專利名稱：一種數(shù)據(jù)和電視信號復(fù)用解復(fù)用裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于寬帶接入技術(shù)領(lǐng)域，是利用有線電視電纜傳輸電視信號和 以太網(wǎng)數(shù)據(jù)信號的一種裝置。
背景技術(shù)：
已知的寬帶接入技術(shù)，特別是針對如何入戶，有多種解決方案，例如(1)利用電話線的XDSL接入技術(shù)(包括ADSL、 VDSL); (2)利用以太網(wǎng)五類線入戶； (3)光纖直接入戶；(4)利用有線電視線的CABLEMODEM技術(shù)或類似技術(shù)。每種技 術(shù)都有特定商業(yè)優(yōu)勢或技術(shù)特點(diǎn)。針對有線電視運(yùn)營商有特定的接入方式可以選擇(l)利用有線電視網(wǎng)絡(luò)接 入，此方式合理利用龐大網(wǎng)絡(luò)資源，發(fā)揮自己的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢。CABLEMODEM是國外 有線電視網(wǎng)絡(luò)的主流接入方式，但由于中國大多數(shù)有線電視網(wǎng)絡(luò)建設(shè)質(zhì)量較 差，如果完成符合要求的雙向網(wǎng)改造，工期長，成本高。內(nèi)地中小城市廣電運(yùn) 營商經(jīng)濟(jì)上無力承擔(dān)巨額成本，投資收益率也較差。也有很多針對有線電視網(wǎng) 絡(luò)的調(diào)制解調(diào)類產(chǎn)品技術(shù)，由于客戶端設(shè)備都是有源設(shè)備，成本較高，適合應(yīng) 用在上網(wǎng)報(bào)裝率不高的小區(qū)，不適合大面積普及；(2)五類線入戶是目前很多廣 電運(yùn)營商選擇的方式，優(yōu)點(diǎn)是技術(shù)簡單。但是這也是廣電很頭疼的一種接入方 式。施工時(shí)經(jīng)常需要在用戶家穿墻打洞，客戶很難接受；(3)光纖入戶成本太高 及施工困難未能在市場普及。利用有線電視電纜直接傳輸以太網(wǎng)基帶信號的技術(shù)，由于客戶端成本很 低，最適合中高密度寬帶報(bào)裝率的小區(qū)，2001年前己經(jīng)有多家此類產(chǎn)品上市(四 川璧虹、中廣銀安等)，通過對中國專利的檢索，與本實(shí)用新型專相關(guān)的專利 至少包括以下數(shù)個(gè)1、 實(shí)用新型專利號01256727. 2專利名稱數(shù)據(jù)電視信號混合器。2、 實(shí)用新型專利號01270736.8專利名稱同軸電纜集線器(C-HUB)。3、 實(shí)用新型專利號200620039669. 2專利名稱 一種信號復(fù)用解復(fù)用裝置。4、實(shí)用新型專利號200620039673.9專利名稱 一種同軸混合全業(yè)務(wù)接 入及傳輸裝置。圖1是以上專利涉及的并且是市場產(chǎn)品普遍采用的復(fù)用解復(fù)用設(shè)計(jì)框圖和 配對使用方式，針對其不足，作如下分析(為準(zhǔn)確分析技術(shù)細(xì)節(jié)，在本文中 給出實(shí)際參考數(shù)據(jù)，可以起到幫助分析作用，但并不拘泥于這些數(shù)據(jù))局端(15) 一般在樓梯道的局端設(shè)備中，客戶端(16)—般安裝在客戶家中。雙向?yàn)V波器(4) 和(7)分割頻點(diǎn)各廠家略有不同，此處取典型值38M/48M。有線電視分配網(wǎng)分 配給某用戶的有線電視信號從射頻接口 (1)(注電視頻率一般為49M-860M) 進(jìn)入雙向?yàn)V波器高通端。來自以太網(wǎng)交換機(jī)或交換機(jī)電路板的以太網(wǎng)差分脈沖 信號，連接到數(shù)據(jù)接口 (2)。局端把數(shù)據(jù)和電視信號合成到一起，利用入戶有 線電視電纜(17)傳輸?shù)娇蛻舳?16)。客戶端(16)提供射頻接口 (8)連接 到客戶家電視機(jī)，還提供數(shù)據(jù)接口 (10)可以連接到電腦。4/2線轉(zhuǎn)換電路(3) 是可以把4線制平衡信號和2線制不平衡信號互為變換的無源電路。在局端 (15)內(nèi)部的4/2線轉(zhuǎn)換電路(3)是用來把數(shù)據(jù)接口 (2)的RX線對接收的 信號傳輸?shù)诫p向?yàn)V波器(4)的低通端，同時(shí)可以把來自雙向?yàn)V波器(4)低通 端的信號傳輸給數(shù)據(jù)接口 (2)的TX線對。完整的下行數(shù)據(jù)傳輸路徑是數(shù)據(jù)口 (2)的RX線對，接收到數(shù)據(jù)經(jīng)過4/2 線轉(zhuǎn)換電路(3),到達(dá)雙向?yàn)V波器(4)的低通端，通過雙向?yàn)V波器(4)與來 自射頻接口 (1)的電視信號混合到公共端(5)，數(shù)據(jù)和電視信號通過入戶的有 線電視電纜(17)—同傳輸?shù)娇蛻舳?16)的雙向?yàn)V波器入口(6)，雙向?yàn)V波器(7) 分離出數(shù)據(jù)信號傳送到4/2線轉(zhuǎn)換電路(9)，經(jīng)過轉(zhuǎn)換由數(shù)據(jù)接口 (10)的TX線 對送出數(shù)據(jù)信號給電腦。完整的上行數(shù)據(jù)傳輸路徑是電腦發(fā)出的數(shù)據(jù)信號由接口(10)的RX線對 進(jìn)入客戶端(16)的4/2線轉(zhuǎn)換電路(9)，再經(jīng)過雙向?yàn)V波器(7)，經(jīng)過入戶同軸 電纜(17)傳回至局端(15)的雙向?yàn)V波器(4)，再至4/2線轉(zhuǎn)換電路(3)，由數(shù)據(jù) 接口 (2)的TX線對發(fā)給上級交換機(jī)或交換機(jī)電路板。上面?zhèn)鬏斅窂街?，局端?shù)據(jù)接口 (2)的RX線對接收到的信號是以太網(wǎng)基 帶脈沖編碼信號，未經(jīng)調(diào)制，振幅約1一2V，經(jīng)過4/2線轉(zhuǎn)換理論功率損失一 半，電壓仍有IV左右(120DBUV)，高次諧波也非常豐富。電視信號入戶頻道電平一般為60 — 70DBUV，有線電視網(wǎng)路一般要求信噪比大于50DB，當(dāng)實(shí)際入 戶電視信號為60分貝微伏時(shí)，即噪聲應(yīng)小于IODBUV。數(shù)據(jù)信號高次諧波大于 48M的任何頻點(diǎn)電壓最好小于10DBUV，否則會干擾有線電視的部分頻道。這是 關(guān)鍵技術(shù)難題。這就要求雙向?yàn)V波器(4)和雙向?yàn)V波器(7)的低通濾波帶外 抑制很高，把數(shù)據(jù)信號的高次諧波濾的很干凈。廠商針對這個(gè)要求，濾波器低 通帶外抑制一般設(shè)計(jì)為一80DB甚至更高。為了實(shí)現(xiàn)這么高的帶外抑制必然要增 加濾波電路級數(shù)。高的帶外抑制也帶來一個(gè)新的問題插入損耗加大。在圖1 的設(shè)計(jì)中，雙向?yàn)V波器插入損耗非常關(guān)鍵。數(shù)據(jù)接口 (2)的RX線對接收到的 信號經(jīng)過4/2線轉(zhuǎn)換時(shí)功率損失3DB(理論值)，經(jīng)過雙向?yàn)V波器4損失1DB(參 考值)，經(jīng)過用戶同軸電纜上(17)損失2DB(參考值)，經(jīng)過雙向?yàn)V波器7的低 通再損失1DB，經(jīng)過4/2線轉(zhuǎn)換電路(9)再損耗3DB，累計(jì)損耗IODB。當(dāng)網(wǎng)卡 直接通過網(wǎng)線接到以太網(wǎng)交換機(jī)時(shí)是沒有這么多損耗環(huán)節(jié)的。過大的損耗使得 客戶端電腦接收到的信號太弱，上級交換機(jī)數(shù)據(jù)口接收到的客戶數(shù)據(jù)信號也太 弱，接近于穩(wěn)定工作的臨界狀態(tài)。部分性能稍差的網(wǎng)卡可能會工作不良。在這 種情況下，任何環(huán)節(jié)對信號能夠減少損耗，都可以使產(chǎn)品更穩(wěn)定工作，對產(chǎn)品 的真正實(shí)際應(yīng)用起到關(guān)鍵作用。圖1電路有另外一個(gè)缺點(diǎn)由于以太網(wǎng)數(shù)據(jù)是脈沖信號，并不是正弦波信 號，脈沖信號對上升沿和下降沿速度有要求，上升沿和下降沿太慢影響接收端 對數(shù)據(jù)的正確還原，特別是在對幅值較弱的信號還原時(shí)，上升沿更加重要。脈 沖信號是由正弦波和多個(gè)高次諧波構(gòu)成的。高達(dá)一80分貝的低通濾波帶外抑 制，并且經(jīng)過兩次濾波累計(jì)衰減160分貝，把數(shù)據(jù)信號48M以上的高頻分量濾 的很干凈。這對電腦接收數(shù)據(jù)不太好。如果不犧牲高頻份量那么必須降低低頻 濾波的帶外抑制，那么又會干擾電視。這是相互矛盾的。正是上面兩個(gè)原因，產(chǎn)品的不穩(wěn)定和兼容問題影響了產(chǎn)品在市場上的推廣。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型是針對市場產(chǎn)品及前面說述的現(xiàn)有數(shù)據(jù)電視信號復(fù)用解復(fù)用 器專利不足之處，而提出的新的技術(shù)方案，目的是減少對電視信號干擾的同時(shí) 也減少數(shù)據(jù)信號的損耗，使基帶傳輸能更可靠的應(yīng)用于商業(yè)產(chǎn)品。本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是復(fù)用解復(fù)用器的內(nèi)部有一個(gè)低通濾波器、 一個(gè)4/2線轉(zhuǎn)換電路和一個(gè)雙向?yàn)V波器，雙向?yàn)V波器的公共端和高通端直接連 接外部，低通端連接4/2線轉(zhuǎn)換電路的不平衡2線制接口， 4/2線轉(zhuǎn)換電路的 4線端有兩個(gè)平衡線對，其中一個(gè)線對直接連接外部作為發(fā)送以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的TX 線對，另一個(gè)線對通過低通濾波器連接外部用以接收以太網(wǎng)數(shù)據(jù)信號。雙向?yàn)V 波器的高通端和公共端用來輸入和輸出電視信號。信號傳輸路徑是數(shù)據(jù)口的 RX線對接收到的數(shù)據(jù)信號，首先經(jīng)過內(nèi)部38M低通濾波電路(建議設(shè)計(jì)為一 40DB帶外抑制)濾除一部分干擾電視的高次諧波，再進(jìn)入4/2線轉(zhuǎn)換電路，再 進(jìn)入雙向?yàn)V波器的低通端(雙向?yàn)V波器的帶外抑制建議設(shè)計(jì)為一40db)，雙向 濾波器主要起到混合分離高低頻率的信號作用。電視信號由雙向?yàn)V波器的高通 端進(jìn)入再從公共端輸出，也可以由公共端進(jìn)入從高通端輸出。由雙向?yàn)V波器公 共端進(jìn)入的數(shù)據(jù)信號，經(jīng)過低通部分由低通端送入4/2線轉(zhuǎn)換電路的2線端， 再由4線端的TX線對輸出。本技術(shù)方案的優(yōu)點(diǎn)第一、數(shù)據(jù)接口 RX線對接收的基帶信號經(jīng)過單獨(dú)的 低通濾波和雙向?yàn)V波器內(nèi)部的低通電路兩次濾波，有很好的帶外抑制可達(dá)一 80DB，落入電視頻帶的諧波可以避免干擾電視。分兩次濾波所需要設(shè)計(jì)的內(nèi)部 級數(shù)之和相比較原有方案的完全依靠雙向?yàn)V波器內(nèi)部的低通濾波，電路總級數(shù) 可以更少，這就在保證避免干擾電視的前提下，也減少了損耗。第二、從公共 端接收的數(shù)據(jù)信號經(jīng)過雙向?yàn)V波器低通部分時(shí)，48M以上部分只會被衰減40DB，雙向?yàn)V波器內(nèi)較少的帶外抑制只需較少的級數(shù)，低頻插入損耗會較小。數(shù)據(jù)口 的TX線對將信號發(fā)送給外部網(wǎng)口時(shí)，電平可以更高，這對于外部網(wǎng)絡(luò)芯片恢 復(fù)數(shù)據(jù)是有好處的。并且。僅一40DB的帶外抑制保留了較多的高次諧波，同樣 利于外部網(wǎng)口恢復(fù)數(shù)據(jù)。

圖1是現(xiàn)有專利和市場同類產(chǎn)品主流設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和配對使用示意圖； 圖2是本實(shí)用新型的原理示意圖；圖3是本實(shí)用新型的復(fù)用解復(fù)用器配對使用時(shí)的示意圖； 圖4是低通濾波器的一種參考電路。附圖中4/2線轉(zhuǎn)換電路具有1個(gè)4線口和一個(gè)2線不平衡口， 4線口由兩來自4線口的某一對線的信號從2線 口發(fā)出，同時(shí)可以把由外部進(jìn)入2線口的信號從4線口的任意一對線送出。它 的特殊之處是從4線口側(cè)任意一個(gè)兩線制線路進(jìn)入此電路的信號不會從此4線 口側(cè)的另一個(gè)兩線制口送出。
具體實(shí)施方式
圖2是本實(shí)用新型的技術(shù)方案，包含一個(gè)低通濾波器ll (例如頻率為0 — 38M，帶外抑制為40分貝)， 一個(gè)4/2線轉(zhuǎn)換電路3和一個(gè)雙向?yàn)V波器12 (典型 的頻率分割點(diǎn)為38M/48M，低通部分的帶外抑制為一40DB)。 4/2線轉(zhuǎn)換電路3 具有1個(gè)4線口和一個(gè)2線不平衡口， 4線口由兩個(gè)2線制平衡線路組成，此 轉(zhuǎn)換電路可以把來自4線口的某一對線的信號從2線口發(fā)出，同時(shí)可以把由外 部進(jìn)入2線口的信號從4線口的任意一對線送出，它的特殊之處是在阻抗匹配 的前提下，從4線口側(cè)任意一個(gè)兩線制線路進(jìn)入此電路的信號不會從此4線口 側(cè)的另一個(gè)兩線制口送出；數(shù)據(jù)接口 2是復(fù)用解復(fù)用器連接外部以太網(wǎng)交換機(jī) 或其它以太網(wǎng)線路的4線制接口，它的RX線對接收到的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)是差分信 號，經(jīng)過低通濾波器ll，進(jìn)入4/2線轉(zhuǎn)換電路3，再進(jìn)入雙向?yàn)V波器12的低 通端，輸出到公共端5;來自公共端5的數(shù)據(jù)信號通過雙向?yàn)V波器12的低通電 路，到達(dá)4/2線轉(zhuǎn)換電路3，變換輸出差分信號到數(shù)據(jù)接口2的TX線對；電視 信號可以由射頻接口 1通過雙向?yàn)V波器12的高通到達(dá)公共端5，或由公共端5 進(jìn)入雙向?yàn)V波器12傳輸?shù)缴漕l接口 1。圖3是本實(shí)用新型提出的復(fù)用解復(fù)用器配對使用時(shí)的示意圖，局端19 一 般在樓梯道的局端設(shè)備中，客戶端20 —般安裝在客戶家中。完整的下行數(shù)據(jù) 傳輸路徑是數(shù)據(jù)口 2的RX線對，接收到數(shù)據(jù)經(jīng)過低通濾波器11，經(jīng)過4/2 線轉(zhuǎn)換電路3，到達(dá)雙向?yàn)V波器12的低通端，通過雙向?yàn)V波器12與來自射頻 接口 1的電視信號混合到公共端5，數(shù)據(jù)和電視信號通過入戶的有線電視電纜 17 —同傳輸?shù)娇蛻舳?0的雙向?yàn)V波器入口 6，雙向?yàn)V波器14分離出數(shù)據(jù)信號 傳送到4/2線轉(zhuǎn)換電路9，經(jīng)過轉(zhuǎn)換由數(shù)據(jù)接口 10的TX線對送出數(shù)據(jù)信號給 電腦，雙向?yàn)V波器14高通端分離出電視信號從接口8送給電視。完整的上行 數(shù)據(jù)傳輸路徑是電腦發(fā)出的數(shù)據(jù)信號由接口 10的RX線對進(jìn)入客戶端20的 低通濾波器18，再進(jìn)入4/2線轉(zhuǎn)換電路9，再經(jīng)過雙向?yàn)V波器14，經(jīng)過入戶同軸電纜17傳回至局端19的雙向?yàn)V波器12，再至4/2線轉(zhuǎn)換電路3，由數(shù)據(jù)接 口 2的TX線對發(fā)送給上級交換機(jī)或交換機(jī)電路板。圖4是本實(shí)用新型專利提及的低通濾波器的一種參考電路，由電感和電 容組成，屬公有技術(shù)，但并不局限于這一種方式，低通濾波器本身有多種設(shè)計(jì) 方式。
權(quán)利要求1、一種數(shù)據(jù)和電視信號復(fù)用解復(fù)用裝置，包括4/2線轉(zhuǎn)換電路(3)和雙向?yàn)V波器(12)，雙向?yàn)V波器(12)的公共端和高通端直接連接外部用來輸入和輸出電視信號，雙向?yàn)V波器(12)的低通端連接4/2線轉(zhuǎn)換電路(3)的不平衡2線制接口，4/2線轉(zhuǎn)換電路(3)4線端的一個(gè)平衡線對連接到以太網(wǎng)數(shù)據(jù)口(2)的用于從裝置輸出信號的TX線對，其特征在于還包括一個(gè)低通濾波器(11)，其一端連接以太網(wǎng)數(shù)據(jù)口(2)用于裝置接收信號的RX線對，其另一端連接4/2線轉(zhuǎn)換電路(3)4線端的另一個(gè)平衡線對。
專利摘要一種數(shù)據(jù)和電視信號復(fù)用解復(fù)用裝置，它屬于寬帶接入技術(shù)領(lǐng)域，是利用有線電視電纜傳輸電視信號和以太網(wǎng)數(shù)據(jù)信號的一種裝置。其內(nèi)部有一個(gè)低通濾波器、一個(gè)4/2線轉(zhuǎn)換電路和一個(gè)雙向?yàn)V波器，雙向?yàn)V波器的公共端和高通端直接連接外部用來輸入和輸出電視信號，雙向?yàn)V波器低通端連接4/2線轉(zhuǎn)換電路的不平衡2線制接口，4/2線轉(zhuǎn)換電路的4線端有兩個(gè)平衡線對，其中一個(gè)線對直接連接外部可發(fā)送以太網(wǎng)數(shù)據(jù)信號，另一個(gè)線對通過低通濾波器連接外部用以接收以太網(wǎng)數(shù)據(jù)信號。本實(shí)用新型可應(yīng)用在有線電視網(wǎng)絡(luò)接入寬帶的產(chǎn)品中，與同類技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)是在避免數(shù)據(jù)信號干擾電視的同時(shí)，減少了數(shù)據(jù)信號的損耗，使數(shù)據(jù)傳輸更穩(wěn)定。
文檔編號H04N7/52GK201171227SQ20072008841
公開日2008年12月24日 申請日期2007年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月15日
發(fā)明者成 田, 胡曉平 申請人:襄樊博創(chuàng)偉業(yè)電子有限公司