本發(fā)明屬于電子設備接口設計，涉及一種適用于輕薄設備的扁平可逆以太網接口及其工作方法。

背景技術：

1、隨著現(xiàn)代電子技術的飛速發(fā)展，各類電子設備正朝著更加輕薄、便攜的方向發(fā)展，尤其是輕薄筆記本等移動設備，其外觀設計對于用戶體驗至關重要。然而，傳統(tǒng)的rj45插座（以太網接口）因其體積較大，成為了這些超輕薄設備在追求極致設計上的一大障礙。

2、傳統(tǒng)的rj45水晶頭和接口設計，作為以太網連接的標準配置，已廣泛應用于各種網絡設備中。然而這種設計存在幾個顯著的缺點，限制了其在現(xiàn)代超輕薄設備中的應用。

3、首先，rj45接口的物理尺寸相對較大，這使得輕薄設備難以直接集成該接口。為了滿足用戶對有線網絡連接的需求，這些設備通常需要通過額外的轉接頭或擴展塢來實現(xiàn)連接，這不僅增加了用戶的攜帶負擔，也影響了設備的整體美觀和便攜性。

4、其次，傳統(tǒng)的rj45接口設計只支持單一方向插入，這與現(xiàn)代接口設計追求的用戶友好性和便利性相悖。例如，usb?type-c接口就因其正反可插的設計而廣受用戶好評。相比之下，rj45接口的單向插入設計不僅限制了用戶的使用便利性，特別是在沒有視覺引導的情況下，用戶往往需要多次嘗試才能正確插入，這無疑降低了用戶體驗

5、此外，現(xiàn)有的rj45接口設計在信號映射方面也存在不足。由于單層布線設計的限制，傳統(tǒng)的rj45接口無法支持正反插入時的信號映射，這使得設計難以適應現(xiàn)代接口的可反插需求。這進一步限制了rj45接口在現(xiàn)代超輕薄設備中的應用范圍。

6、綜上所述，傳統(tǒng)的以太網接口因其體積大、單向插入以及信號映射不靈活等缺點，已無法滿足現(xiàn)代超輕薄設備對接口設計的需求。因此有必要開發(fā)一種新型的以太網接口設計，以解決這些問題，提高用戶在超輕薄設備上的有線網絡連接體驗。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術中以太網接口因其體積大、單向插入以及信號映射不靈活的問題，提供一種適用于輕薄設備的扁平可逆以太網接口及其工作方法。

2、為達到上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案予以實現(xiàn)：

3、一種適用于輕薄設備的扁平可逆以太網接口，包括：

4、雙層pcb板，所述雙層pcb板由上層pcb和下層pcb組成，上層pcb和下層pcb之間通過交叉布線實現(xiàn)信號傳輸；所述雙層pcb板上設有上排針腳和下排針腳，其中上排針腳位于上層部分，按1至8順序排列，用于正向插入時的信號傳輸，直接連接上層pcb的觸點；下排針腳位于下層部分，按h至a順序排列，用于反向插入時的信號傳輸，通過雙層pcb內部的交叉布線結構與上層pcb的相應觸點相連。

5、所述雙層pcb板結構由兩層導電層以及位于兩層導電層之間的絕緣介質組成，每一層導電層上布置有電路，并通過過孔實現(xiàn)兩層導電層之間的電氣連接，以實現(xiàn)信號的雙向傳輸。

6、所述雙層pcb板上的交叉布線結構采用差分對設計，將差分對的兩條線路分別布置在上下兩層，并采用終端電阻在差分對的起始和終止端進行阻抗匹配。

7、所述雙層pcb板之間設置有電磁屏蔽層，所述電磁屏蔽層采用金屬箔或金屬網格作為屏蔽材料，所述屏蔽層布局覆蓋整個pcb板區(qū)域。

8、所述針腳的信號映射遵循t568b標準，具體映射規(guī)則為a號針腳與1號針腳對應，b號針腳與2號針腳對應，依此類推，直至h號針腳與8號針腳對應。

9、一種適用于輕薄設備的扁平可逆以太網接口的工作方法，包括上層pcb和下層pcb，其中上層pcb設有用于正向插入時信號傳輸?shù)挠|點，下層pcb設有用于反向插入時信號傳輸?shù)挠|點；

10、正向插入時，連接器的引腳與上層pcb的觸點直接相連，信號通過上層pcb的電路路徑進行傳輸，并通過過孔或跳線與下層pcb的電路路徑相連；

11、反向插入時，連接器的引腳與下層pcb的觸點相連，信號通過雙層pcb內部的過孔或跳線從下層pcb傳輸?shù)缴蠈觩cb的相應位置，確保信號能夠正確映射到上層pcb的預定觸點。

12、所述以太網接口采用標準化網絡通信協(xié)議，協(xié)議采用載波偵聽多路訪問/沖突檢測機制以避免數(shù)據沖突，具體為在發(fā)送數(shù)據前檢查傳輸介質是否空閑，若介質忙碌則等待后再嘗試發(fā)送；當介質空閑時開始發(fā)送數(shù)據，并在發(fā)送過程中持續(xù)檢測沖突，一旦檢測到沖突立即停止發(fā)送并發(fā)送干擾信號，之后等待退避時間再重新嘗試發(fā)送。

13、所述以太網接口采用高性能phy芯片，基于該芯片執(zhí)行以下功能：

14、數(shù)據發(fā)送：

15、接收來自設備mac層的數(shù)據幀，該數(shù)據幀由mac層封裝成包含幀頭、數(shù)據和幀尾的以太網幀；對接收到的以太網幀進行編碼處理，將其轉換為適合物理介質傳輸?shù)男盘?；對編碼后的信號進行調制，以適應不同傳輸介質的特性，將數(shù)字信號轉換為模擬信號；將調制后的信號通過物理介質傳輸?shù)侥繕嗽O備；

16、數(shù)據接收：

17、從物理介質上接收信號，并進行解調處理，將模擬信號轉換為數(shù)字信號；對解調后的信號進行解碼處理，還原為原始的以太網幀格式；對接收到的數(shù)據進行校驗，檢測是否存在傳輸錯誤；將校驗無誤的數(shù)據幀發(fā)送到mac層進行處理，并根據幀頭信息判斷數(shù)據是否應該被接收；

18、底層通信控制：

19、在執(zhí)行數(shù)據發(fā)送之前，執(zhí)行載波偵聽多路訪問/沖突檢測協(xié)議，協(xié)調多個設備之間的訪問沖突和碰撞；偵聽信道狀態(tài)，根據信道是否空閑決定是否立即發(fā)送數(shù)據；在發(fā)送過程中檢測到沖突時，立即停止發(fā)送數(shù)據，并等待一段時間后再重新嘗試發(fā)送；建立和維護物理鏈路的連接狀態(tài)，包括檢測網線連接狀態(tài)、網速匹配以及進行自動協(xié)商。

20、所述雙層pcb板上的交叉布線結構具有冗余路徑，在雙層pcb板的交叉布線結構中設計多條并行路徑來傳輸同一信號，以確保在單個路徑出現(xiàn)故障時，信號仍能通過其他并行路徑繼續(xù)傳輸；備用路徑在正常情況下不傳輸信號，在故障發(fā)生時備用路徑能夠切換，并且不引入額外的延遲或噪聲。

21、當所述以太網接口插入設備接口時，其左右兩側的卡扣扣入接口上預設的凹槽中；當以太網接口需拔出時，卡扣連接結構還設置有釋放機制，按壓以太網接口兩側，使以太網接口拔出。

22、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

23、本發(fā)明中的一種適用于輕薄設備的扁平可逆以太網接口，通過其扁平設計顯著節(jié)省了占用空間，使得超薄和輕便的設備能夠輕松集成以太網連接功能，無需犧牲設備的輕薄特性或整體美觀。同時其可逆插入功能極大地提升了用戶體驗，用戶無需再擔心插入方向的問題，減少了因操作不當而導致的連接失敗，從而簡化了有線網絡的連接過程。

24、扁平設計的以太網接口不僅為輕薄設備節(jié)省了寶貴空間，還通過增強的結構強度提升了耐用性和穩(wěn)固性，使其更能承受插拔時的物理應力及意外碰撞，延長使用壽命。同時簡化了安裝和維護過程，尤其適用于頻繁更換或移動的設備，如筆記本電腦和平板電腦，用戶無需顧慮接口方向，即可快速連接，極大提高了工作效率。還滿足了用戶對有線網絡連接穩(wěn)定性和速度的高要求，進一步提升了設備的整體價值和市場競爭力，保持了千兆以太網速率的傳輸性能，確保了高效、穩(wěn)定的數(shù)據傳輸，滿足用戶對速度和效率的高要求。與標準以太網協(xié)議的兼容性確保了與現(xiàn)有網絡設備的無縫連接，不會影響數(shù)據傳輸?shù)姆€(wěn)定性和可靠性，為用戶提供了更加便捷、高效的網絡連接體驗。