[发明专利]用于多千兆位以太网的数据线供电(PODL)滤波器的寄生效应的降低

说明书

一种用于在以太网通信系统中对电功率信号进行滤波的装置包括链路接口、功率接口和被连接在链路接口与功率接口之间的滤波器。链路接口被配置为连接到以太网链路。功率接口被配置为连接到以下中的一者或两者：(i)提供用于在以太网链路之上进行传输的电功率信号的电源以及(ii)消耗在以太网链路之上进行传输的电功率信号的电路。该滤波器至少包括：(i)被配置为对被传输到以太网链路或从以太网链路传输的电功率信号进行滤波的初级电感器，以及(ii)与初级电感器串联连接的一个或多个互补电感器，该一个或多个互补电感器被配置为降低滤波器的寄生电容。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2020年10月13日提交的美国临时专利申请 63/091,273的权益，其公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开总体上涉及通信网络，并且具体地涉及在通信链路之上的电功率输送。

背景技术

在各种通信网络中，电功率在用于数据通信的相同物理链路之上被输送到通信设备。例如，在双绞线100BASE-T1和1000BASE-T1 以太网网络中，这种功率输送被称为数据线供电(Power over Data Lines，PoDL)。PoDL在例如2016年12月的题为“IEEE Standard forEthernet-Amendment 8:Physical Layer and Management Parameters for Power overData Lines(PoDL)of Single Balanced Twisted-Pair Ethernet”的IEEE标准802.3bu^TM-2016(通过引用并入本文)中指定。

以上描述是作为该领域相关技术的一般概述呈现的，而不应当被解释为承认其中包含的任何信息构成本专利申请的现有技术。

发明内容

本文中描述的实施例提供了一种用于在以太网通信系统中对电功率信号进行滤波的装置。该装置包括链路接口、功率接口和连接在链路接口与功率接口之间的滤波器。链路接口被配置为连接到以太网链路。功率接口被配置为连接到以下中的一者或两者：(i)提供用于在以太网链路之上进行传输的电功率信号的电源，以及(ii)消耗在以太网链路之上进行传输的电功率信号的电路。该滤波器至少包括： (i)被配置为对被传输到以太网链路或从以太网链路传输的电功率信号进行滤波的初级电感器，以及(ii)与初级电感器串联连接的一个或多个互补电感器，该一个或多个互补电感器被配置为降低滤波器的寄生电容。

在一些实施例中，链路接口被配置为连接到媒体相关接口 (MDI)，该媒体相关接口将以太网链路耦合到以太网物理层(PHY) 收发器。

在示例实施例中，一个或多个互补电感器包括单个互补电感器。在另一实施例中，一个或多个互补电感器包括彼此串联连接的多个互补电感器。在所公开的实施例中，滤波器还包括电阻器，该电阻器与初级电感器并联连接或与互补电感器中的一个互补电感器并联连接，电阻器被配置为抑制滤波器中的谐振效应。

在一些实施例中，初级电感器的电感与互补电感器中的任何一个互补电感器的电感之间的比率至少为5。在一些实施例中，该比率至少为10。

在一些实施例中，以太网链路包括具有第一导体和第二导体的双绞线链路，并且滤波器包括：(i)第一部分，该第一部分包括初级电感器和一个或多个互补电感器，第一部分被配置为耦合到第一导体，以及(ii)第二部分，该第二部分包括分别与初级电感器和一个或多个互补电感器匹配的附加初级电感器和一个或多个附加互补电感器，第二部分被配置为耦合到第二导体。在一个实施例中，第一部分和第二部分被设置在同一衬底上。

在一些实施例中，一种车用以太网通信设备包括：(i)被配置为在以太网链路之上传达以太网信号的物理层(PHY)以太网收发器，以及(ii)所公开的装置。在一些实施例中，一种车用以太网包括所公开的车用以太网通信设备。