一种基于无线射频的服务器的制作方法

1.本实用新型涉及服务器设计技术领域，特别是一种基于无线射频的服务器。


背景技术：

2.通常服务器外部接有各种有线接口，例如usb、db9以及rj45等，这些接口的同一点是数据通过线缆进行传输，为了对服务器的bmc进行访问，或者需要debug时，或者与服务器交互大量数据时，就需要用到这些接口。为了实现与服务器的访问，在使用之前，需要在机房布置大量的线缆，以满足各种不同的功能的实现。但是此种方式在线缆布局、以及接口设置，包括设计成本上来说，会耗费大量线缆布局的时间和经济成本，在灵活性和可扩展性上，无疑不具有优势。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是提供一种基于无线射频的服务器，旨在解决现有技术中服务器机房线缆布局耗费大量时间成本的问题，实现减少服务器机房的线缆布置步骤，方便运维操作。
4.为达到上述技术目的，本实用新型提供了一种基于无线射频的服务器，所述服务器包括：
5.服务器主板、外部控制器；
6.所述服务器主板包括bmc、射频ic以及pcb天线；
7.所述外部控制器包括主控mcu、射频ic以及pcb天线；
8.所述bmc通过i2c总线与射频ic交互通信，射频ic通过pcb天线与外部控制器交互通信；所述主控mcu与射频ic通过i2c总线交互通信，射频ic也通过pcb天线与服务器主板交互通信。
9.优选地，所述pcb天线为倒f天线，短侧与gnd相连，长侧在末端留下开路，与射频ic的通讯点位于gnd端和开路端之间的位置；在pcb板上，倒f天线布置在pcb的top层，在天线下面不放置gnd。
10.优选地，所述倒f天线的谐振点在2.4ghz。
11.优选地，所述外部控制器主控mcu选用timsp430单片机。
12.优选地，所述外部控制器通过无线方式与主板bmc通讯，为每个主板设置唯一的id，bmc将获取的id存放在bmc外扩的flash中保存。
13.实用新型内容中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是实用新型所有的全部效果，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：
14.与现有技术相比，本实用新型通过在服务器主板上内置无线射频ic，通过通过射频ic与外界通过无线的方式通讯，射频ic通过在板卡上布局2.4ghz的pcb天线实现外界与服务器各种控制器的无线传输，可减少服务器机房的线缆布置步骤，大大方便了运维操作。在服务器debug时，可通过外部控制器与服务器主板建立连接，并轻松获取服务器对应信
息，由于唯一的id设置，可确保信息不被窃取。由于无线通讯的特殊性，在定位服务器及debug过程中，无需在机房或实验室等特殊环境下，即可方便快捷的与服务器进行通讯及debug。
附图说明
15.图1为本实用新型实施例中所提供的一种基于无线射频的服务器结构示意图；
16.图2为本实用新型实施例中所提供的倒f天线设计示意图；
17.图3为本实用新型实施例中所提供的pcb天线结构示意图；
18.图4为本实用新型实施例中所提供的天线s11参数仿真图；
19.图5为本实用新型实施例中所提供的服务器主板射频相关电路拓扑图。
具体实施方式
20.为了能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本实用新型进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本实用新型省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本实用新型。
21.下面结合附图对本实用新型实施例所提供的一种基于无线射频的服务器进行详细说明。
22.如图1所示，本实用新型实施例公开了一种基于无线射频的服务器，所述服务器包括：
23.服务器主板、外部控制器；
24.所述服务器主板包括bmc、射频ic以及pcb天线；
25.所述外部控制器包括主控mcu、射频ic以及pcb天线；
26.所述bmc通过i2c总线与射频ic交互通信，射频ic通过pcb天线与外部控制器交互通信；所述主控mcu与射频ic通过i2c总线交互通信，射频ic也通过pcb天线与服务器主板交互通信。
27.本实用新型通过在服务器板卡上的主控芯片设置射频ic，通过射频ic与外界通过无线的方式通讯，射频ic通过在板卡上布局2.4ghz的pcb天线实现外界与服务器各种控制器的无线传输，实现无线通讯。
28.服务器主板上集成无线射频电路，bmc通过总线与射频ic交互通信，射频ic通过pcb天线与外部控制器交互通信，外部控制器有主控mcu，mcu与射频ic通过i2c总线交互通信，射频ic也通过pcb天线与服务器主板交互通信。
29.pcb天线是射频通讯最主要的实现部分，由于pcb天线的低成本以及可布局的灵活性高，无疑在服务器的应用中具有极大的优势。本实用新型采用倒f天线，倒f天线是四分之一波天线，较短的一侧与gnd相连，较长的边在末端留下开路，与射频ic的通讯点位于gnd端和开路端之间的位置。在pcb板上，倒f天线布置在pcb的top层，在天线下面不放置gnd，这
样，倒f天线的谐振点可以控制在2.4ghz附近，反馈点连接到倒f天线的通讯点上。
30.外部控制器主mcu选用timsp430单片机，该类mcu功耗低且成本有优势，且该类ic的工作温度范围以及抗电磁干扰等方面都有优势，非常适合在该应用中使用。
31.在每个服务器主板出厂之前，外部控制器通过无线方式与主板bmc通讯，为每个主板设置唯一的id，bmc将获取的id存放在bmc外扩的flash中并永久保存。在应用中，外部控制器和每个服务器主板的bmc通过id建立链接后，可以从bmc获取服务器的相关bug信息，方便调试。除可以方便debug外，也可以实现刷新主板cpld等附加功能。
32.在发射时，将射频ic发出的高频电流转换成空间电磁波；接收时，将从空间获取的电磁波变换成高频电流输入，pcb天线占空空间小，成本低廉。本实用新型使用的pcb天线的工作频段是2.4ghz，由于工作频段决定了天线的尺寸，再加上需要考虑pcb介质板的介电常数。服务器常用板卡通常采用fr4介质，以fr4介质为例进行计算：
33.如图2所示，倒f天线主要由三个主要的结构参数，分别是天线的谐振长度l，天线高度h和馈点到接地点间距s。其中谐振长度用于调整天线工作频率，越短则频率越高，天线高度h用于调整天线的带宽，h越大，则带宽越大，间距s则用于调整天线的输入阻抗，s越小，阻抗越大，s可直接用于调整天线的vswr性能。
34.由于设计天线以2.4ghz作为中心频点，则对应的自由空间波长等于v/f＝122mm，其中v是光速，f为所需频率。由于倒f天线是四分之一波长天线，因此对应的倒f天线的天线长度为1/4*v/f＝30mm。然后，考虑到服务器pcb板卡的介电常数(以fr4介质为例)对天线的影响，由于倒f天线作为pcb印刷天线，因此天线一面蚀刻在pcb介质板上，另一面是裸露在自动空间中，因此天线的实际长度还收到pcb板的介电常数的影响，当天线完全处于介质中时，波长为其中e表示介电常数。对于pcb来讲，一半在空气中，一半在pcb板上，因此倒f天线的长度介于四分之一介质波长和四分之一自动空间波长之间。假设服务器fr4介电常数为4.4,则实际天线长度约为且由于实际长度受到实际pcb板卡的影响，因此所选的倒f天线参数l,s和h均略有变更，最终选定的倒f天线的参数l＝13.5mm,s＝4.5mm,h＝6mm,天线的宽度width＝0.8mm。倒f天线如图3所示。
35.图4示出了天线s11参数仿真示意图，天线的谐振点基本处于2.4ghz位置。
36.在实际应用中，bmc和外部控制器通过首次链接，由外部控制器设置唯一的id号，并将该id号永久保存在外扩的flash中。后续，外部控制器可通过唯一的id号查询到该服务器主板，并可与bmc通讯获取服务器信息及debug，如图5所示。
37.本实用新型通过在服务器主板上内置无线射频ic，通过通过射频ic与外界通过无线的方式通讯，射频ic通过在板卡上布局2.4ghz的pcb天线实现外界与服务器各种控制器的无线传输，可减少服务器机房的线缆布置步骤，大大方便了运维操作。在服务器debug时，可通过外部控制器与服务器主板建立连接，并轻松获取服务器对应信息，由于唯一的id设置，可确保信息不被窃取。由于无线通讯的特殊性，在定位服务器及debug过程中，无需在机房或实验室等特殊环境下，即可方便快捷的与服务器进行通讯及debug。
38.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型
的保护范围之内。