传输速率为25Gpbs的线圈结构的制作方法

传输速率为25gpbs的线圈结构
技术领域
1.本实用新型涉及线圈领域技术，尤其是指一种传输速率为25gpbs的线圈结构。


背景技术：

2.线圈是由网络变压器和厄流电感组成的感性组件，具有传输数据、隔离高电压、滤除共模噪声等作用,广泛应用于交换机、pc、服务器、adsl等终端产品上。网络变压器通过电-磁-电方式传递信号，因非物理连接故有隔绝外部强电压进入芯片的功能。电感具有阻碍突变电流能力，故对共模噪声有抑制作用。
3.在日新月异的今天，传输速率要求越来越高，而现有线圈一般都是单个磁环的结构，存在磁环磁滞损耗、磁环涡流损耗等问题，因非物理直接连接,故存在金属损耗、介电损耗、辐射、阻抗匹配度等，如图10所示，插入损失(insertion loss)在高频率段600mhz处开始出现严重衰减，无法满足高速率产品的特性要求,导致信号无法完整、有效地传输。因此，有必要对目前的线圈进行改进。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种传输速率为25gpbs的线圈结构，其能有效解决现有之线圈存在磁芯磁滞损耗、磁芯涡流损耗以及在高频率段插入损失大导致信号严重衰减且无法完整、有效传输的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型采用如下之技术方案：
6.一种传输速率为25gpbs的线圈结构，包括有第一磁环、第二磁环、第一铜线、第二铜线、第三铜线、第四铜线、第五铜线、第六铜线、第七铜线、第八铜线、第九铜线以及第十铜线；
7.所述第一磁环为堆叠设置的至少两个，该第一磁环和第二磁环均为高初始磁导率的磁环；
8.该第一铜线的两端分别具有第一线段和第二线段，该第二铜线的两端分别具有第三线段和第四线段，该第三铜线的两端分别具有第五线段和第六线段，该第四铜线的两端分别具有第七线段和第八线段，该第一铜线的中部、第二铜线的中部、第三铜线的中部和第四铜线的中部绞合形成第一麻花线，该第一麻花线绕制在第一磁环上并分布第一磁环一侧的180
°
，该第一线段、第三线段、第五线段和第七线段位于第一磁环的前侧，该第二线段、第四线段、第六线段和第八线段位于第一磁环的后侧；
9.该第五铜线的两端分别具有第九线段和第十线段，该第六铜线的两端分别具有第十一线段和第十二线段，该第七铜线的两端分别具有第十三线段和第十四线段，该第八铜线的两端分别具有第十五线段和第十六线段，该第五铜线的中部、第六铜线的中部、第七铜线的中部和第八铜线的中部绞合形成第二麻花线，该第二麻花线绕制在第一磁环上并分布第一磁环另一侧的180
°
，该第九线段、第十一线段、第十三线段和第十五线段位于第一磁环的前侧，该第十线段、第十二线段、第十四线段和第十六线段位于第一磁环的后侧；
10.该第三线段与第十一线段绞合形成第一双绞线，该第八线段与第十六线段绞合形成第二双绞线，该第五线段与第十三线段绞合形成第三双绞线，该第二线段与第十线段绞合形成第四双绞线，该第四线段、第十二线段、第七线段与第十五线段绞合形成第一四绞线，该第六线段、第十四线段、第一线段与第九线段绞合形成第二四绞线；
11.该第九铜线的一端与第三双绞线、第四双绞线绞合在一起并串绕在第二磁环上，该第一四绞线的端部经过剪断和预焊并与第九铜线的另一端焊接形成第一小抽头；该第十铜线穿设于第一磁环上，第二四绞线的端部经过剪断和预焊并与第十铜线的一端焊接形成第二小抽头。
12.作为一种优选方案，所述第一磁环为堆叠设置的两个。
13.作为一种优选方案，所述第一铜线为蓝色铜线，第二铜线为绿色铜线，第三铜线为红色铜线，第四铜线为自然色铜线。
14.作为一种优选方案，所述第一麻花线在第一磁环上绕制两整圈。
15.作为一种优选方案，所述第五铜线为蓝色铜线，第六铜线为绿色铜线，第七铜线为红色铜线，第八铜线为自然色铜线。
16.作为一种优选方案，所述第二麻花线在第一磁环上绕制两整圈。
17.作为一种优选方案，所述第九铜线的一端与第三绞合线、第四绞合线绞合在一起在第二磁环上串绕的圈数为一整圈。
18.作为一种优选方案，所第九铜线为绿色铜线，第十铜线为红色铜线。
19.本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知：
20.利用磁环固有特性，采用高初始磁导率的磁环可有效降低磁环磁滞损耗；通过采用多磁环制作网络变压器，可有效降低磁环涡流损耗；多磁环是单个磁环电感迭加而来，故在满足电感要求下可降低铜线绕线长度l；信号线采用双绞线，增加了铜线截面积s，可达到更高传输速率的特性要求，能够将信号完整且有效地传输。
21.为更清楚地阐述本实用新型的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本实用新型进行详细说明。
附图说明
22.图1是本实用新型之较佳实施例的电路图；
23.图2是本实用新型之较佳实施例中第一麻花线的立体结构示意图；
24.图3是本实用新型之较佳实施例中第二麻花线的立体结构示意图；
25.图4是本实用新型之较佳实施例的局部组装示意图；
26.图5是本实用新型之较佳实施例另一状态的局部组装示意图；
27.图6是本实用新型之较佳实施例的组装立体示意图；
28.图7是本实用新型之较佳实施例的整体示意图；
29.图8是本实用新型之较佳实施例按照ieee 802.3bq定义的插入损失条件测试；
30.图9是本实用新型之较佳实施例按照ieee 802.3bq定义的反射损失条件测试；
31.图10是现有线圈的插入损失条件测试。
32.附图标识说明：
33.11、第一磁环
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12、第二磁环
34.21、第一铜线
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211、第一线段
35.212、第二线段
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22、第二铜线
36.221、第三线段
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222、第四线段
37.23、第三铜线
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231、第五线段
38.232、第六线段
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24、第四铜线
39.241、第七线段
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242、第八线段
40.31、第五铜线
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311、第九线段
41.312、第十线段
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32、第六铜线
42.321、第十一线段
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322、第十二线段
43.33、第七铜线
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331、第十三线段
44.332、第十四线段
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34、第八铜线
45.341、第十五线段
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342、第十六线段
46.41、第九铜线
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42、第十铜线
47.101、第一双绞线
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102、第二双绞线
48.103、第三双绞线
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104、第四双绞线
49.105、第一四绞线
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106、第二四绞线
50.107、第一小抽头
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108、第二小抽头
51.201、第一麻花线
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202、第二麻花线。
具体实施方式
52.请参照图1至图7所示，其显示出了本实用新型之较佳实施例的具体结构，包括有第一磁环11、第二磁环12、第一铜线21、第二铜线22、第三铜线23、第四铜线24、第五铜线31、第六铜线32、第七铜线33、第八铜线34、第九铜线41以及第十铜线42。
53.该第一磁环11为堆叠设置的至少两个，可有效降低磁环涡流损耗，在满足电感要求下可降低铜线绕线长度l，以及，该第一磁环11和第二磁环 12均为高初始磁导率的磁环，可有效降低磁环磁滞损耗；在本实施例中，该第一磁环11为堆叠设置的两个。
54.该第一铜线21的两端分别具有第一线段211和第二线段212，该第二铜线22的两端分别具有第三线段221和第四线段222，该第三铜线23的两端分别具有第五线段231和第六线段232，该第四铜线24的两端分别具有第七线段241和第八线段242，该第一铜线21的中部、第二铜线22的中部、第三铜线23的中部和第四铜线24的中部绞合形成第一麻花线201，该第一麻花线201绕制在第一磁环11上并分布第一磁环11一侧的180
°
，该第一线段211、第三线段221、第五线段231和第七线段241位于第一磁环11 的前侧，该第二线段212、第四线段222、第六线段232和第八线段242位于第一磁环11的后侧；在本实施例中，该第一铜线21为蓝色铜线，第二铜线22为绿色铜线，第三铜线23为红色铜线，第四铜线24为自然色铜线，该第一麻花线201在第一磁环11上绕制两整圈。
55.该第五铜线31的两端分别具有第九线段311和第十线段312，该第六铜线32的两端分别具有第十一线段321和第十二线段322，该第七铜线33 的两端分别具有第十三线段331和第十四线段332，该第八铜线34的两端分别具有第十五线段341和第十六线段342，该第五
铜线31的中部、第六铜线32的中部、第七铜线33的中部和第八铜线34的中部绞合形成第二麻花线202，该第二麻花线202绕制在第一磁环11上并分布第一磁环11另一侧的180
°
，该第九线段311、第十一线段321、第十三线段331和第十五线段341位于第一磁环11的前侧，该第十线段312、第十二线段322、第十四线段332和第十六线段342位于第一磁环11的后侧；在本实施例中，该第五铜线31为蓝色铜线，第六铜线22为绿色铜线，第七铜线33为红色铜线，第八铜线34为自然色铜线，该第二麻花线202在第一磁环11上绕制两整圈。
56.以及，如图5所示，该第三线段221与第十一线段321绞合形成第一双绞线101，该第八线段242与第十六线段342绞合形成第二双绞线102，该第五线段231与第十三线段331绞合形成第三双绞线103，该第二线段 212与第十线段312绞合形成第四双绞线104，该第四线段222、第十二线段322、第七线段241与第十五线段341绞合形成第一四绞线105，该第六线段232、第十四线段332、第一线段211与第九线段311绞合形成第二四绞线106。
57.另外，如图6所示，该第九铜线41的一端与第三双绞线103、第四双绞线104绞合在一起并串绕在第二磁环12上，该第一四绞线105的端部经过剪断和预焊并与第九铜线41的另一端焊接形成第一小抽头107；在本实施例中，该第九铜线41的一端与第三绞合线103、第四绞合线104绞合在一起在第二磁环12上串绕的圈数为一整圈，该第九铜线41为绿色铜线。
58.该第十铜线42穿设于第一磁环11上，第二四绞线106的端部经过剪断和预焊并与第十铜线42的一端焊接形成第二小抽头108；在本实施例中，该第十铜线42为红色铜线。
59.网络变压器通过电-磁-电方式传递信号，如图1，因非物理连接故有隔绝外部强电压进入芯片的功能。电感具有阻碍突变电流能力，故对共模噪声有抑制作用。因非物理直接连接,故存在金属损耗、介电损耗、辐射、阻抗匹配度等。本实用新型通过金属损耗、磁芯磁滞损耗、磁芯涡流损耗等方面优化，可满足ieee802.3bq(25gbps)定义的插入损失(insertion loss) 和反射损失(return loss)要求。
60.通过公式可知r(r＝rdc+rac)正比于l/a(l：金属长度，a:金属横截面积)，铜线导体使用长度可有效降低金属损耗，以降低插入损失(insertionloss)满足高传输速率要求,如：25gbps,40gbps。
61.接下来，将本实用新型按照ieee 802.3bq定义的insertion loss和return loss规格线测试，结果pass，如图8、图9所示。
62.本实用新型的设计重点在于：
63.利用磁环固有特性，采用高初始磁导率的磁环可有效降低磁环磁滞损耗；通过采用多磁环制作网络变压器，可有效降低磁环涡流损耗；多磁环是单个磁环电感迭加而来，故在满足电感要求下可降低铜线绕线长度l；信号线采用双绞线，增加了铜线截面积s，可达到更高传输速率的特性要求，能够将信号完整且有效地传输。
64.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术范围作任何限制，故凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。