[实用新型]通信系统

说明书

本公开涉及通信系统。描述了使用CMC，变压器，自耦变压器，差模扼流圈(DMC)和AC耦合电容器的组合端接差分线对的各种技术。这些技术在不减弱差分数据信号的情况下改善了交流共模插入损耗，同时简化了CMC的要求。在一个示例中，具有第一绕组，第二绕组和中心抽头的自耦变压器跨PHY连接，其中中心抽头提供对地的低阻抗以衰减共模噪声。CMC耦合在自耦变压器和一对携带差分数据的导线上，CMC极大地衰减了共模噪声。由于自耦变压器，CMC的要求有所降低。

相关申请的交叉引用

本申请基于并要求由安德鲁J.加德纳于2017年3月1日提交的美国临时申请序列号62/465,737、于2017年3月1日提交的62/465,745、以及于2017年3月3日提交的62/467,036的优先权，所有申请通过引用并入本文。

技术领域

本实用新型涉及在双绞线上使用差分数据的通信系统，具体涉及改善共模插入损耗特性的技术。

背景技术

共模扼流圈(CMC)可消除差分线对中的共模噪声，并且滤除共模噪声的程度被称为共模插入损耗。在使用非屏蔽双绞线(UTP)电缆的数据传输应用中，在共模噪声的存在下，电缆每端的数据物理链路层设备(PHY)使用的CMC的共模插入损耗对于保持数据通信链路的完整性至关重要。

共模插入损耗受到CMC上几种约束的限制，如占地面积，绕组间电容，漏感，绕组的DCR和铁损等。此外，CMC必须具有低插入损耗和高回波损耗，这是PHY之间传输的差分数据所要求的。对于使用需要在嘈杂环境中实现非常低误码率的UTP电缆的应用，传统CMC 可能无法实现所需的共模插入损耗。解决这个僵局通常需要用相对昂贵的屏蔽电缆和连接器来替代UTP电缆和连接器。

需要更好的技术来消除携带差分数据的线对中的共模噪声。

实用新型内容

描述了使用CMC，变压器，自耦变压器，差模扼流圈(DMC)和 AC耦合电容器的组合端接差分线对的各种技术。这些技术在不显著衰减差分数据信号的情况下改善了交流共模插入损耗，同时简化了CMC 的要求。

根据本实用新型的一个方面，公开了一种通信系统，用于从携带差分数据的一对导线中过滤AC共模信号，包括：包括用于差模数据的收发器的物理链路层设备PHY，所述PHY具有第一端子和第二端子；自耦变压器，其具有第一绕组、第二绕组以及位于第一绕组与第二绕组之间的中心抽头，自耦变压器具有耦合至PHY的第一端子的第三端子以及耦合至PHY的第二端子的第四端子，其中中心抽头通过低阻抗接地；和共模扼流圈CMC，其具有耦合到自耦变压器的第三端子的第五端子以及耦合到自耦变压器的第四端子的第六端子，CMC还具有耦合到所述导线中的第一导线的第七端子以及耦合到所述导线中的第二导线的第八端子，其中所述CMC和自耦变压器显著衰减所述一对导线与所述PHY之间的共模噪声的传输，同时不显著衰减所述一对导线与所述 PHY之间的差模数据信号的传输。

在一些实现方式中，所述CMC通过第一电容器以及第二电容器交流耦合到所述一对导线，所述第一电容器耦合在所述CMC的所述第七端子与所述导线中的所述第一导线之间，所述第二电容器耦合于所述 CMC的所述第八端子和所述导线中的所述第二导线之间。

在一些实现方式中，所述自耦变压器的所述中心抽头DC耦合到地。

在一些实现方式中，所述自耦变压器的所述中心抽头AC耦合到地。

在一些实现方式中，所述通信系统还包括耦合到所述自耦变压器的所述中心抽头的电压源，用于向以太网供电(PoE)网络中的所述一对导线提供DC电位。

在一些实现方式中，所述自耦变压器的所述第三端子经由第一电容器AC耦合到所述PHY的所述第一端子，并且所述自耦变压器的所述第四端子经由第二电容器AC耦合到所述PHY的所述第二端子。