專利名稱：一種高等級防靜電的工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
—種高等級防靜電的エ業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型涉及ー種高等級防靜電的エ業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)，特別是涉及エ業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)的電磁兼容。
背景技術(shù)：
エ業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)面板常出的接ロ有百兆電ロ、百兆光ロ、千兆電ロ、千兆光ロ等。光 ロ 主要使用 1X9 封裝的光模塊出 SC (Square Connector)、FC (Ferrule Connector) >ST (Stab&Twist Connector)接口和SFP封裝的光模塊用來出LC接ロ。1X9封裝的光模塊接ロ形式用分為SC接ロ、FC接ロ、ST接ロ。目前市面上很多エ業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)廠家都是以1X9封裝光模塊出的百兆光接ロ。變電站網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)中推薦使用1X9封裝的百兆光模塊出ST接ロ。這種接ロ成本比SFP接ロ的成本低，光接ロ連接可靠性高。千兆光ロ都推薦使用SFP接ロ。另外，各個廠家通常都是使用1X9封裝的百兆光模塊直接通過機(jī)殼出接ロ，成本低，使用方便，板內(nèi)占用空間少。見圖I。現(xiàn)今，エ業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)都需要在電磁兼容設(shè)計上達(dá)到一定的等級，例如靜電放電測試需要通過エ業(yè)四級，即±8KV的接觸放電測試和±15KV的空氣放電測試。測試方法是使用靜電放電槍模擬人手的放電，只要是人手能接觸到的地方都需要進(jìn)行靜電放電測試，接觸殼體使用接觸放電模式，塑料殼體使用空氣放電模式。電磁兼容靜電放電的エ業(yè)四級判定結(jié)果分為A、B、C、D四個判據(jù)。簡單來說，A判據(jù)是設(shè)備性能沒有下降；B判據(jù)是設(shè)備性能有所下降，但十?dāng)_消失后，能自動恢復(fù)；C是設(shè)備發(fā)塵死機(jī)等，需要人為重啟能恢復(fù)エ作的；D判據(jù)是設(shè)備損壞，不能恢復(fù)。(具體見IEC6100042標(biāo)準(zhǔn))。目前，多數(shù)場合設(shè)備只要能通過電磁兼容靜電放電エ業(yè)四級的B判據(jù)就能通過相關(guān)行業(yè)的測試認(rèn)證，就能滿足應(yīng)用的要求。但是有個別行業(yè)及客戶要求此項指標(biāo)需要能過A判據(jù)，例如國家電網(wǎng)在智能變電站的應(yīng)用就有此要求，如果不能通過電磁兼容靜電放電エ業(yè)四級A判據(jù)，設(shè)備就不能在智能電網(wǎng)項目中銷售。SFP封裝的光模塊出LC接ロ，只要機(jī)殼接觸良好，能通過電磁兼容エ業(yè)四級靜電放電A判據(jù)。但使用1X9封裝的百兆光模塊直接通過機(jī)殼出接ロ(包括SC、FC、ST接ロ)這種常用方式，在做電磁兼容靜電放電エ業(yè)四級的實驗時，都會有誤碼、丟包，即性能會有下降，只能通過B判據(jù)。分析其原因主要是1X9封裝的百兆光模塊是靜電敏感器件，其是塑料外殼，尤其內(nèi)部光轉(zhuǎn)電的接收信號很弱，所以在其接ロ附近做靜電放電時，其很容易受到干擾，導(dǎo)致誤碼。
發(fā)明內(nèi)容為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出ー種高等級防靜電的エ業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)?！N高等級防靜電的エ業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)，包括光模塊和光纖轉(zhuǎn)換器，所述光纖轉(zhuǎn)換器為所述高等級防靜電的エ業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)的外接接ロ，所述光模塊包括集成電路板、發(fā)射組件和接收組件，所述發(fā)射組件和接收組件分別通過自身的信號輸出管腳一端與所述集成電路板焊接連接，所述發(fā)射組件和接收組件的信號輸出管腳另一端分別與所述光纖轉(zhuǎn)換器通過光纖連接，此距離至少為15_。所述集成電路板包括調(diào)制芯片和驅(qū)動芯片，所述調(diào)制芯片接收所述接收組件的信號Al進(jìn)行限幅放大處理后向所述高等級防靜電的エ業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)內(nèi)部輸入差分信號，所述驅(qū)動芯片對所述高等級防靜電的エ業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)內(nèi)的信號進(jìn)行驅(qū)動處理后向發(fā)射組件輸出信號BI。所述發(fā)射組件和接收組件的信號輸出管腳首先與所述光纖轉(zhuǎn)換器的輸出端ロ的端ロ組件連接，構(gòu)成所述發(fā)射組件和接收組件的一部分。所述接收組件的信號輸出管腳加裝金屬屏蔽。 所述光纖轉(zhuǎn)換器為同型法蘭盤或異形法蘭盤。所述光纖能夠采用0. 9mm、2mm或3mm的光纖。本發(fā)明提出的ー種高等級防靜電的エ業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)，采取了包括光模塊和光纖轉(zhuǎn)換器，所述光纖轉(zhuǎn)換器為所述高等級防靜電的エ業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)的外接接ロ，所述光模塊包括集成電路板、發(fā)射組件和接收組件，所述發(fā)射組件和接收組件分別通過自身的信號輸出管腳一端與所述集成電路板焊接連接，所述發(fā)射組件和接收組件的信號輸出管腳另ー端分別與所述光纖轉(zhuǎn)換器通過光纖連接，此距離至少為15_，使得所述的高等級防靜電的エ業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)滿足了電磁兼容靜電放電測試エ業(yè)四級的A判據(jù)，提高了所述交換機(jī)的電磁兼容的性能。

圖I為交換機(jī)通常的光模塊結(jié)構(gòu)圖圖2為改進(jìn)的交換機(jī)通常的光模塊結(jié)構(gòu)圖圖3為優(yōu)化的交換機(jī)通常的光模塊結(jié)構(gòu)圖圖4收發(fā)一體光模塊的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)框圖圖5為交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)報文轉(zhuǎn)發(fā)監(jiān)測圖圖6為常規(guī)百兆1X9收發(fā)一體光模塊圖7為改進(jìn)的百兆1X9收發(fā)一體光模塊
具體實施方式
下面具體結(jié)合說明書附圖詳細(xì)描述ー種高等級防靜電的エ業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)，包括光模塊和光纖轉(zhuǎn)換器，所述光纖轉(zhuǎn)換器為所述高等級防靜電的エ業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)的外接接ロ，所述光模塊包括集成電路板、發(fā)射組件和接收組件，所述發(fā)射組件和接收組件分別通過自身的信號輸出管腳一端與所述集成電路板焊接連接，所述發(fā)射組件和接收組件的信號輸出管腳另一端分別與所述光纖轉(zhuǎn)換器通過光纖連接，此距離至少 所述集成電路板包括調(diào)制芯片和驅(qū)動芯片，所述調(diào)制芯片接收所述接收組件的信號Al進(jìn)行限幅放大處理后向所述高等級防靜電的エ業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)內(nèi)部輸入差分信號，所述驅(qū)動芯片對所述高等級防靜電的エ業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)內(nèi)的信號進(jìn)行驅(qū)動處理后向發(fā)射組件輸出信號BI。所述發(fā)射組件和接收組件的信號輸出管腳首先與所述光纖轉(zhuǎn)換器的輸出端ロ的端ロ組件連接，構(gòu)成所述發(fā)射組件和接收組件的一部分。所述接收組件的信號輸出管腳加裝金屬屏蔽。所述光纖轉(zhuǎn)換器為同型法蘭盤或開形法蘭盤。所述光纖能夠采用
0.9mm>2mm或3_的光纖。下面具體以百兆光模塊具體為例。把百兆光模塊A放到機(jī)箱內(nèi)部，使其遠(yuǎn)離設(shè)備機(jī)殼外壁，遠(yuǎn)離干擾源(即人手能接觸到的地方)，接ロ處使用法蘭盤C，光模塊和法蘭盤之間在機(jī)箱內(nèi)部使用光跳線B連接。見圖2。百兆光模塊A可以使用1X9百兆光模塊的SC(Square Connector)、FC(FerruleConnector)、ST (Stab&Twist Connector)接口中任意一種，也可以使用 SFF 和 SFP 封裝的百兆光模塊，其都是LC接ロ。這里推薦使用FC接ロ的1X9百兆光模塊，因為其接ロ較短，光跳線的接頭也短，可以減少機(jī)箱內(nèi)部占用的空間，便于設(shè)備小型化，成本也比SFF和SFP封裝的光模塊低。法蘭盤C也可以選擇SC、FC、ST接口中的任意ー種，需要出哪種接ロ，就選什么接ロ的法蘭盤，即接ロ F。法蘭盤有很多種類，三種接ロ可以相互轉(zhuǎn)換，例如有SC轉(zhuǎn)FC的法蘭盤，有FC轉(zhuǎn)ST的法蘭盤等，這些叫異形法蘭盤，即接ロ E和接ロ F是不同的接ロ。 這里建議選用同種接ロ轉(zhuǎn)同種接ロ的法蘭盤，叫同形法蘭盤，例如需要出SC ロ就選用SC轉(zhuǎn)SC接ロ法蘭盤，即接ロ E和接ロ F是相同的接ロ。同形法蘭盤比異形法蘭盤要便宜很多，可以節(jié)約成本。光跳線B的接頭根據(jù)百兆光模塊接ロ D和法蘭盤的接ロ E做選擇，光跳線可以根據(jù)需求可以選擇直徑為0. 9mm的緊包光纖，也可以選擇常用的直徑為3_的普通光纖等，這里最好選用直徑為0.9_的緊包光纖，可以減小機(jī)箱內(nèi)部占用的空間。另外，光跳線可以根據(jù)實際產(chǎn)品機(jī)箱內(nèi)部的大小，選擇不同長度的光跳線，光模塊可以靈活選擇焊接位置，應(yīng)用起來更方便。另外，光模塊離法蘭盤和機(jī)殼的靜電放電點之間要有15mm以上的距離，因為每毫米的距離基本能衰減IKV的靜電放電的電磁干擾能量，這個距離能保證靜電放電干擾對光模塊基本沒有影響。另外百兆光模塊可以做成帶尾纖的模塊，即A和B做成一體，可以進(jìn)ー步減小機(jī)箱內(nèi)部占用的空間。見圖3。除了之前的方案外，還有ー種方案。圖4是光模塊收發(fā)一體模塊的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)圖。調(diào)制芯片和接收組件之間、驅(qū)動芯片和發(fā)射組件之間都是集成電路板通過電信號Al和電信號BI分別與接收組件、發(fā)射組件連接。信號Al和信號BI離光模塊接ロ很近，而且直接暴漏在外面，在設(shè)備接ロ附近做靜電放電試驗時，可能信號Al或信號BI被干擾，也可能信號Al和信號BI同時被干擾，導(dǎo)致誤碼、丟包。電路原理設(shè)計上，信號Al的信號比信號BI的信號更弱，更容易被干擾，另外，信號Al比信號BI更靠近接ロ，離干擾源更近，所以信號Al被干擾的可能性更大，但信號BI也不排除被靜電場干擾。見圖5，交換機(jī)通過光口和電ロ收發(fā)數(shù)據(jù)報文，網(wǎng)絡(luò)測試儀同樣收發(fā)數(shù)據(jù)報文用來監(jiān)控交換機(jī)光口和電ロ的數(shù)據(jù)包情況。在光ロ附近做靜電放電試驗時，網(wǎng)絡(luò)測試儀出現(xiàn)單向丟包，通過分析證明，光在設(shè)備接ロ附近做靜電放電試驗時，是信號Al被干擾，導(dǎo)致誤碼、丟包。 具體實施見圖6和圖7。圖6是現(xiàn)在常規(guī)使用的百兆1X9收發(fā)一體光模塊，也就是會導(dǎo)致靜電放電測試丟包的光模塊。圖7是改進(jìn)的百兆1X9收發(fā)一體光模塊，具體改進(jìn)點有三1、增加此光模塊的接收組件的長度，使其和發(fā)射組件等長，使接收組件的敏感信號遠(yuǎn)離接ロ，見圖7中標(biāo)記I處。2、在接收組件的敏感信號處加金屬屏蔽，使敏感信號被保護(hù)隔離，見圖7中標(biāo)記2處。3、為 了屏蔽后，信號便于焊接固定，避免與屏蔽殼短路，延長敏感信號的長度，使其在靠近電路板內(nèi)部焊接固定，見圖7中標(biāo)記3處。
權(quán)利要求1.ー種高等級防靜電的エ業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)，包括光模塊和光纖轉(zhuǎn)換器，所述光纖轉(zhuǎn)換器為所述高等級防靜電的エ業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)的外接接ロ，其特征在干所述光模塊包括集成電路板、發(fā)射組件和接收組件，所述發(fā)射組件和接收組件分別通過自身的信號輸出管腳一端與所述集成電路板焊接連接，所述發(fā)射組件和接收組件的信號輸出管腳另一端分別與所述光纖轉(zhuǎn)換器通過光纖連接，此距離至少為15_。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高等級防靜電的エ業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)，其特征在于所述集成電路板包括調(diào)制芯片和驅(qū)動芯片，所述調(diào)制芯片接收所述接收組件的信號進(jìn)行限幅放大處理后向所述高等級防靜電的エ業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)內(nèi)部輸入差分信號，所述驅(qū)動芯片對所述高等級防靜電的エ業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)內(nèi)的信號進(jìn)行驅(qū)動處理后向發(fā)射組件輸出信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高等級防靜電的エ業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)，其特征在于所述發(fā)射組件和接收組件的信號輸出管腳首先與所述光纖轉(zhuǎn)換器的輸出端ロ的端ロ組件連接，構(gòu)成所述發(fā)射組件和接收組件的一部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高等級防靜電的エ業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)，其特征在于所述接收組件的信號輸出管腳加裝金屬屏蔽。
專利摘要一種高等級防靜電的工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)，包括光模塊和光纖轉(zhuǎn)換器，所述光纖轉(zhuǎn)換器為所述高等級防靜電的工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)的外接接口，所述光模塊包括集成電路板、發(fā)射組件和接收組件，所述發(fā)射組件和接收組件分別通過自身的信號輸出管腳一端與所述集成電路板焊接連接，所述發(fā)射組件和接收組件的信號輸出管腳另一端分別與所述光纖轉(zhuǎn)換器通過光纖連接，此距離至少為15mm，使得所述的高等級防靜電的工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)滿足了電磁兼容靜電放電測試工業(yè)四級的A判據(jù)，提高了所述交換機(jī)的電磁兼容的性能。
文檔編號H05K9/00GK202406120SQ20112055943
公開日2012年8月29日 申請日期2011年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月28日
發(fā)明者郎慶凱 申請人:北京東土科技股份有限公司