Die Erfindung betrifft einen elektrischen Steckverbinder nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. 7.

Aus der EP 0 901 201 B1 ist ein elektrischer Steckverbinder für mehrere Teilnehmer bekannt, wobei der Steckverbinder je Teilnehmer zwei elektrische Leiter umfasst, die zwischen Eingangsanschlüssen und Ausgangsanschlüssen des Steckverbinders einen elektrischen Leitungsweg bilden. Zwischen den Leitern unterschiedlicher Teilnehmer kann sich ein unerwünschtes Nebensprechen einstellen, welches nach der EP 0 901 201 B1 durch eine zweistufige Kompensationseinrichtung kompensiert werden kann. So ist nach diesem Stand der Technik an einer ersten effektiven Position des elektrischen Leitungswegs eine erste Kompensationsstufe und an einer zweiten effektiven Position des elektrischen Leitungswegs eine zweite Kompensationsstufe angeordnet, wobei ein Abstand zwischen der ersten effektiven Position der ersten Kompensationsstufe und der zweiten effektiven Position der zweiten Kompensationsstufe derart bestimmt ist, dass durch den Abstand der beiden effektiven Positionen bedingte Laufzeitunterschiede eine Zeitverzögerung bereitstellen, um bei einer gegebenen Frequenz bestimmte Phasenverschiebungen zur Nebensprechkompensation bereitzustellen.

Das Dokument WO 2005/101579 offenbart einen elektrischen Steckverbinder gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw 7.

Der hier vorliegenden Erfindung liegt das Problem zu Grunde, einen elektrischen Steckverbinder mit einer neuartigen Kompensation für Nebensprechen zu schaffen.

Dieses Problem wird nach einem ersten Aspekt der hier vorliegenden Erfindung durch einen Steckverbinder gemäß Anspruch 1 gelöst.

Hiernach ist an einer effektiven Position des elektrischen Leitungswegs zwischen Leiter von zwei Teilnehmern eine mehrstufige Kompensationseinrichtung derart geschaltet, dass an derselben effektiven Position des Leitungswegs zwischen mindestens zwei Leiter unterschiedlicher Teilnehmer mit dergleichen Polarität als erste Kompensationsstufe eine Schaltung umfassend zumindest eine Reihenschaltung aus einem Widerstand, einer Kapazität und einer Induktivität und zwischen mindestens zwei Leiter derselben unterschiedlichen Teilnehmer mit unterschiedlicher Polarität als zweite Kompensationsstufe eine Schaltung umfassend zumindest eine Reihenschaltung aus einem Widerstand und einer Kapazität geschaltet ist.

Nach einem zweiten Aspekt der hier vorliegenden Erfindung wird das Problem durch einen Steckverbinder gemäß Anspruch 7 gelöst.

Hiernach ist an einer effektiven Position des elektrischen Leitungswegs zwischen Leiter von zwei Teilnehmern eine mehrstufige Kompensationseinrichtung derart geschaltet, dass an derselben effektiven Position des Leitungswegs zwischen mindestens zwei unmittelbar benachbarte Leiter unterschiedlicher Teilnehmer als erste Kompensationsstufe eine Schaltung umfassend zumindest eine Reihenschaltung aus einem Widerstand, einer Kapazität und einer Induktivität und zwischen mindestens zwei beabstandete Leiter derselben unterschiedlichen Teilnehmer, zwischen denen mindestens ein weiterer Leiter angeordnet ist, als zweite Kompensationsstufe eine Schaltung umfassend zumindest eine Reihenschaltung aus einem Widerstand und einer Kapazität geschaltet ist.

Sowohl nach dem ersten Aspekt als auch nach dem zweiten Aspekt der hier vorliegenden Erfindung werden zwei Kompensationsstufen an derselben effektiven Position des Leitungswegs zwischen Leiter unterschiedlicher Teilnehmer geschaltet, um so die Kompensation von Nebensprechen bereitzustellen.

Im Sinne der hier vorliegenden Erfindung werden demnach durch Ladezeiten und Entladezeiten auf Grund der Reihenschaltung aus Widerständen, Kapazitäten und Induktivitäten der Kompensationsstufen bedingte Verzögerungen in der Signalübertragung ausgenutzt, um die Kompensation insbesondere von Nahnebensprechen zu bewerkstelligen.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung des ersten Aspekts oder des zweiten Aspekts der hier vorliegenden Erfindung sind nach oder vor der effektiven Position des Leitungswegs, an welcher die mehrstufige Kompensationseinrichtung zwischen die Leiter von zwei Teilnehmern geschaltet ist, die beiden Leiter eines der beiden Teilnehmer gekreuzt und derart an die Leiter des anderen Teilnehmers geführt, dass entlang des Leitungswegs jeweils die Leiter unterschiedlicher Polarität der beiden Teilnehmer eine diskrete, induktive Leiterschleife bilden. Hierdurch kann insbesondere die Kompensation von Fernnebensprechen bewerkstelligt werden.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1:

eine schematisierte Darstellung des elektrischen Leitungswegs eines erfindungsgemäßen Steckverbinders nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 2:

eine schematisierte Darstellung des elektrischen Leitungswegs eines erfindungsgemäßen Steckverbinders nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung; und

Fig. 3:

eine schematisierte Darstellung des elektrischen Leitungswegs eines erfindungsgemäßen Steckverbinders nach einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Fig. 1 zeigt eine stark schematisierte Darstellung eines elektrischen Leitungswegs eines erfindungsgemäßen elektrischen Steckverbinders, wobei der Steckverbinder für zwei Teilnehmer ausgebildet ist, und wobei je Teilnehmer zwei elektrische Leiter 1 a, 1b und 2a, 2b vorhanden sind. Die Leiter 1 a und 1b werden nachfolgend auch als Leiter eines störenden Teilnehmers und die Leiter 2a und 2b als Leiter eines gestörten Teilnehmers bezeichnet. Die Leiter 1a, 1b, 2a und 2b der beiden Teilnehmer bilden den elektrischen Leitungsweg zwischen nicht-dargestellten Eingangsanschlüssen und ebenfalls nicht-dargestellten Ausgangsanschlüssen des Steckverbinders.

Bei dem Steckverbinder handelt es sich vorzugsweise um eine modulare Datenbuchse für eine symmetrische Datenverkabelung, so z. B. um eine RJ 45-Datenbuchse, wobei die beiden Leiter 1a, 1b und 2a, 2b jedes Teilnehmers als erdsymmetrische Leitungspaare ausgebildet sind. Zwischen den Leitern der unterschiedlichen Teilnehmer kann sich ein unerwünschtes Nebensprechen, insbesondere ein sogenanntes Nahnebensprechen, einstellen, welches kompensiert werden muss.

Zur Kompensation von Nebensprechen, insbesondere von Nahnebensprechen, ist bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel an einer effektiven Position 10 des durch die Leiter 1 a, 1b, 2a und 2b definierten elektrischen Leitungswegs eine mehrstufige, nämlich zweistufige, Kompensationseinrichtung zwischen Leiter der beiden Teilnehmer geschaltet.

So ist an der effektiven Position 10 des Leitungswegs zwischen dem Leiter 2b des gestörten Teilnehmers und dem Leiter 1b des störenden Teilnehmers, der die gleiche Polarität wie der Leiter 2b des gestörten Teilnehmers aufweist, als erste Kompensationsstufe 11 eine Reihenschaltung aus einem Widerstand R₁₁, einer Kapazität C₁₁ und einer Induktivität L₁₁ geschaltet. Bei dem Leiter 1b des störenden Teilnehmers handelt es sich um den zu dem Leiter 2b des gestörten Teilnehmers unmittelbar benachbarten Leiter.

Zusätzlich ist zwischen dem Leiter 2b des gestörten Teilnehmers und dem Leiter 1 a des störenden Teilnehmers, der eine unterschiedliche Polarität wie der Leiter 2b des gestörten Teilnehmers aufweist, an derselben effektiven Position des Leitungswegs eine zweite Kompensationsstufe 12 geschaltet, die eine Reihenschaltung aus einem Widerstand R₁₂ und einer Kapazität C₁₂ umfasst. Bei dem Leiter 1 a des störenden Teilnehmers und dem Leiter 2b des gestörten Teilnehmers handelt es sich um zwei beabstandete Leiter unterschiedlicher Teilnehmer, zwischen denen ein weiterer Leiter angeordnet ist, nämlich der Leiter 2a des gestörten Teilnehmers.

Eine solche mehrstufige Kompensationseinrichtung, bei der lediglich zwischen einen einzigen Leiter 2b des gestörten Teilnehmers und beide Leiter 1 a, 1 b des störenden Teilnehmers eine der beiden Kompensationsstufen geschaltet ist, wird auch als asymmetrische, mehrstufige Kompensationseinrichtung bezeichnet.

Im Sinne der hier vorliegenden Erfindung ist es auch möglich, an einer effektiven Position des Leitungswegs zwischen die Leiter der beiden Teilnehmer eine symmetrische, mehrstufige Kompensationseinrichtung zu schalten, wie diese in Fig. 2 dargestellt ist.

Gemäß Fig. 2 ist an der effektiven Position 10 des Leitungswegs zwischen einen ersten Leiter 2b des gestörten Teilnehmers und dem Leiter 1b des störenden Teilnehmers, der die gleiche Polarität wie der erste Leiter 2b aufweist, als erste Kompensationsstufe 11 eine Reihenschaltung aus einem Widerstand R₁₁ einer Kapazität C₁₁ und einer Induktivität L₁₁ geschaltet, und zwischen diesen ersten Leiter 2b des gestörten Teilnehmers und den Leiter 1 a des störenden Teilnehmers, der eine unterschiedliche Polarität wie der erste Leiter 2b aufweist, ist eine zweite Kompensationsstufe 12 geschaltet, die zumindest eine Reihenschaltung aus einem Widerstand R₁₂ und einer Kapazität C₁₂ umfasst.

An derselben effektiven Position 10 ist weiterhin zwischen einen zweiten Leiter 2a des gestörten Teilnehmers und dem Leiter 1a des störenden Teilnehmers, der die gleiche Polarität aufweist wie der zweite Leiter 2a des gestörten Teilnehmers, eine erste Kompensationsstufe 13 geschaltet, die wiederum zumindest eine Reihenschaltung aus einem Widerstand R₁₃, einer Kapazität C₁₃ und einer Induktivität L₁₃ umfasst.

Weiterhin ist zwischen diesem zweiten Leiter 2a des gestörten Teilnehmers und dem Leiter 1b des störenden Teilnehmers, der eine unterschiedliche Polarität wie der zweite Leiter 2a des gestörten Teilnehmers aufweist, eine zweite Kompensationsstufe 14 geschaltet, die wiederum zumindest eine Reihenschaltung aus einem Widerstand R₁₄ und einer Kapazität C₁₄ umfasst.

Vorzugsweise sind bei der symmetrischen Kompensationseinrichtung gemäß Fig. 2 die Widerstände R₁₁, R₁₃ und die Kapazitäten C₁₁, C₁₃ und Induktivitäten L₁₁, L₁₃ der beiden ersten Kompensationsstufen 11 und 13 sowie die Widerstände R₁₂, R₁₄ und die Kapazitäten C₁₂, C₁₄ der beiden zweiten Kompensationsstufen 12 und 14 in etwa identisch dimensioniert bzw. bemessen.

Fig. 1 und 2 kann entnommen werden, dass ausgehend von einem Leiter 2b bzw. 2a eines gestörten Teilnehmers, der über jeweils eine Kompensationsstufe mit den Leitern 1a und 1b des störenden Teilnehmers gekoppelt ist, in der ersten Kompensationsstufe 11 bzw. 13 der jeweilige Widerstand R₁₁ bzw. R₁₃ am Leiter 2b bzw. 2a des gestörten Teilnehmers angreift, und dass der Widerstand R₁₁ bzw. R₁₃ der ersten Kompensationsstufe 11 bzw. 13 unter Zwischenschaltung der entsprechenden Kapazität C₁₁ bzw. C₁₃ sowie Induktivität L₁₁ bzw. L₁₃ an den unmittelbar benachbarten Leiter 1b bzw. 1a des störenden Teilnehmers mit der gleichen Polarität angeschlossen ist. Die Anordnung der Bauelemente in der ersten Kompensationsstufe 11 bzw. 13 ist jedoch beliebig und kann demnach auch vertauscht sein.

In der jeweiligen zweiten Kompensationsstufe 12 bzw. 14, über die ein Leiter 2b bzw. 2a des gestörten Teilnehmers mit dem eine unterschiedliche Polarität aufweisenden Leiter 1 a bzw. 1 b des störenden Teilnehmers gekoppelt ist, greift die Kapazität C₁₂ bzw. C₁₄ am Leiter 2b bzw. 2a des gestörten Teilnehmers und der Widerstand R₁₂ bzw. R₁₄ am Leiter 1a bzw. 1b des störenden Teilnehmers an. Auch in der zweiten Kompensationsstufe 12 bzw. 14 ist die Anordnung der Bauelemente beliebig, so dass die Anordnung der Bauelemente vertauscht sein kann.

Zu den Bauelementen der RCL-Reihenschaltungen der ersten Kompensationsstufen 11 und 13 können weitere Kapazitäten und/oder Induktivitäten parallel geschaltet sein. So ist es möglich, zu den Induktivitäten L₁₁ bzw. L₁₃ der ersten Kompensationsstufen 11 bzw. 13 jeweils eine zusätzliche Kapazität parallel zu schalten. Auch kann zu der kompletten RCL-Reihenschaltung der ersten Kompensationsstufen 11 und 13 zumindest eine Kapazität und gegebenenfalls in Reihe zu dieser Kapazität ein Widerstand und/oder eine Induktivität parallel geschaltet werden. Hierdurch kann insbesondere die Frequenzcharakteristik der Kompensation vorteilhaft eingestellt werden.

Den Kompensationsschaltungen der Fig. 1, 2 eines Steckverbinders ist gemeinsam, dass sämtliche Kompensationsstufen an einer effektiven Position entlang des elektrischen Leitungswegs der Leiter 1 a, 1b, 2a und 2b der beiden Teilnehmer angreifen.

Durch Ladezeiten und Entladezeiten der Bauelemente der Kompensationsstufen bewirkte Verzögerungen in der Signalübertragung können zur Kompensation von Nebensprechen verwendet werden.

Es sei darauf hingewiesen, dass sich die Kompensationseinrichtungen gemäß Fig. 1 und 2 insbesondere zur Kompensation sogenannten Nahnebensprechens eignen.

Die Dimensionierung der Bauelemente der Kompensationsstufen obliegt dem hier angesprochenen Fachmann. An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass die Induktivitäten L₁₁ bzw. L₁₃ der ersten Kompensationsstufen 11 bzw. 13 vorzugsweise zwischen 50 und 150 nH liegen. Die Widerstände R₁₁ und R₁₃ der ersten Kompensationsstufen 11 bzw. 13 werden vorzugsweise zwischen 500 und 2000 Ohm bemessen, die Widerstände R₁₂ bzw. R₁₄ der zweiten Kompensationsstufen 12 bzw. 14 werden hingegen deutlich geringer bemessen, vorzugsweise zwischen 0,1 und 100 Ohm. Die Kapazitäten C₁₁, C₁₂, C₁₃ und C₁₄ der Kompensationsstufen betragen vorzugsweise zwischen 0,1 und 5 pF, wobei die Kapazitäten C₁₂ und C₁₄ der zweiten Kompensationsstufen 12 und 14 vorzugsweise größer bemessen werden als die Kapazitäten C₁₁ und C₁₃ der ersten Kompensationsstufen 11 und 13. Diese mögliche Dimensionierung der Bauelemente ist jedoch rein exemplarisch.

Die Bauelemente der Kompensationsstufen sind derart zu dimensionieren, dass der Betrag der Vektorsumme aus dem störenden Signal und den kompensierenden Signalen der beiden Kompensationsstufen für jeden gestörten Teilnehmer in etwa Null beträgt. Die Kompensationsstufen der obigen Kompensationseinrichtungen eignen sich in erster Linie zur Nahnebensprechkompensation.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der hier vorliegenden Erfindung sind nach oder auch vor der effektiven Position 10 des Leitungswegs, an welcher gemäß Fig. 1 bzw. 2 eine mehrstufige Kompensationseinrichtung zwischen die Leiter von zwei Teilnehmern geschaltet ist, die beiden Leiter 2a und 2b des gestörten Teilnehmers gekreuzt und derart an die Leiter 1 a und 1 b des störenden Teilnehmers geführt, dass die Leiter 1a und 2b sowie die Leiter 2a und 1 b der unterschiedlichen Teilnehmer mit unterschiedlicher Polarität eine diskrete, induktive Leiterschleife bilden. Es ist auch möglich, die beiden Leiter 1 a und 1 b des störenden Teilnehmers zu kreuzen und derart an die Leiter 2a und 2b des gestörten Teilnehmers zu führen, dass die Leiter 1 a und 2b sowie die Leiter 2a und 1b der unterschiedlichen Teilnehmer mit unterschiedlicher Polarität eine diskrete, induktive Leiterschleife bilden.

Die diskrete, induktive Leiterschleife wird dadurch geschaffen, dass der Abstand der zueinander kompensierenden Leiter 1 a und 2b bzw. 2a und 1 b räumlich im Abstand maximiert und die entsprechende Länge entlang des Leitungswegs minimiert ist. Durch diese diskrete, induktive Leiterschleife kann insbesondere das sogenannte Fernnebensprechen besser kompensiert werden.

1a

Leiter eines störenden Teilnehmers

1 b

Leiter eines störenden Teilnehmers

2a

Leiter eines gestörten Teilnehmers

2b

Leiter eines gestörten Teilnehmers

10

Position im Leitungsweg der Leiter

11

erste Kompensationsstufe

12

zweite Kompensationsstufe

13

erste Kompensationsstufe

14

zweite Kompensationsstufe

15

Kreuzungspunkt

R₁₁

Widerstand der ersten Kompensationsstufe 11

C₁₁

Kapazität der ersten Kompensationsstufe 11

L₁₁

Induktivität der ersten Kompensationsstufe 11

R₁₂

Widerstand der zweiten Kompensationsstufe 12

C₁₂

Kapazität der zweiten Kompensationsstufe 12

R₁₃

Widerstand der ersten Kompensationsstufe 13

C₁₃

Kapazität der ersten Kompensationsstufe 13

L₁₃

Induktivität der ersten Kompensationsstufe 13

R₁₄

Widerstand der zweiten Kompensationsstufe 14

C₁₄

Kapazität der zweiten Kompensationsstufe 14