一种改进的用于连接器的滤波组件及线圈绕线方法转让专利
申请号 : CN201410006587.7
文献号 : CN103700992B
文献日 : 2016-04-27
发明人 : 张智凯 , 代智红
申请人 : 东莞建冠塑胶电子有限公司 , 湧德电子股份有限公司 , 中江湧德电子有限公司
摘要 :
本发明涉及一种改进的用于连接器的滤波组件及线圈绕线方法。其滤波组件包括有至少一组线圈，每组线圈包括有第一线圈和第二线圈，所述第一线圈和第二线圈均含有一个磁性元件，所述第一线圈的磁性元件上缠绕有两根复数金属导线，所述两根复数金属导线分别穿过该磁性元件的中空穿孔并以环状方式缠绕在该磁性元件上，还包括有第三金属导线，所述第一线圈中的磁性元件中空穿孔一侧的两根金属导线和第三金属导线分别以绞线状态和散线状态依次通过环状方式缠绕第二线圈的磁性元件复数圈；所述第一复数金属导线的其中两条金属导线和第三金属导线设置成一体成为抽头。上述滤波组件能够避免10Gbit/s高速信号传输过程中出现失真、资料错误的现象。
权利要求 :
1.一种改进的用于连接器的滤波组件，包括有至少一组线圈，每组线圈包括有第一线圈和第二线圈，所述第一线圈和第二线圈均含有一个磁性元件，每个磁性元件的中空形成穿孔，所述第一线圈的磁性元件上缠绕有两根复数金属导线，所述两根复数金属导线分别穿过该磁性元件的中空穿孔并以环状方式缠绕在该磁性元件上，该两根复数金属导线的始末两端均设置为线头，所述两根复数金属导线的始端线头与末端线头分别位于磁性元件中空穿孔的两侧，所述两根复数金属导线的始端线头和末端线头之间设置有固定缺口，其特征在于：还包括有第三金属导线，所述第一线圈的磁性元件上侧的第一复数金属导线的其中一条金属导线、该磁性元件下侧的第二复数金属导线的其中一条金属导线以及第三金属导线设置成一体成为抽头；所述抽头对应的位于第一线圈的磁性元件上侧的第一复数金属导线中的金属导线、位于该磁性元件下侧的第二复数金属导线中的金属导线和第三金属导线的对应端分别以绞线状态和散线状态依次通过环状方式缠绕第二线圈的磁性元件复数圈；所述第一线圈所有的复数金属导线在固定缺口处以绞线状态交叉捆绑固定。
2.根据权利要求1所述的一种改进的用于连接器的滤波组件，其特征在于：所述抽头对应的位于第一线圈的磁性元件上侧的第一复数金属导线中的金属导线、位于该磁性元件下侧的第二复数金属导线中的金属导线和第三金属导线的对应端以绞线状态通过环状方式缠绕第二线圈的磁性元件的圈数为4圈；所述抽头对应的位于第一线圈的磁性元件上侧的第一复数金属导线中的金属导线、位于该磁性元件下侧的第二复数金属导线中的金属导线和第三金属导线的对应端以散线状态通过环状方式缠绕第二线圈的磁性元件的圈数为2圈。
3.一种用于连接器的滤波组件的线圈绕线方法，其特征在于：包括有以下步骤：
（1）将第一复数金属导线RGB和第二复数金属导线R1G1N分别以环状方式从第一线圈的磁性元件的中空穿孔进行缠绕，分别缠绕的圈数至少为一圈；所述第一复数金属导线RGB和第二复数金属导线R1G1N缠绕后的始端线头和末端线头分别分布于该磁性元件的上侧和下侧；
（2）将位于第一线圈的磁性元件上侧的第一复数金属导线RGB的始端线头的金属导线G与第二复数金属导线R1G1N的始端线头的金属导线G1进行绞线，得到绞线GG1；将位于第一线圈的磁性元件下侧的第一复数金属导线RGB的末端线头的金属导线R′与第二复数金属导线R1G1N末端线头的金属导线R1′进行绞线，得到绞线R′R1′；
（3）将步骤（2）中的金属导线G对应的末端线头G′、金属导线G1对应的末端线头G1′、金属导线R′对应的始端线头R和金属导线R1′的始端线头R1拉到磁性元件的右侧进行绞线，得到绞线RR1G′G1′；
（4）将位于第一线圈的磁性元件上侧的第一复数金属导线RGB的始端线头的金属导线B、该磁性元件下侧的第二复数金属导线R1G1N的末端金属导线N′以及新增第三金属导线R2拉到磁性元件的左侧进行绞线，得到绞线B N′R2，该绞线B N′R2的端部固定形成抽头；
（5）将步骤（3）中得到的绞线RR1G′G1′与步骤（4）中得到的绞线B N′R2进行交叉；
（6）将步骤（2）中得到的绞线GG1从上而下顺时针将所有金属导线捆绑半圈后固定在第一线圈的磁性元件的固定缺口处；将步骤（2）中得到的绞线R′R1′从下而上逆时针将所有金属导线捆绑半圈后固定在第一线圈的磁性元件的固定缺口处，GG1和R′R1′绞线
2-3节；（7）将抽头对应的复数金属导线的另一端B ′NR2′以绞线状态通过环状方式从第二线圈的磁性元件的中空穿孔进行缠绕，缠绕的圈数至少为一圈；然后再将该复数金属导线B ′NR2′以散线状态通过环状方式从第二线圈的磁性元件的中空穿孔进行缠绕，缠绕的圈数至少为一圈。
4.根据权利要求3所述的一种用于连接器的滤波组件的线圈绕线方法，其特征在于：
所述步骤（7）中的复数金属导线B ′NR2′以绞线状态通过环状方式从第二线圈的磁性元件的中空穿孔缠绕的圈数4圈；所述步骤（7）中的复数金属导线B ′NR2′以散线状态通过环状方式从第二线圈的磁性元件的中空穿孔缠绕的圈数2圈。
说明书 :
一种改进的用于连接器的滤波组件及线圈绕线方法
技术领域
[0001] 本发明涉及连接器配件技术领域，尤其涉及一种改进的用于连接器的滤波组件及线圈绕线方法。
背景技术
[0002] 现今信号传输速度要求越来越快，连接器作为连接电脑以及其它设备与外界网络的桥梁，传输数据为1000Mbit/s的传输速度已经不能满足人们的使用，10Gbits/s的高速传输速度已是趋势，然而常用的技术并不能满足如此高速的传输要求。
[0003] 故本发明人一直致力于10Gbits/s的高速传输技术的研究与测试，并且于2013年4月19日向中国国家知识产权局递交了一项发明名称为“一种用于连接器的滤波组件及线圈绕线方法”的发明专利申请，通过上述文件所记载的技术能够制造出一种可以满足信号高速传输速率10Gbits/s要求的滤波线圈，但是由于10Gbits/s的传输速率极快，所以对其电气特性要求非常高，一旦高频特性不佳，即会造成信号传输时出现失真、资料错误的现象。鉴于此，现经过发明人不断的研究测试，提出一种在原创作基础上改良的线圈绕线方法。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于针对要解决的技术问题而提供一种能够避免10Gbit/s高速信号传输过程中出现失真、资料错误的用于连接器的滤波组件及线圈绕线方法。
[0005] 为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
[0006] 一种改进的用于连接器的滤波组件，包括有至少一组线圈，每组线圈包括有第一线圈和第二线圈，所述第一线圈和第二线圈均含有一个磁性元件，每个磁性元件的中空形成穿孔，所述第一线圈的磁性元件上缠绕有两根复数金属导线，所述两根复数金属导线分别穿过该磁性元件的中空穿孔并以环状方式缠绕在该磁性元件上，该两根复数金属导线的始末两端均设置为线头，所述两根复数金属导线的始端线头与末端线头分别位于磁性元件中空穿孔的两侧，所述两根复数金属导线的始端线头和末端线头之间设置有固定缺口，还包括有第三金属导线，所述第一线圈中的磁性元件中空穿孔一侧的两根金属导线和第三金属导线分别以绞线状态和散线状态依次通过环状方式缠绕第二线圈的磁性元件复数圈；所述第一线圈的磁性元件上侧的第一复数金属导线的其中一条金属导线、该磁性元件下侧的第二复数金属导线的其中一条金属导线以及第三金属导线设置成一体成为抽头；所述第一线圈所有的复数金属导线在固定缺口处以绞线状态交叉捆绑固定。
[0007] 其中，所述第一线圈中的磁性元件中空穿孔一侧的两根金属导线和第三金属导线以绞线状态通过环状方式缠绕第二线圈的磁性元件的圈数为4圈；所述第一线圈中的磁性元件中空穿孔一侧的两根金属导线和第三金属导线以散线状态通过环状方式缠绕第二线圈的磁性元件的圈数为2圈。
[0008] 一种用于连接器的滤波组件的线圈绕线方法，包括有以下步骤：
[0009] （1）将第一复数金属导线RGB和第二复数金属导线R1G1N分别以环状方式从第一线圈的磁性元件的中空穿孔进行缠绕，分别缠绕的圈数至少为一圈；所述第一复数金属导线RGB和第二复数金属导线R1G1N缠绕后的始端线头和末端线头分别分布于该磁性元件的上侧和下侧；
[0010] （2）将位于第一线圈的磁性元件上侧的第一复数金属导线RGB的始端线头的金属导线G与第二复数金属导线R1G1N的始端线头的金属导线G1进行绞线，得到绞线GG1；将位于第一线圈的磁性元件下侧的第一复数金属导线RGB的末端线头的金属导线R′与第二复数金属导线R1G1N末端线头的金属导线R1′进行绞线，得到绞线R′R1′；
[0011] （3）将步骤（2）中的金属导线G对应的末端线头G′、金属导线G1对应的末端线头G1′、金属导线R′对应的始端线头R和金属导线R1′的始端线头R1拉到磁性元件的右侧进行绞线，得到绞线RR1G′G1′；
[0012] （4）将位于第一线圈的磁性元件上侧的第一复数金属导线RGB的始端线头的金属导线B、该磁性元件下侧的第二复数金属导线R1G1N的末端金属导线N′以及新增第三金属导线R2拉到磁性元件的左侧进行绞线，得到绞线B N′R2，该绞线B N′R2的端部固定形成抽头；
[0013] （5）将步骤（3）中得到的绞线RR1G′G1′与步骤（4）中得到的绞线B N′R2进行交叉；
[0014] （6）将步骤（2）中得到的绞线GG1从上而下顺时针将所有金属导线捆绑半圈后固定在第一线圈的磁性元件的固定缺口处；将步骤（2）中得到的绞线R′R1′从下而上逆时针将所有金属导线捆绑半圈后固定在第一线圈的磁性元件的固定缺口处，GG1和R′R1′绞线2-3节；
[0015] （7）将抽头对应的复数金属导线的另一端B ′NR2′以绞线状态通过环状方式从第二线圈的磁性元件的中空穿孔进行缠绕，缠绕的圈数至少为一圈；然后再将该复数金属导线B ′NR2′以散线状态通过环状方式从第二线圈的磁性元件的中空穿孔进行缠绕，缠绕的圈数至少为一圈。
[0016] 其中，所述步骤（7）中的复数金属导线B ′NR2′以绞线状态通过环状方式从第二线圈的磁性元件的中空穿孔缠绕的圈数4圈；所述步骤（7）中的复数金属导线B ′NR2′以散线状态通过环状方式从第二线圈的磁性元件的中空穿孔缠绕的圈数2圈。
[0017] 本发明的有益效果在于：
[0018] 本发明采用改进的线圈绕线方法所制造出的滤波组件，能够突破现有技术的限制，不但可以处理10Gbit/s的传输数据，满足人们对高速传输速度的需求；且能够保证避免在10Gbit/s高速信号传输过程中出现失真、资料错误的现象，高频特性极佳，满足了市场高速传输的要求，有效改善了人们的生活和工作品质，对人类社会的发展起到重要的作用。
附图说明
[0019] 图1为本发明所述的一种用于连接器的滤波组件的线圈绕线方法的步骤一中第一线圈的磁性元件完成缠绕了第一根三线金属导线后的结构示意图；
[0020] 图2为本发明所述的一种用于连接器的滤波组件的线圈绕线方法的步骤一中第一线圈的磁性元件完成缠绕了第二根三线金属导线后的结构示意图；
[0021] 图3为图2中的截面示意图；
[0022] 图4为本发明所述的一种用于连接器的滤波组件的线圈绕线方法的步骤二中完成部分绞线后的截面示意图；
[0023] 图5为本发明所述的一种用于连接器的滤波组件的线圈绕线方法的步骤二完成后加入第三金属导线的结构示意图；
[0024] 图6为本发明所述的一种用于连接器的滤波组件的线圈绕线方法加入第三金属导线后设置抽头后的结构示意图；
[0025] 图7为本发明所述的一种改进的用于连接器的滤波组件的结构示意图；
[0026] 图8为本发明所述的一种改进的用于连接器的滤波组件中的复数金属导线B ′NR2′分别以绞线状态和散线状态各缠绕第二线圈的磁性元件3圈后的信号输入端的反射损失测试数据图；
[0027] 图9为本发明所述的一种改进的用于连接器的滤波组件中的复数金属导线B ′NR2′分别以绞线状态和散线状态各缠绕第二线圈的磁性元件3圈后的信号输出端的反射损失测试数据图；
[0028] 图10为本发明所述的一种改进的用于连接器的滤波组件中的复数金属导线B ′NR2′分别以绞线状态和散线状态各缠绕第二线圈的磁性元件3圈后的插入损失测试数据图；
[0029] 图11为本发明所述的一种改进的用于连接器的滤波组件中的复数金属导线B ′NR2′以绞线状态缠绕第二线圈的磁性元件4圈、再以散线状态缠绕2圈后的信号输入端的反射损失测试数据图；
[0030] 图12为本发明所述的一种改进的用于连接器的滤波组件中的复数金属导线B ′NR2′以绞线状态缠绕第二线圈的磁性元件4圈、再以散线状态缠绕2圈后的信号输出端的反射损失测试数据图；
[0031] 图13为本发明所述的一种改进的用于连接器的滤波组件中的复数金属导线B ′NR2′以绞线状态缠绕第二线圈的磁性元件4圈、再以散线状态缠绕2圈后的插入损失测试数据图；
[0032] 图14为本发明所述的一种改进的用于连接器的滤波组件中的复数金属导线B ′NR2′以绞线状态缠绕第二线圈的磁性元件5圈、再以散线状态缠绕1圈后的信号输入端的反射损失测试数据图；
[0033] 图15为本发明所述的一种改进的用于连接器的滤波组件中的复数金属导线B ′NR2′以绞线状态缠绕第二线圈的磁性元件5圈、再以散线状态缠绕1圈后的信号输出端的反射损失测试数据图；
[0034] 图16为本发明所述的一种改进的用于连接器的滤波组件中的复数金属导线B ′NR2′以绞线状态缠绕第二线圈的磁性元件5圈、再以散线状态缠绕1圈后的插入损失测试数据图；
[0035] 图17为本发明所述的一种改进的用于连接器的滤波组件中的复数金属导线B ′NR2′以绞线状态缠绕第二线圈的磁性元件6圈后的信号输入端的反射损失测试数据图；
[0036] 图18为本发明所述的一种改进的用于连接器的滤波组件中的复数金属导线B ′NR2′以绞线状态缠绕第二线圈的磁性元件6圈后的信号输出端的反射损失测试数据图；
[0037] 图19为本发明所述的一种改进的用于连接器的滤波组件中的复数金属导线B ′NR2′以绞线状态缠绕第二线圈的磁性元件6圈后的插入损失测试数据图。
具体实施方式
[0038] 为了令本发明的实施方式，能被更进一步的具体了解，现将本发明所采用的技术手段与各个相关构造以及其步骤，结合附图1至19，配合较佳实施例详加说明如下：
[0039] 本发明所述的一种改进的用于连接器的滤波组件，如图7所示，包括有至少一组线圈，每组线圈包括有第一线圈1和第二线圈2，所述第一线圈1和第二线圈2均含有一个磁性元件3，每个磁性元件3的中空形成穿孔，所述第一线圈1的磁性元件3上缠绕有两根复数金属导线，所述两根复数金属导线分别穿过该磁性元件3的中空穿孔并以环状方式缠绕在该磁性元件3上，该两根复数金属导线的始末两端均设置为线头，所述两根复数金属导线的始端线头与末端线头分别位于磁性元件3中空穿孔的两侧，所述两根复数金属导线的始端线头和末端线头之间设置有固定缺口11，还包括有第三金属导线，所述第一线圈1中的磁性元件3中空穿孔一侧的两根金属导线和第三金属导线分别以绞线状态和散线状态依次通过环状方式缠绕第二线圈2的磁性元件3复数圈；所述第一线圈1的磁性元件3上侧的第一复数金属导线的其中一条金属导线、该磁性元件3下侧的第二复数金属导线的其中一条金属导线以及第三金属导线设置成一体成为抽头4；所述第一线圈1所有的复数金属导线在固定缺口11处以绞线状态交叉捆绑固定；作为优选的实施方式，所述第一线圈1中的磁性元件3中空穿孔一侧的两根金属导线和第三金属导线以绞线状态通过环状方式缠绕第二线圈2的磁性元件3的圈数为4圈；所述第一线圈1中的磁性元件3中空穿孔一侧的两根金属导线和第三金属导线以散线状态通过环状方式缠绕第二线圈2的磁性元件3的圈数为2圈。
[0040] 而本发明所述的改进的用于连接器的滤波组件在实施时线圈的绕线方法是依以下步骤来进行：（1）将第一复数金属导线RGB和第二复数金属导线R1G1N分别以环状方式从第一线圈1的磁性元件3的中空穿孔进行缠绕，分别缠绕的圈数至少为一圈；所述第一复数金属导线RGB和第二复数金属导线R1G1N缠绕后的始端线头和末端线头分别分布于该磁性元件3的上侧31和下侧32；（2）将位于第一线圈1的磁性元件3上侧31的第一复数金属导线RGB的始端线头的金属导线G与第二复数金属导线R1G1N的始端线头的金属导线G1进行绞线，得到绞线GG1；将位于第一线圈1的磁性元件3下侧32的第一复数金属导线RGB的末端线头的金属导线R′与第二复数金属导线R1G1N末端线头的金属导线R1′进行绞线，得到绞线R′R1′；（3）将步骤（2）中的金属导线G对应的末端线头G′、金属导线G1对应的末端线头G1′、金属导线R′对应的始端线头R和金属导线R1′的始端线头R1拉到磁性元件3的右侧34进行绞线，得到绞线RR1G′G1′；（4）将位于第一线圈1的磁性元件3上侧31的第一复数金属导线RGB的始端线头的金属导线B、该磁性元件3下侧32的第二复数金属导线R1G1N的末端金属导线N′以及新增第三金属导线R2拉到磁性元件3的左侧
33进行绞线，得到绞线B N′R2，该绞线B N′R2的端部固定形成抽头4；（5）将步骤（3）中得到的绞线RR1G′G1′与步骤（4）中得到的绞线B N′R2进行交叉；（6）将步骤（2）中得到的绞线GG1从上而下顺时针将所有金属导线捆绑半圈后固定在第一线圈1的磁性元件
3的固定缺口11处；将步骤（2）中得到的绞线R′R1′从下而上逆时针将所有金属导线捆绑半圈后固定在第一线圈1的磁性元件3的固定缺口11处，GG1和R′R1′绞线2-3节；
（7）将抽头4对应的复数金属导线的另一端B ′NR2′以绞线状态通过环状方式从第二线圈2的磁性元件3的中空穿孔进行缠绕，缠绕的圈数至少为一圈；然后再将该复数金属导线B ′NR2′以散线状态通过环状方式从第二线圈2的磁性元件3的中空穿孔进行缠绕，缠绕的圈数至少为一圈。
33进行绞线，得到绞线B N′R2，该绞线B N′R2的端部固定形成抽头4；（5）将步骤（3）中得到的绞线RR1G′G1′与步骤（4）中得到的绞线B N′R2进行交叉；（6）将步骤（2）中得到的绞线GG1从上而下顺时针将所有金属导线捆绑半圈后固定在第一线圈1的磁性元件
3的固定缺口11处；将步骤（2）中得到的绞线R′R1′从下而上逆时针将所有金属导线捆绑半圈后固定在第一线圈1的磁性元件3的固定缺口11处，GG1和R′R1′绞线2-3节；
（7）将抽头4对应的复数金属导线的另一端B ′NR2′以绞线状态通过环状方式从第二线圈2的磁性元件3的中空穿孔进行缠绕，缠绕的圈数至少为一圈；然后再将该复数金属导线B ′NR2′以散线状态通过环状方式从第二线圈2的磁性元件3的中空穿孔进行缠绕，缠绕的圈数至少为一圈。
[0041] 其中，所述步骤（7）中的复数金属导线B ′NR2′以绞线状态通过环状方式从第二线圈2的磁性元件3的中空穿孔缠绕的圈数4圈；所述步骤（7）中的复数金属导线B ′NR2′以散线状态通过环状方式从第二线圈2的磁性元件3的中空穿孔缠绕的圈数2圈。
[0042] 将本发明所述的改进的用于连接器的滤波组件应用于连接器时，在满足10Gbit/s高速信号传输过程中所涉及的最主要的电气特性包括有信号输入端的反射损失（line side return loss）、信号输出端的反射损失（phy side return loss）以及插入损失(insertion loss)，本发明通过对上述几项电气特性进行若干次试验并与国际标准制定者之一的Intel公司的标准规格线进行对比后，得出当第二线圈2的磁性元件3被复数金属导线以绞线状态缠绕4圈、再以散线状态缠绕2圈后的上述几项电气特性最佳，其测试数据如图11至图13所示。此外，本发明还提供了几组相关测试作为对比，如图8至图10所示，为当本发明的第二线圈2的磁性元件3被复数金属导线以绞线状态缠绕3圈、再以散线状态缠绕3圈后应用于连接器后进行测试的测试数据；如图14至16所示，为当本发明的第二线圈2的磁性元件3被复数金属导线以绞线状态缠绕5圈、再以散线状态缠绕1圈后应用于连接器后进行测试的测试数据；如图17至19所示，为当本发明的第二线圈2的磁性元件3被复数金属导线以绞线状态缠绕6圈后应用于连接器后进行测试的测试数据。
[0043] 如图8至图19所示，由于连接器的输入端和输出端分别包括ABCD四个通道，故在信号输入端的反射损失（line side return loss）、信号输出端的反射损失（phy side return loss）时测试的数据除Intel规格线外分别包括有四项，而插入损失(insertion loss)包括输入端插入损失和输出端插入损失，故其测试的数据除Intel规格线外包括有八项。
[0044] 本发明采用上述改进的线圈绕线方法所制造出的滤波组件，能够突破现有技术的限制，不但可以处理10Gbit/s的传输数据，满足人们对高速传输速度的需求；且能够保证避免在10Gbit/s高速信号传输过程中出现失真、资料错误的现象，高频特性极佳，满足了市场高速传输的要求，有效改善了人们的生活和工作品质，对人类社会的发展起到重要的作用。
[0045] 以上所述仅为本发明较为优选的实施例，并非用以限制本发明的实施范围，因此任何未脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。