CN101826972A - 网络信号处理装置以及其信号处理方法 - Google Patents

Abstract

一种网络信号处理装置，包含有：收发器，用以传送或接收网络信号；以及变压器耦接于该收发器与一网络连接端口之间，用以传送或接收该网络信号。该变压器包含：第一线圈耦接于该收发器，该第一线圈具有第一线圈匝数；以及第二线圈耦接于该网络连接端口，该第二线圈具有第二线圈匝数。该第二线圈匝数与该第一线圈匝数不相同。

Description

网络信号处理装置以及其信号处理方法

技术领域

本发明是关于一种网络信号处理装置以及其相关方法，尤指调整以太网络信号的传送功率的处理装置以及其相关方法。

背景技术

一般来说，以太网络或高速以太网络(Fast Ethernet)的连线长度最长为100米，当以太网络的连线长度超过100米时，其传输信号的质量就无法获得保证。在已知的做法中，若要增加以太网络的连线长度时，其传输信号的传送功率就必需作相对应的提升。而为了提高传送功率，增加以太网络发送器(Transmitter)的工作电压(Supply Voltage)是最常见的做法。然而，随着制程的演进，集成电路中的工作电压会越来越小，如此一来，将使得以太网络发送器的工作电压受到限制。换言之，以太网络发送器的工作电压并无法无限地增加，来解决长距离传输的问题。

发明内容

因此，本发明的一目的在于提供调整以太网络信号的传送功率的处理装置以及其相关方法。

依据本发明的一实施例，其是提供一种网络信号处理装置，其包含有收发器与变压器。该收发器用以传送或接收网络信号；以及该变压器耦接于该收发器与一网络连接端口之间，用以传送或接收该网络信号。该变压器包含有第一线圈与第二线圈。该第一线圈耦接于该收发器，该第一线圈具有第一线圈匝数。该第二线圈耦接于该网络连接端口，该第二线圈具有第二线圈匝数。该第二线圈匝数与该第一线圈匝数不相同。

依据本发明的另一实施例，其是提供一种网络信号处理方法，包含有下列步骤：提供收发器以传送或接收网络信号；以及提供变压器(transformer)于该收发器与一网络连接端口之间以传送或接收该网络信号。该变压器包含：第一线圈，耦接于该收发器，具有第一线圈匝数；以及第二线圈，耦接于该网络连接端口，具有第二线圈匝数，其中该第二线圈匝数与该第一线圈匝数不相同。

附图说明

图1是依据本发明一种网络信号处理装置的一实施例示意图。

图2是依据本发明的以太网络信号处理方法的一实施例流程图。

[主要元件标号说明]

100	网络信号处理装置
		102	传送电路

100	网络信号处理装置
		104	第一变压器
106	接收电路
		108	第二变压器
110	收发电路
		112	网络连接端口
114	变压器
		116	内部电路
1042	第一线圈
		1044	第二线圈
1082	第三线圈
		1084	第四线圈

具体实施方式

请参考图1。图1所示是依据本发明一种网络信号处理装置100的一实施例示意图。请注意，为了更进一步描述本发明的精神所在，网络信号处理装置100以半双工(Half-duplex)的网络收发器(transceiver)来加以说明，然其并不作为本发明的限制。网络信号处理装置100包含有收发电路110、变压器114、内部电路116以及网络连接端口112。收发电路110包含传送电路102与接收电路106。变压器(transformer)114包含有第一变压器104与第二变压器108。第一变压器104包含有第一线圈1042以及第二线圈1044。第一线圈1042耦接于传送电路102，并具有第一线圈匝数N1。第二线圈1044耦接于第一线圈1042，并具有第二线圈匝数N2，其中第二线圈匝数N2是大于第一线圈匝数N1。第二变压器108包含有第三线圈1082以及第四线圈1084。第三线圈1082具有第三线圈匝数N3。第四线圈1084耦接于接收电路106。第四线圈1084具有第四线圈匝数N4，其中第四线圈匝数N4是大于第三线圈匝数N3，且第三线圈1082未与第二线圈1044串联。另一方面，网络连接端口112耦接于变压器114，用以将传送电路102所传送的网络信号传送至以太网络上或是将以太网络所传送进来的网络信号传给接收电路106。依据本发明的一实施例，网络连接端口112可为RJ45网络连接端口。

在本实施例中，传送电路102会产生第一网络信号S1至第一线圈1042，接着，第二线圈1044再依据第一网络信号S1来产生第二网络信号S2至网络连接端口112。另一方面，第三线圈1082会接收由网络连接端口112所传送的第三网络信号S3，接着，接收电路106会接收第四线圈1084依据第三网络信号S3所产生的第四网络信号S4。

因此，当传送电路102产生具有第一功率P1的第一网络信号S1至具有第一线圈匝数N1的第一线圈1042时，具有第二线圈匝数N2的第二线圈1044会产生具有第二功率P2的第二网络信号S2。由于在本实施例中第二线圈匝数N2会较第一线圈匝数N1来得大，例如N2＝3，N1＝1，因此，基于变压器的原理，第二网络信号S2的第二功率P2会较第一功率P1来得大。从以上线圈匝数的设定可以得知，假设第一线圈1042的峰对峰(peak to peak)值为2V(伏特)，则在此实施例中，第二网络信号S2的峰对峰值可以放大三倍，亦即6V(伏特)。如此一来，通过增加第二线圈1044的第二线圈匝数N2来提高该第二网络信号S2的传送功率(亦即P2)就可以改善信道衰减对传送信号的影响。换言之，本发明通过设计变压器114中的线圈匝数来增加以太网络的传送功率，如此一来，不仅可以增加网络线的线长，且在该以太网络另一端，其接收器所接收到的第二网络信号S2的功率亦会增加，进而提高该接收器所接收到信号的质量。

相类似地，当第三线圈1082从该以太网络接收到具有第三功率P3的第三网络信号S3时，具有第四线圈匝数N4的第四线圈1084会引导出具有第四功率P4的第四网络信号S4。由于在本实施例中第四线圈匝数N4会较第三线圈匝数N3来得大，例如N4＝2，N3＝1，因此第四网络信号S4的第四功率P4会较第三功率P3来得大。若以N4＝2，N3＝1为例，第四网络信号S4的峰对峰的振幅可以放大两倍。如此一来，通过增加第四线圈1084的第四线圈匝数N4来提高接收电路106所接收到该第四网络信号S4的接收功率(亦即P4)，不仅可以增加网络线的线长亦可改善通道衰减对接接信号的影响，进而提高该接收器所接收到信号的质量。

此外，本发明亦可依据以太网络连线长度(网络线的线长)来设定第一线圈匝数N1、第二线圈匝数N2、第三线圈匝数N3以及第二线圈匝数N4，以取得最佳的信号质量。再者，由于第一变压器104用来传送网络信号至以太网络上，第二变压器108用来接收由以太网络传送来的网络信号，其作用上有所不同。因此，为了能够顺利地将网络信号传送至以太网络另一端，以及防止过度放大由以太网络所接收到的网络信号的噪声，故，依据一较佳实施例，第一变压器104与第二变压器108中的线圈匝数比设定为不相同，以达到较佳的传输质量，例如：N1∶N2＝1∶4以及N3∶N4＝1∶2。换言之，在变压器114中，欲传送至以太网络的网络信号所放大的功率较大，而由以太网络所接收的网络信号所放大的功率较小，可达到较佳的传输质量。

请参考图2。图2所示是依据本发明的以太网络(Ethernet)信号处理方法200的一实施例流程图。为了更清楚说明本发明的精神所在，信号处理方法200是搭配图1的实施例网络信号处理装置100来作说明，但所提供的实施例并不用以限制本发明所涵盖的范围。此外，倘若大体上可达到相同的结果，并不需要一定照图2所示的流程中的步骤顺序来进行，且图2所示的步骤不一定要连续进行，亦即其它步骤亦可插入其中。信号处理方法200包含有下列的步骤：

步骤202：提供第一变压器104，其具有第一线圈1042与第二线圈1044，其中第二线圈1044的第二线圈匝数N2是大于第一线圈1042的第一线圈匝数N1；

步骤204：将第一变压器104的第一线圈1042耦接至用以处理以太网络信号的传送电路102；

步骤206：提供第二变压器108，其具有第三线圈N3与第四线圈N4，其中第四线圈N4的第四线圈匝数N4是大于第三线圈1082的第三线圈匝数N3，且第三线圈1082未与第二线圈1044串联；

步骤208：将第二变压器108的第四线圈1084耦接至用以处理以太网络信号的接收电路106；以及

步骤210：利用网络线通过网络连接端口112耦接于第一变压器104以及第二变压器108以进行信号的收发。

请同时参考图1和图2。在本发明的信号处理方法200的步骤204中，为了让传送至以太网络的第二网络信号S2具有较高的功率，具有较多匝数的第二线圈1044会耦接于以太网络端，而具有较少匝数的的第一线圈1042会耦接于传送电路102。同理，在步骤208中，为了让接收电路106所接收到的第四网络信号S4具有较高的功率，具有较多匝数的第四线圈1084会耦接于接收电路106，而具有较少匝数的的第三线圈1082会耦接于以太网络端。因此，可以增加以太网络的连线长度(步骤210)，进而节省以太网络装置的成本。此外，本发明亦可依据以太网络连线长度来设定第一线圈匝数N1、第二线圈匝数N2、第三线圈匝数N3以及第二线圈匝数N4，以取得最佳的信号质量。

此外，依据本发明的一实施例，网络信号处理装置100中的收发电路110与内部电路116可使用65奈米或65奈米以下的制程来实现，以节省电路设计的面积。收发电路110亦可操作于3.3V或3.3V以下的工作电压，来达到省电的功效。再者，假设收发电路110使用3.3V的工作电压时，用以处理待传送信号及待处理信号的内部电路116(例如：媒体存取控制电路(Media Access Control，MAC))亦可使用比3.3V更低的工作电压，来节省更多的功率消耗。

综上所述，本发明通过调整变压器中的线圈比，来提高以太网络信号的传送距离，且未实质上更改收发电路的内部设计。此外，通过适当地设计线圈比，将用来传送网络信号的变压器与用来接收网络信号的变压器设计为不同的线圈比例，将可达到更好的信号质量。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (20)

1.一种网络信号处理装置，包含：

收发器，用以传送或接收网络信号；以及

变压器，耦接于该收发器与一网络连接端口之间，用以传送或接收该网络信号，该变压器包含：

第一线圈，耦接于该收发器，具有第一线圈匝数；以及

第二线圈，耦接于该网络连接端口，具有第二线圈匝数；

其中，该第二线圈匝数与该第一线圈匝数不相同。

2.根据权利要求1所述的装置，其中该收发器包含传送电路，该传送电路用来产生第一网络信号至该第一线圈，该第二线圈依据该第一网络信号来产生第二网络信号至该网络连接端口，以及该第二线圈匝数是大于该第一线圈匝数。

3.根据权利要求1所述的装置，其中该收发器包含接收电路，该接收电路用以接收自该第一线圈所输出的第一网络信号，以及该第二线圈匝数是小于该第一线圈匝数。

4.根据权利要求1所述的装置，其中该变压器还包含：

第三线圈，耦接于该收发器，具有第三线圈匝数；以及

第四线圈，耦接于该网络连接端口，具有第四线圈匝数；

其中，该第三线圈匝数与该第四线圈匝数不相同，且该第四线圈未与该第二线圈串联。

5.根据权利要求4所述的装置，其中该收发器包含：

传送电路，耦接至该第一线圈，用以传送第一网络信号至该第一线圈；以及

接收电路，耦接至该第三线圈，用以接收该第三线圈上的第二网络信号；

其中，该第一线圈匝数小于该第二线圈匝数，该第三线圈匝数大于该第四线圈匝数。

6.根据权利要求1所述的装置，其中该收发器是由65奈米以下的制程所实现。

7.根据权利要求1所述的装置，其中该收发器是操作于3.3伏特以下的工作电压。

8.根据权利要求1所述的装置，还包含：

内部电路，耦接至该收发器，用以处理该网络信号；

其中，该收发器是操作于第一工作电压；该内部电路是操作于第二工作电压；以及该第二工作电压低于该第一工作电压。

9.根据权利要求8所述的装置，其中该内部电路为媒体存取控制电路。

10.根据权利要求1所述的装置，其中该网络连接端口为RJ45网络连接端口。

11.根据权利要求1所述的装置，其是应用于以太网络中。

12.一种网络信号处理方法，包含：

提供收发器，传送或接收网络信号；以及

提供变压器于该收发器与一网络连接端口之间，以传送或接收该网络信号，该变压器包含：

第一线圈，耦接于该收发器，具有第一线圈匝数；以及

第二线圈，耦接于该网络连接端口，具有第二线圈匝数；

其中，该第二线圈匝数与该第一线圈匝数不相同。

13.根据权利要求12所述的方法，其中该收发器通过传送电路，来产生第一网络信号至该第一线圈，该第二线圈依据该第一信号来产生第二网络信号至该网络连接端口，其中，该第二线圈匝数是大于该第一线圈匝数。

14.根据权利要求12所述的方法，其中该收发器通过接收电路，以接收自该第一线圈所输出的第一网络信号，其中，该第二线圈匝数是小于该第一线圈匝数。

15.根据权利要求12所述的方法，其中该变压器还包含：

第三线圈，耦接于该收发器，具有第三线圈匝数；以及

第四线圈，耦接于该网络连接端口，具有第四线圈匝数；

其中，该第三线圈匝数与该第四线圈匝数不相同，且该第四线圈未与该第二线圈串联。

16.根据权利要求15所述的方法，其中该收发器包含：

传送器，耦接至该第一线圈，用以传送第一网络信号至该第一线圈；以及

接收器，耦接至该第三线圈，用以接收该第三线圈上的第二网络信号；

其中，该第一线圈匝数小于该第二线圈匝数，该第三线圈匝数大于该第四线圈匝数。

17.根据权利要求12所述的方法，其中该传送器是由65奈米以下的制程所实现。

18.根据权利要求12所述的方法，还包含：

提供媒体存取控制电路以处理该网络信号；

其中，该收发器是操作于第一工作电压；该媒体存取控制电路是操作于第二工作电压；以及该第二工作电压低于该第一工作电压。

19.根据权利要求8所述的方法，其中该网络连接端口为RJ45网络连接端口。

20.根据权利要求8所述的方法，其是应用于以太网络中。

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