具有有線電容補償的混合型電-光數據通信電纜的制作方法
【專利說明】具有有線電容補償的混合型電-光數據通信電纜
[0001 ] 相關申請案的交叉參考
[0002]本申請案主張2013年7月3日申請的且題為“消費者主動光纜IC(Consumer ActiveOptical Cable 1C)”的第61/842，890號及2014年4月22日申請的且題為“具有緩沖的控制線路的消費者主動光纜(Consumer Active Optical Cable with Buffered ControlLines)”的第61/982，727號臨時申請案的申請日期的權益，所述申請案兩者以引用方式并入本文中。
技術領域
[0003]本發明大體上涉及數據通信電纜，且更特定來說，涉及具有有線電容補償的混合型電-光數據通信電纜。
【背景技術】
[0004]多媒體數據(例如音頻及視頻數據)通常從多媒體數據源(舉例來說，數字視頻錄像機(DVR)、光盤播放器、多媒體分布設施等等)傳達到多媒體數據匯(舉例來說，電視機、DVR、音頻處理單元等等)。一般來說，利用數據通信電纜將多媒體數據及相關控制信號從源路由到匯點。通常，此類電纜與一或多種數據傳輸協議(例如高清晰度多媒體接口(HDMI)、DisplayPort及數字視頻接口(DVI))兼容。
[0005]過去，傳統上已使用專門的電線實施這些數字通信電纜。常規電纜具有若干缺點。一般來說，由于與電線相關聯的電容及電阻負載，電纜的長度受限于相對較短的距離。此類電容及電阻負載對相對高速多媒體數據具有比對相對低速控制數據大的不利影響。就此點而言，線的電容通常限制多媒體數據的帶寬及數據速率。此外，當數據在電線上發射時高速多媒體數據更易受電磁干擾的影響。另外，使用電線，更特定來說，使用具有相對較長長度的電纜的電線造成用于處理、運輸、安裝及使用的電纜不合需要地重。
[0006]因此，除了其它需要，存在對用于發射高速多媒體數據及低速控制數據的具有更遠距離、更少信號損失及訛誤以及減小的電磁干擾的改進的重量較輕的數據通信電纜的需要。
【發明內容】
[0007]本發明的一方面涉及一種包括經配置以用于連接到數據源(例如HDM1-、DisplayPort-或DV1-兼容數據源)的輸入連接器的通信電纜。所述通信電纜還包括經配置以用于連接到數據匯(HDM1-、DisplayPort-或DV1-兼容數據匯)的輸出連接器。另外，在一個實施例中，所述通信電纜包括分別耦合到所述輸入及輸出連接器的多條光纖及線。
[0008]所述輸入連接器經配置以從數據源接收第一組電數據信號。所述第一組電信號的實例是由HDM1-、DisplayPort-或DV1-兼容數據源產生的多媒體(舉例來說，音頻/視頻及相關時鐘)TMDS差分信號。所述輸入連接器還經配置以從數據源接收第二組電數據信號。所述第二組電信號的實例包含由HDM1-兼容數據源產生的SDA、SCL及CEC控制數據信號、由DisplayPort-兼容源產生的AUX+及AUX-控制數據信號以及由DVI源產生的DDC DATA及DDCCLOCK控制數據信號。
[0009]所述輸入連接器進一步經配置以將第三組電數據信號提供到數據源，所述第三組電信號是從數據匯分別經由輸出連接器及線接收的。所述第三組電信號的實例包含由HDM1-、DisplayPort-或DV1-兼容數據匯產生的控制有關的數據信號。
[0010]所述輸出連接器經配置以將第一組電數據信號提供到數據匯，所述第一組電數據信號是從數據源分別經由輸入連接器及光纖接收的。另外，輸出連接器經配置以將第二組電數據信號提供到數據匯，所述第二組電數據信號是從數據源分別經由輸入連接器及線接收的。此外，輸出連接器經配置以從數據匯接收第三組電數據信號。
[0011]所述通信電纜進一步包括:第一電路(舉例來說，接近輸入連接器或在輸入連接器處)，其經配置以將第一組電信號轉換成光信號以分別經由光纖及輸出連接器發射到數據匯。所述通信電纜還包括第二電路(舉例來說，接近輸出連接器或在輸出連接器處)，其將光信號實質上轉換回第一組電信號以用于將其提供到數據匯。
[0012]所述通信電纜進一步包括:第三電路(舉例來說，接近輸入連接器或在輸入連接器處)，其用于將后信號調節應用到從數據匯分別經由輸出連接器及線接收的第三組電信號。后信號調節補償由線引入的對信號的不利影響(舉例來說，電容及/或電阻影響)，且可包括以下各者中的任一或多者:放大、緩沖及均衡第三組電信號。
[0013]類似地，所述通信電纜進一步包括:第四電路(舉例來說，接近輸出連接器或在輸出連接器處)，其用于將后信號調節應用到從數據源分別經由輸入連接器及線接收的第二組電信號。后信號調節補償由線引入的對信號的不利影響(舉例來說，電容及/或電阻影響)，且可包括以下各者中的任一者或多者:放大、緩沖及均衡第三組電信號。
[0014]所述通信電纜的第三電路還可在分別經由線及輸出連接器發射到數據匯之前將預信號調節應用到第二組電信號。預信號調節也補償待由線引入的對信號的不利影響(舉例來說，電容及/或電阻影響)，且可包括以下各者中的任一或多者:放大及預先加強第二組電信號。
[0015]類似地，所述通信電纜的第四電路也可在分別經由線及輸入連接器發射到數據源之前將預信號調節應用到第三組電信號。預信號調節也補償待由線引入的對信號的不利影響(舉例來說，電容及/或電阻影響)，且可包括以下各者中的任一或多者:放大及預先加強第三組電信號。
[0016]揭示上述通信電纜的其它實施例或變體。此外，當結合附圖考慮時，本發明的其它方面、優點及新型特征從本發明的以下詳細描述中將變得顯而易見。
【附圖說明】
[0017]圖1說明根據本發明的一方面的示范性混合型電-光數據通信電纜的圖。
[0018]圖2說明根據本發明的另一方面的另一示范性混合型電-光數據通信電纜的圖。
[0019]圖3說明根據本發明的另一方面的另一示范性混合型電-光數據通信電纜的圖。
[0020]圖4A到4B說明根據本發明的另一方面的又另一示范性混合型電-光數據通信電纜的圖。
[0021]圖5A到5B說明根據本發明的另一方面的又另一示范性混合型電-光數據通信電纜的圖。
[0022]圖6A到6B說明根據本發明的另一方面的用于發射HDMI兼容信號的示范性混合型電-光數據通信電纜的圖。
[0023]圖7A到7B說明根據本發明的另一方面的用于發射DisplayPort兼容信號的示范性混合型電-光數據通信電纜的圖。
[0024]圖8A到SB說明根據本發明的另一方面的用于發射DVI兼容信號的示范性混合型電-光數據通信電纜的圖。
【具體實施方式】
[0025]圖1說明根據本發明的一方面的示范性混合型電-光數據通信電纜100的圖。通信電纜100包括輸入連接器110、電纜外殼140及輸出連接器170。輸入連接器110經配置以與高速數據源的對應連接器連接。高速數據可為多媒體數據，例如音頻、視頻及相關時鐘。高速數據源的實例包含數字視頻錄像機(DVR)、光盤播放器、多媒體分布設施及其它。
[0026]高速數據呈電數字信號的形式。作為實例，高速數據可被配置為最小化傳輸差分信號(TMDS)。舉例來說，輸入連接器110經配置以接收N種平行高速差分信號D0+/D0-、D1+/D1-、D2+/D2-到DN+/DN-。
[0027]高速數據源也可用作低速控制數據與相關時鐘的源，以及低速控制數據與相關時鐘的匯點。就此點而言，輸入連接器110可經配置以從高速數據源接收平行低速控制數據CO及Cl與相關時鐘CLK，以及將低速控制數據CO及Cl與相關時鐘提供到高速數據源。低速數據與相關時鐘也可被配置為電數字信號。
[0028]輸入連接器110包含經配置以將高速電信號00+/1)0-到0奸/1^-轉換成光學信號以分別經由光纖142-0到142-N發射到輸出連接器170的組件。就此點而言，輸入連接器110包括經配置以接收高速電信號D0+/D0-、D1+/D1-、D2+/D2-到DN+/DN-且分別從其產生合適的電壓用于驅動激光源114-0、114-1、114-2到114-N的信號調節器112-0、112-1、112-2到112-N。激光源114-0、114-1、114-2到114-N又基于驅動電壓產生光信號，光信號分別耦合到光纖142-0、142-1、142-2到142州以用于發射到輸出連接器170。
[0029]輸入連接器110還包含用于配置從高速數據源接收的低速電信號CO、C1及CLK以分別經由導電線150-0、150-1及150-CLK發射到輸出連接器170的組件。另外，輸入連接器110包含用于從輸出連接器170經由相應的線150-0、150-1及150-CLK接收低速電信號C0、C1及CLK且將所述低速電信號提供到高速數據源的組件。
[0030 ] 就此點而言，輸入連接器110包括輸入/輸出(I/O)仲裁器120-0、120-1及120-CLK、預信號調節器122-0、122-1及122-0^、總線仲裁器124-0、124-1及124-0^以及后信號調節器126-0、126-1及126-0^。1/0仲裁器120-0、120-1及120-0^在從高速數據源經由0)、(:1及CLK的連接器接口(舉例來說，引腳)接收的低速信號與經由相同的CO、CI及CLK的連接器接口發射到高速數據源的低速信號之間仲裁。
[0031 ] 預信號調節器122-1、122-2及122-CLK調節從I/O仲裁器120-1、120-2及120-CLK接收的低速電信號C0、C1及CLK以分別經由線150-0、150-1及150-CLK發射。因為可使用通信電纜100較長距離地發射信號，所以線150-0、150-1及150-CLK可展現可對低速電信號具有不利影響的高電容及電阻損失。因此，預信號調節器122-1、122-2及122-CLK將預調節應用到低速電信號C0、C1及CLK以分別補償與線150-0、150-1及150-CLK的高電容及電阻損失相關聯的不利影響。預調節的實例可包含以下各者中的任一或多者:放大信號及預先加強信號(舉例