CN2433780Y - 抗噪声干扰网路转接器 - Google Patents

Abstract

一种同轴电缆分支、分配及终端抗噪声干扰网路转接器,它是将已有的单层金属屏蔽外壳,增加为多层金属屏蔽外壳,此多层屏蔽盒使用一层顺磁性材料一层逆磁性材料交替组合,各层盒体相互隔离,仅在各端口相连,该连接可以使用同轴电容器高频连接。各端口串入传输线变压器,接头内外导体均使用紧固件压接,终端转接器使用同轴平衡滤波器及静噪开关。从而全面改善了网路转接器的抗干扰能力。

Description

抗噪声干扰网路转接器

本实用新型涉及一种信息传输网路的同轴电缆分支、分配及终端转接器，并且是一种抵抗噪声干扰的网路转接器。

目前公知的网路转接器(有线电视网的分支器、分配器、终端盒，电信网的分支分配转接器及用户终端转接盒等)，是一种信息网路工程转接、分接、终接的无源网路器材。转接器都有一个输入接口，一到十几个输出接口，通常输出电平相同的转接器称其为“分配转接器”，简称“分配器”，有两个输出端的称为“二分配器”，有四个输出端的称为“四分配器”等，而有一个高电平输出端，数个低电平输出端的转接器，称为“分支转接器”简称“分支器”，有几个低电平输出端的就简称为“几分支器”，转接器输出接终端设备的称其为“终端转接器”，简称“终端盒”或“用户盒”。转接器内部电路，一般主要由传输线变压器及匹配电路构成，不同圈比的传输线变压器构成各种接口电平的分支、分配转接器。而终端转接器内部电路根据不同用途有时还有滤波器、控制开关等组成。转接器电路则封装在一个单层金属屏蔽盒内，单层屏蔽盒对各种干扰信号的屏蔽性能是有限的，因此不能满足信息网路发展的需要。转接器各输入、输出端口与网路输入、输出同轴电缆的连接，均使用电缆头弹性压接，这对长期工作于日晒雨淋下的网路转接器来说是不合适的，尤其是过流型网路(中继放大器的供电是经网路电缆集中供电的)，大电流通过接头，老化很快，接触电阻增大则噪声就增加。信息传输网的频带已扩展到5～1000MHZ，在这样宽的频带内各种电器、雷电、无线电、高频工业设备等干扰十分严重。美国HP公司RONHYANCE先生曾用频谱仪接到电视机上连续开关电视机，频谱仪在5～40MHZ内测出电火花冲激噪声，他说：如果在晚间成千上万台电视机开关机产生的噪声干扰，对网络反向传输(上行)将是灾难性的。“广播电视技术”97年11期刊登“万户光节点HFC双向网络反向噪声分析”一文介绍了深圳HFC试验网噪声干扰状况，结论是：干扰严重，很难满足数据及话音传输要求。同刊98年第8期刊登“HFC网反向通道应用中的噪声问题”一文介绍了上海实验网噪声干扰的70％来自用户终端。“中国有线电视技术交流”刊登“HFC网上行通道的噪声干扰”一文介绍了大连市实验网600户系统，上行通道干扰为65db，而2000户系统则干扰高达80db，网越大干扰越严重。日本爱崎公司为此研制了“可关断”通信放大器，在遇到噪声干扰时关断放大器，以免整个网路通信中断，关断一个放大器，几十个用户就要中断通信，这里关那里关，此网还有多大实用价值？总之噪声干扰已影响到信息通信网路的顺利发展。

本实用新型的目的是提供一种信息传输网路同轴电缆转接器，而且是一种采取多种措施增强抗噪声干扰能力的网路转接器。

本实用新型的目的是这样实现的：1、使用多层金属屏蔽盒，用来提高转接器对外来噪声干扰的屏蔽性能。屏蔽盒可使用任何对电磁场有屏蔽作用的材料制成，但不同材料效果相差甚远，而盒体厚度则与集肤深度有关。使用一层顺磁性材料(如铁板、铁氧体、坡膜合金、硅钢片等)，一层逆磁性材料(如铜、铝、铅锌合金等)交替组合成多层屏蔽盒体，更有利于对电场、磁场的屏蔽。多层盒体可以处处相连，但最好是各层盒体分开，相互绝缘，仅在转接器各输入输出转接端口处相连接，这就是常讲的“一点接地”，这“一点接地”也可以是通过“同轴电容器”来实现，也就是在转接器各输入输出转接端口，将同轴电容器的一个极板焊接在内盒体上，而另一个极板则焊接在外盒体上，通过此同轴电容器将内外盒体连接起来，这是一种高频连接。电容器的电容量选择在工作频率范围内转接器各端口都有连续匹配的特性阻抗，使信号无损失的通过。而低于此频率的50HZ工频及雷电冲击电压则不能通过，由此构成一种防漏电(此漏电安全电压取决于内外盒体的距离以及同轴电容器介质的绝缘强度)伤害的网路转接器，一般是终端转接器才有这种功能要求。2、网路转接器各端接口与网路输入、输出同轴电缆连接时，其电缆内导体、外导体以及防护套均分别使用紧固件和转接器相应部分压接，从而改善转接器连接性能。3、传输线变压器的带宽已超过1GHZ尤其是使用同轴电缆绕制的传输线变压器，频带更宽，并且在宽频带内还有连续稳定的特性阻抗。一个1∶1的传输线变压器，对于阻抗匹配的同轴传输信号，衰减甚微，而对传输电缆线外导体及转接器屏蔽盒感应串入的干扰信号，由于信源阻抗不匹配也不同轴，则变压器就相当是一只阻流圈，衰减很大。以此原理我们在转接器各转接端口串接一只1∶1传输线变压器，用来阻止干扰信号通过，也就是提高了转接器的抗干扰能力。此传输线变压器也可以是使用高频高导磁率环形磁体(简称磁环)套在转接器输入、输出网路同轴电缆线上而构成的传输线变压器，效果相同。4、网路终端转接器常使用高、低通滤波器来分割上行通道和下行通道的工作频率，此滤波器使用同轴平衡高、低通滤波器可进一步减少干扰机率。5、网路终端转接器在其上行通道端口接入静噪开关，工作时接通此端口，不工作时关断此端口，又可减少噪声干扰串入的机会。此静噪开关可以是一只手动通断开关，使用二极管开关，在终端设备开机工作时给一导通电流、二极管导通、转接器上行通道接通，当终端设备关机后，无导通电流、二极管开路、上行通道被关断，干扰噪声就无法串入。

本实用新型由于采用多层、相互隔离、不同物理性能材料构成的屏蔽盒，可做到所需要的最高屏蔽性能，这是现有产品做不到的。而各层小盒之间采用分布参数极小的同轴电容器连接，实现了漏电隔离，又可保证在很宽的工作频率内转接器有连续良好匹配的特性阻抗，这是目前使用两只集中参数园片电容器构成的防漏电伤害终端转接器无法实现的。现有转接器的转接接口，均使用电缆头弹性压接，弹片压力有限，并且容易老化，尤其是目前电缆网路多为集中供电方式，转接器接头要通过数安培的电流，接点更容易老化，接点老化易产生火花，烧黑的接点接触电阻更大，产生的噪声也更大。本新型对内导体、外导体、防护套均分别使用紧固件压接，紧密连接可保证转接器长期稳定的高性能完成转接任务。在转接器各输入、输出转接端口接入传输线变压器，还可阻止前方串入的干扰信号，这也是现有产品没有的。在终端转接器内使用同轴平衡滤波器以及静噪开关，均可进一步减少噪声干扰串入的机会。总之本实用新型采取多项措施，全面改变了这一传统网路转接器材的面貌，提高了转接器的抗干扰能力，适应了信息网路升级需要。

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。

图1是本实用新型的构造原理图。图2是本实用新型用做终端转接器时的电路原理图。图3是同轴电容器构造图。图4是同轴平衡滤波器电原理图。

图中1是内屏蔽盒盒体，2是外屏蔽盒盒体，3是转接器印刷电路板，4是同轴电容器，5是高频高导磁率环形磁体，6是内导体紧固件，7是外导体转接套管，8是电缆固定卡，9是电缆卡紧固螺钉，10是塑料盒，11是高通滤波器，12是低通滤波器，13是静噪开关，14是同轴电容器的陶瓷介质片，15、16是同轴电容器的两个极板，17是转接器连接网路的输入接口，18是反传上行通道的转接口，19、20是下行通道的输出接口。

图1是本实用新型实施例构造原理图，对于需要防止漏电伤害的终端转接器：图中同轴电容器(4)的一个极板焊接在内屏蔽盒体(1)上，而另一个极板则焊接在外屏蔽盒体(2)上，经同轴电容器将内外屏蔽盒体连接起来。高频高导磁率环形磁体(5)套在外导体转接套管(7)上(磁体越宽对干扰衰减越大)。输入端口(17)的外导体转接套管(7)经过同轴电容器(4)和外屏蔽盒体(2)焊接在内盒体(1)上与外屏蔽盒体(2)绝缘，其余端口(18)、(19)、(20)的外导体转接套管(7)则焊接在外屏蔽盒体(2)上。转接器输入、输出同轴电缆的外导体及护套经电缆卡(8)电缆卡紧固螺钉(9)压接在外导体转接套管(7)上，紧固螺钉(9)的螺母压铸在塑料外壳(10)上，也可以是焊接在外屏蔽盒体(2)上，如果(8)是一个环形紧固环，也可以由(7)支撑，而不固定在任何盒体上。电缆内导体则由内导体紧固件(6)压接固定在转接器电路板相应接点上。

对于不需要防止漏电伤害的转接器：则塑料外壳(10)可以不用，同轴电容器(4)也不需要，仅将全部外导体转接套管(7)延长并同时焊接在内屏蔽盒体(1)和外屏蔽盒体(2)上，构成“一点接地”，其余均同防漏电伤害转接器。

图2是终端转接器的电路原理图，转接器输入端口(17)与网路连接，输入信号一路经高通滤波器(11)分割出下行通道经端口(19)、(20)输出。另一路经低通滤波器(12)分割出上行通道，经端口(18)接反传终端设备。静噪开关电路(13)，由二极管开关D和限流电阻R组成(当然也可以由一简单手动通断开关代替)，当终端设备开机工作时，经(18)提供数毫安到十几毫安的电流经D和R入地，由于D导通，转接器接通工作。当终端设备关机后，没有电流流经D，则二极管D不导通，上行通道则被关断，从而减少干扰串入的机会。图2电路装入图1内屏蔽盒体(1)内就构成一只抗噪声干扰的网路终端转接器。

图3是同轴电容器构造图，介质片(14)是一只有中心孔的同心园形陶瓷介质片，在其两面被银构成电容器的两个电极，介质片厚度决定防漏电的安全电压，而介质片的介电常数及电极面积则取决于转接器最低工作频率(一般为5MHZ)。介质片的中心孔一般等于或大于外导体转接套管(7)的直径。

图4是同轴平衡滤波器电路原理图，传输线变压器T1和T2将单端不平衡电路转为对地平衡电路，而Z则为电抗元件，其值取决于工作频率和滤波器的性能要求。用此同轴平衡滤波器构成图2的高通滤波器(11)和低通滤波器(12)，可改善转接器的抗干扰性能。

Claims (9)

1、一种同轴电缆分支、分配及终端抗噪声干扰网路转接器，使用金属屏蔽做转接器的外壳，它有一个输入端口，多个输出端口，输入、输出端口之间使用传输线变压器、滤波器、开关构成电路转换和连接，其特征是：使用多层金属构成屏蔽外壳。

2、根据权利要求1所述的抗噪声干扰网路转接器。其特征是：各层屏蔽盒体分别使用一层顺磁性材料、一层逆磁性材料交替组合成多层屏蔽盒。

3、根据权利要求1所述的抗噪声干扰网路转接器，其特征是：各层屏蔽盒体相互隔离，仅在转接器各输入、输出转接端口处相连。

4、根据权利要求1或3所述的抗噪声干扰网路转接器，其特征是：使用同轴电容器在转接器各输入、输出转接端口处将内外盒体连接起来，也就是将同轴电容器(4)的一个极板(15)焊接在内盒体(1)上，另一个极板(16)焊接在外盒体(2)上。

5、根据权利要求1所述的抗噪声干扰网路转接器，其特征是：转接器各输入、输出转接端口与网路同轴电缆之内导体、外导体以及电缆护套的连接均使用紧固件压接。

6、根据权利要求1所述的抗噪声干扰网路转接器，其特征是：在转接器各输入、输出转接端口串接传输线变压器。

7、根据权利要求1或6所述的抗噪声干扰网路转接器，其特征是：用高频、高导磁率环形磁体套在网路输入、输出同轴电缆线上。

8、根据权利要求1所述的抗噪声干扰网路终端转接器，其特征是：使用同轴平衡高通滤波器，同轴平衡低通滤波器构成上、下行通道频率分割滤波器。

9、根据权利要求1或8所述的抗噪声干扰网路终端转接器，其特征是：在转接器上行通道端口接入静噪开关(13)。