專利名稱：多段可尋址受控放大用戶集線器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型與有線傳輸及分配網(wǎng)絡(luò)有關(guān)，尤其與可尋址受控用戶集線器有關(guān)。
目前，有線電視采用頻分多路技術(shù)達(dá)到傳輸多頻道信號(hào)的目的，我國(guó)有線電視工作頻率范圍在48.5MHZ～958MHZ之間，每個(gè)頻段都包含若干電視頻道，一個(gè)電視頻道可傳送一套電視節(jié)目。
目前，有線電視寬帶網(wǎng)主要是48.5M～750MHZ系統(tǒng)，它可傳送圖像、聲音、數(shù)字信號(hào)等綜合業(yè)務(wù)，由于有線電視頻率資源是一個(gè)寬帶綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)，就有必要對(duì)頻率資源進(jìn)行通道管理，多段可尋址受控放大用戶集線器就是對(duì)有線電視頻率資源進(jìn)行通道管理的設(shè)備。
已有可尋址受控放大用戶集成器，只能對(duì)整個(gè)有線電視(45MHZ～750MHZ)頻率資源的信號(hào)通道進(jìn)行兩種狀態(tài)選擇，一種是對(duì)整個(gè)信號(hào)通道全開。一種是對(duì)整個(gè)信號(hào)通道全關(guān)，隨著有線電視系統(tǒng)向?qū)拵畔⒕W(wǎng)綜合利用方向發(fā)展，對(duì)整個(gè)信號(hào)通道僅僅有兩段選擇，要么全開，要么全關(guān)，是不利于對(duì)整個(gè)頻率資源的管理，不利于有線電視系統(tǒng)向?qū)拵畔⒕W(wǎng)綜合利用的方向發(fā)展。
本實(shí)用新型的目的是提供一種對(duì)信號(hào)通道實(shí)行分頻段開關(guān)控制，可進(jìn)行多種狀態(tài)選擇的集線器。
本實(shí)用新型的另一個(gè)目的是提供一種保密性好，不會(huì)因信號(hào)被破壞而使控制失效的集成器。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型多段可尋址受控放大用戶集線器，在于載有控制信號(hào)的射頻信號(hào)經(jīng)支線通過信號(hào)衰減器ATT后進(jìn)入放大器A1把信號(hào)放大，再通過分支器B1分成兩路信號(hào)，一路信號(hào)經(jīng)分配器A3再經(jīng)開關(guān)矩陣A4輸出，另一路信號(hào)經(jīng)數(shù)據(jù)解調(diào)器A2解調(diào)出射頻信號(hào)所載的控制信號(hào)效據(jù)，然后經(jīng)微處理器A5程序處理后通過譯碼器A6譯碼來控制開關(guān)矩陣A4的射頻信號(hào)通斷狀態(tài)，開關(guān)矩陣A4由(1-n)個(gè)分段電子開關(guān)組成，分段電子開關(guān)分別并連于A4的輸入和輸出端之間，這n個(gè)分段電子開關(guān)分別接A6的B1-Bn端輸出的VC1-VCn控制電壓，電子開關(guān)1為全信道電子開關(guān)，由二極管D1-D4構(gòu)成，其中D1,D4的陽(yáng)極和D2,D3的陰極接于B1點(diǎn)，D2,D3的陽(yáng)極接于固定偏置電壓H點(diǎn)，D1,D4的陰極分別接于M,N點(diǎn)，電子開關(guān)(2-n)分別由二極管D5-D8和高通濾波器G構(gòu)成，二極管D6,D8的陽(yáng)極和D5,D7的陰極接于濾波器G的D,F兩點(diǎn)和B端，D5,D7的陽(yáng)極接固定偏置電壓H點(diǎn)，D6,D8的陰極分別接于M、N兩端，濾波器G為n階LC高通濾波器。
本實(shí)用新型濾波器G為L(zhǎng)C四階高通濾波器，開關(guān)矩陣A4由電子開關(guān)1和2組成或由電子開關(guān)1,2,3組成。
本實(shí)用新型的開關(guān)矩陣為多態(tài)開關(guān)矩陣，采用分段控制，其原理如圖2所示，1,2,……n個(gè)分段電子開關(guān)分別并連于RFIN、RFOUT之間，這n個(gè)分段電子開關(guān)分別受VC1、VC2……VCn個(gè)控制電壓的控制，當(dāng)需要選擇開通某個(gè)頻段電子開關(guān)時(shí)，只需把需要開通那個(gè)頻段的電子開關(guān)的控制電壓送上5V電壓，其它控制電壓送上0V即可。G1、G2……Gn這分別是n個(gè)不同頻段的濾波器，它實(shí)質(zhì)是一個(gè)LC四階高通濾波器，變換L、C電感、電容的參數(shù)，就可以做成不同頻段的高通濾波器，D5、D6、D7、D8是PIN二極管，在二極管D5、D6和D7、D8之間的虛線框G是LC分段濾波器，它的作用就是分割頻率資源，H端為2.5V固定偏置電壓，VC為0/5V控制電壓，分別作用于D、F兩點(diǎn)，電視信號(hào)通過RFIN輸入、RFOUT輸出，當(dāng)控制電壓VC輸出為5V控制電壓時(shí)，二極管D6、D4導(dǎo)通，D5、D7截止，此時(shí)電子開關(guān)處于開通狀態(tài)，就開通了分段濾波器G；當(dāng)控制電壓VC輸出為0V控制電壓時(shí)，二極管D6、D8截止，D5、旁路，電子開關(guān)處于關(guān)斷狀態(tài)，就關(guān)斷了分段濾波器G?？刂齐妷河晌⑻幚砥骺刂疲@樣就實(shí)現(xiàn)了微處理器對(duì)端口進(jìn)行分段控制，如果只需對(duì)整個(gè)信道進(jìn)行開、關(guān)控制，所示，在D1、D2和D3、D4之間不加分段濾波器即可。實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)信道的開關(guān)控制。即多段受控放大用戶集線器不僅實(shí)現(xiàn)了對(duì)整個(gè)信道的開關(guān)控制，還可根據(jù)需要對(duì)信道進(jìn)行分段控制，這有利于有線電視對(duì)整個(gè)信道的綜合管理。
一旦輸入的射頻信號(hào)被破壞A6所有輸出端口為零伏，從而使所有端口無(wú)電視信號(hào)輸出。
如下是本實(shí)用新型的附圖

圖1為本實(shí)用新型的原理框圖。
圖2為多態(tài)開關(guān)矩陣框圖。
圖3為三段開關(guān)矩陣電路原理圖。
圖4為數(shù)據(jù)解調(diào)器及其外圍電路圖。
圖5為分段濾波器原理圖。
圖6為四段開關(guān)矩陣電路原理圖。
圖7為有線電視全信道二態(tài)示意圖。
圖8為有線電視全信道三態(tài)示意圖。
圖9為有線電視全信道四態(tài)示意圖。
如下是本實(shí)用新型的實(shí)施例實(shí)施例1三段開關(guān)矩陣實(shí)現(xiàn)過程如圖8所示三段為一45MHZ～750MHZ全開通，二45MHZ～750MHZ全關(guān)斷三350MHZ～750MHZ開通。
如圖3所示射頻信號(hào)通過RFIN端輸入，射頻信號(hào)通過RFOUT輸出。全信道電子開關(guān)1,350MHZ～750MHZ開關(guān)2，并連于RFIN和RFOUT之間。
(1)45MHZ～750MHZ全信道電子開關(guān)，由二極管D1～D4構(gòu)成，D1、D4的陽(yáng)極和D2、D3的陰極相接于B點(diǎn)，D2、D3的陽(yáng)極接于2.5V固定偏置電壓于H點(diǎn)，D1、D4的陽(yáng)極分別接于RFIN,RFOUT，控制電壓VC1作用于B1點(diǎn)(2)350MHZ～750MHZ分段濾波器電子開關(guān)，由二極管D5～D8和350MHZ～750MHZ高通濾波器G1構(gòu)成二極管D6、D8的陽(yáng)極分別接于濾波器兩側(cè)D、F兩點(diǎn)，D5、D7的陰極接于濾波器G的兩側(cè)的D、F兩點(diǎn)，D5、D7的陽(yáng)極接2.5V固定偏電壓D6、D8的陰極分別接于RFIN和RFOUT兩端。
三段開關(guān)電路的流向變化過程如下
射頻信號(hào)通過RFIN輸入，分成兩路，一路通過電容C1耦合到D1～D4組成的電控射頻開關(guān)網(wǎng)絡(luò)，其中，I1、I2、I3起阻高頻，通直流，就是阻止射頻信號(hào)通過I1到直流電壓2.5V端，而2.5V直流電壓通過I1，加到二極管D1的陰極上，R1、R2、R3、R4分別是D1、D2、D3、D4的限流電阻，C2,C17分別是D2、D3的旁路電容，VC1輸入是譯碼器輸出的0/5V直流控制電壓，其中C5是濾波電容，R5是發(fā)光二極管L2的限流電阻，當(dāng)譯碼器輸出5V時(shí)的直流電壓通過限流電阻R5激勵(lì)發(fā)光管L2亮，若輸出0V時(shí)，發(fā)光管不亮，射頻信號(hào)通過射頻開關(guān)網(wǎng)絡(luò)C，再通過電容C4耦合到RFOUT端輸出，電感I8起濾波作用。
另一路通過電容C12(阻直流通高頻)耦合到D5～D8構(gòu)成的350～750MHZ高通網(wǎng)絡(luò)其中電感I6、I7起通直、阻高頻，2.5V通過電容C18濾波，通過電阻R10、R9、R8、R7、分別是D6、D5、D7、D8的限流電阻，C11、C13是D5、D7的旁路電容，同樣譯碼器輸出的0/5V控制電壓通過電感I4、I5(阻高頻，通直流)分別加到D、F兩點(diǎn)，C16是濾波電容，R6是發(fā)光管L1的限流電阻，當(dāng)VC2輸出5V電壓時(shí)，L1發(fā)光，當(dāng)VC2輸出0V控制電壓，發(fā)光管L1不亮，C10、C9、C8、C7、C6和I9、I10、I11、I12構(gòu)成分段濾波器(即350MHZ～750MHZ)高通濾波器，此分段濾波器加在D5、D6、D7、D8構(gòu)成的兩級(jí)射頻開關(guān)之間，這樣阻抗匹配和隔離作用很好，也就是分段濾波器E和全信號(hào)射頻開關(guān)C相互之間隔離作用和阻抗匹配好，射頻曲線很好，射頻信號(hào)通過分段開關(guān)(350MHZ～750MHZ)E，再通過電容C3耦合到RFOUT輸出，這就是三段開關(guān)電路的流向變化過程三段控制原理過程如下(1)當(dāng)VC1控制電壓輸出5V而VC2控制電壓輸出0V時(shí)，電子開關(guān)C的D1、D4導(dǎo)通，D2、D3截止，電子開關(guān)E的D6、D8截止，D5、D7旁路，此時(shí)實(shí)現(xiàn)整個(gè)信道開通，即全開狀態(tài)。
(2)當(dāng)控制電壓VC1、VC2輸出均為0V時(shí)，電子開關(guān)C和E的D1、D4、D6、D8截止，D2、D3、D5、D7旁路，此時(shí)，整個(gè)信道全關(guān)斷狀態(tài)。
(3)當(dāng)控制電壓VC1輸出0V，而VC2輸出5V時(shí)，有D6、D8導(dǎo)通，D5、D7截止，電子開關(guān)C的D1、D4截止，D2、D3旁路此時(shí)，開通350MHZ～750MHZ高通濾波器。
本實(shí)用新型的ATT為0-10dB信號(hào)衰減器，A1為單向信號(hào)放大器(如用于雙向傳輸，A1則用雙向信號(hào)放大器)，可為BFR591或A1105晶體管或模塊BGY588。A2為解調(diào)器，可用集成電路NE/SA625。微處理器A5為PIC16C57，譯碼器A6為74LS138。解調(diào)器集成塊NE/SA625。其外圍電路R8(51歐),C14(0.1VF)是射頻信號(hào)輸入匹配網(wǎng)絡(luò)。R11(20K),R12(100K),R13(100K),R14(100K),R15(10K)，是數(shù)據(jù)比較調(diào)整和數(shù)據(jù)輸出網(wǎng)絡(luò)，R16(10K),R17(2K),R19(10K)可調(diào)電阻是輸出門限調(diào)整網(wǎng)絡(luò)。
當(dāng)射頻信號(hào)沒有被破壞時(shí)，NE/SA625的18腳有正常的數(shù)據(jù)輸出，一旦20腳的射頻信號(hào)被破壞，此時(shí)，載波檢測(cè)輸出低電平(0V)，數(shù)據(jù)輸出始終為高電平，利用載波檢測(cè)輸出低電平(0V)來控制譯碼器74LS138的使能端，使所有輸出端口控制電壓為0V，從而所有端口無(wú)電視信號(hào)輸出。
實(shí)施例2四段開關(guān)電路實(shí)現(xiàn)過程如圖9所示，四段1為45MHZ～750MHZ全開通，2為45MHZ～750MHZ全關(guān)斷，3為350MHZ～750MHZ開通，4為470MHZ～750MHZ開通，均并列于RFIN和RFOUT之間。
(1)45MHZ～750MHZ全信道電子開關(guān)由二極管D1～D4構(gòu)成，D1、D4的陽(yáng)極和D2、D3的陰極相接于B點(diǎn)，D2、D3的陽(yáng)極接2.5V固定偏電壓于A點(diǎn)，D1、D4的陰陽(yáng)分別接RFIN、RFOUT、控制電壓VC1作用于B點(diǎn)(2)350MHZ～750MHZ分段濾波器電子開關(guān)，由二極管D5～D8構(gòu)成，D6、D8的陽(yáng)極分別接于D、F兩點(diǎn)，D5、D7的陰極接于D、F兩點(diǎn)，二極管D5、D7的陽(yáng)極接2.5V的偏置電壓于G點(diǎn)D6、D8的陰極分別接于RFIN、RFOUT,(3)470MHZ～750MHZ高通濾波器H構(gòu)成二極管D9、D11的陽(yáng)極分別接于J、K兩點(diǎn)，D10、D12的陰極分別接于J、K兩點(diǎn)，D10、D12的陽(yáng)析接于2.5V固定偏置電壓于I點(diǎn)，D9、D11的陰極分別接于RFIN、RFOUT。
四段開關(guān)電路流向變化過程如下射頻信號(hào)通過RFIN輸入，分成三路信號(hào)，一路信號(hào)通過電容C1耦合到二極管D1的陰極，通過射頻開關(guān)網(wǎng)絡(luò)D1～D4，其中I1、I2起阻高頻，通直流，2.5V的偏置電壓通過C18濾波，通過R1、R2、R3、R4限流電阻加到D1、D2、D3、D4起限流作用，C2、C17是旁路作用，當(dāng)VC1加上5V于B點(diǎn)時(shí)，D1、D4導(dǎo)通，D2、D3截止，此時(shí)，D2、D3對(duì)高頻起隔離作用，當(dāng)VC1加上5V于B點(diǎn)時(shí)，D1、D4導(dǎo)通，如果有射頻輻射，D2、D3對(duì)高頻起隔離作用，當(dāng)VC1加上0V于B點(diǎn)時(shí)，D1、D4截止，如果有射頻輻射，D2、D3起旁路作用，使關(guān)斷度更好，譯碼器輸出的0/5V電壓，限流電阻R6對(duì)發(fā)光管L1起限流作用，C3濾波作用，通過開關(guān)網(wǎng)絡(luò)輸出的射頻信號(hào)，通過C0、C4耦合到射頻信號(hào)輸出端RFOUT。
二路信號(hào)通過電容C12耦合到射頻開關(guān)網(wǎng)絡(luò)L，同樣I4、I5、I6、I7起阻高頻，通直流的作用，2.5固定偏置電壓分別通過電阻R10、R9、R8、R7分別加到二極管D6、D5、D7、D8起限流作用，電容C11、C13是旁路電容，VC2是譯碼器輸出0V/5V直流控制電壓，電容C16起濾波作用，R5起限流電阻，當(dāng)VC2為5V時(shí)，發(fā)光管L2激亮，同時(shí)D、F兩點(diǎn)加上5V直流電壓，二極管D6、D8導(dǎo)通，此時(shí)，D5、D7起隔離主路作用，當(dāng)VCZ是0V時(shí)，D5、D7對(duì)高頻起旁路作用，電容C10、C9、C8、C7、C6和電感I9 、I11、I12構(gòu)成350MHZ～750MHZ高通濾波器，它放在二極管D5、D6、D7、D8之間，射頻開關(guān)D5、D6、和D7、D8分別放在分段濾波兩側(cè)，主要起阻抗匹配和多路開關(guān)之間的隔離作用，然后射頻信號(hào)通過電容C5、C4耦合到RFOUT輸出端。
第三路信號(hào)通過電容C19耦合到射頻電子開關(guān)網(wǎng)絡(luò)，其中I18、119、120、I21起阻高頻，通直流的作用，2.5V偏置電壓加在電阻R12、R11、R14、R13起限流作用，分別加在二極管D9、D10、D12、D11上，電容C14、C15起旁路作用，二極管D10、D12在VC2輸出5V時(shí)加在J、K兩點(diǎn)，起隔離作用，D10、D12在VC2輸出0V時(shí)加中J、K兩點(diǎn)，對(duì)高頻起旁路作用，使D9、D11的關(guān)斷度更好，電容C10、C9、C8、C7、C6，電感I9、I10、I11、I12構(gòu)成高通網(wǎng)絡(luò)，加在二極管D9、D10和D11、D12之間，這樣加在高通濾波器兩側(cè)起阻苑配和分段濾波器之間的隔離作用，然后，射頻信號(hào)通過耦合電容C26、C4到RFOUT端輸出。
四段控制原理過程(1)當(dāng)VC1控制電壓輸出5V，而VC2、VC3控制電壓輸出0V時(shí)，電子開關(guān)C的D1、D4導(dǎo)通，D2、D3截止，電子開關(guān)L、M的D6、D8、D9、D11截止，D5、D7、D10、D12旁路，此時(shí)實(shí)現(xiàn)整個(gè)信號(hào)開通，即全開狀態(tài)。
(2)當(dāng)控制電壓VC1、VC2、VC3輸出均為0V時(shí)，有D1、D4、D6、D8、D9、D11截止，D2、D3、D5、D7、D10、D12旁路，此時(shí)，整個(gè)信道全關(guān)，即全關(guān)斷狀態(tài)。
(3)當(dāng)控制電壓VC1、VC3輸出0V，而VC2輸出5V時(shí)，有D6、D8導(dǎo)通，D5、D7截止，電子開關(guān)C、M的D1、D4、D9、D11截止，D2、D3、D10、D12旁路，此時(shí)開通350MHZ～750MHZ高通濾波器。
(4)當(dāng)控制電壓VC1、VC2輸出0V，而VC3輸出5V時(shí)，電子開關(guān)M的D9、D11導(dǎo)通，D10、D12截止，電子開關(guān)C、L的D1、D4、D6、D8截止，D2、D3、D5、D7旁路，此時(shí)開通470MHZ～750MHZ高通濾波器。
這就是四段可尋址受控放大用戶集線器的開關(guān)矩陣控制過程。
綜上所述兩例，可歸納出多段開關(guān)矩陣控制原過程如下如圖2所示，多段開關(guān)矩陣電原圖當(dāng)控制電壓VC1～VCn-1輸出為0V，而控制電壓VCn輸出為5V時(shí)，即開通n段濾波器，這樣，就實(shí)現(xiàn)了對(duì)有線電視信道資源的n段管理。
權(quán)利要求1.多段可尋址受控放大用戶集線器，其特征在于載有控制信號(hào)的射頻信號(hào)經(jīng)支線通過信號(hào)衰減器ATT后進(jìn)入放大器A1把信號(hào)放大，再通過分支器B1分成兩路信號(hào)，一路信號(hào)經(jīng)分配器A3再經(jīng)開關(guān)矩陣A4輸出，另一路信號(hào)經(jīng)數(shù)據(jù)解調(diào)器A2解調(diào)出射頻信號(hào)所載的控制信號(hào)數(shù)據(jù)，然后經(jīng)微處理器A5程序處理后通過譯碼器A6譯碼來控制開關(guān)矩陣A4的射頻信號(hào)通斷狀態(tài)，開關(guān)矩陣A4由(1-n)個(gè)分段電子開關(guān)組成，分段電子開關(guān)分別并連于A4的輸入和輸出端之間，這n個(gè)分段電子開關(guān)分別接A6的B1-Bn端輸出的VC1-VCn控制電壓，電子開關(guān)(1)為全信道電子開關(guān)，由二極管D1-D4構(gòu)成，其中D1,D4的陽(yáng)極和D2,D3的陰極接于B1點(diǎn)，D2,D3的陽(yáng)極接于固定偏置電壓H點(diǎn)，D1,D4的陰極分別接于M,N點(diǎn),電子開關(guān)(2-n)分別由二極管D5-D8和高通濾波器G構(gòu)成，二極管D6,D8的陽(yáng)極和D5,D7的陰極接于濾波器G的D,F兩點(diǎn)和B端，D5,D7的陽(yáng)極接固定偏置電壓H點(diǎn)，D6,D8的陰極分別接于M、N兩端，濾波器G為n階LC高通濾波器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集線器，其特征在于所說的濾波器G為L(zhǎng)C四階高通濾波器，開關(guān)矩陣A4由電子開關(guān)(1)和(2)組成或由電子開關(guān)(1),(2),(3)組成。
專利摘要本實(shí)用新型為多段可尋址受控放大用戶集線器,其特征在于載有控制信號(hào)的射頻信號(hào)經(jīng)衰減器ATT,放大器A1,分支器B1后分為兩路,一路經(jīng)分配器A3到開關(guān)矩陣A4,另一路經(jīng)解調(diào)器A2,微處理器A5,譯碼器A6后控制開關(guān)矩陣A4的通斷。開關(guān)矩陣A4由1－n個(gè)電子開關(guān)組成,并連于A4的兩端。并接受A6的B端輸出電壓控制。電子開關(guān)1由二極管D1－D4構(gòu)成,電子開關(guān)(2－n)由二極管D5－D8和濾波器G構(gòu)成。
文檔編號(hào)H04N7/10GK2332130SQ9822908
公開日1999年8月4日 申請(qǐng)日期1998年7月10日 優(yōu)先權(quán)日1998年7月10日
發(fā)明者龍永慶 申請(qǐng)人:龍永慶