一种以太网电缆通信延长器制造技术

本发明专利技术公开了一种以太网电缆通信延长器，包括一以太网交换芯片；两组隔离通信模组，每组隔离通信模组包括依次双向连接的一隔离电路、一通信控制模块和一通信接口；所述隔离电路与以太网交换芯片双向连接。本发明专利技术的延长器支持在同轴线和双绞线等多种介质上传输高速以太网信号，具有传输距离长、通信速率高、支持多媒体业务、支持混合组网等优点，可以广泛应用于安防、车载、电梯、石油煤炭井下通信、智能家电、智能电网等领域。

An Ethernet cable communication extender

The invention discloses an Ethernet cable communication extender, which comprises an Ethernet switching chip; two groups of isolated communication modules, each of which comprises an isolation circuit, a communication control module and a communication interface connected in turn bidirectionally; and the isolation circuit is bidirectionally connected with an Ethernet switching chip. The extender of the invention supports the transmission of high-speed Ethernet signals on coaxial lines and twisted-pair wires and other media. It has the advantages of long transmission distance, high communication speed, multi-media service support and hybrid networking support, and can be widely used in security, vehicle, elevator, petroleum and coal underground communications, smart appliances, smart grid, etc. And other fields.

【技术实现步骤摘要】
一种以太网电缆通信延长器
本专利技术涉及一种延长器，尤其涉及一种用于光纤通信和无线通信不适用场合的以太网电缆通信延长器。
技术介绍
在工业领域中，以太网通信方式主要有三种方式，分别是有线通信、无线通信和光纤通信。目前，无线和光纤通信方式是两种主流的方式，但在一些特殊的场合，移动设备的以太网数据通信采用有线通信的电缆方式却具有施工和维护方便的优点，因此有线通信的使用也较为广泛，但其存在通信距离较短的问题。为了解决以太网电缆通信距离较短的问题，目前大多采用VDSL(Very-high-bit-rateDigitalSubscriberloop)甚高速数字用户环路技术，短距离内的最大下传速率可达55Mbps，上传速率可达19.2Mbps，甚至更高(不同厂家的芯片组，支持的速度不同)。同一厂家的芯片组，使用的频段不同，提供的速度也不同。目前市场上用量比较多的是英飞凌的套片，支持517k～15M带宽。此外科胜讯公司的套片可以支持100M/50M带宽，一些台湾的芯片组也可以支持到100和65M的带宽。由于不同厂家的VDSL不能实现互通，导致了VDSL不能大规模商业应用，新一代的VDSL2实现了互通，为VDSL大规模商业应用提供了条件。但VDSL技术存在只能实现点对点的数据通信的缺陷，要构成一个局域网必须采用多台交换机实现，很不方便，且成本较高。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决前述
技术介绍
存在的问题，提供一种以太网电缆通信延长器，使以太网有线通讯距离大大增加。实现本专利技术目的的技术方案是一种以太网电缆通信延长器，包括：一以太网交换芯片；两组隔离通信模组，每组隔离通信模组包括依次双向连接的一隔离电路、一通信控制模块和一通信接口；所述隔离电路与以太网交换芯片双向连接。所述隔离电路包括电气隔离变压器。所述以太网交换芯片由两组共地电源提供直流电源，所述通信控制模块的供电电源与所述以太网的两组共地电源之间电气隔离。所述电气隔离变压器为11FB-05NL；所述通信控制模块为MOD923；所述以太网交换芯片为IP178D。所述隔离电路还包括与以太网交换芯片双向连接的电气隔离变压器连接的辅助电路。所述隔离通信模组还包括保护电路；所述通信控制模块通过保护电路连接通信接口。所述保护电路包括静电阻抗器和防雷管。作为优选，以太网电缆通信延长器还包括一设备接口隔离电路和一设备接口；所述设备隔离电路包括与电压隔离变压器。所述电压隔离变压器为11FB-05NL；所述设备接口为以太网RJ45接口。采用了上述技术方案后，本专利技术具有以下的积极的效果：(1)本专利技术的延长器采用隔离变压器实现延长器的双向电气隔离，从而可以双倍延长通信距离。本专利技术的延长器支持在同轴线和双绞线等多种介质上传输高速以太网信号，具有传输距离长、通信速率高、支持多媒体业务、支持混合组网等优点，可以广泛应用于安防、车载、电梯、石油煤炭井下通信、智能家电、智能电网等领域。(2)本专利技术采用的通信控制模块采用正交频分复用技术实现以太网数据的长距离高速通信。(3)本专利技术的延长器电路硬件设计巧妙，性能稳定。(4)本专利技术的延长器采用单芯片以太网交换技术，具有灵活的组网功能，可以方便的组成总线型，星型及树型等多钟网络拓朴结构。附图说明为了使本专利技术的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本专利技术作进一步详细的说明，其中图1为本专利技术的原理框图。图2为本专利技术采用的通信控制模块的原理图。图3为本专利技术的电路原理图。图4为将本专利技术应用到安防视频监控系统的示意图。具体实施方式(实施例1)见图1至图3，本实施例的一种以太网电缆通信延长器，包括：一以太网交换芯片；两组隔离通信模组，每组隔离通信模组包括依次双向连接的一隔离电路、一通信控制模块、一保护电路和一通信接口；隔离电路与以太网交换芯片双向连接，隔离电路包括电气隔离变压器；通信控制模块通过保护电路连接通信接口。一设备接口隔离电路和一设备接口；设备隔离电路包括与以太网交换芯片双向连接的电压隔离变压器。如图2所示，MOD923为基于第三代PLC控制器芯片组XT810/XT200的通信控制模块，并针对同轴电缆和双绞线等通信介质进行了优化。MOD923采用业界领先的LDPC-C纠错编码技术，编码增益高，功耗低。MOD923完全符合IEEEP1901规范的通信控制模块，也是第一款能自适应各种差分线通信媒体的通信控制模块。MOD923可以支持各类同轴电缆(包括视频同轴线和射频同轴线)、各类双绞线(三类、五类、超五类等)及交流/直流电力线。MOD923内置自适应滤波器和自适应通信控制器，MOD923在不同媒体下可以自动调整其通信参数，保证在不同通信媒体下，不同通信环境中保持最佳通信性能。MOD923在设备侧支持10/100M自适应以太网接口及UART接口，方便各类通信设备灵活接入。采用正交频分复用技术的MOD923能实现以太网数据在同轴电缆或双绞线等通信介质上单端有效传输距离达到2KM以上，但在有的使用场合需要更远的传输距离，因此本实施例采用电气隔离变压器(11FB-05NL)及以太网交换芯片(IP178D)实现了各个通信控制模块(MOD923)间的逻辑和电气隔离,使得本专利技术的通讯距离成倍增加,提高有效数据传输速率，组网方式更加灵活。MOD923采用AES-128加密技术，直接对传输数据进行加密，最大程度保护通信安全。与此同时，该传输加密技术完全兼容IPSec等网络层和应用层加密技术，可以提供多层加密传输。具体来说，MOD923包括以太网PHY接口、GPIO及UART接口、XT810通信控制器、64M字节SDRAM缓存、XT200模拟前端、线路驱动放大器、4M字节SPIFlash和DCDC电源，线路驱动放大器与通信媒体接口双向连接，DCDC电源连接12V直流电源输入。如图3所示，电气隔离变压器为11FB-05NL；通信控制模块为MOD923；以太网交换芯片为IP178D。隔离电路还包括与电气隔离变压器连接的辅助电路，如11FB-05NL的1、3、6、8脚连接的贴片电阻49R9，7脚和2脚连接的2个接地电容，10、15脚接的电阻(图3中见U8和U9，分别对应的贴片电阻为RP1和RP2，电容分别为C11、C14，以及C13和C15，10和15脚分别对应R8、R10、C16以及R9、R11、C17)。保护电路包括静电阻抗器(D2和D3)和防雷管(S1和S2，型号为B3B090L)。设备接口隔离电路包括电压隔离变压器11FB-05NL(图3中U1)及U1的辅助电路(1、3、6、8脚连接的贴片电阻RP3，型号为49R9，7脚和2脚连接的2个接地电容C1和C2，10、15脚并联电阻R1和R2再串联电容C3后接地)和以太网RJ45接口(与电压隔离变压器的9、11、14、16脚连接)。以太网交换芯片(IP178D)实现2个通信控制模块(MOD923)间的逻辑隔离，并利用网络隔离变压器11FB－05NL实现电气隔离。IP178D是一款单片集成8个10/100M以太网口的以太网交换芯片，本实施例使用了IP178D的第0、1、2号10/100M以太网口。IP178D支持IEEE802.3/802.3u/802.3x存储转发方式，支持10/100M，全/半双工，MDI/MDI-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种以太网电缆通信延长器，其特征在于包括：一以太网交换芯片；两组隔离通信模组，每组隔离通信模组包括依次双向连接的一隔离电路、一通信控制模块和一通信接口；所述隔离电路与以太网交换芯片双向连接。

【技术特征摘要】
1.一种以太网电缆通信延长器，其特征在于包括：一以太网交换芯片；两组隔离通信模组，每组隔离通信模组包括依次双向连接的一隔离电路、一通信控制模块和一通信接口；所述隔离电路与以太网交换芯片双向连接。2.根据权利要求1所述的一种以太网电缆通信延长器，其特征在于：所述隔离电路包括电气隔离变压器。3.根据权利要求1所述的一种以太网电缆通信延长器，其特征在于：所述以太网交换芯片由两组共地电源提供直流电源，所述通信控制模块的供电电源与所述以太网的两组共地电源之间电气隔离。4.根据权利要求2所述的一种以太网电缆通信延长器，其特征在于：所述电气隔离变压器为11FB-05NL；所述通信控制模块为MOD923；所述以太网交换芯片为IP178D。5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋继平，孙飞，汪涵，
申请(专利权)人：常州信息职业技术学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32