TWM575941U - Network signal noise filtering circuit - Google Patents

Abstract

本創作為有關一種網路訊號之雜訊濾除電路，該處理電路之第一連接端、第二連接端分別電性連接於網路連接器與網路晶片，當網路連接器傳輸網路訊號的過程受到電磁波或雜訊干擾時，便係透過複數共模電感將各電路通道的雜訊進行濾除，並經由複數耦合電容與複數自耦變壓器後，再透過該些自耦變壓器之中心抽頭接線共同電性連接以形成一延伸線，該延伸線電性連接一接地雜訊消除器後再連接至至少一接地端以進行電磁波或雜訊排除，並有效防止電磁波或雜訊回灌至電路通道中，以確保網路訊號傳輸品質更加穩定。

Description

網路訊號之雜訊濾除電路

本創作係提供一種網路訊號之雜訊濾除電路，尤指一種設置於網路連接器及網路晶片之間複數電路通道中，將該些電路通道並聯一接地雜訊消除器後再連接至接地端以進行電磁波或雜訊排除，並係有效防止電磁波或雜訊回灌至電路通道中，以確保網路訊號傳輸品質更加穩定。

按，現今電腦科技的快速發展，而桌上型電腦或筆記型電腦已普遍應用於工作或家庭休閒娛樂，而電腦亦朝運算功能強、速度快及體積小之方向邁進。光有電腦設備仍嫌不足，必須要搭配網路連接方能發揮至最大的效能，由於網路通訊技術也正在迅速蓬勃發展中，並將人們生活、學習、工作與休閒帶入另一有別以往的嶄新境界，使人與人之間即係透過網路通訊相互傳輸所需即時資訊、廣告宣傳或往來郵件等，同時藉由網路搜尋各種資訊、即時通訊或線上遊戲等，讓人們與網路之間關係更為熱絡且密不係分，且網路資訊的無遠弗界及不受時間、地點或空間等的限制，並係供上傳、下載、備份各種所需的應用，提供日常生活或工作上、求學或詢答等多方面的問題交流、解答等，亦係透過各種網路平台進行購物、資訊分享、心得交流等，則使網際網路的應用更為盛行不衰，不論男女、老少均參與應用行列之中。

而一般的電子產品應用時，其內部之電路板、主機板等，因包含電子電路佈局及各式電子零組件等，透過該些電子電路及電子零組件之間的電子訊號傳輸，以供電子產品進行文書處理、執行應用程式等作業，然該些電子電路及電子零組件之間進行電子訊號傳輸時，彼此間經常會產生雜訊或電磁波等之干擾，進而影響電子訊號傳輸之的不穩定或中斷等；另，係利用電子產品(如電腦主機、筆記型電腦、平版電腦或智慧型手機等)連線網際網路的部分，係係透過使用電纜連接及無線傳輸等二種方式來傳輸資料。而於電纜連接技術便需裝設有網路連接器來進行電子產品與網際網路的電性連接，提供網路服務業者為了滿足使用者的需求，且隨著網通設設備的演進，網路上係傳輸的資料容量也越來越大，從10Mbps到100Mbps或1Gbps，目前較為先進之光纖網路傳輸速度係達到10Gbps以上，然而，一般網路的類型根據電子產品所涵蓋的地理範圍，大致上係區分為區域網路、都會網路、廣域網路、無線網路、互聯網路等類型，而在進行網路訊號之連結、上傳、下載等傳輸作業時，必須透過網路連接器連接網路訊號線纜後、再電性連接至電子產品之主機板，透過網路連接器將網路線纜之網路訊號傳輸至電子產品的主機中，以供電子產品之主機板係以取得網路訊號，但網際網路的訊號傳輸至電腦主機時，容易夾帶外部雜訊、電磁波等，亦會影響連線網際網路之電子訊號不穩定或中斷等。

電子產品於連線網際網路時，特別容易受到外部雜訊、電磁波或突波等干擾，而影響網路連線品質，故有業者研發出濾波模組，透過電子線路中設置電容或電感等各式電子元件等，達到濾除雜訊之效果， 但因電子線路中設置電容或電感等，除了濾波模組在實際加工作業相當耗時費工，且因各式電子元件的體積大、且佔空間，並不符合現今電子產品講究輕、薄、短、小之設計理念的訴求，則濾波模組於實際實施時，仍存在諸多缺失有待改善。

再者，因應全球電競產業的堀起或其他需要高速影音處理的環境中，而電競產業所應用的電腦設備常常需要進行超頻執行作業，雖然超頻帶來更快的執行速度，但中央處理器、記憶體、儲存裝置及網路相關零組件等皆產生更多雜訊及電磁波(EMI)，尤其設於網路連接器至網路晶片之間的雜訊濾除電路，因雜訊信號太大無法做有效濾除，導致雜訊回灌至網路連接器至網路晶片之間的電路通道中，如此便造成網路連線品質不佳的狀況，而有待從事此行業者加以改善解決。

故，創作人有鑑於上述之問題與缺失，乃搜集相關資料，經由多方評估及考量，並以從事於此行業累積之多年經驗，經由不斷試作及修改，始設計出此種網路訊號之雜訊濾除電路的新型專利誕生者。

本創作之主要目的乃在於該處理電路之第一連接端與第二連接端之間為連接有電路通道，並於任二相鄰之電路通道間皆並聯有共模電感，且各電路通道上相鄰於共模電感一側處分別串聯有耦合電容，以及任二相鄰電路通道間分別並聯有自耦變壓器，便係將電路通道傳輸網路信號中含帶之電磁波或雜訊進行濾除，此種處理電路係透過自耦變壓器所連接延伸線電性連接於接地雜訊消除器後再連接至接地端之電路設計。

本創作之次要目的乃在於該處理電路之第一連接端、第二 連接端分別電性連接於網路連接器與網路晶片，當網路連接器傳輸網路訊號的過程受到電磁波或雜訊干擾時，便係透過複數共模電感將各電路通道的雜訊進行濾除，並經由複數耦合電容與複數自耦變壓器後，再透過該些自耦變壓器之中心抽頭接線共同電性連接以形成一延伸線，該延伸線電性連接一接地雜訊消除器後再連接至至少一接地端以進行電磁波或雜訊排除，並有效防止電磁波或雜訊回灌至電路通道中，以確保網路訊號傳輸品質更加穩定。

1‧‧‧處理電路

10‧‧‧電路板

11‧‧‧第一連接端

12‧‧‧第二連接端

13‧‧‧電路通道

14‧‧‧耦合電容

15‧‧‧自耦變壓器

151‧‧‧中心抽頭接線

152‧‧‧延伸線

16‧‧‧接地雜訊消除器

161‧‧‧一次側之第一接線端

162‧‧‧一次側之第二接線端

163‧‧‧二次側之第一接線端

164‧‧‧二次側之第二接線端

171‧‧‧第一接地端

172‧‧‧第二接地端

18‧‧‧電阻

2‧‧‧共模電感

3‧‧‧網路晶片

4‧‧‧網路連接器

5‧‧‧主機板

51‧‧‧網路連接埠

52‧‧‧直流輸入埠

53‧‧‧高畫質多媒體介面埠

54‧‧‧顯示埠

55‧‧‧接地區

56‧‧‧接地區

第一圖 係為本創作網路訊號之雜訊濾除電路之電路圖。

第二圖 係為本創作之第一實施電路的功能方塊圖。

第三圖 係為本創作之第二實施電路的功能方塊圖。

第四圖 係為本創作之接地雜訊消除器電性連接第一、二接地端之第一實施例圖。

第五圖 係為本創作之接地雜訊消除器電性連接第一、二接地端之第二實施例圖。

為達成上述目的與功效，本創作所採用之技術手段及其構造、實施之方法等，茲繪圖就本創作之較佳實施例詳加說明其特徵與功能如下，俾利完全瞭解。

請參閱第一、二、三圖所示，係為本創作之網路訊號之雜訊濾除電路之電路圖、第一實施電路的功能方塊圖、第二實施電路的功能 方塊圖，由圖中所示係清楚看出本創作之網路訊號之雜訊濾除電路，係包括處理電路1、共模電感2、網路晶片3及網路連接器4，其中：該處理電路1設置於一電路板10上，具有電性連接於一網路連接器4之一第一連接端11及電性連接於一網路晶片3之一第二連接端12，該第一連接端11及該第二連接端12之間具有複數電路通道13；複數共模電感2串聯電性連接於該處理電路1之該些電路通道13；複數耦合電容14串聯電性連接於該處理電路1之該些電路通道13；複數自耦變壓器15並聯電性連接於該處理電路1任二相鄰之電路通道13之間，該些自耦變壓器15之中心抽頭接線151共同電性連接以形成一延伸線152；一接地雜訊消除器16與該些自耦變壓器15之該延伸線152電性連接，該接地雜訊消除器16再電性連接於至少一接地端。

該接地雜訊消除器16係為一自耦變壓器所構成，該接地雜訊消除器16之二次側之第一接線端163與該延伸線152形成電性連接，且該接地雜訊消除器16之一次側之第二接線端162與其二次側之第一接線端163做一電性連接即係由隔離變壓器變成自耦變壓器，該接地雜訊消除器16之一次側之第一接線端161與其二次側之第二接線端164做一電性連接以形成自耦變壓器，而該接地雜訊消除器16之一次側之第二接線端162電性連接於第一接地端171，該接地雜訊消除器16之二次側之第一接線端163電性連接於第二接地端172，以構成該接地雜訊消除器16之電性連接。於實際使用時，該接地雜訊消除器16與該第一接地端171或該第二接地端172之間更設有一電阻18，該電阻18之較佳實施電阻值為0歐姆(Ω)，藉由該電阻18之設置 ，可避免接地雜訊消除器16與該第一接地端171或該第二接地端172之接線過長所形成天線效應。

請參閱第四圖所示，係為本創作之接地雜訊消除器電性連接第一、二接地端之第一實施例圖，其中接地雜訊消除器16所電性連接之第一接地端171係設置於一主機板5之一直流輸入埠(DC-in)52的接地區55，其所電性連接之第二接地端172係設置於該主機板5之一高畫質多媒體介面埠(HDMI)53及顯示埠(DP)54共用的接地區。本實施例適用於網路連接埠51與直流輸入埠52設於『ㄇ』字型接地區55之同一側，而高畫質多媒體介面埠53及顯示埠54設於ㄇ』字型接地區55之另一側，以使濾除雜訊效果達到最佳化。

請參閱第五圖所示，係為本創作之接地雜訊消除器電性連接第一、二接地端之第二實施例圖，其中接地雜訊消除器16所電性連接之第一接地端171係設置於一主機板5之一顯示埠(DP)54的接地區56，其所電性連接之第二接地端係設置於該主機板5之一高畫質多媒體介面埠(HDMI)的接地區56。本實施例適用於網路連接埠51、直流輸入埠52、高畫質多媒體介面埠53及顯示埠54設於『一』字型接地區56之同一側，以使濾除雜訊效果達到最佳化。

上述處理電路1之第一連接端11分別電性連接於網路連接器4之端子組，並由各第二連接端12分別電性連接於網路晶片3之接腳組，而網路晶片3與處理電路1較佳實施為設置於電路板10上，並由電路板10連接於外部之網路連接器4(如第二圖所示)，但於實際應用時，亦係將網路連接器4與處理電路1為設置於電路板10上，或者是係 進一步將電路板10設置於網路連接器4內部後，再由電路板10連接於外部線路板上之網路晶片3(如第三圖所示)；另，電路板10係進一步設置有供電源(如乾電池、充電電池、鋰電池或鈕釦型水銀電池等，或者是係透過電源線連接於外部市電之電源等進行供電)，並由電路板10提供處理電路1、網路晶片3及網路連接器4所需之電源，惟此部分有關於網路晶片3與網路連接器4如何進行連接及其配置的方式係為現有技術之範疇，且該細部之構成並非本案之創設要點，所以不再做贅述。

另，該處理電路1一側電性連接於網路連接器4之第一連接端11上為具有八個接腳(各接腳分別為MD0+、MD0-、MD1+、MD1+、MD2+、MD2-、MD3+及MX3-，僅是作為各接腳區分之編號，各編號仍係視實際設計需求變換，非因此即侷限本創作之專利範圍)；且處理電路1另一側電性連接於網路晶片3之第二連接端12亦具有八個端子腳(各端子腳分別為MX0+、MX0-、MX1+、MX1-、MX2+、MX2-、MX3+及MD3-，僅作為各端子腳區分之編號，各編號係視實際設計需求變換，非因此即侷限本創作之專利範圍)。

當本創作之處理電路1於實際應用時，若網路連接器4之端子組傳輸網路訊號的過程中接收到外部雜訊或電磁波時，係透過網路連接器4傳輸至處理電路1之各電路通道13，並經由各自耦變壓器15的耦合作用將該雜訊或電磁波予以濾除，該些自耦變壓器15之中心抽頭接線151共同電性連接以形成一延伸線152，而接地雜訊消除器16與該些自耦變壓器15之該延伸線152電性連接，該接地雜訊消除器16 再電性連接至一第一接地端171及第二接地端172，此種處理電路1係透過自耦變壓器15所連接延伸線152電性連接於接地雜訊消除器16後再連接於至少一接地端之電路設計，有效防止電磁波或雜訊回灌至電路通道中，以確保網路訊號傳輸品質更加穩定。

上述處理電路1位於各電路通道13上所分別串聯之耦合電容14的電容值為係介於0.03μF~1.0μF之間，較佳實施電容值係為0.1μF，而處理電路1位於任二相鄰之電路通道13間所分別並聯之自耦變壓器15感應值為係介於30μH~350μH之間，直流阻值(DCR)係為0.5~2歐姆之間，該自耦變壓器15較佳實施之感應值為80μH，直流阻值為1歐姆。

當網路連接器4傳輸網路訊號的過程中接收到外部電磁波(Electro Magneic Susceptibility，EMS)或雜訊(Noise)等干擾時，為了改善上述各耦合電容14與自耦變壓器15的電容值或感應值太大或太小造成網路訊號中含帶雜訊不易濾除的情況發生，便係透過各共模電感2進行濾波處理，並將各電路通道13中之雜訊經由各耦合電容14與自耦變壓器15後，再透過與該些自耦變壓器15之該延伸線152電性連接之接地雜訊消除器16，該接地雜訊消除器16再電性連接至一第一接地端171及第二接地端172進行排除，以濾除各電路通道13中之雜訊干擾，且係符合檢測規範(IEEE通信協定)之要求，使網路訊號係透過電路通道13穩定的傳輸至網路晶片3進行處理，以避免訊號傳輸的過程中產生不穩定或中斷等情況，而使網路訊號傳輸的品質更加穩定。

再者，並依據處理電路1之各電路通道13傳輸網路訊號時，各頻段的訊號中含帶之雜訊多寡不一，且各電路通道13進行訊號傳輸的過程中，若是其他訊號進入而產生電磁波或雜訊干擾之情況發生，便係藉由共模電感2濾除網路訊號中含帶之雜訊，但於實際應用時，亦係依實際應用或電路設計作電感值之高低調整，以提升高頻網路訊號傳輸之穩定性。

故，本創作為主要針對該處理電路之第一連接端、第二連接端分別電性連接於網路連接器與網路晶片，當網路連接器傳輸網路訊號的過程受到電磁波或雜訊干擾時，便係透過複數共模電感將各電路通道的雜訊進行濾除，並經由複數耦合電容與複數自耦變壓器後，再透過該些自耦變壓器之中心抽頭接線共同電性連接以形成一延伸線，該延伸線電性連接一接地雜訊消除器後再連接至接地端以進行電磁波或雜訊排除，並係有效防止電磁波或雜訊回灌至電路通道中，以確保網路訊號傳輸品質更加穩定。惟，以上所述僅為本創作之較佳實施例而已，非因此即侷限本創作之專利範圍，故舉凡運用本創作說明書及圖式內容所為之簡易修飾及等效結構變化，均應同理包含於本創作之專利範圍內，合予陳明。

綜上所述，本創作上述之網路訊號之雜訊濾除電路於實際執行、實施時，為確實能達到其功效及目的，故本創作誠為一實用性優異之研發，為符合新型專利之申請要件，爰依法提出申請，盼 審委早日賜准本案，以保障創作人之辛苦研發、創設，倘若 鈞局審委有任何稽疑，請不吝來函指示，創作人定當竭力配合，實感德便。

Claims (10)

1. 一種網路訊號之雜訊濾除電路，包括：一處理電路，設置於一電路板上，具有電性連接於一網路連接器之一第一連接端及電性連接於一網路晶片之一第二端連接端，該第一連接端及該第二連接端之間具有複數電路通道；複數共模電感，串聯電性連接於該處理電路之該些電路通道；複數耦合電容，串聯電性連接於該處理電路之該些電路通道；複數自耦變壓器，並聯電性連接於該處理電路任二相鄰之電路通道之間，該些自耦變壓器之中心抽頭接線共同電性連接以形成一延伸線；以及一接地雜訊消除器，與該些自耦變壓器之該延伸線電性連接，該接地雜訊消除器再電性連接於至少一接地端。
2. 如申請專利範圍第1項所述網路訊號之雜訊濾除電路，其中該接地雜訊消除器係為一自耦變壓器所構成，該接地雜訊消除器之二次側之第一接線端與該延伸線形成電性連接，且該接地雜訊消除器之一次側之第一接線端與其二次側之第二接線端做一電性連接以形成自耦變壓器，而該接地雜訊消除器之一次側之第二接線端電性連接於第一接地端，該接地雜訊消除器之二次側之第一接線端電性連接於第二接地端，以構成該接地訊消除器之電性連接。
3. 如申請專利範圍第2項所述網路訊號之雜訊濾除電路，其中該接地雜訊消除器所電性連接之第一接地端係設置於一主機板之一直流輸入埠的接地區，其所電性連接之第二接地端係設置於該主機板之一高畫質 多媒體介面埠及顯示埠共用的接地區。
4. 如申請專利範圍第2項所述網路訊號之雜訊濾除電路，其中該接地雜訊消除器所電性連接之第一接地端係設置於一主機板之一顯示埠的接地區，其所電性連接之第二接地端係設置於該主機板之一高畫質多媒體介面埠的接地區。
5. 如申請專利範圍第2項所述網路訊號之雜訊濾除電路，其中該接地雜訊消除器與該第一接地端之間更設有一電阻，該電阻之較佳實施電阻值為0歐姆(Ω)。
6. 如申請專利範圍第2項所述網路訊號之雜訊濾除電路，其中該接地雜訊消除器與該第二接地端之間更設有一電阻，該電阻之較佳實施電阻值為0歐姆(Ω)。
7. 如申請專利範圍第1項所述網路訊號之雜訊濾除電路，其中該處理電路位於各電路通道上所分別串聯之耦合電容的電容值為係介於0.03μF~1.0μF之間。
8. 如申請專利範圍第7項所述網路訊號之雜訊濾除電路，其中該耦合電容的電容值較佳實施電容值係為0.1μF。
9. 如申請專利範圍第1項所述網路訊號之雜訊濾除電路，其中該處理電路位於任二相鄰之電路通道間所分別並聯之自耦變壓器感應值為係介於30μH~350μH之間，直流阻值係為0.5~2歐姆之間。
10. 如申請專利範圍第9項所述網路訊號之雜訊濾除電路，其中該自耦變壓器之較佳感應值為80μH，較佳直流阻值為1歐姆。