無線纜連接差分信號傳輸切換矩陣的製作方法

2023-10-28 09:12:17

專利名稱：無線纜連接差分信號傳輸切換矩陣的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種廣播電視播控中心大型視/音頻切換矩陣，尤其涉及一 種內部採用無線纜連接、差分信號傳輸技術，利用高頻針式接插件連接的切換 矩陣。
技術背景隨著廣播電視事業的發展，大型切換矩陣在廣播電視領域廣泛應用，主要 用於信號的傳輸、切換和調度。特別是對於數字切換矩陣，大型切換矩陣出於 維修和維護的需要多採用模塊式設計，對各模塊之間高頻信號傳輸的質量要求 非常高。另一方面，數字設備的功耗是模擬設備的幾倍，發熱量大幅提高，如 果散熱不暢，熱積累造成設備內部溫度過高將大大降低設備的可靠性和使用壽 命。傳統切換矩陣內部採用線纜連接，大量線纜的存在不僅增加了發熱量而且 影響有效散熱。即便採用高質量的線纜，線纜對高頻信號衰減嚴重，阻抗匹配 要求非常苛刻，而線纜長度精確一致很難把握，至使傳輸信號難以達到理想的 品質。高頻信號高速傳輸線路間的電磁幹擾尤為嚴重，造成信號傳輸失誤的幾 率升高。矩陣是信號交換的核心設備，當出現故障時必須立即排除，而傳統的 線纜連接矩陣由於內部多達數千根的走線要査明故障極為困難，設備的可維護 性差。數位技術發展使傳統的線纜連接的單端信號傳輸技術已無法適應數字信 號高速傳輸的需要。 發明內容本實用新型針對現有技術的不足，研製一種無線纜連接差分信號傳輸技術 來解決上述問題。其技術實現手段如下一種無線纜連接差分信號傳輸切換矩陣，其特徵在於各輸入板和輸出板均 採用高頻差分接插件相連，各板卡共同的接口板為母板；所述母板通過高頻接 插件與各功能板卡相連，並由母板為各功能板卡提供交換數據接口、電源接口 和控制接口； 16塊輸入板和16塊輸出板組成128X128路矩陣，每塊輸入板由30對圓針式插頭座相連，輸出板由44對圓針式插頭座相連；採用高頻連接器件 實現模塊對模塊的無縫連接，信號差分傳輸；所述的輸出板上的圓針式插頭座 可以由多組單個圓針式插頭座組成，接插件採用2mm型式。本實用新型在大型切換矩陣內部採用高頻接插件實現各模塊間的無縫連 接，擯棄繁雜的連接電纜。採用高可靠性接插件連接使各模塊間的連接導線最 大限度縮短，是路徑最短的連接，整個矩陣的信號通道中由於連接線路引起的 信號損耗最小。高可靠性接插件在每個線路之間的屏蔽非常好，信號之間的串 擾極低，極大提高信號傳輸質量。這些接插件不會隨使用時間的增長而鬆動或 老化造成內部線路的接觸不良，因而整個矩陣比採用內部線纜連接的矩陣的可 靠度至少高一個數量級。無線纜連接便於矩陣的維護和擴展，由於各模塊間均 採用高頻針式接插件連接，每個模塊都可靈活插拔， 一旦出現故障，可隨時拔 出故障模塊進行更換或修復，而對內部分布大量線纜的有線纜連接切換矩陣這 幾乎是無法進行的。同樣是由於各模塊間採用接插件連接，只要更換相應的模 塊而無須更改機箱結構或重新連接電路板之間的連接線，就可以輕鬆實現切換 矩陣的升級和擴容。本實用新型還有效縮小矩陣的體積，可在8U機箱中輕鬆作 到128X 128的切換規模或在4U機箱實現6層16X 16規模的切換。採用高頻差 分連接器，配合差分信號的傳輸，每兩路差分信號之間都設計有地層隔離開， 與傳統單端傳輸方式相比具有低功耗、低誤碼率、低串擾和低輻射的特點，極 大提高傳輸信號的質量和可靠性。

本實用新型共有2幅附圖，其中圖1是本實用新型實施例之一的矩陣規模為128X128設計的框圖； 圖2是差分傳輸信號傳輸示意圖； 圖2為本實用新型的說明書摘要附圖。
具體實施方式
如圖l、圖2所示， 一種大型無線纜差分信號傳輸切換矩陣，其特徵在於其 128X 128路矩陣由16塊輸入板和16塊輸出板組成，每塊輸入板由30對圓針式 插頭座相連，輸出板由44對圓針式插頭座相連，採用高頻接插件實現各模塊間 的無縫連接，最大程度避免串擾，保障信號切換傳輸質量。矩陣內部採用差分信號傳輸技術。硬體設計上採用的主迴路方法是，單端的高速信號一進入輸入 板就變成差分信號進行矩陣內傳輸，在輸入板上進行緩衝放大匹配處理，信號 傳送給切換板的時候已經具備很強的抗幹擾能力。每兩路差分信號之間都設計 有地層隔離開，進一步提高抗串擾性能。單端的高速信號變為差分信號後傳輸 能力變得更強，信號傳輸到切換板上根據相應的控制要求變成單端信號切換， 然後在切換晶片出口立刻變成差分傳輸到輸出背板，在背板上變成單端信號傳 輸出去，見圖2。與傳統單端傳輸方式相比這種差分信號傳輸具有低功耗、低誤 碼率、低串擾和低輻射的特點，極大提高傳輸信號的質量和可靠性。採用高頻差分接插件相連的各板卡共同的接口板為母板，母板為各功能板 卡提供交換數據接口、電源接口和控制接口。無線纜連接差分信號傳輸切換矩陣每塊輸入板由30對圓針式插頭座相連，輸出板由44對圓針式插頭座相連，其圓針式插頭座由多組單個圓針式插頭座組 成，接插件採用2mm距離的接插件。輸入板將差分信號經交叉點板傳輸到輸出 板，通過矩陣切換功能，實現128X128路輸入輸出信號的選擇。工作原理無線纜差分信號傳輸切換矩陣中，128x128路矩陣由16塊輸入 板和16塊輸出板組成，每塊輸入板一端輸入16路信號，每塊輸出板一端輸出 16路信號。採用高頻連接器件實現模塊對模塊的無縫連接，並將單端高頻信號 轉變為差分信號傳輸，最大限度地避免幹擾，保障信號切換傳輸質量，見示意 圖。無線纜差分信號傳輸切換矩陣的每塊輸入、輸出板圓針式插頭座由多組單 個圓針式插頭座組成，接插件採用2mm距離針式插件，國內外有很多生產廠家 產品可選，見圖3。這種結構有效解決了傳統的線纜連接難以解決的問題，極大提高了信號傳 輸質量。切換矩陣的技術指標為輸入均衡最大支持300米自動電纜均衡輸入阻抗75 Q輸入通道數128路抖 晃《0.2UI最大輸入抖晃峰峰值(P — P值)輸入反射損耗>15dB， 5 270MHz 信號電平800mV p-p ±10%輸出阻抗75 Q 輸出通道數128路碼 率符合SMPTE 259M A、 B、 C、 D標準的SDI信號以及DVB-ASI信號輸出反射損耗>15dB， 5 270MHz輸出直流偏置O.OVDC， ±0. 5V上升下降沿0.4 1.5nS， 20% 80%幅度輸出抖晃《0.2 UI峰峰值(P—P值)過 衝《10%綜合以上述採取的技術措施，實現128X 128無線纜連接差分傳輸信號傳輸， 保證了 128路輸入視/音頻信號經過大型切換矩陣高指標的切換到128路輸出視 /音頻信號。
權利要求1、一種無線纜連接差分信號傳輸切換矩陣，其特徵在於各輸入板和輸出板均採用高頻差分接插件相連，其中各板卡共同的接口板為母板；所述母板通過高頻接插件與各功能板卡相連，並由母板為各功能板卡提供交換數據接口、電源接口和控制接口。
2、 根據權利要求l所述的無線纜連接差分信號傳輸切換矩陣，其特徵在於 16塊輸入板和16塊輸出板組成128X 128路矩陣，每塊輸入板由30對圓針式插 頭座相連，輸出板由44對圓針式插頭座相連；採用高頻連接器件實現模塊對模 塊的無縫連接，信號差分傳輸。
3、 根據權利要求2所述的無線纜連接差分信號傳輸切換矩陣，其特徵在於所述的輸出板上的圓針式插頭座可以由多組單個圓針式插頭座組成，接插件採 用2醒型式。
專利摘要本實用新型公開了一種無線纜連接差分信號傳輸切換矩陣，其特徵在於各輸入板和輸出板均採用高頻差分接插件相連，各板卡共同的接口板為母板；所述母板通過高頻接插件與各功能板卡相連，並由母板為各功能板卡提供交換數據接口、電源接口和控制接口；16塊輸入板和16塊輸出板組成128×128路矩陣，每塊輸入板由30對圓針式插頭座相連，輸出板由44對圓針式插頭座相連；採用高頻連接器件實現模塊對模塊的無縫連接，信號差分傳輸；該矩陣實現模塊對模塊的無縫連接，最大限度地縮小各模塊間連接導線長度，而差分信號傳輸又有極高的抗串擾性能，從而有效提高了傳輸信號質量和系統的可靠性。
文檔編號H04B14/06GK201114397SQ20072001523
公開日2008年9月10日 申請日期2007年10月9日 優先權日2007年10月9日
發明者王子華, 鵬 程 申請人:大連捷成實業發展有限公司