六端口線性網(wǎng)絡單線多開關收發(fā)器的制作方法

專利名稱：六端口線性網(wǎng)絡單線多開關收發(fā)器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明總地涉及信號通信，并更具體地涉及用于將單線多開關(SWM) 收發(fā)器和傳統(tǒng)的LNB模式集成為同一衛(wèi)星機頂盒的架構。
背景技術：
在衛(wèi)星廣播系統(tǒng)中， 一個或多個衛(wèi)星從一個或多個地基發(fā)射器接收包括 音頻和/或視頻信號的信號。衛(wèi)星經(jīng)由運行在指定頻率并具有規(guī)定的帶寬的轉 發(fā)器(transponder)將這些信號放大并轉播至消費者居所處的信號接收設施。 這樣的系統(tǒng)包括上行鏈路發(fā)射部分(即地球到衛(wèi)星)、繞地衛(wèi)星接收與發(fā)射 部分、以及下行鏈路部分(即衛(wèi)星到地球)。
在從衛(wèi)星廣播系統(tǒng)接收信號的居所中，信號接收設施可以用于將整個衛(wèi) 星廣播頻譜頻移，并將所產生的輸出頻率堆疊(frequency stack)至單個同軸 電纜上。但是，在衛(wèi)星廣播系統(tǒng)內的衛(wèi)星數(shù)目增加時，并且隨著高分辨率衛(wèi) 星頻道增多，將達到容納所有衛(wèi)星所要求的總帶寬將超過同軸電纜的傳輸能 力的點。衛(wèi)星解碼器行業(yè)變得需要將更多的衛(wèi)星時隙(satelliteslot)實施到 他們的分發(fā)系統(tǒng)中。為了提供數(shù)目增加的衛(wèi)星時隙傳輸，要求用于衛(wèi)星配置 選擇的更精細的手段?，F(xiàn)在用于選擇這些多種配置的兩種主要的方法是傳統(tǒng) 的LNB電源方法和新的頻率轉換模塊(SWM)方法。
傳統(tǒng)的LNB電源方法通過電壓電平和疊加的600 mvp-p、 22 kHz音調 (tone)來控制衛(wèi)星RF音調的開關選擇。通過恒定音調或脈沖寬度調制 (PWM)音調來實現(xiàn)音調選擇。PWM音調的行業(yè)標準被稱為DiSEqC,并 且被在Eutelsat DiSEqC Bus Functional Specification (Eutelsat DiSEqC總線功 能規(guī)范)中定義。通常使用兩級的輸出電壓(13或18伏)來選擇輸入衛(wèi)星信號的極性(polarity),而音調選擇空間中的多個衛(wèi)星時隙。
第二種方法(SWM)是自供電的，因此它不要求LNB電源，而是使用 UART控制的2.3 MHz頻移鍵控(FSK)調制方案來向衛(wèi)星配置開關傳達選 擇命令?？梢杂闷渌{制方法來取代UART調制方法。SWM開關被設計為 從一系列衛(wèi)星接收器天線選擇衛(wèi)星信號轉發(fā)器，并且在頻率方面將其轉換至 單個轉發(fā)器。其后，通過連接的同軸電纜將新的頻移后的轉發(fā)器頻帶發(fā)送至 衛(wèi)星解碼器盒。
當今的衛(wèi)星解碼器系統(tǒng)需要具有在這兩種通信方法之間切換并在任一 種模式中運行而不被另 一系統(tǒng)干擾的能力。如果衛(wèi)星接收器系統(tǒng)能夠進行 SWM操作，那么傳統(tǒng)的LNB電源將被禁用，以使對可用衛(wèi)星信號的全部控 制和選擇都利用調制后的2.3 MHz SWM通信信道來完成。
但是，在多個電路被耦接至同軸電纜的RF導體時出現(xiàn)問題，其中要求 每個電路來執(zhí)行不同的任務。例如，SWM要求戶外單元在同一 RF電纜上 20V電源與2.3MHz音調共存。20VDC電源的低阻抗可以將2.3 MHz音調 短接至地，并導致2.3 MHz SWM失效。進一步地， 一些當前的衛(wèi)星系統(tǒng)要 求為家庭網(wǎng)絡用途保留5 MHz至30 MHz的頻帶。20伏電源的低阻抗也會 將該頻帶短接至地。
出現(xiàn)額外的考慮，即2.3 MHz SWM音調可以導致諧波在共享的RF電 纜上出現(xiàn)。這些諧波可以妨礙(interrupt)共享的RF電纜上的其他工作的系 統(tǒng)。2.3MHzSWM音調可以高至0.7伏。如果這樣的電壓被施加在沖擊保護 二極管或晶體管b-e結上，諧波可以在RF同軸電纜上出現(xiàn)，并且影響相同 導體上的其他工作的單元。
另外，必須保護SWM系統(tǒng)的全部電路免受諸如雷電的由環(huán)境條件生成 的電壓和電流沖擊。SWM系統(tǒng)必須與沖擊保護電路和諧波抵消電路共存。 因而，期望有可以承受高沖擊并具有對地的低電容，而不干擾RF節(jié)目信號、 SWM音調或DC電源電壓，同時解決上面所陳述的問題的電路。在這里所 描述的本發(fā)明處理當前存在的這些和/或其他問題。

發(fā)明內容
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種裝置。該裝置包括被耦接在具有第 一頻率的第一RF信號的源和第一傳輸線之間的第一DC電壓阻斷(voltageblock);被耦接在DC電勢源和參考電勢源之間的第二 DC電壓阻斷；以及 被耦接在所述DC電勢源和第一傳輸線之間、用于阻止所述第一頻率的第一 帶阻濾波器。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，該裝置進一步包括被耦接在第二RF信號的 源和第二傳輸線之間的第三DC電壓阻斷，所述第二RF信號具有第二頻率； 被耦接在所述第 一傳輸線和第二傳輸線之間、用于阻止所述第二頻率的第二 帶阻濾波器；以及被耦接在第一傳輸線和參考電勢源之間的低通濾波器。


通過結合附圖參考本發(fā)明的實施例的下列描述，本發(fā)明的上述和其他特 征和優(yōu)點以及獲得它們的方式將變得更明顯，并且本發(fā)明將被更好地理解。 圖1為示出實施本發(fā)明的示范環(huán)境的圖2為示出根據(jù)本發(fā)明的示范實施例的圖1的SWM的進一步細節(jié)的框
圖3為示出根據(jù)本發(fā)明的示范實施例的LNB和IRD LNB控制收發(fā)器的 進一步細節(jié)的圖4為示出根據(jù)本發(fā)明的示范實施例的SWM線性開關塊的進一步細節(jié) 的框圖；、 .、 、1 、 、 ；'、 、 、 、、 ￡
圖6為示出根據(jù)本發(fā)明的示范實施例的多音調收發(fā)器無源線性開關的細 節(jié)的框圖7為示出根據(jù)本發(fā)明的示范實施例的6端口線性網(wǎng)絡S WM LNB開關 的細節(jié)的框圖8為示出根據(jù)本發(fā)明的示范實施例的兩級沖擊保護器的細節(jié)的框圖。 在這里所陳列的示例闡釋了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，而這樣的示例不應被 理解為以任何方式限制本發(fā)明的范圍。
具體實施例方式
現(xiàn)在參考附圖，并更具體地參考圖1，示出了用于實施本發(fā)明的示范環(huán) 境100的圖。圖1的環(huán)境100包括諸如信號接收元件10的多個信號接收部件，所述信號接收元件10諸如天線或天線的部分或傳輸線輸入或低噪聲塊
放大器或任何其他用于接收承載信息的信號的部件；諸如SWM20的頻率轉 換部件；諸如信號分離器40的多個信號分離部件；以及諸如IRD60的多個 信號接收和解碼部件。信號接收元件10可以工作以將所接收的信號頻率頻 移至對經(jīng)由諸如同軸電纜的傳輸線的傳輸更易傳導的頻率。例如，在衛(wèi)星電 視信號接收中所使用的低噪聲塊放大器可以工作以將所接收的信號從12 GHz左右頻移至1 GHz左右，或從"Ka，，頻帶至"L"頻帶。雖然根據(jù)本發(fā) 明還可以使用其他類型的傳輸介質，但根據(jù)在這里所描述的示范實施例，環(huán) 境100的前述元件工作以經(jīng)由諸如同軸電纜的傳輸介質而彼此耦接，環(huán)境 100例如可以代表在給定的家庭和/或商業(yè)居所內的信號通信網(wǎng)絡。
每個信號接收元件io工作以從諸如衛(wèi)星廣播系統(tǒng)和/或其他類型的廣播 系統(tǒng)的一個或更多的信號源接收包括音頻、視頻和/或數(shù)據(jù)信號的信號(例如 電視信號等)。根據(jù)示范實施例，信號接收元件IO被實現(xiàn)為諸如衛(wèi)星接收圓 盤天線(dish)的天線，但也可以被實現(xiàn)為任何類型的信號接收元件。
SWM 20工作以從信號接收元件IO接收包括音頻、視頻和/或數(shù)據(jù)信號 (如電視信號等)的信號，并使用包括信號調諧和頻率轉換功能的功能來生 成向分離器40提供和經(jīng)由同軸電纜向IRD 60提供的對應的輸出信號，來處 理所接收的信號。根據(jù)示范實施例，SWM 20在單個居所內可以與多達12 個IRD60通信。但是為了舉例和解釋的目的，圖l示出了使用簡單的兩路 信號分離器40來與8個IRD60連接的SWM20。將稍后在此提供關于SWM 20的進一步示范細節(jié)及其與IRD60通信的能力。
每個信號分離器40工作以執(zhí)行信號分離和/或重復(repeating)功能。 根據(jù)示范實施例，每個信號分離器40工作以執(zhí)行兩路信號分離功能，以幫 助進行SWM 20和IRD 60之間的信號通信。
每個IRD 60工作以執(zhí)行包括信號調諧、解調和解碼功能的多種信號接 收和處理功能。根據(jù)示范實施例，每個IRD 60工作以調諧、解調和解碼經(jīng) 由信號分離器40從SWM 20提供的信號，并使得能夠進行對應于所接收的 信號的聽覺和/或視覺輸出。如稍后將要在這里描述的一樣，響應來自IRD 60 的請求命令，從SWM 20向IRD 60提供這樣的信號，并且這樣的請求命令 每個可以代表對電視信號的期望頻帶的請求。對于衛(wèi)星廣播系統(tǒng)，每個請求 命令例如可以指示期望的衛(wèi)星和/或期望的轉發(fā)器。請求命令可以由IRD 60響應用戶輸入(例如經(jīng)由遙控設備等)而生成。
才艮據(jù)示范實施例，每個IRD60還包括諸如標準清晰度(SD)和/或高清晰度(HD)顯示設備的關聯(lián)的音頻和/或視頻輸出設備。這樣的顯示設備可是集成的或非集成的。據(jù)此，每個IRD 60可以被實現(xiàn)為諸如包括集成顯示設備的電視機、計算機或顯示器的設備，或者諸如可能不包括集成顯示設備的機頂盒、磁帶錄像機(VCR)、數(shù)字多用途盤(DVD)播放器、視頻游戲機、個人錄像機(PVR)、計算機或其他設備的設備。
參考圖2，示出了提供根據(jù)本發(fā)明的示范實施例的圖1的SWM20的進一步細節(jié)的框圖。圖2的SWM包括諸如交叉式轉換開關(cross over switch)22的開關部件、諸如調諧器24的多個調諧部件、諸如升頻變換器(UC ) 26的多個頻率變換部件、諸如可變增益放大器28的多個放大部件、諸如信號組合器30的信號組合部件、諸如收發(fā)器32的收發(fā)部件以及諸如控制器34的控制部件?？梢允褂眉呻娐?IC)來實施SWM20的前述元件，并且可以在給定的IC上包括一個或更多的元件。此外，給定的元件可以被包括在多于一個IC內。為使描述清楚，與SWM 20相關聯(lián)的特定的傳統(tǒng)元件(諸如特定的控制信號、電源信號和/或其他元件)可能未在圖2中示出。
交叉式轉換開關22工作以從信號接收元件IO接收多個輸入信號。才艮據(jù)示范實施例，這樣的輸入信號代表射頻(RF)電—見信號的多個頻帶。對于衛(wèi)星廣播系統(tǒng)，這樣的輸入信號例如可以代表L帶信號，交叉式轉換開關22可以包括系統(tǒng)內所使用的每個信號極化(polarization)的輸入。同樣#4居示范實施例，交叉式轉換開關22響應來自控制器34的控制信號，選擇性地使來自其輸入端的RF信號通過至具體指定的調諧器24。
每個調諧器24工作以響應來自控制器34的控制信號來執(zhí)行信號調諧功能。根據(jù)示范實施例，每個調諧器24從交叉式轉換開關22接收RP信號，并且通過濾波和降頻變換(即單級或多級降頻變換)RF信號從而生成中頻(IF)信號來執(zhí)行信號調諧功能。RF和IF信號可以包括音頻、視頻和/或數(shù)據(jù)內容(如電視信號等)，并且可以屬于模擬信號標準(例如NTSC、 PAL、SECAM等)和/或數(shù)字信號標準(如ATSC、 QAM、 QPSK等)。SWM 20中包括的調諧器24的數(shù)目取決于設計選擇。
每個升頻變換器(UC) 26工作以執(zhí)行頻率轉換功能。根據(jù)示范實施例，每個升頻變換器(UC) 26包括混頻元件和本地振蕩器(未在圖中示出)，響應來自控制器34的控制信號，將從對應的調諧器24提供的IF信號升頻變換至指定頻帶，從而生成升頻變換后的信號。
每個可變增益放大器28工作以執(zhí)行信號放大功能。才艮據(jù)示范實施例，每個可變增益放大器28工作以放大從對應的升頻變換器(UC ) 26輸出的頻率變換后的信號，從而生成放大后的信號。雖然未在圖2中明顯示出，但可以經(jīng)由來自控制器34的控制信號來控制每個可變增益放大器28的增益。
信號組合器30工作以執(zhí)行信號組合(即求和)的功能。根據(jù)示范實施例，信號組合器30組合從可變增益放大器28提供的放大后的信號并將所產生的信號輸出至諸如同軸電纜的傳輸介質上，以經(jīng)由信號分離器40傳輸至一個或多個IRD60。
收發(fā)器32工作以使得能夠進行SWM 20與IRD 60之間的通信。根據(jù)示范實施例，收發(fā)器32接收來自IRD60的多種信號并將這些信號中繼至控制器34。相反地，收發(fā)器32接收來自控制器34的信號并經(jīng)由信號分離器40將這些信號中繼至一個或多個IRD 60。例如，收發(fā)器32可以工作以接收和發(fā)射在 一 個或多個預定義的頻帶中的信號。例如，可以利用U ART調制方案，通過低頻帶中的諸如2.3 MHz的RF信號來進行通信。
控制器34工作以執(zhí)行多種控制功能。根據(jù)示范實施例，控制器34從IRD60接收對電視信號的期望頻帶的請求命令。如后面將要在這里描述的那樣，每個IRD 60可以在由控制器34指派的單獨的時隙期間將其請求命令傳輸至SWM20。對于衛(wèi)星廣播系統(tǒng)，請求命令可以指示提供電視信號的期望頻帶的期望的衛(wèi)星和/或期望的轉發(fā)器?？刂破?4使得與電視信號的期望頻帶相對應的的信號能夠響應請求命令而被傳輸至對應的IRD 60。
根據(jù)示范實施例，控制器34向交叉式轉換開關22、調諧器24及升頻變換器(UC) 26提供多種控制信號，所述控制信號導致與電視信號的期望頻帶相對應的信號經(jīng)由諸如同軸電纜的傳輸介質^L傳輸至IRD 60?？刂破?4還響應請求命令向IRD 60提供確認響應，所述請求命令指示(例如在同軸電纜上等的)將被用來將與電視信號的期望頻帶相對應的信號傳輸至IRD 60的頻帶。以此方式，控制器34可以分配傳輸介質(例如同軸電纜等)的可用頻i昝，以使所有IRD60可以同時接收期望的信號。
參考圖3，示出了用于實施本發(fā)明的示范環(huán)境300的圖，所述圖示出了圖1的SWM 20和IRD 60之間的互連的進一步細節(jié)。圖3的環(huán)境300包括SWM 20內的保護電路31、收發(fā)器32和信號組合器30。在IRD 60內包括調諧器36、收發(fā)器37、 LNB電源38、 DiSEqC編碼器/解碼器39、和保護電路35。
保護電路31工作以在保護SWM電路免受雷電沖擊和其他環(huán)境電干擾的同時無失真地通過i^如DC電壓上的22kHz音調、SWM控制信號和電牙見信號的期望信號。根據(jù)示范實施例，保護電路31包括被實施來吸收來自正負雷電沖擊事件的能量的沖擊保護二極管。沖擊保護二極管被配置為不對2.3 MHz SWM信號呈現(xiàn)非線性傳導通路。
信號組合器30工作以執(zhí)行信號組合(即求和)的功能。根據(jù)示范實施例，信號組合器30組合從可變增益放大器28提供的放大后的信號并將所產生的信號輸出至諸如同軸電纜的傳輸介質上，以經(jīng)由信號分離器40傳輸至一個或多個IRD60。
收發(fā)器32工作以使得能夠進行SWM 20與IRD 60之間的通信。根據(jù)示范實施例，收發(fā)器32接收來自IRD 60的多種信號并將這些信號中繼至控制器34。相反地，收發(fā)器32接收來自控制器34的信號并經(jīng)由信號分離器40將這些信號中繼至一個或多個IRD 60。例如，收發(fā)器32可以工作以接收和發(fā)射在一個或更多的預定義的頻帶中的信號。
保護電路35工作以在保護IRD 60電路免受雷電沖擊和其他環(huán)境電干擾的同時無失真地通過諸如SWM控制信號、22kHz DiSEqC信號和電視信號的期望信號:根據(jù)示范實施例，保護電路35包括被實施來吸收來自正負雷電沖擊事件的能量的沖擊保護二極管。沖擊保護二極管被配置為不對2.3MHz SWM信號或從SWM 20發(fā)射的輸入電視信號呈現(xiàn)非線性傳導通路。
調諧器36工作以響應來自IRD控制器的控制信號來執(zhí)行信號調諧功能，所述來自IRD控制器的控制信號響應來自用戶的頻道選擇。根據(jù)示范實施例，調諧器經(jīng)由保護電路35接收RF信號，并通過濾波和降頻變換(即單級或多級降頻變換)該RF信號從而生成中頻(IF)信號，來執(zhí)行信號調諧功能。RF和IF信號可以包括音頻、視頻和/或數(shù)據(jù)內容(例如電視信號等)，并且可以屬于模擬信號標準(如NTSC、 PAL、 SECAM等)和/或數(shù)字信號標準(如ATSC、 QAM、 QPSK等)。
收發(fā)器37工作以使得能夠進行SWM 20和IRD 60之間的通信。根據(jù)示范實施例，收發(fā)器37接收來自SWM 20的多種信號并將這些信號中繼至IRD控制器。相反地，收發(fā)器37接收來自IRD控制器的信號并經(jīng)由同軸電纜和保護電路31和35將這些信號中繼至SWM。例如，收發(fā)器37可以工作以接收和發(fā)射在一個或多個預定義的頻帶中的信號。 .
LNB電源38工作以在系統(tǒng)運行在傳統(tǒng)LNB模式中時生成LNB所要求的工作DC功率。根據(jù)示范實施例，LNB電源38是傳統(tǒng)的LNB電源，其包括向線性調節(jié)器供電的DC至DC開關電源(switching power supply),所述線性調節(jié)器能夠在DC輸出電壓上疊加22kHz音調。LNB電源具有將^T出斷電或禁用的能力。線性調節(jié)器的輸出典型地是推挽型的，但同等地可以是諸如射極跟隨型輸出的其它配置。
DiSEqC編碼器和解碼器39工作以在IRD運行在傳統(tǒng)模式中時利用22kHz信號或其他所要求的控制音調來與LNB通信。DiSEqC編碼器和解碼器39還可以進一步工作以生成和發(fā)射22 kHz電流脈沖以與LNB通信。根據(jù)示范實施例，有兩種22kHz音調模式，恒定音調或兩路脈沖寬度調制(PWM)音調控制模式。在LNB調節(jié)器發(fā)射音調時，DiSEqC編碼器和解碼器39向開關33提供低阻抗輸出。
現(xiàn)在參考圖4,示出了示出根據(jù)本發(fā)明的示范實施例的SWM線性開關塊400的進一步細節(jié)的框圖。SWM線性開關塊包括兩個主要部分兩級沖擊保護電路401和6端口線性網(wǎng)絡開關電路402。根據(jù)示范實施例，SWM線性開關塊400存在于IRD內，并且包括與下列元件的耦接RF輸入端405、調諧器410、 2.3 MHz高阻抗負沖擊通路415、 2.3 MHz高阻抗正沖擊通路420、低阻抗沖擊通路425、第一DC阻斷(blocker) 22 kHz阻斷2.3 MHz通過電路430、 2.3 MHz收發(fā)器435、第二 DC阻斷22 kHz阻斷2.3 MHz通過電路440、 5-30 MHz線性阻抗電路445、 2.3 MHz帶阻電路450、第一DC阻斷22 kHz通過2.3 MHz通過電路460、 22kHz收發(fā)器455、 22 kHz阻斷電路465、 DC電源470、第二 DC阻斷22 kHz通過2.3 MHz通過電路475、以及第三DC阻斷22 kHz阻斷2.3 MHz通過電路480。
與RF輸入端405的耦接工作以從LNB接收RF信號，并且進一步工作以將來自2.3 MHz收發(fā)器435和22 kHz收發(fā)器455的控制信號提供至IRD外的SWM和傳統(tǒng)LNB電路。RF輸入端405通常是最可能為雷電沖擊和其他環(huán)境電干擾進入電路的點的點。2.3 MHz高阻抗負沖擊通路415工作以將負沖擊傳導至地，同時對2.3MHz信號呈現(xiàn)高阻抗。2:3MHz高阻抗正沖擊通路420工作以將正沖擊傳導至低阻抗沖擊通路425,同時對2.3 MHz信號呈現(xiàn)高阻抗。低阻抗沖擊通路425工作以將2.3MHz傳導至地、阻斷22kHz音調至地的傳導、工作以將高電流沖擊脈沖傳導至地。低阻抗沖擊通路425的示范實施方案為齊納二極管。因而，通過2.3MHz高阻抗正沖擊通路420的任何高電流沖擊都將被齊納二極管箝制(clamp)。低阻抗沖擊通路425的另一示范實施方案為瞬態(tài)電壓抑制器(TVS) 二極管。第一DC阻斷22kHz阻斷2.3 MHz通過電路430工作以將2.3 MHz信號傳導至地，并且補償從低阻抗沖擊通路425產生的任何非線性效應。
2.3 MHz收發(fā)器435工作以使用2.3 MHz信號向SWM發(fā)射和從SWM接收命令。第二 DC阻斷22 kHz阻斷2.3 MHz通過電路440工作以傳導2.3MHz SWM信號，但阻止22 kHz信號和DC電壓被傳導至2.3 MHz收發(fā)器435。 5-30 MHz線性阻抗電路445工作以向LNB、天線或其他開關電路發(fā)射和從LNB、天線或其他開關電路接收22 kHz信號、2.3 MHz SWM信號和DC電壓。22kHz信號可以采用DiSEqC通信協(xié)議。進一步地，5-30 MHz線性阻抗電路445工作以阻止在RF輸入端405處呈現(xiàn)的RF衛(wèi)星信號傳輸至收發(fā)器435、 455和DC電源470。
2.3 MHz帶阻電路450工作以傳導來自DC電源470的DC電壓，以及來自22 kHz收發(fā)器45的22 kHz信號。2.3 MHz帶阻電路450進一步工作以阻止2.3 MHz信號的傳導。具體地，帶阻電路450阻止2.3 MHz SWM控制信號被傳導至DC電源470。 '
第一DC阻斷22kHz通過2.3MHz通過電路460工作以傳導來自22 kHz收發(fā)器455的22 kHz信號，但阻止2.3 MHz信號和DC電壓被傳導至22 kHz收發(fā)器455。 22 kHz收發(fā)器455工作以發(fā)射和接收22 kHz控制信號。這些22 kHz控制信號通常根據(jù)DiSEqC標準被格式化。22 kHz阻斷電路465工作以傳導DC電源和任何2.3 MHz信號，但阻礙由22 kHz收發(fā)器455生成的22 kHz信號。第二 DC阻斷22 kHz通過2.3 MHz通過電路475工作以將DC電壓與參考電勢源隔離，但使22 kHz和2.3 MHz信號兩者通過至地。第三DC阻斷22 kHz阻斷2.3 MHz通過電路480工作以將DC電壓和22 kHz信號與地隔離，但將2.3MHz信號傳導至地。
DC電源470工作以向SWM或傳統(tǒng)LNB提供所需的DC電壓的任意或全部。例如，SWM可以在20vDC電源上工作，但傳統(tǒng)LNB通常使用13、14和/或18伏DC來工作。
RF輸入端調諧器410工作以接收和調諧來自RF信號輸入端和SWM的衛(wèi)星信號。示范衛(wèi)星信號頻帶具有940 MHz至2150 MHz的頻率范圍。
SWM線性開關塊400被以如此方式配置以使它工作以在向RF輸入端405、并遠離DC電源的方向上傳導電壓和信號。因而，如可以在圖4的示范實施例中看到的，橫跨22 kHz阻斷465和2.3 MHz帶阻器450兩者傳導DC電源。其后，被分別傳導過22 kHz阻斷465和2.3 MHz帶阻器450電路的任何22 kHz或2.3 MHz被耦接至地，以阻止對DC電源或其它收發(fā)器的干擾。
現(xiàn)在參考圖5，示出了示出根據(jù)本發(fā)明的示范實施例的收發(fā)器無源線性開關500的細節(jié)的框圖。收發(fā)器無源線性開關500包括DC阻斷電路505、帶阻電路510和帶通電路515。
DC阻斷電路505被耦接在音調收發(fā)器(ToneTx/Rx)的源和與RF信號通路的耦接之間，所述與RF信號通路的耦接將收發(fā)器無源線性開關500耦接至SWM。 DC阻斷電路505工作以傳導用于與SWM通信的SWM音調。DC阻斷電路進一步工作以阻止任何呈現(xiàn)在RF導體上的DC電源電壓耦合入音調收發(fā)器。DC阻斷電路505可以被配置為帶通濾波器，其工作以只傳導來源于音調收發(fā)器的感興趣的頻率。此外，DC阻斷電路505可以被配置為高通濾波器，其具有低于來源于音調收發(fā)器的音調的感興趣的頻率的截止。
帶阻電路510工作以將DC電源電壓傳導至RF信號通路，但阻止SWM音調被傳導至DC電壓源。帶阻電路可以被配置為帶阻濾波器，其工作以只阻止來源于音調收發(fā)器的感興趣的頻率的傳導。此外，帶阻電路510可以被配置為并聯(lián)的高通濾波器和低通濾波器，其具有重疊的每個濾波器的截止(cutoff),以使總阻止SWM音調被傳導至DC電源。
帶通電路515工作以將多余的RF信號傳導至地，但阻止由DC電壓源提供的DC電壓被耦接至地。
因而，收發(fā)器無源線性開關500工作以將DC電源電壓傳導至RF信號通路，但阻止SWM控制音調通過帶阻電路510被耦接至DC電源。未被傳導過帶阻電路510的任何音調能量都可以被耦接至地，并且作為干擾源被帶通電路515減少。
現(xiàn)在參考圖6，示出了示出根據(jù)本發(fā)明的示范實施例的多音調收發(fā)器無源線性開關600的細節(jié)的框圖。根據(jù)本發(fā)明的示范實施例的多音調收發(fā)器無 源線性開關600包括第一、第二和第三DC阻斷電路615、 630、 645;第 一、第二和第三帶阻電路610、 625、 640;第一、第二和第三帶通電路605、 620、 635;以及線性阻抗650。
DC阻斷電路615、 630、 645、帶阻電路610、 625、 640和帶通電路605、 620、 635按照與參考圖5所描述的方式相似的方式工作。但是，每個DC阻 斷電路615、 630、 645工作以將具有不同頻率的音調傳導至RF信號通路。 例如，第一DC阻斷615工作以將22 kHz音調傳導至RF信號通路。第二 DC阻斷630工作以將2.3 MHz信號傳導至RF信號通路。第三DC阻斷電 路645工作以將3.1 MHz信號傳導至RF信號通路。
相似地，帶阻電路610、 625、 640工作以將DC電源電壓傳導至RF信 號通路，但阻止任何音調信號被傳導回DC電源。例如，第三帶阻電路640 工作以傳導DC電壓、2.3 MHz音調信號和22 kHz音調信號，但阻止3.1 MHz 音調信號的傳導。第二帶阻電路625工作以傳導DC電壓和22 kHz音調信 號，但阻止2.3MHz音調信號和5MHz音調信號的傳導。第一帶阻電路610 工作以傳導DC電壓，但阻止22 kHz音調信號、2.3 MHz音調信號和3.1 MHz 音調信號的傳導。
帶通電路605、 620、 635工作以將DC電壓與地電勢源隔離，但將多余 的音調和RF信號耦接至參考電勢源。因而，第一帶通電路605工作以將DC 信號與參考電勢源隔離，但將諸如22kHz、 2.3MHz和3.1MHz信號的全部 多余的音調和RF信號耦接至參考電勢源。第二帶通電路620工作以將DC 電源電壓和22 kHz音調與參考電勢源隔離，并將2.3 MHz和3.15 MHz信號 耦接至參考電勢源。第三帶通電路635工作將DC電源電壓、2.3MHz和22 kHz音調與參考電勢源隔離，并將3.1 MHz信號耦接至參考電勢源。
線性阻抗650工作以向調諧器提供對RF信號的阻抗。該阻抗工作以阻 止RJF信號與地的耦接。
現(xiàn)在參考圖7,示出了示出根據(jù)本發(fā)明的示范實施例的6端口線性網(wǎng)絡 SWMLNB開關700的細節(jié)的框圖。圖7描繪了在圖4中所描繪的6端口線 性網(wǎng)絡開關402的具體實施例。6端口線性網(wǎng)絡SWM LNB開關包括與RF 輸入端4的耦接、與沖擊保護電路6的耦接、與參考電勢源或地5的耦接、 與DC電壓源1的耦接、與22 kHz收發(fā)器2的耦接以及與2.3 MHz收發(fā)器3的耦接。6端口線性網(wǎng)絡SWM LNB開關700進一步包括DC阻斷22 kHz 阻斷2.3MHz通過電路740、 5-30 MHz線性阻抗電路745、 2.3MHz帶阻電 路750、第一DC阻斷22kHz通過2.3MHz通過電路760、 22kHz阻斷電路 765、第二DC阻斷22kHz通過2.3MHz通過電路775以及第三DC阻斷22 kHz阻斷2.3 MHz通過電路780。
第二 DC阻斷22 kHz阻斷2.3 MHz通過電路740工作以傳導2.3 MHz 信號，但阻止22kHz信號和DC電壓被傳導至2.3MHz收發(fā)器3。在該示范 實施例中，使用100 nF電容器C13來實施第二 DC阻斷22 kHz阻斷2.3 MHz 通過電路740。 5-30 MHz線性阻抗電路745工作以向LNB、天線或其他開 關電路發(fā)射和乂人LNB、天線或其他開關電珞接收22 kHz信號、2.3 MHz SWM 信號和DC電壓。此外，5-30 MHz線性阻抗電路745工作以阻止在RF輸入 端4處呈現(xiàn)的RF衛(wèi)星信號至收發(fā)器耦接點2、 3和DC電源770的傳輸。在 該示范實施例中，使用4.7 電感器L3來實施5-30 MHz線性阻抗電路745。
2.3 MHz帶阻電路750工作以傳導來自DC電壓源1的DC電壓、以及 來自與22 kHz收發(fā)器2的耦接的22 kHz信號。2.3 MHz帶阻電路750進一 步工作以阻礙2.3 MHz信號的傳導。在該示范實施例中，使用具有680 pF 電容器C2、 6.8 (iH電感器L2和1 kQ電阻器R2的并聯(lián)RLC電路來實施2.3 MHz帶阻電路750。
第一DC阻斷22 kHz通過2.3 MHz通過電路760工作以傳導來自與22 kHz收發(fā)器2的耦接的22 kHz信號，但阻止2.3 MHz信號和DC電壓被傳導 至與22 kHz收發(fā)器2的耦接。在該示范實施例中，使用電容器C12來實施 第一DC阻斷22kHz通過2.3MHz通過電路760。22kHz阻斷電路765工作 以傳導DC電源和任何2.3 MHz信號，但阻礙由22 kHz收發(fā)器455生成的 22kHz信號。在該示范實施例中，使用具有220nF電容器Cl、 180 電感 器L1和電阻器R1的并聯(lián)RLC電路來實施22kHz阻斷電路765。
第二DC阻斷22 kHz通過2.3 MHz通過電路775工作以將DC電壓與參 考電勢源隔離，但使22 kHz和2.3 MHz信號兩者通過至地。在該示范實施 例中，使用100 ^F電容器C3來實施第二DC阻斷22 kHz通過2.3 MHz通 過電路775。第三DC阻斷22 kHz阻斷2.3 MHz通過電路780工作以將DC 電壓和22 kHz信號與地隔離，但將2.3 MHz信號傳導至地。
現(xiàn)在參考圖8,示出了示出根據(jù)本發(fā)明的示范實施例的兩級沖擊保護電路800的細節(jié)的框圖。圖8描繪了在圖4中所描繪的兩級沖擊保護電路401 的具體實施例。兩級沖擊保護電路800包括2.3 MHz高阻抗負沖擊通路815、 2.3 MHz高阻抗正沖擊通路820、低阻抗沖擊通路825、第一 DC阻斷22 kHz 阻斷2.3MHz通過電路830、線性阻抗電路845、 2.3 MHz帶阻電路850、 22 kHz阻斷電路865、 SWM電路810和LNB SWM電源電路890。
與RF輸入端的耦接工作以從LNB接收RF信號，并進一步工作以提供 與SWM電路810和LNB SWM電源電路890的耦接。RF輸入端405通常 是最可能為雷電沖擊和其他環(huán)境電干擾進入電路的點的點。2.3 MHz高阻抗 負沖擊通路815工作以將負沖擊傳導至地，同時對2.3 MHz信號呈現(xiàn)高阻抗。 在該示范實施例中，使用串聯(lián)的三個并聯(lián)電阻器二極管對D3、 D4、 D5、 R30、 R29、 R28來實施2.3MHz高阻抗負沖擊通路815。 2.3 MHz高阻抗正沖擊通 路820工作以將正沖擊傳導至低阻抗沖擊通路825,同時對2.3 MHz信號呈 現(xiàn)高阻抗。在該示范實施例中，使用串聯(lián)的三個并聯(lián)電阻器二極管對D6、 D7、 D8、 R31、 R32、 R33來實施2.3 MHz高阻抗正沖擊通路820。低阻抗 沖擊通路825工作以將2.3 MHz傳導至地、阻斷22 kHz音調至地的傳導、 工作以將高電流沖擊脈沖傳導至地。低阻抗沖擊通路825的示范實施方案為 齊納二極管。因而，通過2.3MHz高阻抗正沖擊通路820的任何高電流沖擊 都將被齊納二極管箝制。第一 DC阻斷22 kHz阻斷2.3 MHz通過電路830 工作以將2.3 MHz信號傳導至地，并且補償從低阻抗沖擊通路825產生的任 何非線性效應。在該示范實施例中，使用10 nF電容器C4來實施2.3 MHz 高阻抗正沖擊通路820。
在該示范實施例中，.使用4.7 (iF電感器L3來實施2.3MHz帶阻電路850, 并且使用6.8 (iH電感器L2來實施22 kHz阻斷電路865。 SWM電路810工 作以發(fā)射和接收SWM和DiSEqC控制信號。LNB SWM電源電路890工作 以如所要求的向LNB和SWM電路提供DC電壓。
如在這里所描述的，本發(fā)明提供用于使得能夠進行居所內的SWM和 IRD之間的信號通信的架構和協(xié)議。雖然被發(fā)明被描述為具有優(yōu)選設計，但 可以在本公開的精神和范圍內進一步修改本發(fā)明。因此本申請意圖覆蓋使用 本發(fā)明的總的原理的本發(fā)明的任何變化、用途或修改。另外，本申請意圖覆 蓋落入本發(fā)明所屬的領域中的已知或慣例的實踐之內、且落入所附權利要求 的界限之內的從本公開的偏離。
權利要求
1.一種裝置，其包括第一DC電壓阻斷，其被耦接在第一RF信號的源和第一傳輸線之間，所述第一RF信號具有第一頻率；第二DC電壓阻斷，其被耦接在DC電勢源和參考電勢源之間；以及第一帶阻濾波器，其被耦接在所述DC電勢源和第一傳輸線之間、用于阻止所述第一頻率。
2. 根據(jù)權利要求l的裝置，其進一步包括第三DC電壓阻斷，其被耦接在第二RF信號的源和第二傳輸線之間， 所述第二 RF信號具有第二頻率；第二帶阻濾波器，其被耦接在所述第一傳輸線和所述第二傳輸線之間、 用于阻止所述第二頻率；以及低通濾波器，其被耦接在第一傳輸線和參考電勢源之間。
3. 根據(jù)權利要求l的裝置，其中所述第一DC阻斷包括高通濾波器。
4. 根據(jù)權利要求l的裝置，其中所述第二DC阻斷包括高通濾波器。
5. 根據(jù)權利要求1的裝置，其中所述第一帶阻濾波器包括被并聯(lián)布置 的電阻器、電容器和電感器。
6. 根據(jù)權利要求l的裝置，其中所述第一帶阻濾波器被配置為阻止22 kHzDiSEqC音調。
7. 根據(jù)權利要求2的裝置，其中所述第二帶阻濾波器被配置為阻止2.3 MHz信號。
8. 根據(jù)權利要求1的裝置，其中所述第二DC電壓阻斷工作以將22kHz 信號和2.3 MHz信號傳導至所述參考電勢源。
9. 根據(jù)權利要求2的裝置，其進一步包括所述第二傳輸線和調諧器之 間的線性電感。
10. 根據(jù)權利要求2的裝置，其中所述第二頻率高于所述第一頻率。
11. 一種信號處理系統(tǒng)，其包括第一用于阻斷DC電壓的部件，其被耦接在第一RF信號的源和第一傳 輸線之間，所述第一RF信號具有第一頻率；第二用于阻斷DC電壓的部件，其被耦接在DC電勢源和參考電勢源之間；以及用于阻止所述第一頻率的部件，其被耦接在所述DC電勢源和第一傳輸 線之間。
12. 根據(jù)權利要求ll的裝置，其進一步包括第三用于阻斷DC電壓的部件，其被耦接在第二RF信號的源和第二傳 輸線之間，所述第二RF信號具有第二頻率；用于阻斷所述第二頻率的部件，其被耦接在所述第一傳輸線和第二傳輸 線之間；以及用于傳導所述第一頻率和所述第二頻率并阻斷DC電壓的部件，其#1耦 接在第一傳輸線和參考電勢源之間。
13. 根據(jù)權利要求11的裝置，其中所述第一用于阻斷DC電壓的部件 包括高通濾波器。
14. 根據(jù)權利要求11的裝置，其中所述第二用于阻斷DC電壓的部件 包括高通濾波器。
15. 根據(jù)權利要求11的裝置，其中所述用于阻止所述第一頻率的部件 包括被并聯(lián)布置的電阻器、電容器和電感器。
16. 根據(jù)權利要求11的裝置，其中所述用于阻止所述第一頻率的部件 被配置為阻止22 kHz DiSEqC音調。
17. 才艮據(jù)權利要求12的裝置，其中所述用于阻止所述第二頻率的部件 被配置為阻止2.3 MHz信號。
18. 根據(jù)權利要求11的裝置，其中所述第二用于阻斷DC電壓的部件 工作以將22kHz信號和2.3 MHz信號傳導至所述參考電勢源。
19. 才艮據(jù)權利要求12的裝置，其進一步包括用于提供線性電感的部件， 其中所述用于提供線性電感的部件被耦接在所述第二傳輸線和用于調諧RF 信號的部件之間。
20. 根據(jù)權利要求12的裝置，其中所述第二頻率高于所述第一頻率。
全文摘要
一種用于頻率轉換模塊(20)和解碼器(60)之間的信號通信的電路架構，所述頻率轉換模塊(20)和解碼器(60)用于衛(wèi)星信號處理系統(tǒng)。根據(jù)示范實施例，該裝置包括被耦接在具有第一頻率的第一RF信號的源和第一傳輸線之間的第一DC電壓阻斷、被耦接在DC電勢源和參考電勢源之間的第二DC電壓阻斷、以及被耦接在所述DC電勢源和第一傳輸線之間、用于阻止所述第一頻率的第一帶阻濾波器。
文檔編號H01Q1/24GK101689942SQ200880010211
公開日2010年3月31日 申請日期2008年3月26日 優(yōu)先權日2007年3月26日
發(fā)明者修林成, 約翰·J·菲茨帕特里克 申請人:湯姆森特許公司