CN110622402A - 网口滤波器及网络设备 - Google Patents

Abstract

一种网口滤波器，包括第一差分链路和第二差分链路，所述第一差分链路上从所述第一输入端口开始顺次串接有第三线圈、第一线圈及第一隔离电容，所述第二差分链路上从所述第二输入端口开始顺次串接有第四线圈、第二线圈及第二隔离电容，其中，所述第三线圈和所述第四线圈构成一自耦电感，所述第一线圈和所述第二线圈构成一共模电感。利用隔离电容取代了传统网络变压器，采用电场的方耦合信号，耦合效果比传统网络变压器更好，相比传统网络变压器的方案，可以大大节省电路板面积。

Description

网口滤波器及网络设备

技术领域

本申请属于网络通讯功能的设备、器械或电子产品技术领域，尤其涉及一种网口滤波器及网络设备。

背景技术

传统网络变压器的主要功能包括：传输与隔离：利用网络变压器的电磁耦合特性，传输信号并阻挡异常的高压；抑制噪声：通过网络变压器内的滤波器以及共模滤器，达到抑制噪声的目的；阻抗匹配：通过调整线圈的匝数，达到阻抗匹配的目的，以利于信号的传输。

传统网口变压器是采用网口变压器的初次级电气隔开的方法来隔离来自网口注入的雷击或浪涌、CS(conducted susceptibility射频场感应的传导敏感度)、ESD(Electro-Static discharge，静电释放)及EFT(Electrical Fast Transient，电快速瞬变脉冲群)，而信号是通过网口变压器来耦合，用这种方法来实现信号的耦合，而隔离雷击和静电。此外，还具有以下缺点：传统网络变压器占用大量PCB(Printed Circuit Board，印制电路板)空间，在路由器、网络摄像机、电脑、服务器、网关、交换机等密度非常高的产品上不可以实现。传统网络变压器的磁芯、绕组等分布参数(分布电感、分布电容等)的限制，通过传统变压器来耦合差分信号，会大大约束差分信号的速率。而随着万兆路由器、万兆交换机的出现，已经制约产品的升级换代。另外，传统网络变压器成本较高，器件的一致性较差。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供了一种网口滤波器及网络设备，旨在解决传统网络变压器通过变压器来耦合差分信号，不但会大大约束差分信号的速率，占用PCB面积大的问题。

本申请实施例的第一方面提供了一种网口滤波器，包括第一输入端口、第二输入端口、第一输出端口及第二输出端口，还包括：

自耦电感，所述自耦电感两端分别与所述第一输入端口和所述第二输入端口电气连接，所述自耦电感的中间抽头作为接地管脚接地；

共模电感，所述共模电感具有第一线圈和与所述第一线圈相互耦合的第二线圈，所述第一线圈的第一端电气连接所述第一输入端口，所述第二线圈的第一端电气连接所述第二输入端口；

第一隔离电容，所述第一隔离电容的第一端接所述第一线圈的第二端，所述第一隔离电容的第二端电气连接所述第一输出端口；及

第二隔离电容，所述第二隔离电容的第一端接所述第二线圈的第二端，所述第二隔离电容的第二端电气连接所述第二输出端口。

在其中一个实施例中，还包括第一旁路电容和第二旁路电容，所述第一旁路电容的第一端电气连接所述第一隔离电容的第二端，所述第一旁路电容的第二端接数字地，所述第二旁路电容的第一端电气连接所述第二隔离电容的第二端，所述第二旁路电容的第二端接数字地。

在其中一个实施例中，还包括第一分压模块和第二分压模块，所述第一隔离电容的第二端通过所述第一分压模块电气连接所述第一输出端口；所述第二隔离电容的第二端通过第二分压模块连接所述第二输出端口。

在其中一个实施例中，所述自耦电感的接地管脚将泄放能量依次通过电源电路次级端的负极、Y电容、电源电路初级端的负极泄放到市电网络再到大地；或

所述自耦电感的接地管脚将泄放能量通过泄放电容及与所述泄放电容并联的TSS管泄放到设备机壳再到大地；或

所述自耦电感的接地管脚将泄放能量通过泄放电容及与所述泄放电容并联的电阻泄放到设备机壳再到大地；或

所述自耦电感的接地管脚将泄放能量通过泄放电阻泄放到设备机壳再到大地；或

所述自耦电感的接地管脚将泄放能量通过TSS管泄放到设备机壳再到大地。

在其中一个实施例中，所述自耦电感布设于电路基板的第一外层，并与所述电路基板的任意布线层电气连接，且在所述电路基板的与所述第一外层相对的第二外层上设有一用于接地的导电体，所述导电体与所述自耦电感正相对，所述自耦电感的接地管脚通过开设于所述电路基板上的地过孔与所述导电体电气连接。

在其中一个实施例中，所述导电体为长条形，其宽度≧20mil；

在所述电路基板上，所述自耦电感的接地管脚的焊盘与所述地过孔的边缘距离为1mil～10mil；

在所述电路基板上，电气连接所述导电铜箔与所述接地焊盘的走线路径的宽度在10mil～30mil之间；

在所述电路基板上，用于焊接所述自耦电感的各个焊盘之间的边缘间距为12mil以上。

在其中一个实施例中，所述自耦电感包括第三线圈和第四线圈，所述第三线圈的第一端与所述第一输入端口电气连接，所述第四线圈的第一端与所述第二输入端口电气连接，所述第四线圈的第二端和所述第三线圈的第二端为中间抽头作为接地管脚用以接大地；

在电路基板上，同一差分信号线上的所述自耦电感与共模电感排布沿第一方向排布。

本申请实施例的第二方面提供了一种网络设备，包括网口连接器和多个网口滤波模块，所述网口滤波模块包括上述第一方面提供的网口滤波器，每个所述网口滤波器的第一输入端口和第二输入端口通过一对差分信号线与所述网口连接器连接。

在其中一个实施例中，同层的各对布线走向相同的差分信号线之间的最小距离≧10mil；相邻层布线走向相同的所述差分信号线在同一层的垂直投影不重叠；相邻层布线走向相同的所述差分信号线在同一层的垂直投影之间的最小距离≧5mil；所述差分信号线布线线宽≧4.5mil。

在其中一个实施例中，每根所述差分信号线换层次数不能超过2个过孔。

有益效果：上述的网口滤波器包括自耦电感、共模电感、隔离电容等组成，利用隔离电容取代了传统网络变压器，采用电场的方耦合信号，耦合效果比传统网络变压器更好。利用电容本身“隔直通交”的物理特性，避免网络的信号的直流成份进入后级电路。另外，电容容量则可以调节通过网络信号的频率低频截止点，电容容量越大，低频截止点越低，同时也有机会耦合更多的低频噪声。再者，相比传统网络变压器的方案，可以大大节省电路板面积。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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为本申请实施例提供的网络设备的电路模块图；

图2为本申请第一实施例提供的网口滤波器的电路图；

图3为本申请第二实施例提供的网口滤波器的电路图；

图4为图2或图3所示的网口滤波器在电路基板的布局布线图；

图5为图2所示的网口滤波器在Wifi中继器的电路基板的布局布线图；

图6为图2所示的网口滤波器的雷击电流在AC-DC电源板泄放的通道示意图。

图7为图3所示的网口滤波器在交换机的电路基板的布局布线图；

图8为图3所示的网口滤波器在交换机的电路基板的顶层及底层布局布线图；

图9为本申请实施例中网口连接器到网口滤波器之间的差分信号线在电路基板的同层及相邻层布线图。

图10为图5所示的网口滤波器在Wifi中继器的电路基板与AC-DC电源板之间安装结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请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申请，并不用于限定本申请。

请参阅图1，本申请实施例提供的网络设备，包括网口连接器30和多个网口滤波模块，网口滤波模块包括网口滤波器10，每个网口滤波器10的第一输入端口和第二输入端口通过一对差分信号线20与网口连接器30连接。

请参阅图2，本申请实施例提供的网口滤波器的电路图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：

网口滤波器10包括第一输入端口11、第二输入端口12、第一输出端口13及第二输出端口14，网口滤波器10还包括自耦电感110、共模电感120、第一隔离电容131及第二隔离电容132。

自耦电感110两端管脚分别与第一输入端口11和第二输入端口12电气连接，自耦电感110的中间抽头作为接地管脚111、112接地；共模电感120具有第一线圈122和与第一线圈122相互耦合的第二线圈124，第一线圈122的第一端电气连接第一输入端口11，第二线圈124的第一端电气连接第二输入端口12；第一隔离电容131，第一隔离电容131的第一端接第一线圈122的第二端，第一隔离电容131的第二端电气连接第一输出端口13；及第二隔离电容132，第二隔离电容132的第一端接第二线圈124的第二端，第二隔离电容132的第二端电气连接第二输出端口14。

网口滤波器10中自耦电感110的中心抽头(接地管脚111、112)为来自网口连接器30(比如网口RJ45)的差分信号线20上自耦电感噪声提出低阻抗的回流路径。当雷击共模能量注入网口滤波器10的第一输入端口11和第二输入端口12时，会在自耦电感110的中心抽头产生非常大泄放电流，而雷击能量主要集中在低频段(几MHz)，自耦电感110主要泄放低频段以下能量(约占雷击共模总能量的70％)；而对于低频段以上频段残压的能量经过共模电感120抑制后，以热损耗方式在共模电感120上消耗(约占雷击共模总能量得20％)，共模电感120能抑制100MHz以下雷击残压的能量，剩下100MHz以上的雷击残压能量经过隔离电容131、隔离电容132隔离后，最终注到PHY(Port Physical Layer，端口物理层)芯片的雷击残压的能量非常微弱了。可见本方案中将隔离电容131、隔离电容132置于共模电感120之后，对其耐压要求不高，选择20V以下即可，比如16V。相较于将隔离电容置于共模电感120之前，不仅成本较低，耐压要求也低，且寿命较长，安全可靠性非常高。本方案中的隔离电容131、隔离电容132一般选择0201封装或0402封装小尺寸的电容即可满足设计要求，对于空间非常紧凑的产品，本方案非常有空间优势。

请参阅图2，本申请实施例提供的网口滤波器10的电路图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：

网口滤波器10包括第一输入端口11、第二输入端口12、第一输出端口13及第二输出端口14，同一个网口滤波器10中，第一输入端口11和第一输出端口13之间设置有第一差分链路，第二输入端口12和第二输出端口14之间设置有第二差分链路，第一差分链路上从第一输入端口11开始顺次串接有第一线圈122及第一隔离电容131，第二差分链路上从第二输入端口11开始顺次串接有第二线圈124及第二隔离电容132，其中，第三线圈114和第四线圈116构成一自耦电感110，自耦电感110一端连接到第一输入端口11，另一端连接到第二输入端口12，自耦电感110的中间抽头接地；第一线圈122和第二线圈124构成一共模电感120，第三线圈114的第一端与第一输入端口11电气连接，第四线圈116的第一端与第二输入端口12电气连接，第三线圈114的第二端和第二线圈124的第二端为自耦电感110的中间抽头，作为接地管脚111、112用以接大地。

自耦电感110用于泄放瞬间的雷击能量，用于抑制EMI(ElectromagneticInterference，电磁干扰)，以及抑制高速信号线产生的电磁波向外辐射发射。共模电感120本质上是一个双向滤波器：一方面要滤除信号线上共模电磁干扰，另一方面又要抑制本身不向外发出电磁干扰，避免影响同一电磁环境下其他电子设备的正常工作，正常信号流经共模电感120时，信号在同相位绕制的电感线圈中产生反向的磁场而相互抵消，此时正常信号电流主要受线圈电阻的影响(和少量因漏感造成的阻尼)，当有共模噪声流经线圈时，由于共模电流的同向性，会在线圈内产生同向的磁场而增大线圈的感抗，使线圈表现为高阻抗，产生较强的阻尼效果，以此衰减共模电流，达到滤波的目的。隔离电容取代了传统网络变压器，采用电场的方耦合信号，耦合效果比传统网络变压器更好，利用电容本身“隔直通交”的物理特性，避免网络的信号的直流成份进入后级电路，另外，电容容量则可以调节通过网络信号的频率低频截止点，电容容量越大，低频截止点越低，同时也有机会耦合更多的低频噪声。再者，相比传统网络变压器的方案，可以大大节省电路板面积。

请参阅图3，在进一步的实施例中，网口滤波器10还包括第一旁路电容161和第二旁路电容162，第一旁路电容161的第一端电气连接第一隔离电容131的第二端，第一旁路电容161的第二端接数字地，第二旁路电容162的第一端电气连接第二隔离电容132的第二端，第二旁路电容162的第二端接数字地。该旁路电容161、162为高频噪声旁路电容，它一般根据EMI辐射测试的情况自行添加，其用于抑制信号中高频噪声。可选地，旁路电容161、162一般选10pF，最高不能超过15pF，否则会影响差分信号的眼图质量。因辐射的抑制和差分信号眼图的质量是一对矛盾，所以我们可以在PCB板上预留旁路电容161、162位置，辐射的测试能通过相关测试，则可以不加旁边电容161、162，以影响差分信号的眼图质量，同时降低成本。

请参阅图3，在进一步的实施例中，网口滤波器10还包括第一分压模块171和第二分压模块172，第一隔离电容131的第二端通过第一分压模块171电气连接第一输出端口13；第二隔离电容132的第二端通过第二分压模块172连接第二输出端口14。可选地，第一分压模块171和第二分压模块172可由电阻器串并联实现。第一分压模块171和第二分压模块172均作为串联分压电阻，当雷击信号注入网口滤波器10时，瞬间的高压经自耦电感110泄放到大地，但经共模电感120抑制部分杂讯后，经隔离电容131、132耦合到PHY芯片，还会有少量的残压，因此添加串联分压电阻可以将雷击的残压进行分压，减小对PHY芯片影响。在千兆网络产品或设备中，串联分压电阻一般选择2.0欧或2.2欧的电阻；在百兆网络产品或设备中，一般选择5.1欧的电阻。经串联分压电阻分压后，具体可以将雷击的残压抑制约5％～10％分量。串联分压电阻一定选择0402封装或0402以上封装(例如0603封装)的电阻，不建议选择0201封装及01005封装，串联分压电阻功率满足泄放要求，封装太小，功率不够。

另外，在一般的网络设备的自耦电感110中，其包括第三线圈114和第四线圈116，第三线圈114的第一端与第一输入端口11电气连接，第四线圈116的第一端与第二输入端口12电气连接，第四线圈116的第二端和第三线圈114的第二端为自耦电感110的中间抽头，作为接地管脚111、112用以接大地。

请参阅图4和图5，在网络设备的电路板设计上，自耦电感110内的差分信号线，还是按照传统的差分信号线的线宽、线距方式来设计，避免阻抗突变，造成信号反射，同时要做到差分信号线对内长度的公差满足±5mil。请参阅图4，需要说明的是，一对差分线(即一个网口滤波器10)对应一个自耦电感110，自耦电感110要排列成一条直线，不允许这对差分线的自耦电感110与另一对差分线的共模电感120靠近，影响EMI和影响安规。另外，多个自耦电感110时，要排列成一条直线，方便SMT(Surface Mount Technology，表面贴装技术)打件。即，在电路基板上，同一差分信号线上的自耦电感110和共模电感120排布沿第一方向Y1排布，另外，同一差分线的隔离电容131、隔离电容132、分压电阻171、分压电阻172最好与自耦电感110和共模电感120一样沿第一方向Y1排布。

针对于路由器、网关(例如蓝牙网关)、机顶盒等塑胶外壳的产品，市电输入为两线(包括火线和零线)，没有设置地线。以Wifi中继器为例，请参阅图4、图5和图6，自耦电感110的接地管脚111、112将泄放的雷击能量通过电源电路(例如AC-DC电源电路)的次级端负极GND、Y电容140泄放到电源电路(例如AC-DC电源电路)初级端负极G、整流元件113、市电网络(火线或零线)，最后经远端电力变压器到大地。

请参阅图7和图8，对于交换机等金属外壳的产品或设备，市电输入为三线(包括地线、火线和零线)，自耦电感110的接地管脚111、112将泄放的雷击能量通过泄放电容141以及与泄放电容141并联的TSS管150(Thyristor Surge Suppressor，电压开关型瞬态抑制二极管)泄放到产品或设备金属机壳、地线，再到大地，更详细地，交换机等金属外壳的产品或设备雷击能量具体泄放路径：悬浮地→泄放电容141及与泄放电容141并联TSS管150→金属镙钉孔18→金属镙钉及金属镙钉柱→金属外壳地→地线→大地。或者，自耦电感110的接地管脚111、112将泄放的雷击能量通过泄放电容141及与泄放电容141并联的电阻泄放到产品或设备的金属机壳、地线，再到大地；或者，自耦电感110的接地管脚111、112将泄放的雷击能量通过TSS管150泄放到产品或设备的金属机壳、地线，再到大地；或者，自耦电感110的接地管脚111、112将泄放的雷击能量通过电阻泄放到产品或设备的金属机壳、地线，再到大地。

请参阅图4至图8，在进一步的实施例中，自耦电感110布设于电路基板(PCB板)的第一外层(比如顶层)，并与电路基板的任意布线层(如顶层、底层或中间层)电气连接，且在电路基板的与第一外层相对的第二外层(比如底层)上设有一用于接地的导电体16，导电体16与自耦电感110正相对，自耦电感110的接地管脚111、112通过开设于电路基板上的地过孔15与导电体16电气连接。另外，针对交换机等金属机壳的网络产品或设备包括还包括一泄放电容141和TSS管150，导电体16通过泄放电容141与镙钉孔焊盘19(与金属机壳连接)电气连接，TSS管150与泄放电容141并联，如图8所示。

可选地，导电体16为开设在电路基板的底层上的铜箔，为长条形，其宽度大于20mil，推荐为160mil～200mil。而针对交换机等金属机壳的网络产品或设备，则可以利用导电体16将所有自耦电感110的接地管脚111、112的地过孔15(悬浮地)连接起来，将该导电体16串联一个TSS管150和泄放电容140到镙钉焊盘19，用于泄放来自差分信号线中的雷击电流。如果有必要，可以在该作为导电体16的铜箔上进行露铜处理，并在露铜上添加钢网条(在SMT刷钢网时，将锡膏印刷在PCB的露铜上，在回流焊时，锡膏溶解在露铜上形成锡条层)，以减小铜箔阻抗，减小铜箔的热阻，并快速降低雷击在铜箔上产生热量，避免雷击瞬间电流烧断走线。在其他实施方式中，导电体16可以为条线或架设在电路基板上的金属片。

对于Wifi中继器中的Wifi主板与AC-DC电源板是组合在一个塑胶壳内，而路由器、网关(例如蓝牙网关)、机顶盒等产品的主板与AC-DC电源板是单独分开的，这类产品共同特点都是塑胶外壳的产品。以Wifi中继器为例(如图5、图6、图10所示)，AC-DC电源板26的次级输出电源通过排针23为Wifi板提供电源，其中排针23中的接地焊盘27与导电体16连接。来自网口连接器30中的雷击能量(包括雷击电压或雷击电流)，经网口滤波器10泄放后，经过孔15、导电体16(铜箔)、排针23的接地焊盘27，注入到AC-DC电源板26次级端负极GND、Y电容140、AC-DC电源板26初级端负极G，通过整流元件113，泄放到市电中的火线、零线，到远端电力变压器、最后到大地。而用于焊接自耦电感110的各个焊盘110A之间的边缘间距为12mil以上，优选按20mil，以满足生产要求，两个自耦电感焊盘之间的距离太近，影响SMT打件及返修，同时避免差分线差分信号线之间的串扰。

如图5，在电路基板上，电气连接导电体16与排针23的接地焊盘27的走线路径18的宽度在10mil～30mil之间，18mil～20mil更优；而自耦电感110的接地管脚111、112的焊盘与地过孔15的边缘距离分别为1mil～10mil，5mil～7mil更优，这种设计遵守“短”“粗”的原则，尽量减小雷击电流的泄放通道的阻抗。

在网络产品或设备中，自耦电感110后面连接共模电感120和隔离电容131、132，共模电感120可以抑制来自网口连接器30中的共模噪声，而隔离电容131、132可以隔离自来自网口连接器30中的低频噪声。自耦电感110、共模电感120及隔离电容131、132组成三级防护、隔离网络，输入到PHY芯片40中的雷击残压非常低，基本在PHY芯片40的允许范围内。同时自耦电感110、共模电感120及隔离电容131、132组成三级防护，确保网络产品或设备有安全隔离的作用。另外，在电路基板设计中，自耦电感110到共模电感120之间差分信号线，不能参考地平面；自耦电感110和共模电感120需排列整齐，且它们在同一水平线上。隔离电容131、132到共模电感120的差分线，不能参考地平面；隔离电容131、132到PHY芯片40之间差分线，必须严格控制100欧的阻抗，避免信号在传输过程中，阻抗不连续发生反射。

图5给出了网口滤波器10雷击电流在Wifi中继器上泄放的通道。图6给出了雷击电流在AC-DC电源板26泄放的通道。当瞬间的雷击电流注入到网口差分信号线20时，自耦电感110会快速泄放到其底层的导电体16上，经简短的PCB铜箔走线路径18，直接泄放到排针23的接地焊盘27，通过排针23迅速泄放到AC-DC电源板26的Y电容140，再释放到220V市电，最后泄放到大地。

在PCB设计及结构设计时，一定要注意，排针23的接地焊盘27要尽量靠近网口滤波器10摆放，尽量减小到它们之间的阻抗，为雷击电流提供一个低阻抗的泄放通道。另外，排针23到网口滤波器10之间不能靠近CPU(Central Processing Unit，中央处理器)、DDR(Data Direction Register，数据方向寄存器)或Wifi芯片等敏感器件，因为网口滤波器10附近可能会有残压，这样可能导致敏感器件的功能发生异常。

本例中，电路基板底层的面的导电体16的横截面积要尽量大(≧20mil)，最大程度降低背面的铜箔的阻抗，可以同时泄放4路～96路交换机中差分信号线上的雷击电流。如果有必要可以将自耦电感110背面的铜箔露铜处理，并在铜箔露铜印钢网，增加焊锡来降低的阻抗，并降低泄放雷击电流产生的瞬间热量。上述的网口滤波器10可以承受差模1kV，共模4kV的雷击，如果差模1K以上必须加TVS(Transient Voltage Suppressor，瞬态二极管)管。

图7给出了一个实施例中网口滤波器10在交换机的电路基板的布局布线图。图8给出了一个实施例中网口滤波器10在交换机的电路基板的顶层及底层布局布线图。图9给出了一个实施例中网口连接器30到网口滤波器10之间的差分信号线在电路基板的同层及相邻层布线图，其中图9中黑色填充的布线与斜线填充的布线在不同层。

在交换机主板的设计中，网口连接器30的接地焊盘17(与网口连接器30的外壳连接)与镙钉孔焊盘19(与交换机的机壳地连接器)要用铜箔连接起来，减小网口连接器30的接地焊盘17与机壳地之间的阻抗，对雷击的防护、ESD的泄放、EMI抑制都有帮助。交换机的机壳地通过电源三线中的地线与大地连接。需要注意的是：网口连接器30的接地焊盘17与铜箔连接时，要注意热焊盘的设计，避免出现散热太快，影响波峰焊接。

网口连接器30的接地焊盘17与镙钉孔焊盘19及它们之间的铜箔，离网口连接器30中差分信号线20要保持安全间距L1至少1mm(1mm≈39.37mil)；另外网口连接器30的外壳地管脚17与镙钉孔焊盘19之间铜箔到数字地、其它网络的信号(例如面板的指示灯、开关信号)保持安全间距L2至少1mm。

需要注意的是，网口连接器30到网口滤波器10之间差分信号线20，不能参考地平面(例如数字地、机壳地)。网口连接器30到网口滤波器10之间差分信号线20，尽量减小信号的换层，如果信号有交叉走不通情况，则需要换层，每根差分信号线20换层次数不能超过2个过孔，以减小信号在过孔上阻抗跳变，影响眼图质量。网口连接器30到网口滤波器10之间差分信号线20因无参考平面，所以此段差分信号线20在换层时，不需要地过孔相邻提供回流。

另外，网口连接器30到网口滤波器10之间的差分信号线20，同层的布线走向相同(即走线相互平行)的差分信号线20之间的间距L3要保持≧10mil，避免信号之间发生串扰。如果同层走线相互平行的差分信号线20之间的间距L3在15mil～20mil之间，控制走线相互平行的差分信号线段的长度H1在200mil之内，如果同层走线相互平行的差分信号线20之间的间距L3在13mil之间，控制走线相互平行的差分信号线段的长度H1在100mil～150mil之内。

网口连接器30到网口滤波器10之间分布相邻层的两条差分信号线20，布线走向相同的两条相邻的差分信号线20的垂直投影不重叠。比如，相邻层走线相互平行的差分信号线20的在同一层的垂直投影之间间距L4保持≧5mil，控制走线相互平行的差分信号线段的长度H2在40mil之内；相邻层走线相互平行的差分信号线20的在同一层的垂直投影之间间距L4保持≧10mil，控制走线相互平行的差分信号线段的长度H2在200mil之内；相邻层走线相互平行的差分信号线20的在同一层的垂直投影之间间距L4保持≧15mil，控制走线相互平行的差分信号线段的长度H2在300mil之内，避免信号之间发生串扰。禁止相邻两条差分信号线20之间重叠。

对于尺寸较大的交换机(例如24路交换机)网口连接器30到网口滤波器10之间的每对差分信号线20对内的线宽、线距、层叠设置必满足差分信号阻抗要求(例如100欧)，另外，差分信号线20的线宽最小不得小于2.5mil(推荐≧4mil)，否则走线过长，趋肤损耗非常大，影响眼图的质量。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种网口滤波器，包括第一输入端口、第二输入端口、第一输出端口及第二输出端口，其特征在于，还包括：

自耦电感，所述自耦电感两端管脚分别与所述第一输入端口和所述第二输入端口电气连接，所述自耦电感的中间抽头作为接地管脚接地；

共模电感，所述共模电感具有第一线圈和与所述第一线圈相互耦合的第二线圈，所述第一线圈的第一端电气连接所述第一输入端口，所述第二线圈的第一端电气连接所述第二输入端口；

第一隔离电容，所述第一隔离电容的第一端电气连接所述第一线圈的第二端，所述第一隔离电容的第二端电气连接所述第一输出端口；及

第二隔离电容，所述第二隔离电容的第一端电气连接所述第二线圈的第二端，所述第二隔离电容的第二端电气连接所述第二输出端口。

2.如权利要求1所述的网口滤波器，其特征在于，还包括第一旁路电容和第二旁路电容，所述第一旁路电容的第一端电气连接所述第一隔离电容的第二端，所述第一旁路电容的第二端接数字地，所述第二旁路电容的第一端电气连接所述第二隔离电容的第二端，所述第二旁路电容的第二端接数字地。

3.如权利要求1所述的网口滤波器，其特征在于，还包括第一分压模块和第二分压模块，所述第一隔离电容的第二端通过所述第一分压模块电气连接所述第一输出端口；所述第二隔离电容的第二端通过第二分压模块连接所述第二输出端口。

4.如权利要求1至3任一项所述的网口滤波器，其特征在于，所述自耦电感的接地管脚将泄放能量依次通过电源电路次级端的负极、Y电容、电源电路初级端的负极泄放到市电网络再到大地；或

所述自耦电感的接地管脚将泄放能量通过泄放电容及与所述泄放电容并联的TSS管泄放到设备机壳再到大地；或

所述自耦电感的接地管脚将泄放能量通过泄放电容及与所述泄放电容并联的电阻泄放到设备机壳再到大地；或

所述自耦电感的接地管脚将泄放能量通过泄放电阻泄放到设备机壳再到大地；或

所述自耦电感的接地管脚将泄放能量通过TSS管泄放到设备机壳再到大地。

5.如权利要求1至3任一项所述的网口滤波器，其特征在于，所述自耦电感布设于电路基板的第一外层，并与所述电路基板的任意布线层电气连接，且在所述电路基板的与所述第一外层相对的第二外层上设有一用于接地的导电体，所述导电体与所述自耦电感正相对，所述自耦电感的接地管脚通过开设于所述电路基板上的地过孔与所述导电体电气连接。

6.如权利要求5所述的网口滤波器，其特征在于，所述导电体为长条形，其宽度≧20mil；

在所述电路基板上，所述自耦电感的接地管脚的焊盘与所述地过孔的边缘距离为1mil～10mil；

在所述电路基板上，电气连接所述导电铜箔与所述接地焊盘的走线路径的宽度在10mil～30mil之间；

在所述电路基板上，用于焊接所述自耦电感的各个焊盘之间的边缘间距为12mil以上。

7.如权利要求1所述的网口滤波器，其特征在于，所述自耦电感包括第三线圈和第四线圈，所述第三线圈的第一端与所述第一输入端口电气连接，所述第四线圈的第一端与所述第二输入端口电气连接，所述第四线圈的第二端和所述第三线圈的第二端为中间抽头作为接地管脚用以接大地；

在电路基板上，同一差分信号线上的所述自耦电感与共模电感排布沿第一方向排布。

8.一种网络设备，其特征在于，包括网口连接器和多个网口滤波模块，所述网口滤波模块包括权利要求1至7任一项所述的网口滤波器，每个所述网口滤波器的第一输入端口和第二输入端口通过一对差分信号线与所述网口连接器连接。

9.如权利要求8所述的网络设备，其特征在于，同层的各对布线走向相同的差分信号线之间的最小距离≧10mil；相邻层布线走向相同的所述差分信号线在同一层的垂直投影不重叠；相邻层布线走向相同的所述差分信号线在同一层的垂直投影之间的最小距离≧5mil；所述差分信号线布线线宽≧4.5mil。

10.如权利要求9所述的网络设备，其特征在于，每根所述差分信号线换层次数不能超过2个过孔。