CN108880610B - 低损耗网络信息传输装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种低损耗网络信息传输装置，包括机壳、电路板和若干引脚，电路板上设有网络信息传输电路；网络信息传输电路包括第一变压器、第二变压器和信号控制芯片，信号控制芯片的两个输入端分别与第一变压器的两个输入端相连，第一变压器包括第一磁芯、缠绕于第一磁芯上的第一初级线圈和缠绕于第一磁芯上的第一次级线圈，第一初级线圈为多股线制成的绞线，第一次级线圈为多股线制成的绞线。本发明设置第一变压器和第二变压器可以增强信号，提高传输距离，使芯片端与外部隔离，增强抗干扰能力，对信号控制芯片进行保护；而使用多股线制成的绞线作为第一初级线圈和第一初级线圈，可以减小插入损耗，进而降低损耗。
Description
技术领域
本发明属于信息传输技术领域，更具体地说，是涉及一种低损耗网络信息传输装置。
背景技术
网络信息传输模块是信息传输中常用的电子元件。网络信息传输模块是计算机与服务器之间双向交流数据电压信号链条中一个环节所需要用到的模块，信号通过这个模块时，不可避免的会有一些衰减。插入损耗就是衡量信号衰减程度的一项指标。网络信息传输模块中一般会用到变压器，变压器一般包括磁芯和缠绕于磁芯上的漆包线，由于变压器对插入损耗有较大的影响，导致当前网络信息传输模块的损耗较大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低损耗网络信息传输装置，以解决现有技术中存在的网络信息传输模块损耗较大的问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种低损耗网络信息传输装置，包括机壳、安装于所述机壳中的电路板和由所述机壳引出的若干引脚，各所述引脚与所述电路板电性相连，所述电路板上设有网络信息传输电路；所述网络信息传输电路包括第一变压器、第二变压器和信号控制芯片，所述信号控制芯片的两个输入端分别与所述第一变压器的两个输入端相连，若干所述引脚中：两个所述引脚分别与所述第一变压器的两个输出端相连，两个所述引脚分别与所述信号控制芯片的两个信号端相连，两个所述引脚分别与所述信号控制芯片的两个控制端相连，四个所述引脚分别与所述第二变压器的两个输入端和两个输出端连接，所述第一变压器包括第一磁芯、缠绕于所述第一磁芯上的第一初级线圈和缠绕于所述第一磁芯上的第一次级线圈，所述第一初级线圈为多股线制成的绞线，所述第一次级线圈为多股线制成的绞线。
进一步地，所述第二变压器包括第二磁芯、缠绕于所述第二磁芯上的第二初级线圈和缠绕于所述第二磁芯上的第二次级线圈，所述第二初级线圈为多股线制成的绞线，所述第二次级线圈为多股线制成的绞线。
进一步地，所述第二初级线圈的匝数与所述第二次级线圈的匝数相等。
进一步地，所述第一初级线圈的匝数与所述第一次级线圈的匝数相等。
进一步地，两个所述信号端之间连接有用于将电磁干扰电流泄放的防电磁干扰电路。
进一步地，所述防电磁干扰电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻和电容，所述第一电阻与所述第二电阻串联，所述第三电阻与所述电容并联，所述第一电阻的一端与一个所述信号端相连，所述第二电阻的一端与另一个所述信号端相连，所述第一电阻的另一端与所述第二电阻的另一端相连，所述第一电阻的另一端与所述第三电阻的一端相连，所述第三电阻的另一端接地。
进一步地，所述第二电阻的阻抗等于所述第一电阻的阻抗。
进一步地，所述第三电阻的阻抗为5KΩ，所述电容为270pF。
进一步地，所述电路板上设有至少两套所述网络信息传输电路。
进一步地，所述信号控制芯片包括阻抗匹配网路模块和发送驱动模块，所述阻抗匹配网路模块的两个输出端分别所述第一变压器的两个输入端相连，所述阻抗匹配网路模块的两个输入端分别所述发送驱动模块的两个输出端相连，所述发送驱动模块上设有两个所述控制端和两个所述信号端。
本发明提供的低损耗网络信息传输装置的有益效果在于：与现有技术相比，本发明设置第一变压器和第二变压器可以增强信号，提高传输距离，使芯片端与外部隔离，增强抗干扰能力，对信号控制芯片进行保护；而使用多股线制成的绞线作为第一初级线圈和第一初级线圈，可以减小插入损耗，进而降低损耗。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的低损耗网络信息传输装置的原理结构示意图；
图2为本发明实施例提供的低损耗网络信息传输装置的主视结构示意图；
图3为图2所示的低损耗网络信息传输装置的侧视结构示意图。
其中，图中各附图主要标记：
11-机壳；12-引脚；20-网络信息传输电路；21-信号控制芯片；211-发送驱动模块；212-阻抗匹配网路模块；22-第一变压器；23-第二变压器；24-防电磁干扰电路。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
此外，术语“第二”、“第一”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第二”、“第一”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请一并参阅图1及图2，现对本发明提供的低损耗网络信息传输装置进行说明。所述低损耗网络信息传输装置，包括机壳11、电路板(图中未示出)和若干引脚12，电路板安装在机壳11中，通过机壳11来保护电路板。电路板包括PCB(印刷线路板)。PCB上安装电子元件，以形成电路。若干引脚12安装在机壳11上，各引脚12的一端安装在机壳11上，另一端引出机壳11外；各引脚12与电路板电性相连。进一步地，PCB可以为双面线路板，以减小体积。在另一些实施例中，PCB也可以为多层路板，以减小体积。
电路板上设有网络信息传输电路20，以便实现在网络中进行信息传输。网络信息传输电路20包括第一变压器22、第二变压器23和信号控制芯片21。信号控制芯片21的两个输入端分别与第一变压器22的两个输入端相连，信号控制芯片21可以为网络芯片或网卡芯片。网络芯片(networking processor)是一个提供在通信网络中发送和接收数据逻辑(包括声音和视频)的微处理器。设置第一变压器22和第二变压器23可以增强信号，提高传输距离，使芯片端与外部隔离，增强抗干扰能力，对信号控制芯片21进行保护。
若干引脚12中：两个引脚12分别与第一变压器22的两个输出端相连，两个引脚12分别与信号控制芯片21的两个信号端相连，两个引脚12分别与信号控制芯片21的两个控制端相连，四个引脚12分别与第二变压器23的两个输入端和两个输出端连接，以方便使用。
第一变压器22包括第一磁芯(图中未示出)、缠绕于第一磁芯上的第一初级线圈(图中未示出)和缠绕于第一磁芯上的第一次级线圈(图中未示出)，第一初级线圈为多股线制成的绞线，第一次级线圈为多股线制成的绞线。使用多股线制成的绞线作为第一初级线圈和第一初级线圈，以减小插入损耗。
本发明提供的低损耗网络信息传输装置，与现有技术相比，本发明设置第一变压器22和第二变压器23可以增强信号，提高传输距离，使芯片端与外部隔离，增强抗干扰能力，对信号控制芯片21进行保护；而使用多股线制成的绞线作为第一初级线圈和第一初级线圈，可以减小插入损耗，进而降低损耗。
进一步地，请一并参阅图1至图3，作为本发明提供的低损耗网络信息传输装置的一种具体实施方式，第一初级线圈的匝数与第一次级线圈的匝数相等，以减小损耗，提高抗电磁干扰能力。
进一步地，请一并参阅图1至图3，作为本发明提供的低损耗网络信息传输装置的一种具体实施方式，第一变压器22的第一磁芯的轴向在空间上平行于线路板，进而减小第一变压器22对线路板上器件的影响，减小电磁干扰。
进一步地，请一并参阅图1至图3，作为本发明提供的低损耗网络信息传输装置的一种具体实施方式，第二变压器23包括第二磁芯、缠绕于第二磁芯上的第二初级线圈和缠绕于第二磁芯上的第二次级线圈，第二初级线圈为多股线制成的绞线，第二次级线圈为多股线制成的绞线。使用多股线制成的绞线作为第二初级线圈和第二初级线圈，以减小插入损耗。
进一步地，请一并参阅图1至图3，作为本发明提供的低损耗网络信息传输装置的一种具体实施方式，第二初级线圈的匝数与第二次级线圈的匝数相等，以减小损耗，提高抗电磁干扰能力。
进一步地，请一并参阅图1至图3，作为本发明提供的低损耗网络信息传输装置的一种具体实施方式，第二变压器23的第二磁芯的轴向在空间上平行于线路板，进而减小第二变压器23对线路板上器件的影响，减小电磁干扰。
进一步地，请一并参阅图1至图3，作为本发明提供的低损耗网络信息传输装置的一种具体实施方式，电路板上的网络信息传输电路20至少为两套，以便将网络信息传输电路20进行集成，实现集成化、小型化。本实施例中，电路板上设有三套网络信息传输电路20。在其它一些实施例中，电路板上也可以设置两套、四套、五套等数量的网络信息传输电路20。
进一步地，请一并参阅图1至图3，作为本发明提供的低损耗网络信息传输装置的一种具体实施方式，信号控制芯片21的两个信号端之间连接有用于将电磁干扰电流泄放的防电磁干扰电路24。设置防电磁干扰电路24，可以将电路回路中的电磁干扰电流进行泄放，以降低电磁干扰，提高抗干扰能力，同时可以防止不同信号通道之间的相互影响。
在各套网络信息传输电路20的两个信号端之间连接防电磁干扰电路24，以将回路中的电磁干扰电流泄放，从而降低电磁干扰，防止不同信号通道之间的相互影响，保证信号的良好传输，并且通过在电路板上设置至少两套网络信息传输电路20，以形成多路结构，实现网络信息传输电路20的集成，并进行小型化。
进一步地，请一并参阅图1至图3，作为本发明提供的低损耗网络信息传输装置的一种具体实施方式，信号控制芯片21可以采用贴装技术和点焊技术安装在线路板上，以减小电容，方便安装，减小插入损耗。
进一步地，请一并参阅图1至图3，作为本发明提供的低损耗网络信息传输装置的一种具体实施方式，防电磁干扰电路24包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和电容C，第一电阻R1与第二电阻R2串联，第三电阻R3与电容C并联，第一电阻R1的一端与一个信号端相连，第二电阻R2的一端与另一个信号端相连，第一电阻R1的另一端与第二电阻R2的另一端相连，第一电阻R1的另一端与第三电阻R3的一端相连，第三电阻R3的另一端接地。该结构通过第三电阻R3和电容C并联的支架交流接地，可将大部分的电磁干扰(EMI)电流泄放到大地上，起到阻断EMI的传播作用。进一步地，该结构还可以与上述第一变压器22和第二变压器23组合，来阻断EMI在回路中传播。
进一步地，请一并参阅图1至图3，作为本发明提供的低损耗网络信息传输装置的一种具体实施方式，第二电阻R2的阻抗等于第一电阻R1的阻抗，从而使网络信息传输电路20的两个信号端之间的电位平衡，并使回路中的电磁干扰可以更好的泄放。更进一步地，第二电阻R2的阻抗为55Ω，则第一电阻R1的阻抗也为55Ω，以保证信号能良好传输的同时，更好的将电磁干扰泄放，减小电磁干扰对传输信号的影响。
进一步地，请一并参阅图1至图3，作为本发明提供的低损耗网络信息传输装置的一种具体实施方式，第三电阻R3的阻抗为5KΩ，电容C为270pF，该结构可以使电磁干扰电流更好的泄放到大地上，阻断电磁干扰传播的作用。
进一步地，请一并参阅图1至图3，作为本发明提供的低损耗网络信息传输装置的一种具体实施方式，信号控制芯片21包括阻抗匹配网路模块212和发送驱动模块211，阻抗匹配网路模块212的两个输出端分别与第一变压器22的两个输入端相连，阻抗匹配网路模块212的两个输入端分别发送驱动模块211的两个输出端相连，发送驱动模块211上设有两个控制端和两个信号端。在信号控制芯片21中设置阻抗匹配网路模块212和发送驱动模块211，以便更稳定地传输信号，减小损耗。
进一步地，请一并参阅图1至图3，作为本发明提供的低损耗网络信息传输装置的一种具体实施方式，第一变压器22与电容C间隔设置，以减小插入损耗。同理，第二变压器23与电容C间隔设置，以减小插入损耗。
进一步地，请一并参阅图1至图3，作为本发明提供的低损耗网络信息传输装置的一种具体实施方式，该低损耗网络信息传输装置还包括封装电路板并填充于机壳11中的固化胶，以便固定各电子器件，提高该低损耗网络信息传输装置的抗冲击性能。
进一步地，该低损耗网络信息传输装置的工作频率在1kHz～1062MHz之间，以增大工作频率范围。该低损耗网络信息传输装置在高频段借由“导线”—电感、电容C组成的耦合链，实现能量的传输，以实现共模信号抑制，降低干扰。
进一步地，该低损耗网络信息传输装置具有良好的可靠性，各引出端为表贴结构，即第二变压器23的两个输入端和两个输出端，第一变压器22的两个输出端两个输入端，信号控制芯片21的两个控制端、两个信号端、两个输入端均为表贴结构，并且各引出端与PCB板焊接时采用Sn10Pb焊料，焊料的固熔点在268度，液熔点在301度，以保证第一变压器22、第二变压器23及各其它电子元件过回流焊(最高温度245度)时焊点的可靠性；再经高温模压方式使各器件结合成一体；以保证整机使用时可靠性。
进一步地，请一并参阅图1至图3，作为本发明提供的低损耗网络信息传输装置的一种具体实施方式，引脚12为28根，机壳11的两侧分别设有14根引脚12；沿机壳11长度方向：机壳11一侧的引脚12依次为1-14引脚12，机壳11另一侧的引脚12依次为28-15，以方便使用。
进一步地，图1中各标号的引出端与对应的引脚12相连，如：标号为1的引出端与对应标号为1的引脚12相连，标号为2的引出端与对应标号为2的引脚12相连等等。
进一步地，请一并参阅图1至图3，作为本发明提供的低损耗网络信息传输装置的一种具体实施方式，机壳11的长度L为20.2mm；机壳11的宽度H为10mm；机壳11两侧对应引脚12自由端的长度M为14mm；各引脚12的底面凸出机壳11的底面，引脚12底面到机壳11顶面之间的距离N为4.95mm。由此可知，本申请的低损耗网络信息传输装置可以将体积制作较小，实现小型化、集成化。
本实施例的低损耗网络信息传输装置的各电参数如下表：
表1低损耗网络信息传输装置电参数
由上表可知，本实施例的低损耗网络信息传输装置损耗值小于2dB，具有电磁抗干扰、低损耗传输等特性，并且具有良好的可靠性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.低损耗网络信息传输装置，包括机壳、安装于所述机壳中的电路板和由所述机壳引出的若干引脚，各所述引脚与所述电路板电性相连，其特征在于：所述电路板上设有网络信息传输电路；所述网络信息传输电路包括第一变压器、第二变压器和信号控制芯片，所述信号控制芯片的两个输入端分别与所述第一变压器的两个输入端相连，若干所述引脚中：两个所述引脚分别与所述第一变压器的两个输出端相连，两个所述引脚分别与所述信号控制芯片的两个信号端相连，两个所述引脚分别与所述信号控制芯片的两个控制端相连，四个所述引脚分别与所述第二变压器的两个输入端和两个输出端连接，所述第一变压器包括第一磁芯、缠绕于所述第一磁芯上的第一初级线圈和缠绕于所述第一磁芯上的第一次级线圈，所述第一初级线圈为多股线制成的绞线，所述第一次级线圈为多股线制成的绞线。
2.如权利要求1所述的低损耗网络信息传输装置，其特征在于：所述第二变压器包括第二磁芯、缠绕于所述第二磁芯上的第二初级线圈和缠绕于所述第二磁芯上的第二次级线圈，所述第二初级线圈为多股线制成的绞线，所述第二次级线圈为多股线制成的绞线。
3.如权利要求2所述的低损耗网络信息传输装置，其特征在于：所述第二初级线圈的匝数与所述第二次级线圈的匝数相等。
4.如权利要求1所述的低损耗网络信息传输装置，其特征在于：所述第一初级线圈的匝数与所述第一次级线圈的匝数相等。
5.如权利要求1-4任一项所述的低损耗网络信息传输装置，其特征在于：两个所述信号端之间连接有用于将电磁干扰电流泄放的防电磁干扰电路。
6.如权利要求5所述的低损耗网络信息传输装置，其特征在于：所述防电磁干扰电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻和电容，所述第一电阻与所述第二电阻串联，所述第三电阻与所述电容并联，所述第一电阻的一端与一个所述信号端相连，所述第二电阻的一端与另一个所述信号端相连，所述第一电阻的另一端与所述第二电阻的另一端相连，所述第一电阻的另一端与所述第三电阻的一端相连，所述第三电阻的另一端接地。
7.如权利要求6所述的低损耗网络信息传输装置，其特征在于：所述第二电阻的阻抗等于所述第一电阻的阻抗。
8.如权利要求6所述的低损耗网络信息传输装置，其特征在于：所述第三电阻的阻抗为5KΩ，所述电容为270pF。
9.如权利要求5所述的低损耗网络信息传输装置，其特征在于：所述电路板上设有至少两套所述网络信息传输电路。
10.如权利要求1-4任一项所述的低损耗网络信息传输装置，其特征在于：所述信号控制芯片包括阻抗匹配网路模块和发送驱动模块，所述阻抗匹配网路模块的两个输出端分别所述第一变压器的两个输入端相连，所述阻抗匹配网路模块的两个输入端分别所述发送驱动模块的两个输出端相连，所述发送驱动模块上设有两个所述控制端和两个所述信号端。
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