopplung der ersten Stufe dahingehend ausgestaltet, dass dieser mit der Frequenz abfällt, indem die interdigitalen Kondensatoren der ersten Stufe (oder andere Arten von Kondensatoren) in die PCB-Substrate eingesetzt werden, welche eine DK hoher Steigung haben. Die kapazitive Kopplung der zweiten Stufe ist andererseits derart ausgestaltet, dass diese vergleichsweise flach mit der Frequenz verläuft, indem die interdigitalen Kondensatoren der zweiten Stufe (oder anderer Arten von Kondensatoren) in die Substrate eingesetzt werden, welche eine DK geringer Steigung aufweisen. Als Resultat fällt die Netto-Übersprechen-Kompensation (erzeugtes Übersprechen) des Steckers, welche sich zusammensetzt aus der Übersprechen-Kompensation der ersten Stufe minus der Übersprechen-Kompensation der zweiten Stufe, mit der Frequenz ab (d.h. mit zunehmender Frequenz). In anderen Worten wird die Netto-Übersprechen-Kompensation variabel, abhängig von der Frequenz, dergestalt, dass die vorliegende Erfindung eine niedrigstufige Übersprechen-Kompensation bei hoher Frequenz zur Verfügung stellt, um die Übersprechen-Überkompensation in dem Stecker zu minimieren, und sie stellt eine Übersprechen-Kompensation auf hohem Niveau bei einer niedriger Frequenz zur Verfügung, um die Übersprechen-Unterkompensation in dem Stecker zu minimieren. Durch das Zurverfügungstellen der Niedrigniveau-Übersprechen-Kompensation bei hoher Frequenz verbessert die vorliegende Erfindung die Hochfrequenz-Bandbreite des Steckers, wenn ein Niedrig-Übersprechen-Steckverbinder in die Buchse eingesteckt wird. Auf der anderen Seite verbessert die vorliegende Erfindung, indem eine Übersprechen-Kompensation auf hohem Niveau bei einer niedrigen Frequenz zur Verfügung gestellt wird, die Bandbreite bei niedriger Frequenz des Steckers, wenn ein Hoch-Übersprechen-Steckverbinder in die Buchse eingesteckt wird.
2 ist eine Draufsicht der Leiterplatte und Kompensationskondensatoren gemäß 1(a) gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das zweite Ausführungsbeispiel ist identisch zum ersten Ausführungsbeispiel mit Ausnahme, dass verschiedene Arten von Kompensationskondensatoren eingesetzt werden. Dies bedeutet, dass die Kompensationskondensatoren der ersten Stufe ausgestaltet sind unter Verwendung von Parallelplattenkondensatoren 46a und 46b, und dass die Kompensationskondensatoren der zweiten Stufe ausgestaltet sind unter Verwendung von Parallelplattenkondensatoren 48a und 48b. Die Parallelplattenkondensatoren 46a und 46b sind jeweils auf den metallisierten Schichten ML4 und ML5 ausgebildet und die Parallelplattenkondensatoren 48a und 48b sind jeweils auf den metallisierten Schichten ML2 und ML3 gemäß 1(a) ausgebildet. Als Resultat arbeitet das zweite Ausführungsbeispiel auf dieselbe Weise wie das erste Ausführungsbeispiel und mit den selben Vorteilen wie oben diskutiert.
3(a) ist eine Seitenansicht einer Leiterplatte eines Steckers, und 3(b) ist eine Draufsicht der Leiterplatte und Kompensationskondensatoren in 3(a), alles entsprechend dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das dritte Ausführungsbeispiel ist ähnlich zum ersten Ausführungsbeispiel dahingehend, dass der Stecker die Kontakte 30 und ein PCB einschließt und einen Steckverbinder, wie beispielsweise den Steckverbinder 20, aufnimmt. Anstelle einer Verwendung des hybriden PCB 10, welcher aus Materialien mit einer DK hoher Steigung und niedriger Steigung hergestellt ist, wie im ersten Ausführungsbeispiel, wird im dritten Ausführungsbeispiel jedoch ein homogenes PCB 50 eingesetzt, worin alle Substrate des PCBs aus einem Material mit einer DK hoher Steigung hergestellt sind. Weiterhin können anstelle einer Integration der Kondensatoren in das PCB unter Verwendung von interdigitalen Kondensatoren oder Parallelplattenkondensatoren auch Kondensatoren einer oberflächenmontierten Art im zweiten Stufenbereich eingesetzt werden.
Insbesondere setzt sich, bezugnehmend auf 3(a), das PCB 50 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel aus vier Substraten S1-S4 und fünf metallisierten Schichten ML1-ML5 zusammen, welche abwechselnd aufeinander gestapelt sind. Alle vier Substrate S1-S4 sind aus einem Material mit einer hohen DK hergestellt. Die Kontakte 30 der ersten metallisierten Schicht ML1 sind in 3(a) nicht dargestellt, sind aber in 3(b) gezeigt in Form der Drahtpaare 12, welche die Kreuzungen 14 aufweisen.
Unter Bezugnahme auf 3(b) sind in der ersten Stufe Parallelplattenkondensatoren 60a und 60b jeweils auf oder als Teil von der zweiten und dritten metallisierten Schicht ML2 und ML3 ausgebildet, wobei die zwei Platten 60a und 60b jedes Kondensators parallel zueinander sind. In der zweiten Stufe sind oberflächenmontierte Kondensatoren 62a und 62b auf die erste metallisierte Schicht ML1 (oder unter die letzte metallisierte Schicht) montiert.
In diesem Ausführungsbeispiel fällt die Größe der kapazitiven Kopplung der ersten Stufe mit der Frequenz ab, da die Parallelplattenkondensatoren 60a und 60b der ersten Stufe im PCB 50 aufgenommen sind, welches eine DK hoher Steigung hat. Die kapazitive Kopplung der zweiten Stufe andererseits verläuft relativ flach mit der Frequenz, da diese ausgestaltet ist unter Verwendung von diskreten oberflächenmontierten Kondensatoren. Als Resultat fällt die Netto-Übersprechen-Kompensation, welche sich zusammensetzt aus der Übersprechen-Kompensation der ersten Stufe minus der Übersprechen-Kompensation der zweiten Stufe, mit der Frequenz ab. Die vorliegende Erfindung verbessert dadurch, dass sie eine Niedrigniveau-Übersprechen-Kompensation bei einer hohen Frequenz zur Verfügung stellt, die Hochfrequenz-Bandbreite des Steckers, wenn ein Niedrig-Übersprechen-Steckverbinder in die Buchse eingesteckt wird. Auf der anderen Seite verbessert die vorliegende Erfindung durch das Zurverfügungstellen einer Hochniveau-Übersprechen-Kompensation bei einer niedrigen Frequenz, die Niedrigfrequenz-Bandbreite des Steckers, wenn ein Hoch-Übersprechen-Steckverbinder in die Buchse eingesteckt wird.
4(a) ist eine Seitenansicht von Leiterplatten eines Steckers und 4(b) ist eine Draufsicht der Leiterplatten und Kompensationskondensatoren gemäß 4(a), alle gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Das vierte Ausführungsbeispiel ist ähnlich zum ersten Ausführungsbeispiel dahingehend, dass der Stecker die Kontakte 30 einschließt und einen Steckverbinder, wie beispielsweise den Steckverbinder 20, aufnimmt. Anstelle einer Verwendung eines hybriden PCBs 10, welches aus Materialien mit hoher und niedriger DK hergestellt ist, wie im ersten Ausführungsbeispiel, sind im vierten Ausführungsbeispiel jedoch zwei homogene PCBs im Stecker vorgesehen, wobei alle Substrate des ersten PCBs aus einem Material mit einer DK hoher Steigung hergestellt sind und alle Substrate des zweiten PCBs aus einem Material mit einer DK geringer Steigung hergestellt sind.
Insbesondere ist unter Bezugnahme auf 4(a) im vierten Ausführungsbeispiel das erste PCB 70 zusammengesetzt aus vier Substraten S1-S4 und fünf metallisierten Schichten ML1-ML5, welche abwechselnd aufeinander gestapelt sind. Alle vier Substrate S1-S4 im ersten PCB 70 sind aus einem Material mit einer DK hoher Steigung hergestellt. Das zweite PCB 72 ist zusammengesetzt aus vier Substraten S1-S4 und fünf metallisierten Schichten ML1-ML5, welche abwechselnd aufeinander gestapelt sind. Alle vier Substrate S1-S4 im zweiten PCB 72 sind hergestellt aus einem Material mit einer DK niedriger Steigung. Die Kontakte 30 auf der ersten metallisierten Schicht ML1 sind in 4(a) nicht dargestellt, sind jedoch in 4(b) dargestellt als die Drahtpaare 12, welche die Kreuzungen 14 aufweisen.
Unter Bezugnahme auf 4(b) sind in der ersten Stufe die Kondensatoren 80a und 80b interdigitale Kondensatoren, welche jeweils auf oder als Teil von der zweiten und der dritten metallisierten Schicht ML2 und ML3 auf dem ersten PCB 70 ausgebildet sind. In der zweiten Stufe sind die Kondensatoren 82a und 82b interdigitale Kondensatoren, welche jeweils auf oder als Teil von der zweiten und dritten metallisierten Schicht ML2 und ML3 auf dem zweiten PCB 72 ausgebildet sind.
In diesem Ausführungsbeispiel fällt die Größe der kapazitiven Kopplung der ersten Stufe mit der Frequenz ab, da die interdigitalen Kondensatoren der ersten Stufe in dem PCB 70 aufgenommen sind, welches eine DK mit hoher Steigung hat. Die kapazitive Kopplung der zweiten Stufe andererseits verläuft vergleichsweise flach mit der Frequenz, da die interdigitalen Kondensatoren der zweiten Stufe aufgenommen sind im PCB 72, welches eine DK geringer Steigung hat. Als Resultat fällt die Netto-Übersprechen-Kompensation, welche sich zusammensetzt aus der Übersprechen-Kompensation der ersten Stufe minus der Übersprechen-Kompensation der zweiten Stufe, mit der Frequenz ab. Dadurch, dass eine Niedrigniveau-Übersprechen-Kompensation bei einer hohen Frequenz zur Verfügung gestellt wird, verbessert die vorliegende Erfindung die Hochfrequenz-Bandbreite des Steckers, wenn ein Niedrig-Übersprechen-Steckverbinder in die Buchse eingesteckt wird. Andererseits verbessert die vorliegende Erfindung dadurch, dass eine Hochniveau-Übersprechen-Kompensation bei einer niedrigen Frequenz zur Verfügung gestellt wird, die Niedrigfrequenz-Bandbreite des Steckers, wenn ein Hoch-Übersprechen-Steckverbinder in die Buchse eingesteckt wird.
5 ist eine Seitenansicht eines Steckers gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das fünfte Ausführungsbeispiel ist ähnlich zum ersten Ausführungsbeispiel dahingehend, dass der Stecker die Kontakte 30 und ein PCB einschließt und einen Steckverbinder, wie beispielsweise den Steckverbinder 20, aufnimmt. Anstatt dass es fünf Substrate im PCB gibt, hat ein PCB 90 im fünften Ausführungsbeispiel jedoch vier Substrate.
Insbesondere setzt sich unter Bezugnahme auf 5 das hybride PCB 90 aus vier Substraten S1-S4 und fünf metallisierten Schichten ML1-ML5, welche abwechselnd übereinander gestapelt sind, zusammen. Das erste und zweite Substrat S1 und S2 sind hergestellt aus einem Material mit einer DK hoher Steigung, wohingegen das dritte und vierte Substrat S3 und S4 hergestellt sind aus einem Material mit einer DK geringer Steigung. In der ersten Stufe ist ein interdigitaler Kondensator 94a ausgebildet auf oder als Teil von der metallisierten Schicht ML2. In der zweiten Stufe ist ein interdigitaler Kondensator 96a ausgebildet auf oder als Teil von der metallisierten Schicht ML4.
In diesem Ausführungsbeispiel fällt die Größe der kapazitiven Kopplung der ersten Stufe mit der Frequenz ab, da der interdigitale Kondensator der ersten Stufe aufgenommen ist zwischen den Substraten S1 und S2, welche eine DK hoher Steigung haben. Die kapazitive Kopplung der zweiten Stufe hingegen fällt nicht signifikant mit der Frequenz ab, da der interdigitale Kondensator der zweiten Stufe aufgenommen ist zwischen den Substraten S3 und S4, welche eine DK geringer Steigung haben. Als Resultat fällt die Netto-Übersprechen-Kompensation, welche sich zusammensetzt aus der Übersprechen-Kompensation der ersten Stufe minus der Übersprechen-Kompensation der zweiten Stufe, mit der Frequenz ab. Indem eine Niedrigniveau-Übersprechen-Kompensation bei hoher Frequenz zur Verfügung gestellt wird, verbessert die vorliegende Erfindung die Hochfrequenz-Bandbreite des Steckers, wenn ein Niedrig-Übersprechen-Steckverbinder in die Buchse eingesteckt wird. Andererseits verbessert die vorliegende Erfindung, indem eine Hochniveau-Übersprechen-Kompensation bei einer niedrigen Frequenz zur Verfügung gestellt wird, die Niedrigfrequenz-Bandbreite des Steckers, wenn ein Hoch-Übersprechen-Steckverbinder in die Buchse eingesteckt wird.
In den verschiedenen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung hat das Material mit einer DK hoher Steigung, welches in den PCB-Substraten eingesetzt wird, vorzugsweise eine dielektrische Konstante von oder von ungefähr 4,0 bei 1 MHz mit einer Abfallrate, welche 0,4 pro Frequenzdekade zwischen 1 MHz und 1 GHz beträgt. Das Material mit einer DK niedriger Steigung, welches in den PCB-Substraten eingesetzt wird, hat vorzugsweise eine dielektrische Konstante von oder von ungefähr 4,0, welche flach über den Frequenzbereich von 1 MHz bis 1 GHz bleiben sollte. Beispielsweise können Materialien wie zum Beispiel FR-4 und/oder Teflon als PCB-Substrate eingesetzt werden. Andere kommerziell erhältliche Materialien mit einer DK hoher und niedriger Steigung können eingesetzt werden. Beispielsweise ist Nelco N4000-7 ein Beispiel eines Materials mit einer DK hoher Steigung, welches in den PCB-Substraten der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden kann, und Nelco N4000-13 SI ist ein Beispiel eines Materials mit einer DK niedriger Steigung, welches in den PCB-Substraten der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden kann. Nelco N4000-7 hat eine dielektrische Konstante von 4,5 bei 1 MHz und 3,9 bei 1 GHz, wohingegen Nelco N4000-13 SI eine dielektrische Konstante von 3,6 bei 1 MHz und 3,5 bei 1 GHz hat. Weiterhin kann bei Bedarf das Niveau der dielektrischen Konstante dieser Materialien leicht dadurch angepasst werden, dass die Grundflächen der interdigitalen Kondensatoren oder Parallelplattenkondensatoren angepasst werden. Als solches kann ein Material, welches eine dielektrische Konstante im Bereich von ungefähr 3,0 bis 5,0 bei 1 MHz hat, eingesetzt werden. Es ist offensichtlich, dass auch andere Materialien eingesetzt werden können.
Im Allgemeinen fällt die dielektrische Konstante (DK) der meisten Leiterplattenmaterialien mit der Frequenz ab. In den herkömmlichen 2-stufigen kompensierten Systemen ist der Effekt dieses Abfalls weitgehend abgeschwächt worden durch den Einsatz von entgegengesetzt polarisierten ersten und zweiten Kompensationsstufen auf Substraten des selben Materials. Dies unterwirft die erste und zweite Stufe der selben Abfallrate der DK. Die vorliegende Erfindung nutzt bewusst ein Material, welches eine sehr steile Abfallrate der DK in der ersten Stufe aufweist und nutzt ein Material, welches eine sehr niedrige Abfallrate der DK in der zweiten Stufe aufweist. Dies beeinflusst die resultierende kapazitive Kopplung dahingehend, dass insgesamt der Kompensationslevel reduziert wird, wenn die Frequenz ansteigt, wodurch die Hochfrequenz-NEXT-Performance verbessert wird.
Obwohl vier oder fünf PCB-Substrate dargestellt sind, sollte es genügend offensichtlich sein, dass eine beliebige andere Anzahl von PCB-Substraten und/oder metallisierten Schichten für die PCB(s) eingesetzt werden kann. Ein wichtiger Aspekt besteht darin, dass ein großer Unterschied in der Steigung der DK besteht, wenn das Material, welches eingesetzt wurde, um die Substrate mit einer DK niedriger Steigung herzustellen, mit den Substraten mit einer DK hoher Steigung verglichen wird. Ein Unterschied zwischen der DK hoher Steigung und der DK niedriger Steigung kann im Bereich zwischen 0,15 bis 0,45 pro Frequenzdekade liegen.
Indem zwei Materialien mit unterschiedlicher Steigung der DK vorliegen, hat der Konstrukteur des Steckers eine höhere Flexibilität zur Anpassung/Erhöhung der Kondensatorwerte, um NEXT an dem Stecker besser zu unterdrücken. Weiterhin können die Stufen der NEXT-Unterdrückung auf/zwischen Substraten angeordnet werden, welche sehr unterschiedliche Steigungen der DK haben. Der resultierende Stecker der vorliegenden Erfindung kann kombiniert werden mit Gehäusen, Isolations-Verschiebungs-Steckern (insulation displacement connectors), Buchsen, Federkontakten usw.
Weiterhin können die verschiedenen Konfigurationen und Merkmale der obigen Ausführungsbeispiele kombiniert werden oder ersetzt werden durch die anderer Ausführungsbeispiele. Beispielsweise können die Parallelplattenkondensatoren 60a, 60b in 3(b) ersetzt werden durch interdigitale Kondensatoren. Die interdigitalen Kondensatoren 80a, 80b, 82a, 82b in 4(b) können ersetzt werden durch Parallelplattenkondensatoren. Immer wenn die interdigitalen Kondensatoren eingesetzt werden, können derartige Kondensatoren dupliziert werden hinsichtlich der entsprechenden anderen interdigitalen Kondensatoren. In einem Stecker können einige der interdigitalen Kondensatoren ausgestaltet werden auf einer einzigen metallisierten Schicht oder auf mehreren metallisierten Schichten. Weiterhin können, wie oben erwähnt, eine beliebige Anzahl von metallisierten Schichten/Substraten für ein oder mehrere PCBs eingesetzt werden; der Ort des Materials mit einer DK hoher und/oder niedriger Steigung kann variieren; der Ort der Kompensationskondensatoren kann variieren gemäß der Verwendung und Anordnung des Materials mit einer DK hoher und/oder niedriger Steigung; und verschiedene Arten von Kondensatoren (zum Beispiel Parallelplattenkondensatoren, interdigitale Kondensatoren, oberflächenmontierte Kondensatoren etc.) können eingesetzt werden.
Obwohl die vorliegende Erfindung mittels der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele, welche in den Figuren dargestellt sind, erläutert wurde, ist es selbstverständlich für den gewöhnlichen Fachmann, dass die Erfindung nicht beschränkt ist auf die Ausführungsbeispiele, sondern dass vielmehr verschiedene Änderungen oder Modifikationen derselben möglich sind, ohne den Gedanken der Erfindung zu verlassen.
Zusammenfassung
Es wird ein Stecker offenbart, welcher gleichzeitig sowohl die NEXT-Hochfrequenz-Performance verbessert, wenn Niedrig-Übersprechen-Steckverbinder eingesetzt werden, und die NEXT-Niedrigfrequenz-Performance, wenn Hoch-Übersprechen-Steckverbinder eingesetzt werden. Der Stecker schließt PCB-Substrate ein, welche aus Materialien hergestellt sind, welche verschiedene dielektrische Frequenzcharakteristiken haben.

Claims

Leiterplatten-Struktur (printed circuit board, PCB), einsetzbar in einem Stecker zur Verringerung von Übersprechen, wobei die PCB-Struktur umfasst: mindestens ein PCB, wobei das PCB eine Mehrzahl von Substraten und eine Mehrzahl von metallisierten Schichten zwischen den Substraten umfasst, wobei die Substrate mindestens ein erstes Substrat, hergestellt aus einem ersten Material, und mindestens ein zweites Substrat, hergestellt aus einem zweiten Material, einschließen, wobei das erste Material eine erste dielektrische Konstante aufweist, wobei das zweite Material eine zweite dielektrische Konstante aufweist, welche kleiner ist bezüglich der Abfallrate mit der Frequenz als die erste dielektrische Konstante; mindestens einen ersten Kondensator, welcher auf dem mindestens einen ersten Substrat an einem ersten Stufenbereich der PCB-Struktur vorgesehen ist; und mindestens einen zweiten Kondensator, welcher auf dem mindestens einen zweiten Substrat an einem zweiten Stufenbereich der PCB-Struktur vorgesehen ist.
PCB-Struktur gemäß Anspruch 1, wobei die erste dielektrische Konstante ungefähr 4,0 ist bei 1 MHz mit einer Abfallrate, welche zwischen 1 MHz und 1 GHz 0,4 pro Frequenzdekade beträgt.
PCB-Struktur gemäß Anspruch 1, wobei die zweite dielektrische Konstante ungefähr 4,0 beträgt und konstant bleibt über einen Frequenzbereich von 1 MHz bis 1 GHz.
PCB-Struktur gemäß Anspruch 1, wobei die Substrate des PCBs fünf aufeinander gestapelte Substrate sind, wobei ein erstes, ein zweites und ein Bereich eines dritten der Substrate aus dem zweiten Material hergestellt sind, und wobei ein Bereich des dritten, ein viertes und ein fünftes der Substrate aus dem ersten Material hergestellt sind.
PCB-Struktur gemäß Anspruch 4, wobei der mindestens eine erste Kondensator zwei erste Kondensatorkomponenten einschließt, welche auf dem vierten und fünften der Substrate an dem ersten Stufenbereich der PCB-Struktur ausgebildet sind.
PCB-Struktur gemäß Anspruch 5, wobei die zwei ersten Kondensatorkomponenten interdigitale Kondensatoren oder Platten eines Parallelplattenkondensators sind.
PCB-Struktur gemäß Anspruch 4, wobei der mindestens eine zweite Kondensator zwei zweite Kondensatorkomponenten einschließt, welche auf dem zweiten und dem dritten der Substrate an dem zweiten Stufenbereich der PCB-Struktur ausgebildet sind.
PCB-Struktur gemäß Anspruch 7, wobei die zwei zweiten Kondensatorkomponenten interdigitale Kondensatoren oder Platten eines Parallelplattenkondensators sind.
PCB-Struktur gemäß Anspruch 1, wobei die Substrate des PCBs vier aufeinander gestapelte Substrate sind, wobei ein erstes und ein zweites der Substrate aus dem ersten Material hergestellt sind, und wobei ein drittes und ein viertes der Substrate aus dem zweiten Material hergestellt sind.
PCB-Struktur gemäß Anspruch 9, wobei der mindestens eine erste Kondensator einen ersten Kondensator einschließt, welcher auf dem zweiten der Substrate an dem ersten Stufenbereich der PCB-Struktur ausgebildet ist.
PCB-Struktur gemäß Anspruch 9, wobei der mindestens eine zweite Kondensator einen zweiten Kondensator einschließt, welcher auf dem vierten der Substrate an dem zweiten Stufenbereich der PCB-Struktur ausgebildet ist.
PCB-Struktur gemäß Anspruch 1, wobei das mindestens eine PCB ein erstes und ein zweites PCB einschließt, wobei das erste PCB Substrate einschließt, welche aus dem ersten Material hergestellt sind, wobei das zweite PCB Substrate einschließt, welche aus dem zweiten Material hergestellt sind.
PCB-Struktur gemäß Anspruch 12, wobei der mindestens eine erste Kondensator zwei erste Kondensatorkomponenten einschließt, welche auf mindestens zwei der Substrate des ersten PCBs an dem ersten Stufenbereich der PCB-Struktur ausgebildet sind.
PCB-Struktur gemäß Anspruch 13, wobei die zwei ersten Kondensatorkomponenten interdigitale Kondensatoren oder Platten eines Parallelplattenkondensators sind.
PCB-Struktur gemäß Anspruch 12, wobei der mindestens eine zweite Kondensator zwei zweite Kondensatorkomponenten einschließt, welche auf mindestens zwei der Substrate des zweiten PCBs an dem zweiten Stufenbereich der PCB-Struktur ausgebildet sind.
PCB-Struktur gemäß Anspruch 15, wobei die zwei zweiten Kondensatorkomponenten interdigitale Kondensatoren oder Platten eines Parallelplattenkondensators sind.
Leiterplatten-Struktur (PCB), einsetzbar in einem Stecker zur Reduzierung von Übersprechen, wobei die PCB-Struktur umfasst: eine Leiterplatte (printed circuit board, PCB), umfassend eine Mehrzahl von gestapelten Substraten und eine Mehrzahl von metallisierten Schichten zwischen den Substraten, wobei die Substrate aus einem Material hergestellt sind mit einer dielektrischen Konstante, welche eine hohe Abfallrate mit der Frequenz aufweist; mindestens einen ersten Kondensator, welcher auf einem der Substrate an einem ersten Stufenbereich der PCB-Struktur vorgesehen ist; und mindestens einen zweiten Kondensator, welcher auf einem der Substrate an einem zweiten Stufenbereich der PCB-Struktur vorgesehen ist.
PCB-Struktur gemäß Anspruch 17, wobei das Substratmaterial eine dielektrische Konstante von ungefähr 4,0 bei 1 MHz aufweist mit einer Abfallrate, welche 0,4 pro Frequenzdekade beträgt zwischen 1 MHz und 1 GHz.
PCB-Struktur gemäß Anspruch 17, wobei der mindestens eine erste Kondensator zwei erste Kondensatorkomponenten einschließt, welche auf mindestens zwei der Substrate an dem ersten Stufenbereich der PCB-Struktur ausgebildet sind.
PCB-Struktur gemäß Anspruch 19, wobei die zwei ersten Kondensatorkomponenten interdigitale Kondensatoren oder Platten eines Parallelplattenkondensators sind.
PCB-Struktur gemäß Anspruch 17, wobei der mindestens eine zweite Kondensator einen separaten zweiten, diskreten Kondensator einschließt, welcher oberflächenmontiert ist auf einem ersten oder unter einem letzten der Substrate an dem zweiten Stufenbereich der PCB-Struktur.
Stecker zur Reduzierung von Übersprechen, umfassend: mindestens eine Leiterplatte (printed circuit board, PCB), wobei das PCB eine Mehrzahl von Substraten und eine Mehrzahl von metallisierten Schichten zwischen den Substraten einschließt, wobei die Substrate mindestens ein erstes Substrat, welches aus einem ersten Material hergestellt ist, und mindestens ein zweites Substrat, welches aus einem zweiten Material hergestellt ist, aufweisen, wobei das erste Material eine erste dielektrische Konstante aufweist, wobei das zweite Material eine zweite dielektrische Konstante aufweist, welche geringer bezüglich der Abfallrate mit der Frequenz ist als die erste dielektrische Konstante; mindestens einen ersten Kondensator, welcher auf dem mindestens einen ersten Substrat an einem ersten Stufenbereich des Steckers vorgesehen ist; mindestens einen zweiten Kondensator, welcher auf dem mindestens einen zweiten Substrat an einem zweiten Stufenbereich des Steckers vorgesehen ist; und mindestens einen leitenden Kontakt, welcher auf dem PCB vorgesehen ist.
Stecker gemäß Anspruch 22, wobei die erste dielektrische Konstante ungefähr 4,0 bei 1 MHz beträgt mit einer Abfallrate, welche 0,4 pro Frequenzdekade zwischen 1 MHz und 1 GHz beträgt.
Stecker gemäß Anspruch 22, wobei die zweite dielektrische Konstante ungefähr 4,0 beträgt und konstant bleibt über einem Frequenzbereich von 1 MHz bis 1 GHz.
Stecker gemäß Anspruch 22, wobei die Substrate des PCBs fünf aufeinander gestapelte Substrate sind, wobei ein erstes, ein zweites und ein Bereich eines dritten der Substrate aus dem zweiten Material hergestellt sind, und wobei ein Bereich des dritten, ein viertes und ein fünftes der Substrate aus dem ersten Material hergestellt sind.
Stecker gemäß Anspruch 25, wobei der mindestens eine erste Kondensator zwei erste Kondensatorkomponenten einschließt, welche auf dem vierten und dem fünften der Substrate an dem ersten Stufenbereich des Steckers ausgebildet sind.
Stecker gemäß Anspruch 25, wobei der mindestens eine zweite Kondensator zwei zweite Kondensatorkomponenten einschließt, welche auf dem zweiten und dem dritten der Substrate an dem zweiten Stufenbereich des Steckers ausgebildet sind.
Stecker gemäß Anspruch 22, wobei die Substrate des PCBs vier aufeinander gestapelte Substrate sind, wobei ein erstes und ein zweites der Substrate aus dem ersten Material hergestellt sind, und wobei ein drittes und ein viertes der Substrate aus dem zweiten Material hergestellt sind.
Stecker gemäß Anspruch 28, wobei der mindestens eine erste Kondensator einen ersten Kondensator einschließt, welcher auf dem zweiten der Substrate an dem ersten Stufenbereich des Steckers ausgebildet ist.
Stecker gemäß Anspruch 28, wobei der mindestens eine zweite Kondensator einen zweiten Kondensator einschließt, welcher auf dem vierten der Substrate an dem zweiten Stufenbereich des Steckers ausgebildet ist.
Stecker gemäß Anspruch 22, wobei das mindestens eine PCB ein erstes und ein zweites PCB einschließt, wobei das erste PCB Substrate einschließt, welche aus dem ersten Material hergestellt sind, wobei das zweite PCB Substrate einschließt, welche aus dem zweiten Material hergestellt sind.
Stecker gemäß Anspruch 31, wobei der mindestens eine erste Kondensator zwei erste Kondensatorkomponenten einschließt, welche auf mindestens zwei der Substrate des ersten PCBs an dem ersten Stufenbereich des Steckers ausgebildet sind.
Stecker gemäß Anspruch 31, wobei der mindestens eine zweite Kondensator zwei zweite Kondensatorkomponenten einschließt, welche auf mindestens zwei der Substrate des zweiten PCBs an dem zweiten Stufenbereich des Steckers ausgebildet sind.
Stecker zur Reduzierung von Übersprechung, umfassend: eine Leiterplatte (printed circuit board, PCB), umfassend eine Mehrzahl von gestapelten Substraten und eine Mehrzahl von metallisierten Schichten zwischen den Substraten, wobei die Substrate aus einem Material hergestellt sind mit einer dielektrischen Konstante, welche eine hohe Abfallrate mit der Frequenz aufweist; mindestens einen ersten Kondensator, welcher auf einem der Substrate an einem ersten Stufenbereich des Steckers vorgesehen ist; mindestens einen zweiten Kondensator, welcher auf einem der Substrate an einem zweiten Stufenbereich des Steckers vorgesehen ist; und mindestens einen leitenden Kontakt, welcher auf dem PCB vorgesehen ist.
Stecker gemäß Anspruch 34, wobei das Substratmaterial eine dielektrische Konstante von ungefähr 4,0 bei 1 MHz aufweist mit einer Abfallrate, welche 0,4 pro Frequenzdekade zwischen 1 MHz und 1 GHz beträgt.
Stecker gemäß Anspruch 34, wobei der mindestens eine erste Kondensator zwei erste Kondensatorkomponenten einschließt, welche auf mindestens zwei der Substrate an dem ersten Stufenbereich des Steckers ausgebildet sind.
Stecker gemäß Anspruch 36, wobei die zwei ersten Kondensatorkomponenten interdigitale Kondensatoren oder Platten eines Parallelplattenkondensators sind.
Stecker gemäß Anspruch 34, wobei der mindestens eine zweite Kondensator einen zweiten, diskreten Kondensator einschließt, welcher oberflächenmontiert ist auf einem ersten oder unter einem letzten der Substrate an dem zweiten Stufenbereich des Steckers.