專利名稱：提高信號(hào)端口抗擾度的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信技術(shù)，更具體地說(shuō)，涉及一種提高通信設(shè)備的信號(hào)端口抗擾度的裝置。
背景技術(shù)：
信號(hào)端口的抗干擾能力是保證通信設(shè)備能正常運(yùn)行的關(guān)鍵。隨著通信設(shè)備的發(fā)展，通信設(shè)備應(yīng)用的環(huán)境越來(lái)越復(fù)雜和惡劣，因此對(duì)信號(hào)端口的抗干擾能力提出了越來(lái)越高的要求；另一方面隨著市場(chǎng)準(zhǔn)入法規(guī)的不斷健全，對(duì)信號(hào)端口所在設(shè)備系統(tǒng)的電磁發(fā)射(或稱為電磁輻射)也提出了嚴(yán)格的要求。
而現(xiàn)有技術(shù)一般采取同軸信號(hào)線單端接地這種方案，如圖1所示，該裝置包括設(shè)備1、設(shè)備2以及同軸信號(hào)線，所述同軸信號(hào)線的一端接在設(shè)備1的信號(hào)發(fā)端，另一端接在設(shè)備2的信號(hào)收端。該方案采用同軸信號(hào)線一端接地(例如，采取信號(hào)發(fā)端接地)，另一端不接地，即同軸信號(hào)線收端不接地。這樣可以解決地環(huán)路干擾問(wèn)題和地電位差問(wèn)題。
地環(huán)路是指相互互連的兩個(gè)設(shè)備(即設(shè)備1與設(shè)備2)的互連線與地線構(gòu)成的環(huán)路。當(dāng)環(huán)路所在空間存在電磁場(chǎng)時(shí)，就會(huì)造成地環(huán)路問(wèn)題，地環(huán)路問(wèn)題可以在互連的兩設(shè)備接于同一地排的情況下存在。
地電位差是指相互互連的兩個(gè)設(shè)備接地點(diǎn)的電位差，通常由于兩個(gè)設(shè)備接地線接于不同的接地排而引起。當(dāng)在同軸互連線兩端接地的情況下，同軸互連線上會(huì)形成電流造成地環(huán)路問(wèn)題。
但是，采取上述這種方案會(huì)存在以下缺點(diǎn)(1)信號(hào)端口的電磁發(fā)射會(huì)增大；(2)信號(hào)端口的抗靜電和浪涌能力會(huì)降低；(3)不能解決信號(hào)線耦合干擾問(wèn)題；(4)若不存在地環(huán)路和地電位差問(wèn)題時(shí)(有時(shí)候會(huì)不存在地環(huán)路和地電位差問(wèn)題)，為了不影響信號(hào)端口的抗干擾能力，可以將信號(hào)收端同軸信號(hào)線外皮設(shè)計(jì)成接地與不接地這兩種可選方式，但是將其設(shè)計(jì)成可選方式實(shí)現(xiàn)起來(lái)成本高，占用空間大，而且由于空間的限制難以實(shí)現(xiàn)。
于是，采取了另一種電容接地方案，如圖2所示。該裝置也包括設(shè)備1、設(shè)備2以及同軸信號(hào)線，所述同軸信號(hào)線的一端接在設(shè)備1的信號(hào)發(fā)端，另一端接在設(shè)備2的信號(hào)收端。該方案利用同軸信號(hào)線外皮的一端接地，另一端通過(guò)電容接地，這種方案雖然也解決了地環(huán)路問(wèn)題和地電位差問(wèn)題，并且對(duì)靜電放電(Electrostatic discharge，簡(jiǎn)稱ESD)和電磁發(fā)射(Electromagnetic emission，簡(jiǎn)稱EMI)問(wèn)題也有了改進(jìn)，但是還存在以下缺點(diǎn)(1)信號(hào)端口的電磁發(fā)射大的問(wèn)題雖然有了改善，但還會(huì)比同軸信號(hào)線雙端接地時(shí)大；(2)信號(hào)端口的抗浪涌能力雖然有了改善，但還會(huì)比同軸信號(hào)線雙端接地時(shí)降低；(3)不能解決信號(hào)線耦合干擾問(wèn)題；(4)若采用帶電容的同軸連接器來(lái)減少對(duì)信號(hào)端口的電磁發(fā)射和抗干擾能力的影響，但是實(shí)現(xiàn)起來(lái)成本高，占用空間大，而且也會(huì)由于空間的限制而難以實(shí)現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述電磁發(fā)射大、信號(hào)線間近場(chǎng)耦合干擾、抗靜電以及抗浪涌能力低的缺陷，提供一種提高通信設(shè)備的信號(hào)端口抗擾度的裝置。
本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是構(gòu)造一種提高信號(hào)端口抗擾度的裝置，包括信號(hào)線、作為信號(hào)發(fā)端的第一設(shè)備以及作為信號(hào)收端的第二設(shè)備，所述信號(hào)線的一端接在第一設(shè)備的信號(hào)端口的發(fā)端高電平端子和發(fā)端低電平端子上，另一端接在第二設(shè)備的信號(hào)端口的收端高電平端子和收端低電平端子上，所述第一、二設(shè)備均設(shè)有與其電平端子相連接的變壓器，在至少一個(gè)電平端子與變壓器之間串接電容。
在本發(fā)明所述的裝置中，所述裝置若應(yīng)用在非平衡傳輸系統(tǒng)中，則所述信號(hào)線雙端接地。
在本發(fā)明所述的裝置中，所述裝置若應(yīng)用在平衡傳輸系統(tǒng)中，則在所述發(fā)端高電平端子、變壓器之間和在所述發(fā)端低電平端子、變壓器之間同時(shí)串接電容，和/或在所述收端高電平端子、變壓器之間和在所述收端低電平端子、變壓器之間同時(shí)串接電容。
在本發(fā)明所述的裝置中，所述信號(hào)線雙端通過(guò)其外皮接地，并且在其設(shè)備內(nèi)部將所述信號(hào)發(fā)端低電平端子和/或?qū)⑺鲂盘?hào)收端低電平端子接地。
在本發(fā)明所述的裝置中，所述信號(hào)線雙端通過(guò)其外皮接地，或在其設(shè)備內(nèi)部將所述信號(hào)發(fā)端低電平端子和/或?qū)⑺鲂盘?hào)收端低電平端子接地。
在本發(fā)明所述的裝置中，所述在設(shè)備內(nèi)部的電平端子接地形式包括直接接地、通過(guò)電容或開(kāi)關(guān)接地。
在本發(fā)明所述的裝置中，還包括浪涌保護(hù)器件，所述浪涌保護(hù)器件接在所述電平端子與所述電容之間。
在本發(fā)明所述的裝置中，所述信號(hào)線為同軸信號(hào)線或雙絞信號(hào)線。
本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明以低廉的成本解決了信號(hào)端口抗擾性問(wèn)題和電磁發(fā)射問(wèn)題，并且實(shí)現(xiàn)了信號(hào)端口電磁兼容的幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)要求對(duì)地環(huán)路干擾的高抗擾能力；對(duì)地電位差的高適應(yīng)能力；對(duì)信號(hào)線間近場(chǎng)耦合干擾的高抗擾能力；對(duì)靜電和浪涌干擾的高抗干擾能力并且在實(shí)現(xiàn)信號(hào)端口高抗擾性的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了信號(hào)端口低電磁發(fā)射要求。


下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，附圖中圖1是現(xiàn)有技術(shù)的同軸信號(hào)線單端接地的示意圖；圖2是現(xiàn)有技術(shù)的同軸信號(hào)線通過(guò)電容接地的示意圖；圖3是本發(fā)明的同軸信號(hào)線雙端接地的示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明實(shí)現(xiàn)提高信號(hào)端口抗擾度的裝置包括一種提高信號(hào)端口抗擾度的裝置，包括信號(hào)線、作為信號(hào)發(fā)端的第一設(shè)備以及作為信號(hào)收端的第二設(shè)備，所述信號(hào)線的一端接在第一設(shè)備的信號(hào)端口的發(fā)端高電平端子和發(fā)端低電平端子上，另一端接在第二設(shè)備的信號(hào)端口的收端高電平端子和收端低電平端子上，所述第一、二設(shè)備均設(shè)有與其電平端子相連接的變壓器，在至少一個(gè)電平端子(包括發(fā)端高電平端子、發(fā)端低電平端子、收端高電平端子以及收端低電平端子)與變壓器之間串接電容，所述電容用于削弱信號(hào)線上的干擾電流。
由于采取了串接電容的方式，在第一設(shè)備和第二設(shè)備內(nèi)，當(dāng)靜電和浪涌作用于信號(hào)端口形成大的瞬態(tài)干擾電流時(shí)，分流在有用信號(hào)環(huán)路(有用信號(hào)環(huán)路是指由第一設(shè)備的信號(hào)端口的發(fā)端高電平端子、第一設(shè)備的信號(hào)端口的發(fā)端低電平端子、第二設(shè)備的信號(hào)端口的收端高電平端子以及第二設(shè)備的信號(hào)端口的收端低電平端子所組成的環(huán)路。)上的干擾電流被大大削弱，因而提高了信號(hào)端口對(duì)地電位差、地環(huán)路、靜電以及浪涌的抗干擾能力，而且還可以減少分流在有用信號(hào)環(huán)路上的信號(hào)線間近場(chǎng)耦合干擾電流和降低信號(hào)端口的電磁發(fā)射。
采取了上述方案，當(dāng)存在地電位差時(shí)，地電位差形成的電流由于電容的存在使得分流在有用信號(hào)環(huán)路上的電流被大大削弱，提高了信號(hào)端口對(duì)地電位差的適應(yīng)能力。
采取了上述方案，當(dāng)存在地環(huán)路噪聲時(shí)，地環(huán)路噪聲形成的電流由于電容的存在使得分流在有用信號(hào)環(huán)路上的電流被大大削弱，提高了信號(hào)端口對(duì)地環(huán)路干擾的抗擾能力。
下面以本裝置應(yīng)用于非平衡傳輸系統(tǒng)和平衡傳輸系統(tǒng)為例進(jìn)行說(shuō)明。
實(shí)施例一如圖3所示，本裝置應(yīng)用于非平衡傳輸系統(tǒng)(例如上述信號(hào)線為同軸信號(hào)線)的實(shí)施例包括同軸信號(hào)線、電容C1、作為信號(hào)發(fā)端的第一設(shè)備(即設(shè)備1)以及作為信號(hào)收端的第二設(shè)備(即設(shè)備2)，所述第一、二設(shè)備均設(shè)有與其電平端子相連接的變壓器，同軸信號(hào)線的一端接在第一設(shè)備的信號(hào)端口的發(fā)端高電平端子Tx+和發(fā)端低電平端子Tx-上，另一端接在第二設(shè)備的信號(hào)端口的收端高電平端子Rx+和收端低電平端子Rx-上，同軸信號(hào)線雙端通過(guò)其外皮接地，電容C1可以串接在Rx+端子與設(shè)備2的變壓器之間，電容C1的取值在不影響信號(hào)傳輸?shù)那闆r下盡量小。
由于采取同軸信號(hào)線雙端通過(guò)其外皮接地的方式，可以進(jìn)一步降低電磁發(fā)射、提高抗靜電和抗浪涌能力。
此外，電容C1還可以串接在Tx+，Tx-，Rx+，Rx-端子與變壓器之間的任一線上或其中幾線上。
本裝置應(yīng)用于上述非平衡傳輸系統(tǒng)中，關(guān)于接地的方式不限于上述通過(guò)信號(hào)線雙端的外皮接地，還可以有以下幾種可選的方式接地在設(shè)備1或設(shè)備2(例如設(shè)備1和設(shè)備均為PCB板)內(nèi)部將Tx-端子和/或Rx-端子接地；也可以在通過(guò)其信號(hào)線外皮接地的同時(shí)，在其設(shè)備內(nèi)部將Tx-端子和/或Rx-端子接地。在設(shè)備內(nèi)部的接地形式可以是將端子直接接地、通過(guò)電容或開(kāi)關(guān)接地等。
實(shí)施例二本裝置還可以應(yīng)用于平衡傳輸系統(tǒng)中(例如上述信號(hào)線為雙絞信號(hào)線)，這時(shí)最好在Rx+端子與變壓器之間并且在Rx-端子與變壓器之間同時(shí)串接電容，和/或在Tx+端子與變壓器之間并且在Tx-端子與變壓器之間同時(shí)串接電容，但這時(shí)信號(hào)線是否需要接地按照平衡傳輸系統(tǒng)的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)(例如可以采取信號(hào)線屏蔽層接地這種方式)。這樣，同樣可以提高平衡傳輸端口的抗干擾能力和降低電磁發(fā)射。
在上述實(shí)施例一和實(shí)施例二中，還可以在串聯(lián)電容的同時(shí)，增加浪涌保護(hù)器件，具有浪涌保護(hù)功能，使得在出現(xiàn)浪涌時(shí)，可以利用浪涌保護(hù)器件來(lái)吸收瞬變能量，從而起到保護(hù)的作用。
所述浪涌保護(hù)器件接在電平端子(包括Tx+，Tx-，Rx+，Rx-電平端子)與電容之間。在串聯(lián)電容的同時(shí)，增加浪涌保護(hù)器件可以進(jìn)一步提高信號(hào)端口抗擾度，并且還可以更好地實(shí)現(xiàn)信號(hào)端口電磁兼容的幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)要求，即對(duì)地環(huán)路干擾的高抗擾能力；對(duì)地電位差的高適應(yīng)能力；對(duì)信號(hào)線問(wèn)近場(chǎng)耦合干擾的高抗擾能力；對(duì)靜電和浪涌干擾的高抗干擾能力，在實(shí)現(xiàn)信號(hào)端口高抗擾性的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了信號(hào)端口低電磁發(fā)射要求。
在本發(fā)明實(shí)現(xiàn)中，對(duì)于實(shí)現(xiàn)提高信號(hào)端口抗擾度，不限于在非平衡系統(tǒng)上串接電容的方式，也可以擴(kuò)展到平衡系統(tǒng)。對(duì)于信號(hào)線雙端接地的方式，不限于通過(guò)信號(hào)線外皮雙端接地這種方式，還可以擴(kuò)展到在設(shè)備內(nèi)部將Tx-、Rx-端子所在的信號(hào)線上接地這種方式。
權(quán)利要求
1.一種提高信號(hào)端口抗擾度的裝置，包括信號(hào)線、作為信號(hào)發(fā)端的第一設(shè)備以及作為信號(hào)收端的第二設(shè)備，所述信號(hào)線的一端接在第一設(shè)備的信號(hào)端口的發(fā)端高電平端子和發(fā)端低電平端子上，另一端接在第二設(shè)備的信號(hào)端口的收端高電平端子和收端低電平端子上，所述第一、二設(shè)備均設(shè)有與其電平端子相連接的變壓器，其特征在于，在至少一個(gè)電平端子與變壓器之間串接電容。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置若應(yīng)用在非平衡傳輸系統(tǒng)中，則所述信號(hào)線雙端接地。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置若應(yīng)用在平衡傳輸系統(tǒng)中，則在所述發(fā)端高電平端子、變壓器之間和在所述發(fā)端低電平端子、變壓器之間同時(shí)串接電容，和/或在所述收端高電平端子、變壓器之間和在所述收端低電平端子、變壓器之間同時(shí)串接電容。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述信號(hào)線雙端通過(guò)其外皮接地，并且在其設(shè)備內(nèi)部將所述信號(hào)發(fā)端低電平端子和/或?qū)⑺鲂盘?hào)收端低電平端子接地。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述信號(hào)線雙端通過(guò)其外皮接地，或在其設(shè)備內(nèi)部將所述信號(hào)發(fā)端低電平端子和/或?qū)⑺鲂盘?hào)收端低電平端子接地。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的裝置，其特征在于，所述在設(shè)備內(nèi)部的電平端子接地形式包括直接接地、通過(guò)電容或開(kāi)關(guān)接地。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括浪涌保護(hù)器件，所述浪涌保護(hù)器件接在所述電平端子與所述電容之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述信號(hào)線為同軸信號(hào)線或雙絞信號(hào)線。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種提高信號(hào)端口抗擾度的裝置，包括信號(hào)線、作為信號(hào)發(fā)端的第一設(shè)備以及作為信號(hào)收端的第二設(shè)備，所述第一、二設(shè)備均設(shè)有變壓器，所述信號(hào)線的一端接在信號(hào)端口發(fā)端高電平端子和信號(hào)發(fā)端低電平端子上，另一端接在信號(hào)端口收端高電平端子和信號(hào)收端低電平端子上，在至少一個(gè)電平端子與變壓器之間串接電容，所述電容用于削弱信號(hào)線上的干擾電流。本發(fā)明以低廉的成本解決了信號(hào)端口抗擾性問(wèn)題和電磁發(fā)射問(wèn)題，并且實(shí)現(xiàn)了信號(hào)端口電磁兼容的幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)要求。
文檔編號(hào)H04B3/02GK1852034SQ20061006005
公開(kāi)日2006年10月25日 申請(qǐng)日期2006年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月24日
發(fā)明者姜旨蕓, 初航, 江偉, 王俊寧, 王淑玲 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司