【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及数据传输，特别是涉及一种多模耦合器、数据传输系统和数据传输控制方法。
技术介绍
1、在数据传输中，随着高速同轴总线传输领域技术的发展，出现了定向耦合器技术。定向耦合器技术可以通过单向传输的方式实现信号的耦合和隔离，在广播模式中具有较高的分支隔离度，被广泛应用于主控节点发，从节点收的数据传输系统。定向耦合器能够有效解决传统总线型结构中的分支线长度与信号工作频率的矛盾，实现高效的信号传输。
2、传统技术中，定向耦合器主要用于在广播模式下，将主控节点的信号耦合到各个从节点，并利用定向耦合器的单向传输特性，保证信号能够高效传输到各个从节点。
3、然而，在收发模式的组网中，由于定向耦合器的单向性，数据收发节点的信号无法直接传输到其他从节点，需要通过主控节点进行信号转发。因此，传统定向耦合器的工作方式在收发模式下通讯方式复杂，信号传输速率不高，通信效率低。
技术实现思路
1、基于此，有必要针对上述传统定向耦合器的工作方式在收发模式下通讯方式复杂，信号传输速率不高，通信效率低的问题，提供一种多模耦合器，用于连接通信总线与数据收发节点，所述多模耦合器配置有数据输入端、数据输出端、数据耦合端和模式控制端，所述数据输入端和所述数据输出端均与所述通信总线连接，所述数据耦合端与所述数据收发节点连接，所述模式控制端用于接入控制信号，其中，所述多模耦合器用于根据所述控制信号调整通过所述数据输出端耦合电流的大小，以使所述多模耦合器在不同的数据收发模式之间切换。
3、在其中一个实施例中，所述多模耦合器还包括控制模块，所述控制模块包括互相连接的开关单元和开关控制单元，所述第二耦合模块与所述开关单元连接，所述第一耦合模块与所述数据收发节点连接，其中，所述开关控制单元用于通过所述模式控制端接入控制信号，并在所述控制信号的作用下，控制所述开关单元的通断，以使所述第二耦合模块调整所述耦合电流的大小。
4、在其中一个实施例中，所述第二耦合模块包括耦合连接第一线圈和第二线圈，其中，所述第二线圈的第一端与所述数据耦合端连接，所述第二线圈的第二端与等效地连接。
5、所述第一线圈包括第一子线圈和第二子线圈，所述第一子线圈的第一端通过所述据输入端与所述通信总线的一端连接，所述第一子线圈的第二端分别与所述开关单元的第一端和所述第二子线圈的第一端连接；所述第二子线圈的第二端与所述开关单元的第一端连接。
6、所述开关单元包括第一开关和第二开关，所述第一开关的第一端与所述第二子线圈的第二端连接，所述第一开关的第二端还通过所述数据输出端与所述通信总线的另一端连接；所述第二开关的第一端与所述第一子线圈的第二端连接，所述第二开关的第二端还通过所述数据输出端与所述通信总线的另一端连接。
7、在其中一个实施例中，所述开关控制单元包括反向器，所述反向器的输入端与所述模式控制端连接，所述反向器的输出端分别与所述第一开关和所述第二开关连接，用以根据不同的控制信号择一控制所述第一开关或所述第二开关的闭合。
8、在其中一个实施例中，所述第一耦合模块包括第三线圈和第四线圈，所述第三线圈与所述第四线圈耦合；所述第三线圈的第一端与所述通信总线的一端连接，所述第三线圈的第二端与等效地连接；所述第四线圈的第一端与所述数据耦合端连接，所述第四线圈的第二端与等效地连接。
9、本专利技术还提供一种数据传输系统，包括通信总线、至少两个上述的多模耦合器和至少两个数据收发节点，所述多模耦合器与所述数据收发节点一一对应连接，所述数据收发节点通过所述多模耦合器与所述通信总线连接。
10、所述通信总线包括主控节点，所述数据收发节点的数据收发端与所述多模耦合器的数据耦合端连接，所述数据收发节点的控制端与所述多模耦合器的模式控制端连接，所述数据收发节点用于根据通讯需求，调整所述多模耦合器作用于所述数据输出端的负载电流和耦合电流的大小，使所述多模耦合器在不同的数据收发模式之间切换。
11、本专利技术还提供一种数据传输方法，应用于如上述的系统，所述方法包括以下步骤：接入控制信号；根据所述控制信号调整通过数据输出端耦合电流的大小，以使多模耦合器在不同的数据收发模式之间切换。
12、在其中一个实施例中，所述根据所述控制信号调整通过数据输出端耦合电流的大小，以使多模耦合器在不同的数据收发模式之间切换，包括：控制第一耦合模块将通过数据耦合端的电流分为通过数据输入端的第一负载电流和通过所述数据输出端的第二负载电流；控制第二耦合模块将通过所述数据耦合端的电流转化为所述耦合电流；并根据所述第二负载电流及所述耦合电流的大小关系，使所述多模耦合器在不同的数据收发模式之间切换。
13、在其中一个实施例中，所述并根据所述第二负载电流及所述耦合电流的大小关系，使所述多模耦合器在不同的数据收发模式之间切换，包括：确定第二线圈与第一子线圈的第一匝数比，以及第三线圈与第四线圈的第二匝数比；调整所述第一匝数比和所述第二匝数比的关系，若所述控制信号为第一电平信号，调整所述耦合电流与所述第二负载电流相等，以使所述多模耦合器工作于广播模式；若所述控制信号为第二电平信号，调整所述耦合电流小于所述第二负载电流，以使所述多模耦合器工作于全向收发模式。
14、上述多模耦合器，具有将数据输入端接收的数据传输到数据输出端和数据耦合端输出的广播模式，以及将数据耦合端接收的数据传输到数据输入端和数据输出端输出的全向收发模式；在控制信号的作用下，多模耦合器在多种数据收发模式之间切换，克服了现有技术中的复杂判断步骤和通信延迟问题，显著提升了通信效率和系统性能，简化了系统结构，提高了可靠性和兼容性，适应了高速同轴总线传输领域的多样化需求。
15、上述数据传输系统，通信总线包括主控节点，用于管理和协调整个通信网络的数据传输。多模耦合器与数据收发节点一一对应连接，起到信号耦合和模式切换的作用。多模耦合器的数据输入端和数据输出端均与通信总线连接，数据耦合端与数据收发节点连接，模式控制端用于接入控制信号。数据收发节点的数据收发端与多模耦合器的数据耦合端连接，用于收发数据。数据收发节点的控制端与多模耦合器的模式控制端连接，用于控制多模耦合器的工作模式。数据收发节点根据通讯需求，调整多模耦合器作用于数据输出端的负载电流和耦合电流的大小，使多模耦合器在不同的数据收发模式之间切换，进而克服了现有技术中的复杂判断步骤和通信延迟问题，显著提升了通信效率和系统性能，简化了系统结构，提高本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种多模耦合器，其特征在于，用于连接通信总线与数据收发节点，所述多模耦合器配置有数据输入端、数据输出端、数据耦合端和模式控制端，所述数据输入端和所述数据输出端均与所述通信总线连接，所述数据耦合端与所述数据收发节点连接，所述模式控制端用于接入控制信号，其中：
2.根据权利要求1所述的多模耦合器，其特征在于，所述多模耦合器包括：
3.根据权利要求2所述的多模耦合器，其特征在于，所述多模耦合器还包括控制模块，所述控制模块包括互相连接的开关单元和开关控制单元，所述第二耦合模块与所述开关单元连接，所述第一耦合模块与所述数据收发节点连接，其中：
4.根据权利要求3所述的多模耦合器，其特征在于，所述第二耦合模块包括耦合连接第一线圈和第二线圈，其中；
5.根据权利要求4所述的多模耦合器，其特征在于，所述开关控制单元包括反向器，所述反向器的输入端与所述模式控制端连接，所述反向器的输出端分别与所述第一开关和所述第二开关连接，用以根据不同的控制信号择一控制所述第一开关或所述第二开关的闭合。
6.根据权利要求5所述的多模耦合器，其特征在于，
7.一种数据传输系统，其特征在于，包括通信总线、至少两个权利要求1-6中任一项所述的多模耦合器和至少两个数据收发节点，所述多模耦合器与所述数据收发节点一一对应连接，所述数据收发节点通过所述多模耦合器与所述通信总线连接；
8.一种数据传输方法，其特征在于，应用于如权利要求7所述的系统，所述方法包括：
9.根据权利要求8所述的数据传输方法，其特征在于，所述根据所述控制信号调整通过数据输出端耦合电流的大小，以使多模耦合器在不同的数据收发模式之间切换，包括：
10.根据权利要求9所述的数据传输方法，其特征在于，所述并根据所述第二负载电流及所述耦合电流的大小关系，使所述多模耦合器在不同的数据收发模式之间切换，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种多模耦合器，其特征在于，用于连接通信总线与数据收发节点，所述多模耦合器配置有数据输入端、数据输出端、数据耦合端和模式控制端，所述数据输入端和所述数据输出端均与所述通信总线连接，所述数据耦合端与所述数据收发节点连接，所述模式控制端用于接入控制信号，其中：
2.根据权利要求1所述的多模耦合器，其特征在于，所述多模耦合器包括：
3.根据权利要求2所述的多模耦合器，其特征在于，所述多模耦合器还包括控制模块，所述控制模块包括互相连接的开关单元和开关控制单元，所述第二耦合模块与所述开关单元连接，所述第一耦合模块与所述数据收发节点连接，其中：
4.根据权利要求3所述的多模耦合器，其特征在于，所述第二耦合模块包括耦合连接第一线圈和第二线圈，其中；
5.根据权利要求4所述的多模耦合器，其特征在于，所述开关控制单元包括反向器，所述反向器的输入端与所述模式控制端连接，所述反向器的输出端分别与所述第一开关和所述第二开关连...
【专利技术属性】
技术研发人员：应子罡，赵志勇，沈少辉，张雄波，赵亚琼，刘银栋，杨丽丽，魏江龙，
申请(专利权)人：北京国科天迅科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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