專利名稱：抑制電磁干擾的接口電路及方法
技術領域：
本發(fā)明涉及通信設備的接口電路，特別涉及通信設備中具有抑制電磁干擾 功能的接口電路，及該接口電路抑制電磁干擾的方法。
背景技術：
在現(xiàn)有的銅線環(huán)路上采用 一般的數(shù)字傳輸技術，可以使大部份銅線環(huán)路的
數(shù)字傳輸速率達到9.6kbits甚至28.8kbit/s;如果采用DSL (數(shù)字用戶環(huán)路)技術， 可以使銅線環(huán)路的數(shù)字傳輸速率可以達到MHz的級別。
為了在銅線環(huán)路中實現(xiàn)全雙工操作(即發(fā)送信道和接收信道同時工作)，調 制解調器把通頻帶分成兩個分離的信道，分別用于上^^通信和下行通信，并使 用回撥抵消電路，最終通過一個變壓器，將上行通信的數(shù)據和下行通信的數(shù)據 匯總到一對雙絞線上，進行傳輸。如

圖1所示，以DSL技術為例，在DSL設備 發(fā)送信號時，首先通過DA轉換將數(shù)字信號轉化為離散的模擬信號，再經過濾波 器將模擬信號中的高頻成分過濾，得到模擬信號后，再依次通過回波抵消電路 和變壓器，最后輸出到銅線上。在通過銅線環(huán)路接收信號時，模擬信號先依次 通過變壓器和回波抵消電路、然后由芯片內部的解碼模塊將模擬信號轉換為數(shù) 字信號。在發(fā)送信號使用的DA轉換模塊，和接收信號使用的解碼模塊均可能產 生高頻噪音，這些高頻噪音會對設備造成電磁干擾。信號通過銅線環(huán)路傳輸過 程中，也可能引入4艮多高頻噪音，例如雷擊產生的高頻信號會耦合到銅線環(huán) 路上。1前，抑制電磁干擾的措施較有效的方法是在信號回路上添加濾波器。 如圖1所示的ADSL端口電路框圖，在變壓器的輸入線圏通過電容C1、 C3接地， 或在變壓器和回波抵消電路之間通過電容C2、 C4接地，這樣就可以將高頻信號 通過電容C1、 C3以及C2、 C4引到接地端，抑制高頻信號對設備造成的電磁干 擾。
發(fā)明人在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)現(xiàn)上述抑制高頻信號的技術至少存在如 下問題；
1、在選擇電容C2、 C4時，需要考慮到回波抵消電路的端口阻抗，當輸入的噪聲信號較強時，則需要將電容C2、 C4的電容值配置到lOOpF以上，才能夠 將噪聲信號過濾掉。由于C2、 C4的電容值較大，即C2、 C4的阻抗值較小，增 加了C2、 C4濾波所作用的頻段，使得部分有用的信號被電容C2過濾掉，造成 信號環(huán)路性能明顯下降。
2、變壓器的輸入線圈通過電容C1、 C3接地，由于回波抵消電路對地的阻 抗較低，所以，電容C1、 C3的接地端相當于連接到回波抵消電路的端口 ，即， 電容C1、 C3相當于跨接在變壓器的輸入線圏和輸出線圈之間。由于電容C1、 C3 對于高頻信號的阻抗較小，使得高頻信號通過電容C1、 C3耦合到銅線環(huán)路上， 并且外部的浪涌(如雷擊)容易通過電容C1、 C3耦合到使用該接口電路的設備 中，導致變壓器的隔離性能下降，造成電磁干擾較強。

發(fā)明內容
本發(fā)明的實施例提供一種抑制電磁干擾的接口電路及方法，抑制銅線環(huán)路 中傳輸數(shù)字信號的電磁干擾，并且保證該接口電路的隔離性能和環(huán)路性能。
為達到上述目的，本發(fā)明的實施例采用如下技術方案
一種抑制電磁干擾的接口電路，包括變壓器，該變壓器包括初級線圏和次 級線圈，所述次級線圈上設有中間抽頭，并且所述中間抽頭通過高頻濾波器接 地。
一種抑制電磁干擾的方法，其特征在于，將通過變壓器次級線圈的中間抽 頭通過高頻濾波器接地；高頻噪音通過所述高頻濾波器輸出到接地端。
由上述技術方案所描述的本發(fā)明的實施例，通過在次級線圈設置中間抽頭， 然后利用高頻率波器將中間抽頭接地，使得進入到次級線圈的高頻噪音通過高 頻濾波器被引導至接地端，防止了高頻噪音被輸入到該接口電路所在的設備中， 從而抑制了電磁干擾。同時由于本發(fā)明實施例中沒有在變壓器的輸入端直接通 過電容接地，使得噪音信號不會被耦合到銅線環(huán)路上，外部的浪涌(如雷擊) 信號也不會被耦合到使用該接口電路的設備中，增加了該接口電路的隔離性負fe; 并且本發(fā)明實施例沒有在變壓器的輸出端直接通過電容接地，防止了有效信號 被過濾，從而保證了該接口電路的環(huán)路性能。
附圖為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施 例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描 述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不 付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據這些實施例的附圖獲得其他的實施例。
圖1為現(xiàn)有技術中ADSL端口電路框圖2為本發(fā)明實施例中接口電路的原理圖3為圖2等效的阻抗模型圖4為本發(fā)明抑制電A茲干擾的方法實施例的流程圖5為本發(fā)明抑制電磁干擾的接口電路第一實施例具體電路圖6為本發(fā)明第一實施例中的有源高通濾波器的具體電路圖7為本發(fā)明抑制電磁干擾的接口電路第二實施例具體電路圖8為采用現(xiàn)有接口電路時采集到的信號圖9為采用本發(fā)明接口電路的實施例后采集到的信號圖IO為本發(fā)明實施例中接口電路采用帶通濾波器的原理圖11為本發(fā)明實施例中接口電路采用的有源帶通濾波器的具體電路圖12為本發(fā)明實施例中接口電路采用低通濾波器的原理圖13為本發(fā)明實施例中接口電路采用的有源低通濾波器的具體電路圖。
具體實施例方式
下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清 楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是 全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造 性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
本發(fā)明實施例在變壓器次級線圈的中間抽頭處通過高頻濾波器接地，使得 高頻噪音被過濾，抑制了電磁干擾，根據所使用的場合不同，變壓器可以包括 一組初級線圏，也可以包括多組初級線圏，本發(fā)明實施例中不對初級線圏的組 數(shù)限定。
如圖2所示，該接口電路在次級線圏的C點處通過高頻濾波器接地，這樣,A點就相當于通過A點到C點這段的電感和高頻濾波器接地，而B點就相當于通 過B點到C點這段的電感和高頻濾波器接地。A點和B點對地的阻抗就是CI和 高頻濾波器串聯(lián)后的阻抗(如圖3所示)，由于高頻濾波器可以將有用信號阻隔， 而導通高頻噪音信號，使得所有到達A、 B兩點的高頻噪音都會被引導至接地端， 防止了高頻噪音被輸入到后面連接的驅動電路，從而確保輸入到驅動電路的信 號不會影響驅動電路的工作性能。
本發(fā)明實施例中抑制電磁干擾的方法如圖4所示，具體為
401、 在接口變壓器的次級線圏抽頭處，通過高頻濾波器接地。
402、 有用信號和高頻噪音同時通過變壓器的初級線圈耦合到次級線圈，高 頻噪音被耦合到次級線圈后，通過次級線圏中間抽頭處的高頻濾波器導通到接 地點，從而抑制了變壓器后續(xù)的電路不會受到高頻噪音的影響。
下面結合附圖對本發(fā)明抑制電磁干擾的接口電路的實施例進行詳細描述。 實施例1:
如圖5所示，在本實施例中，接口電路的變壓器上設置了兩個次級線圈， 一個初級線圏， 一個次級線圏為發(fā)送端口，另一個次級線圏為接收端口，并且 兩個次級線圈的中部都串聯(lián)有隔直電容，所以隔直電容的兩端都需要通過濾波 電容接地，如圖5中的C1、 C2、 C3和C4。在本實施例中，發(fā)送端口的一個信號 端1通過次級線圈上1和3之間的分布電容，以及濾波電容C3接地，使得到達 該信號端1的高頻噪音被引導至接地端。
同理，發(fā)送端口的另 一個信號端4，以及接收端口的兩個信號端(5和8 ) 處的高頻噪普也被引導至接地端。本實施例防止了高頻噪音被輸入到該接口電 路所連接的芯片，從而確保輸入到芯片的信號不會影響該芯片的工作性能。
上述的濾波電容C3的容值應該大于或等于lOOpF,才能保i正較好地過濾掉 高頻噪音信號。當濾波電容C3取值為lOOpF時，可以將頻段100MHz以上的噪 聲信號過濾掉，當濾波電容C3取值為lOOOpF時，可以將頻—歐為30MHz到100MHz 的噪聲信號過濾掉。
本實施例中所采用的濾波電容C3只是^^莫擬高通濾波器的一種，還可以采用 其他的模擬高通濾波器，目前常用的模擬高通濾波器包括電阻、電容和運算 放大器組成的有源高通濾波器。如圖5所示，為通過電容電阻和運算放大器實現(xiàn)的二階有源高通濾波器。
上述實施例中所描述的接口電路可以用在通過銅線環(huán)路進行通信的設備
中，包括ADSL接入i殳備、ISDN (Integrated Service Digital Network,綜合 業(yè)務數(shù)字網)接入設備等。 實施例2:
如圖7所示，本實施例接口電路的變壓器上設置了兩個次級線圈， 一個初 級線圈， 一個次級線圈為發(fā)送端口，另一個次級線圈為接收端口，但只有在發(fā) 送端口次級線圈的中部串聯(lián)有隔直電容。對于發(fā)送端口，隔直電容的兩端都需 要通過濾波電容(C5和C6)接地，而接收端口只需要在線圏的中部通過一個濾 波電容C7接地就行了。
同實施例1中的原理一樣，本實施例防止了高頻噪音^皮輸入到該接口電路 所連接的芯片，從而確保輸入到芯片的信號不會影響該芯片的工作性能。
通過試驗測量可以得出采用本發(fā)明實施例后，能夠削弱該接口電路的高頻 噪音，如圖8所示，為采用現(xiàn)有技術中的接口電路測量到的頻譜圖，其中橫坐 標為頻率，縱坐標為信號強度，由圖8可以觀察到，在35MHz、 71MHz和HlMHz 處的噪音比較明顯，可能造成電磁干擾。釆用本發(fā)明接口電路實施例后，再去 測量頻譜圖，得到圖9所示結果，可以看到，在35MHz、 71MHz和141MHz處的 噪音明顯降低很多，降幅大概有5dB到10dB,較好地抑制了電磁干擾。
上述實施例1和實施例2中都采用模擬高通濾波器作為高頻濾波器，在實 際運用時，還可以將模擬帶通濾波器來作為高頻濾波器，只需要使得高頻噪音 信號的頻率落在模擬帶通濾波器的通帶內即可。如圖10所示，模擬帶通濾波器 的最普遍實現(xiàn)方式就是電感Ll和電容C10組成的模擬帶通濾波器。也可以通過 電阻、電容和運算放大器組成的有源帶通濾波器，如圖11所示為一個二階有源 帶通濾波器。
當所述的隔直電容位于次級線圏的中點位置時，可以將模擬低通濾波器作 為高頻濾波器；或者次級線圈中沒有隔直電容時，直接將中間抽頭設置在次級 線圈的中點位置，然后將中間抽頭通過模擬低通濾波器接地。由于在信號傳輸 時，次級線圈的兩端傳輸?shù)氖遣罘中盘?，那么次級線圏的中點處電位為零，不 會受到接地的影響；如果在設計模擬低通濾波器時，使得高頻噪音信號的頻率落在通帶內，則會使得高頻噪音信號被導通到接地點，確保高頻噪音信號不會
繼續(xù)在信號線上傳輸。如圖12所示，模擬低通濾波器的最普遍實現(xiàn)方式就是電 感L2，當然，也可以通過電阻、電容和運算放大器組成的有源低通濾波器，圖 13為一個二階有源低通濾波器。 實施例3:
本實施例中所采用的高頻濾波器，有別于實施例1和實施例2中所采用的 高頻濾波器。在實施例1和實施例2中都是采用模擬濾波器，在實際運用時， 可以用數(shù)字濾波器代替模擬濾波器。
一般情況下，數(shù)字濾波器是通過DSP (數(shù)字信號處理)芯片，以及相應的程 序來完成，具體過程如下首先將信號進行FFT變換(快速傅立葉變換)，然后 將變換后的信號乘以一個頻率因子，以便將不需要的頻率信號過濾掉，最后再 進行DFT變換(反快速傅立葉變換)，得到輸出的信號。
上述的頻率因子如果選擇高通頻率因子，則可以實現(xiàn)數(shù)字高通濾波器；如 果選擇帶通頻率因子，則可以實現(xiàn)數(shù)字帶通濾波器。
和模擬低通濾波器的運用原理相同，當所述的隔直電容位于次級線圈的中 點位置時，可以將數(shù)字低通濾波器作為高頻濾波器；或者次級線圈中沒有隔直 電容時，直接將中間抽頭設置在次級線圈的中點位置，然后將中間抽頭通過數(shù) 字低通濾波器接地。而數(shù)字低通濾波器是需要將頻率因子選擇為低通頻率因子 即可。^
由于本發(fā)明實施例中沒有在變壓器的輸入端直接通過電容接地，使得噪音 信號不會被耦合到銅線環(huán)路上，外部的浪涌(如雷擊)信號也不會被耦合到使 用該接口電路的設備中，增加了該接口電路的隔離性能；并且本發(fā)明實施例沒 有在變壓器的輸出端直接通過電容接地，防止了有效信號被過濾，從而保證了 該接口電路的環(huán)路性能。
可以理解，本發(fā)明的實施例中通過改變高頻濾波器的實現(xiàn)方式，仍然能夠 完成本發(fā)明的目的，增加接口電路的隔離性能，并且防止了有效信號被過濾， 從而保證了該接口電3各的環(huán)3各性能。
本發(fā)明實施例主要用在各種電子設備的接口電路中，特別是用在通過銅線 環(huán)路進行通信的電子設備的接口電路中，例如ADSL、 ISDN等。以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于 此，任何熟悉本領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內，可輕易想到的變 化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。因此，本發(fā)明的保護范圍應該 以權利要求的保護范圍為準。
權利要求
1、一種抑制電磁干擾的接口電路，包括變壓器，該變壓器包括初級線圈和次級線圈，其特征在于，所述次級線圈上設有中間抽頭，并且所述中間抽頭通過高頻濾波器接地。
2、 根據權利要求1所述的抑制電磁干擾的接口電路，其特征在于，所述次 級線圈的中部串聯(lián)有隔直電容，所述中間抽頭由隔直電容的兩端分別引出。
3、 根據權利要求1或2所述的抑制電磁干擾的接口電路，其特征在于，所 述高頻濾波器為數(shù)字濾波器或模擬濾波器。
4、 根據權利要求3所述的抑制電磁干擾的接口電路，其特征在于，所述數(shù) 字濾波器包括數(shù)字高通濾波器或者數(shù)字帶通濾波器；所述模擬濾波器包括模擬 高通濾波器或者模擬帶通濾波器。
5、 根據權利要求4所述的抑制電磁干擾的接口電路，其特征在于，所述模 擬高通濾波器包括濾波電容，所述模擬帶通濾波器包括串聯(lián)的電容和電感。
6、 根據權利要求1所述的抑制電磁干擾的接口電路，其特征在于，所述中 間抽頭位于次級線圈的中點位置，所述高頻濾波器為模擬低通濾波器或者數(shù)字 低通濾波器。
7、 根據權利要求2所述的抑制電磁干擾的接口電路，其特征在于，所述隔 直電容位于次級線圈的中點位置，所述高頻濾波器為;f莫擬低通濾波器或者數(shù)字 低通濾波器。
8、 根據權利要求6或7所述的抑制電磁干擾的接口電路，其特征在于，所 述模擬低通濾波器包括電感。
9、 根據權利要求1所述的抑制電磁干擾的接口電路，其特征在于，所述變 壓器包括兩組次級線圈，其中一組次級線圏為發(fā)送端口，另一組次級線圈為接 收端口。
10、 一種抑制電眉茲干擾的方法，其特征在于，將變壓器次級線圈的中間抽 頭通過高頻濾波器接地；高頻噪音通過所述高頻濾波器輸出到接地端。
全文摘要
本發(fā)明的實施例公開了一種抑制電磁干擾的接口電路及方法，涉及通信設備的接口電路，主要用于ADSL、ISDN等通過銅線環(huán)路進行通信的設備中。該抑制電磁干擾的接口電路，包括變壓器，該變壓器包括初級線圈和次級線圈，所述次級線圈上設有中間抽頭，并且所述中間抽頭通過高頻濾波器接地；本發(fā)明抑制電磁干擾的方法實施例，將高頻噪音通過變壓器次級線圈中間抽頭上的高頻濾波器導通到接地點，從而過濾掉高頻噪音。本發(fā)明解決了現(xiàn)有通信設備的接口電路抑制電磁干擾功能較弱的問題。
文檔編號H04B3/02GK101505174SQ20081000810
公開日2009年8月12日 申請日期2008年2月4日 優(yōu)先權日2008年2月4日
發(fā)明者偉 狄 申請人:深圳華為通信技術有限公司