專利名稱：電纜調(diào)制解調(diào)器的調(diào)諧器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電纜調(diào)制解調(diào)器調(diào)諧器。更具體地說，本發(fā)明涉及適合于輸出中頻信號到QAM解調(diào)電路的電纜調(diào)制解調(diào)器調(diào)諧器。
在電纜電視系統(tǒng)(以下稱為CATV)中，HFC(混合光纖/同軸)的引入一直在進行，在這此過程中，同軸電纜被留作為用戶引入線，而主網(wǎng)絡(luò)是利用光纖實現(xiàn)的。這種系統(tǒng)試圖向家庭提供數(shù)Mb/s的寬帶數(shù)據(jù)通信服務(wù)。利用這種系統(tǒng)，可能實現(xiàn)利用64QAM(正交幅度調(diào)制)的具有6MHz帶寬、30Mb/s傳輸速率的高速數(shù)據(jù)線路，這種性能可能是現(xiàn)有技術(shù)從來未曾達到的水平。電纜調(diào)制解調(diào)器使用在這種系統(tǒng)中，并利用CATV中未使用的頻道實現(xiàn)4Mb/s-27Mb/s的高速數(shù)據(jù)通信。在這樣的CATV系統(tǒng)中，電纜調(diào)制解調(diào)器調(diào)諧器使用在電纜調(diào)制解調(diào)器中，并且在接收的CATV信號進行頻率變換以后，用于取出信號作為中頻信號。
圖10是表示常規(guī)電纜調(diào)制解調(diào)器調(diào)諧器1配置的方框圖。
對于CATV的信號，發(fā)送到站的上行信號具有5MHz-42MHz的頻率，從站向電纜調(diào)制解調(diào)器調(diào)諧器發(fā)送的下行信號具有54MHz-860MHz的頻率，并且通過調(diào)諧器的輸入端2發(fā)送到電纜網(wǎng)絡(luò)。從電纜調(diào)制解調(diào)器發(fā)送的上行信號由CATV站(系統(tǒng)操作器)的數(shù)據(jù)接收機進行接收，并輸入到中心的計算機。
參照圖10，電纜調(diào)制解調(diào)器調(diào)諧器1包括CATV信號輸入端2，它接收CATV信號作為輸入；數(shù)據(jù)端3，它從QPSK發(fā)送機接收數(shù)據(jù)信號作為輸入；和設(shè)置在數(shù)據(jù)端3與CATV信號輸入端2之間的上行信號流電路(LPF)4。在電纜調(diào)制解調(diào)器中，例如，來自QPSK發(fā)送機受到正交相移鍵控(QPSK)的數(shù)據(jù)信號作為上行信號被輸入到數(shù)據(jù)端3。該數(shù)據(jù)信號通過上行信號流電路4被發(fā)送到CATV站。
通過輸入端2的下行信號被分為接收頻率470MHz到860MHz的UHF段(以下稱為B3頻段)、接收頻率170MHz到470MHz的VHF高段(以下稱為B2頻段)和接收頻率54MHz到170MHz的VHF低段(以下稱為B1頻段)，并由所設(shè)置的用于相應(yīng)各頻段的接收電路進行處理。頻段范圍不限于上面規(guī)定的那些頻段。
電纜調(diào)制解調(diào)器調(diào)諧器1還包括高通濾波器(HPF)5，其衰減范圍為5-46MHz、通過頻段不低于54MHz；輸入轉(zhuǎn)換電路6和7，用于將通過高通濾波器5的信號分配到對應(yīng)于各自頻段的電路。
下行信號通過高通濾波器5，該頻段是由輸入轉(zhuǎn)換電路6和7轉(zhuǎn)換的，并被饋送到與上述的B1到B3頻段中的任何一個相對應(yīng)的電路。
電纜調(diào)制解調(diào)器調(diào)諧器1還包括分別對應(yīng)于B1至B3頻段設(shè)置的高頻放大輸入調(diào)諧電路8、9和10；分別對應(yīng)于UHF段和VHF段設(shè)置的高頻放大AGC電路11和12；分別對應(yīng)于B1至B3頻段設(shè)置的高頻放大輸出調(diào)諧電路15、16和17；對應(yīng)于UHF段設(shè)置的混頻電路18和本振電路19；對應(yīng)于VHF段設(shè)置的混頻器電路20和本振電路21；用于放大混頻器電路18和20中頻頻段輸出的中頻放大電路22。
對對應(yīng)于各自頻段設(shè)置的高頻放大輸入調(diào)諧電路、高頻放大AGC電路、高頻放大輸出調(diào)諧電路、混頻電路和本振電路進行適配，使得取決于接收的頻道，對應(yīng)于接收的頻道的各電路設(shè)計成可操作的，而對應(yīng)于其他頻段的各電路設(shè)計成不可操作的。例如，當接收UHF頻道時，用于UHF段的高頻放大輸入調(diào)諧電路8、高頻放大AGC電路11、高頻放大輸出調(diào)諧電路15、混頻電路18和本振電路19被設(shè)置為可操作狀態(tài)，而用于VHF高段和VHF低段的高頻放大輸入調(diào)諧電路9和10、高頻放大AGC電路12、高頻放大輸出調(diào)諧電路16和17、混頻電路20和本振電路21被設(shè)置為不可操作狀態(tài)，停止其操作。
如上所述，輸入到輸入端2的CATV信號通過高通濾波器5，并進入進行頻段轉(zhuǎn)換的輸入轉(zhuǎn)換電路6和7。上述電路的輸出被饋送到進行頻道選擇的高頻放大輸入調(diào)諧電路8、9或10。在頻道選擇以后，信號被輸入到AGC端24，根據(jù)施加到電阻13或14的AGC電壓被高頻放大電路11或12放大到規(guī)定的電平，再被饋送到提取接收信號的高頻輸出調(diào)諧電路15、16或17。
此后，選擇的接收信號由混頻電路18、20和本振電路19、21進行頻率變換到中頻(以下稱為IF)，并由中頻放大電路22進行放大。
由中頻放大電路22放大的中頻信號(以下稱為IF信號)從輸出端23進行輸出。
按這種方式，在常規(guī)的電纜調(diào)制解調(diào)器調(diào)諧器1中，接收的CATV信號是按照接收頻道進行選擇的，并且頻道選擇以后信號進行頻率變換并作為中頻信號從輸出端23進行輸出。
使用這種電纜調(diào)制解調(diào)器調(diào)諧器1處理為數(shù)字信號的QAM信號，并且從輸出端23向未示出的QAM解調(diào)電路發(fā)送IF信號進行QAM解調(diào)具有如下的各種問題。
(1)首先，依作為QAM解調(diào)電路使用的QAM解調(diào)IC的類型，需要有不同頻段的IF信號。在下面IF信號的描述中，常規(guī)電纜調(diào)制解調(diào)器調(diào)諧器的這些輸出被描述為具有高-IF頻段，一般不高于10MHz和低于高-IF的頻段將被稱為低-IF。當前，QAM解調(diào)IC包括用于接收低-IF的QAM信號的IC和用于接收高-IF的QAM信號的IC。這些情況是因使用在QAM解調(diào)IC中的數(shù)/模變換器性能的限制引起的。因此，為了獲得能夠被連接在后級的QAM解調(diào)IC接收的一個頻率范圍，兩種不同類型的電纜調(diào)制解調(diào)器調(diào)諧器、或設(shè)置在電纜調(diào)制解調(diào)器調(diào)諧器與QAM解調(diào)IC之間的頻率變換電路已經(jīng)成為必需。
(2)DOCSIS(北美電纜調(diào)制解調(diào)器規(guī)范)中規(guī)定，發(fā)送的上行信號的最大輸出電平必須恒定為+58BmV，并且在調(diào)諧器的輸入端信號電平必須滿足這個規(guī)范。常規(guī)的電纜調(diào)制解調(diào)器調(diào)諧器的輸入電平尚達不到這個電平。
(3)按照DOCSIS，要求上行信號流傳輸信號從+58到+6BV可以每1dB地可變地進行控制。常規(guī)上，這種功能過去是不要求的。
(4)按照DOCSIS規(guī)范，傳輸信號的高頻電平必須至少為-50dBmV，在如圖10所示的例子中，這個性能需要從常規(guī)電平上明顯地改善。
(5)還有一個問題是需要對數(shù)字噪聲進行測量。由于QAM解調(diào)IC要求高輸入信號電平，需要具有高增益的放大器。因此，當組成整個系統(tǒng)時，CPU(中央處理單元)的時鐘噪聲和總線噪聲也達到高的電平。因為QAM解調(diào)IC、CPU和電纜調(diào)制解調(diào)器調(diào)諧器的通常安裝在一塊電路板上，這些噪聲的干擾將是顯著的。
雖然如上所述電纜調(diào)制解調(diào)器調(diào)諧器表示在圖10，但是稱為數(shù)字機頂盒(以下稱為STB)的CATV調(diào)諧器已經(jīng)逐漸被使用。在電纜調(diào)制解調(diào)器中，從CATV站發(fā)送的下行數(shù)字信號被顯示在電視監(jiān)視器上，而在STB中，從CATV站發(fā)送的QPSK解調(diào)的下行數(shù)據(jù)信號從調(diào)諧器部分進行分路，并由CPU進行處理，輸出到個人計算機。
因此，在電纜調(diào)制解調(diào)器中，如上所述，在54MHz到860MHz頻段中的CATV的未被使用的頻道被用于傳送下行數(shù)據(jù)信號，而在STB中則利用70MHz到130MHz的頻段。
在STB中，具有用于在如圖10所示的HPF的輸出一側(cè)分路下行數(shù)據(jù)信號的分路電路，和分路的下行數(shù)據(jù)信號被輸出到OOB(帶外)端。OOB端提供分路的數(shù)據(jù)到CPU。
還在STB中，對于CATV信號，上行信號具有5MHz到42MHz的頻率，下行信號具有5MHz到860MHz的頻率，并且通過輸入端2連接到電纜網(wǎng)絡(luò)。從STB發(fā)送的上行信號在CATV站中由數(shù)據(jù)接收機進行接收，并輸入到中心中的計算機。
在STB中，來自QPSK發(fā)送機(未示出)經(jīng)QPSK的數(shù)據(jù)信號作為上行信號被引入數(shù)據(jù)端。該數(shù)據(jù)信號到利用在中心的計算機通過CATV電路被饋送到STB，利用在STB中的計算機(未示出)進行處理，并被施加到QPSK調(diào)制器。除了這些以外，操作與如圖10所示的電纜調(diào)制解調(diào)器調(diào)諧器的類似，因此，STB也具有與如上所述的電纜調(diào)制解調(diào)器調(diào)諧器相同的問題。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種電纜調(diào)制解調(diào)器調(diào)諧器，它能輸出適合QAM解調(diào)的信號。
簡言之，本發(fā)明提供一種電纜調(diào)制解調(diào)器調(diào)諧器，包括調(diào)諧器電路，用于從輸入的各信號中提取對應(yīng)于接收頻道的信號，放大和變換為第一頻段的中頻信號；下變頻器電路，用于接收第一頻段的中頻信號，并有選擇地輸出第一頻段或低于第一頻段的第二頻段的中頻信號。下變頻電路在第二頻段的中頻為輸出的第一模式中，產(chǎn)生對應(yīng)于第二頻段的振蕩信號，并在第一頻段的中頻為輸出的第二模式中停止振蕩信號的產(chǎn)生。第一頻段的中頻信號輸入到下變頻電路并通過混頻器電路與來自本振電路的輸出進行混頻。濾波電路接收來自混頻器電路的輸出信號，并使與所設(shè)置的截止頻率對應(yīng)的一個頻段的信號通過。
因此，通過一種配置的電路使得有選擇地輸出不同頻段的中頻信號成為可能。結(jié)果，對于具有不同輸入頻率范圍的QAM解調(diào)電路電纜調(diào)制解調(diào)器調(diào)諧器的通用成為可能。另外，由于濾波器電路被連接為混頻電路的負載，使抑制來自本振電路的漏瀉成為可能。
在一個優(yōu)選實施例中，在調(diào)諧器電路中，對應(yīng)于接收頻道的信號幅度由第一自動增益放大器調(diào)整到規(guī)定的電平，第二自動增益放大器位于調(diào)諧器電路與下變頻電路之間，以便將第一頻段的中頻信號的幅度調(diào)整到規(guī)定的電平，并且其總增益被設(shè)置為至少55dB。
按這種方式，除了包含在調(diào)諧器電路中的用于高頻段的自動增益控制電路外，還提供用于中頻信號的自動增益控制電路，并因此抑制了輸出信號的波動，即使在輸入接收信號電平存在波動的情況下也是如此。結(jié)果，令人滿意的信號可以作為輸入信號被提供到QAM解調(diào)電路。
另外，由于在AGC部分確保了至少55dB的總增益，所以能夠獲得QAM解調(diào)電路所要求的1VP-P的輸入信號電平。
更理想地是，調(diào)諧器電路和下變頻電路輸出非并行型信號，并且接收下變頻電路輸出的信號變換電路將信號變換為并行型信號。
由于非并行信號被變換為并行型信號，所以可以提供適合作為QAM解調(diào)電路輸入信號的信號。
更理想地是，混頻電路放大第二模式中第一頻段的中頻信號。
更理想地是，本振電路具有振蕩在第二頻段的振蕩元件、在輸入極接收振蕩元件的輸出的第一雙極晶體管、耦合在第一晶體管的輸入極與第一電壓節(jié)點之間的第一偏置電阻、和耦合在第一雙極晶體管的輸出極與地節(jié)點之間的第二偏置電阻?；祛l電路具有連接到第一電壓節(jié)點、并且在輸入極接收振蕩元件的輸出和第一頻段的中頻信號的第二雙極晶體管，和耦合在第二雙極晶體管的輸入極與提供高于第一電壓節(jié)點電壓的第二電壓節(jié)點之間的第三偏置電阻。
更理想地是，本振電路還具有與振蕩元件并聯(lián)的開關(guān)元件，該元件的開/關(guān)是由外部指令控制的，并且開關(guān)元件分別在第一和第二模式模式斷開/接通。
更理想地是，濾波器電路和第二偏置電阻安裝在印制電路板的一面，而除了第二偏置電阻外的下變頻器部分安裝在印制電路板的另一面。
更理想地是，截止頻率被設(shè)置使得在第一模式中第二頻段的信號被通過、第一頻段的信號被衰減，在第二模式中第一和第二頻段的信號均被通過。
更理想地是，濾波器電路具有一個電感元件、耦合在該電感元件與地之節(jié)點間的第一電容元件、與電感元件并聯(lián)耦合的第二電容元件，和與第二電容元件并聯(lián)的一個開關(guān)元件，并且受外部指令接通/斷開，其中開關(guān)元件分別在第一和第二模式斷開和接通。
另外，提供位于調(diào)諧器單元與下變頻器單元之間的用于調(diào)整第一頻段的中頻信號的幅度到預(yù)定的范圍的中頻AGC單元和從下變頻器單元接收信號并變換為并行信號的信號變換電路。截止頻率被設(shè)置使得在第一模式中第二頻段信號被通過、第一頻段信號被衰減，在第二模式中第一和第二頻段的信號均通過。
另外，當調(diào)諧器單元、中頻AGC單元、下變頻單元和信號變換電路都被放置在同一個機殼內(nèi)時，有可能降低外部噪聲的干擾。
更理想地是，提供了用于發(fā)送數(shù)據(jù)信號到電纜電視站的上行信號流電路、和用于從電纜電視站接收多個電波下行信號同時去除數(shù)據(jù)信號的高通濾波器。
上行信號流電路包括用于以規(guī)定增益放大數(shù)據(jù)信號到CATV站的可變增益放大電路；和用于耦合放大電路的輸出到高通濾波器的輸入端的耦合電路。
另外，來自CATV站的多個電波下行數(shù)據(jù)信號的不同帶寬的下行數(shù)據(jù)信號通過電纜被輸入到接收電路，并且接收電路包括分路并輸出下行數(shù)據(jù)信號的分路電路。
另外，上行信號流電路、調(diào)諧器、高通濾波器和下變頻器都包含在一個密封的單獨分隔的機殼中。
從下面的結(jié)合附圖的的本發(fā)明的詳細描述中，本發(fā)明的上述和其它目的、特點、方面和優(yōu)點將變得更加清楚。
圖1是表示按照本發(fā)明一個實施例的電纜調(diào)制解調(diào)器調(diào)諧器的組成的方框圖；圖2是表示包含在如圖1所示的電纜調(diào)制解調(diào)器調(diào)諧器中的下變頻器單元的具體組成的電路圖；圖3是表示一個整個QAM解調(diào)系統(tǒng)的方框圖；圖4是表示按照本發(fā)明的另一實施例的STB的組成的方框圖；圖5是表示按照本發(fā)明的另一實施例的一個整個QAM解調(diào)系統(tǒng)的組成的方框圖；圖6表示按照本發(fā)明的實施例包含構(gòu)成電纜調(diào)制解調(diào)器調(diào)諧器的每個電路的屏蔽機殼；圖7是如圖4所示的屏蔽機殼的平面圖；圖8A到8C表示組裝以后的的屏蔽機殼；
圖9A到9C表示屏蔽機殼與屏蔽機蓋之間的裝配狀態(tài)；圖10是常規(guī)電纜調(diào)制解調(diào)器調(diào)諧器的示意性方框圖。
下面將參照附圖詳細地描述本發(fā)明的各實施例。
圖1是表示按照本發(fā)明的一個實施例的電纜調(diào)制解調(diào)器調(diào)諧器100的組成的方框圖。
參照圖1，按照本發(fā)明的電纜調(diào)制解調(diào)器調(diào)諧器100不同于如圖10所示的常規(guī)電纜調(diào)制解調(diào)器調(diào)諧器1之處在于本發(fā)明的電纜調(diào)制解調(diào)器調(diào)諧器具有從中頻放大電路22接收高-IF輸出的IF輸入信號并變換接收的信號為適合QAM解調(diào)的IF輸出信號的SAW濾波器41，該中頻輸出信號被有選擇地設(shè)置為高-IF或低-IF頻段；中頻AGC電路(以下稱為IF-AGC電路)42；下變頻器40和并行/非并行變換電路46。來自輸出端47的IF輸出信號被施加到QAM解調(diào)電路。
而后，其它產(chǎn)生IF輸入信號的各個方框，也就是說，包含在常規(guī)電纜調(diào)制解調(diào)器調(diào)諧器1中的各部件與上面描述的是相同的，因此對這些部件不進行重復(fù)描述了。
電纜調(diào)制解調(diào)器調(diào)諧器100的下變頻器40包括用于產(chǎn)生對應(yīng)于低-IF的頻段的振蕩信號的本振電路44；用于混頻IF-AGC電路42的輸出信號與振蕩信號的混頻電路43；當?shù)?IF信號輸出時和當高-IF信號輸出時能夠轉(zhuǎn)換截止頻率的濾波器電路45。
與調(diào)諧器選擇的接收頻道對應(yīng)的IF輸入信號通過SAW濾波器41，由IF-AGC電路42將其幅度調(diào)整到規(guī)定的電平，而后被饋送到混頻器電路43。
正如將在下面詳細描述的那樣，下變頻器單元40能夠按照一個外部的轉(zhuǎn)換指令選擇輸出高-IF信號或者低-IF信號。
當外部指令低-IF信號輸出時(以下稱為低-IF信號輸出模式)，由本振電路44輸出對應(yīng)于低-IF信號的振蕩信號。混頻電路43混頻來自IF-AGC電路42的輸出與振蕩信號，并提供低-IF信號。濾波器電路45設(shè)置截止頻率，使得響應(yīng)于外部轉(zhuǎn)換指令低-IF頻段的信號被通過，并輸出低-IF信號到并行/非并行變換電路46。
當外部指令高-IF信號的輸出(以下稱為高-IF輸出模式)時，下變頻器單元40不需要執(zhí)行頻率變換，而只需輸出與IF輸入信號具有相同頻率的信號。因此，在這種情況下，本振電路44的振蕩被停止，混頻電路43作為中頻放大電路進行工作。這里，濾波器電路45設(shè)置截止頻率，使得響應(yīng)于外部指令高-IF頻段的信號被通過。結(jié)果，高-IF信號從下變頻器單元40輸出。這個信號是非并行信號，因此該信號由并行/非并行變換電路46變換為并行信號。
圖2是表示下變頻器單元40的具體組成的電路圖。
參照圖2,SAW濾波器41具有變換從中頻放大電路22接收的IF信號為將被發(fā)送的頻帶和去掉不需要的信號的功能。SAW濾波器41利用設(shè)置在壓電元件的表面上的電極提取通過表面聲波產(chǎn)生的電壓振蕩，并且其特征在于取決于電極的位置和結(jié)構(gòu)諧振特性是可變的。
IF-AGC電路42包括雙柵型場效應(yīng)晶體管T1，接收來自SAW濾波器41的輸出信號和輸入到AGC端48的AGC電壓。設(shè)置的晶體管T1根據(jù)AGC電壓放大來自SAW濾波器41的輸出信號。電阻R3連接在AGC端48與雙柵之一之間，并且接地電容C7和C2分別連接在地與AGC端48之間和地與雙柵之間。
SAW濾波器41與雙柵的另一個之間連接防止直流分量到達晶體管T1的電容C1，電阻元件R1連接在雙柵的另一端與地之間，并且柵極偏置電阻R2連接在雙柵的另一端與電源端49之間。電感L1對應(yīng)于一個扼流圈。
AGC電壓是由AGC控制電路(未示出)設(shè)置的，以保證從輸出端47施加到QAM解調(diào)電路的輸出IF信號的1VP-P的電平。由具有這樣的結(jié)構(gòu)的IF-AGC電路42提供的IF-AGC增益衰減量約為50dB。因此，與由高頻放大AGC電路11和12實現(xiàn)的RF-AGC一起，保證輸出IF信號的1VVP-P的電平是可能的。
混頻器電路43和本振電路44分別包括雙極晶體管T2和T3。作為基極偏置電阻的電阻元件R5連接在雙極晶體管T2和T3的基極之間，電阻元件R4連接在雙極晶體管T2的基極(第一電壓節(jié)點)與電源端(第二電壓節(jié)點)49之間，電阻元件連接在R8雙極晶體管T3與地之間。
通過將混頻器電路43的雙極晶體管T2的集電極-發(fā)射極電壓VCE設(shè)置為2.5V，并且通過將本振電路44的雙極晶體管T3的VCE設(shè)置約為1.5V，有可能減少功耗。
本振電路44還包括晶體振蕩器50。諧波型和基波型振蕩器都可用作晶體振蕩器50。設(shè)置在雙極晶體管T3的發(fā)射極和雙極晶體管T2的基極之間的電容C16用于給混頻器提供振蕩信號。當雙極晶體管T2和T3是由成對的元件實現(xiàn)時，可能通過在模塊(mold)中的寄生電阻實現(xiàn)電容C16。這進一步降低了元件的數(shù)量。
本振電路43還包括與晶體振蕩器50并聯(lián)的開關(guān)SW1。響應(yīng)于外部的轉(zhuǎn)換指令接通開關(guān)SW1，晶體振蕩器50的輸出節(jié)點可以被強制連接到地節(jié)點，獲得與停止振蕩相同的效果。
位于混頻電路43和本振電路44中的電容C4、C5和C6是接地電容，而電容C8和C10是反饋電容。電容C3、C9和C11被設(shè)置用于阻止信號的直流分量。電阻元件R6連接在雙極晶體管T2的發(fā)射極與地之間，電阻元件R2連接在雙極晶體管T2和T3的集電極之間，電阻元件R10連接在雙極晶體管T3的發(fā)射極與地之間。電阻元件R6、R7和R10是對應(yīng)于雙極晶體管T2和T3設(shè)置的的偏置電阻，電阻元件R9是用于調(diào)整晶體振蕩器50的振蕩頻率的泄放電阻。
作為示例，在圖2中濾波器電路45是由低通濾波器構(gòu)成的，包括傳遞混頻器電路43輸出的電感L2、與電感L2并聯(lián)的電容C13、與電感L2和電容C13并聯(lián)的開關(guān)SW2和連接到電感L2與地節(jié)點之間的電容C12和C14。
濾波器電路45的截止頻率可以按照外部轉(zhuǎn)換指令利用接通/斷開開關(guān)SW2進行轉(zhuǎn)換。更具體地說，在高-IF信號輸出模式和低-IF信號輸出模式中，SW2被分別接通和斷開。
當開關(guān)SW2斷開時，濾波器電路45使低-IF信號被通過并使高-IF信號被衰減。因此，電容C12、C13和C14和電感L2的值被這樣確定，使得截止頻率低于高-IF頻段并高于低-IF頻段。
當開關(guān)SW接通時，電感L2和電容C13的兩端均被短路。因此，截止頻率變高，濾波器電路45也通過高-IF信號。此時，電容C14的值被這樣設(shè)置，使得在此刻的截止頻率變得高于高-IF頻段。
按這種方式，通過提供按照外部指令截止頻率可以轉(zhuǎn)換的濾波器電路，使得濾波器電路用作中頻調(diào)諧電路使用變?yōu)榭赡堋?br>
另外，由于濾波器電路45作為負載連接到混頻器電路43，因此還可以獲得本振電路44的最小漏泄的效果。
濾波器電路45的輸出被發(fā)送到并行/非并行變換電路46。并行/非并行變換電路46將濾波器電路45的輸出變換為兩個相位差90°的輸出信號，并作為并行輸出提供到輸出端47。由于電纜調(diào)制解調(diào)器調(diào)諧器100的輸出通過并行-非并行變換電路被變?yōu)椴⑿行盘?，所以直接將電纜調(diào)制解調(diào)器調(diào)諧器100連接到設(shè)置在后級的QAM解調(diào)IC變?yōu)榭赡堋?br>
如果配置具有相同功能并能夠在高-IF信號輸出模式和低-IF信號輸出模式使一頻率范圍的信號通過，則任何結(jié)構(gòu)都可以用于濾波器電路45，而不限于如圖2所示的例子。這同樣適用于IF-AGC電路42、混頻器電路43和本振電路44的配置。
在高-IF信號輸出模式中，提供用于本振電路44和濾波器電路45的開關(guān)SW1和SW2被接通，并且在低-IF信號輸出模式中被斷開。開關(guān)SW1和SW2通常被按照外部控制指令控制。電子開關(guān)和機械開關(guān)可以被用作開關(guān)SW1和SW2。
當開關(guān)SW1和SW2被接通時，晶體振蕩器50的振蕩被停止，并且濾波器電路45的截止頻率變高。因此，混頻器電路43放大IF信號而不改變其頻率，并且濾波器電路45使高-IF信號通過。
當開關(guān)SW1和SW2被斷開時，晶體振蕩器50的低-IF頻段的振蕩輸出由本振電路44進行放大并發(fā)送到混頻器電路43?；祛l器電路43將從本振電路44接收的振蕩信號與IF-AGC電路42的輸出信號混頻，并提供在低-IF信號頻段中的信號。當開關(guān)SW2被斷開時，在濾波器電路45中的電容C13的電容值被這樣設(shè)置，使得在低-IF信號頻段的信號通過，而在高-IF信號頻段中的信號被衰減。
因為這種結(jié)構(gòu)，當開關(guān)SW1和SW2被接通時，包括混頻器電路43、本振電路44和濾波器電路45的下變頻器單元40輸出在高IF頻段中的信號，當開關(guān)SW1和SW2被斷開時，輸出在低IF頻段中的信號。更具體地說，通過接通/斷開各個開關(guān)，利用單一的下變頻器單元30有選擇地輸出不同頻段的IF信號變?yōu)榭赡?。因此，該電路通?？梢员挥糜诰哂胁煌l段輸入的QAM解調(diào)IC。
這里，當包括除偏置電阻R10之外的混頻器電路43和本振電路44的電路被安排在印制電路板的一面、濾波器電路45和偏置電阻R10被安排在印制電路板的另一面時，得到了一種電路配置，在該電路配置中可以僅通過安裝在印制電路板的另一面的電路實現(xiàn)高-IF信號的輸出，并且通過增加在印制電路板的一面上的電路配置，可以實現(xiàn)一種電路配置，在這種電路配置中低-IF和高-IF信號都可以有選擇地產(chǎn)生。
由于提供了轉(zhuǎn)換開關(guān)SW1和SW2的轉(zhuǎn)換功能，在印制電路板的一面安裝如圖2所示的電路成為可能。
圖3是表示按照本發(fā)明的一個實施例的整個QAM解調(diào)系統(tǒng)300的方框圖。
參照圖3，QAM解調(diào)系統(tǒng)300包括接收CATV信號的輸入端301；包括常規(guī)電纜調(diào)制解調(diào)器調(diào)諧器200和在其后級設(shè)置的電路310；和QAM解調(diào)IC320。常規(guī)電纜調(diào)制解調(diào)器調(diào)諧器200和電路310構(gòu)成圖1所示的實施例的電纜調(diào)制解調(diào)器調(diào)諧器1，并且提供對應(yīng)于接收頻道的IF信號到QAM解調(diào)IC320。正如已描述的那樣，從電纜調(diào)制解調(diào)器調(diào)諧器100輸出的IF信號可以被設(shè)置為高-低IF頻段中的任何一個，并且該信號是具有1VP-P信號電平的并行信號。即，該信號適合于作為QAM解調(diào)IC320的輸入信號。
由于電纜調(diào)制解調(diào)器調(diào)諧器100的輸出和到QAM解調(diào)IC320的輸入兩者是并行類型的，因此還可以獲得在連接部分之間抑制外部數(shù)字噪聲的附加效果。
由于按照QAM解調(diào)IC320的輸入信號電平設(shè)置的AGC電壓被饋送到調(diào)諧器200中的IF-AGC電路42和高頻AGC電路，所以形成了一個RF-AGC和IF-AGC的環(huán)路。
QAM解調(diào)系統(tǒng)300還包括用于控制整個系統(tǒng)的處理單元(CPU)330，和用于在系統(tǒng)內(nèi)傳輸信號的系統(tǒng)總線340。CPU330通過系統(tǒng)總線340控制電纜調(diào)制解調(diào)器調(diào)諧器100的選擇操作、QAM解調(diào)器IC320的解調(diào)處理等等。當包含在下變頻單元中的開關(guān)SW1和SW2是電子開關(guān)時，這些開關(guān)的轉(zhuǎn)換指令也是由CPU330給出的。
在QAM解調(diào)系統(tǒng)300中，由常規(guī)電纜調(diào)制解調(diào)器調(diào)諧器200和線路310組成的電纜調(diào)制解調(diào)器調(diào)諧器100包含在一個機殼SC中并從外部被屏蔽。因此，電纜調(diào)制解調(diào)器調(diào)諧器100中由系統(tǒng)總線CPU的時鐘等引起的外部噪聲干擾可以被抑制。
如上所述，按照本發(fā)明的一個實施例電纜調(diào)制解調(diào)器調(diào)諧器具有下變頻單元，該單元將能夠執(zhí)行/停止振蕩信號的產(chǎn)生的本振電路的輸出與從調(diào)諧器單元輸出的頻段的中頻信號進行混頻，上述本振電路的輸出信號在頻段上低于從調(diào)諧器單元輸出的中頻信號的頻段。因此，利用一種配置的電路可以有選擇地輸出不同頻段的中頻信號。結(jié)果，電纜調(diào)制解調(diào)器調(diào)諧器一般可以被用于不同輸入頻率范圍的QAM調(diào)制電路。另外，因為濾波器電路連接作為混頻器電路的輸出負載，所以可以抑制本振電路的漏泄。
圖4是表示按照本發(fā)明的另一個實施例的STB101的配置的方框圖。參照圖4，與如圖1所示的電纜調(diào)制解調(diào)器調(diào)諧器1比較，本發(fā)明的STB101中，分路電路25被連接到OBB端26，緩沖放大器被連接到HPF的輸出一側(cè)，此外以下各點是不同的。更具體地說，QPSK調(diào)制的返回通過信號輸入到數(shù)據(jù)輸入端3，并且還通過LPF34輸入到PGA(可編程增益控制)30。另外，QPSK信號被施加到包含在PGA30中的功率放大器33并被其放大，并且由1dB/1dB變化量的步進衰減器32控制增益。
例如，作為從增益控制端35輸入的數(shù)字控制信號，或者模擬信號控制的AGC電壓，控制功能是由I2C總線、3線總線或BCD線(cord)實現(xiàn)的。QPSK信號還被功率放大器31進行放大，也就是說，從數(shù)據(jù)輸入端3到輸入端2，該增益總共被放大到26或26dB以上。為此目的，考慮到由于線性的寄生發(fā)射，在PAG30的增益必須是26dB到30dB。從PAG30的輸出是通過LPF4從輸入端2提供的。
圖5是按照本發(fā)明的另一實施例的整個QAM解調(diào)系統(tǒng)350的方框圖。參照圖5，QAM解調(diào)系統(tǒng)350包括如圖4所示的STB101和QAM解調(diào)系統(tǒng)400。圖4表示STB101的主要部件，即，HPF5、分路電路25、調(diào)諧單元110、下變頻電路40、LPF4、PGA30和LPF34。調(diào)諧器單元110包括圖4的從緩沖放大器27到混頻器18和19的各個部件。
如上所述，從STB101輸出的IF信號可以被設(shè)置為高/低IF頻率之一，該信號是并行的并具有1VP-P的信號電平。即，該信號適合作為QAM解調(diào)電路400的輸入信號。另外，由于STB101的輸出和QAM解調(diào)電路400的輸入兩者都設(shè)計為并行型的，因此可以獲得在它們之間的連接部分抑制外部數(shù)字噪聲的效果。
QPSK的上行信號是從QAM解調(diào)電路400作為調(diào)制信號(上行信號流)提供的，并通過LPF34饋送到PGA30。PGA30的增益由來自QAM解調(diào)電路400的控制信號控制。來自PGA30的信號通過LPF4被饋送到輸入端2。另一路下行信號流通過HPF5從視頻信號中利用分路電路25分路為OBB信號。該OBB信號被饋送到QAM解調(diào)電路400。
視頻信號通過調(diào)諧器單元110進行選擇，并作為IF信號從下變頻器電路40輸入到QAM解調(diào)電路400。QAM解調(diào)信號作為數(shù)據(jù)信號被施加到傳輸解碼器(未示出)。
圖6表示按照本發(fā)明另一個實施例安排在屏蔽機殼中構(gòu)成STB101的各個部件。參照圖6,F型連接器501被安裝在屏蔽機殼500的外側(cè)，并且屏蔽機殼500的內(nèi)部被隔板510分成部分502到509。在部分502中，包含有如圖1所示的HPF5、分路電路25、緩沖放大器27。在部分503中，包含PAG30。在部分504中，包含LPFs4和34。在部分505中，包含輸入轉(zhuǎn)換電路6和7、高頻放大輸入調(diào)諧電路8、9和10。在部分506中，包含高頻放大AGC電路11和12。在部分507中，包含本機振蕩器19和21。在部分508中，包含混頻器18和20。另外，在屏蔽機殼500的一個側(cè)面，設(shè)置有端子510，其包含電源端子、數(shù)據(jù)端子等。
通過按照如上所述的屏蔽機殼，可以降低出現(xiàn)在輸入端的寄生幅射，并且可以減少流通到下行信號流側(cè)的高頻信號。
圖7是屏蔽機殼500的平面圖，圖8A到8C表示屏蔽機殼的三個側(cè)面。
正如從圖7可以看到的那樣，可以用一塊金屬板加上各個側(cè)板和隔板，利用機器沖壓，形成屏蔽機殼500。沖壓以后，按如圖8A到8C所示通過彎曲側(cè)板和附加隔板，機殼可以以相對低的成本制成。
圖9A到9C表示F型連接器連接部分的主要部分。在F型連接器的周圍，常規(guī)屏蔽機殼沒有配合緊的屏蔽機蓋。在如圖9A所示的實施例中，在屏蔽機蓋520上形成接地片521，并在屏蔽機殼500中形成被切出的彎曲部件511。通過使屏蔽機蓋520的接地片521與屏蔽機殼500的被切出的彎曲部件511緊配合，屏蔽蓋機520可以安裝到屏蔽機殼500上。因此，可以降低外部總線噪聲或微處理器的時鐘噪聲引起的干擾。
如上所述，按照本發(fā)明的各實施例，由于可變增益放大器被作為上行信號流電路提供，所以DOCSIS所規(guī)定的增益可以被容易地設(shè)置。
雖然已經(jīng)對本發(fā)明進行了詳細的描述和說明，但是應(yīng)當清楚地理解，本發(fā)明僅僅是以說明和例子的方式進行描述的，而不是以限制的方式進行描述的，本發(fā)明的精神和范圍僅由所附的權(quán)利要求書予以限制的。
權(quán)利要求
1．一種電纜調(diào)制解調(diào)器調(diào)諧器，包括調(diào)諧器電路(200)，從各輸入信號中提取和放大對應(yīng)于接收頻道的信號，并變換為第一頻段的中頻信號；和下變頻器電路(40)，從所述調(diào)諧器電路接收所述第一頻段的中頻信號，并有選擇地輸出所述第一頻段或低于所述第一頻段的第二頻段的中頻信號；其中所述下變頻器電路包括本振電路(44)，在所述的第二頻段的中頻信號為輸出的第一模式中產(chǎn)生對應(yīng)于所述第二頻段的振蕩信號，并且在所述第一頻段的中頻信號為輸出的第二模式中停止產(chǎn)生所述振蕩信號；混頻器電路(43)，將輸入到所述下變頻器電路中的所述第一頻段的中頻信號與所述本振電路的輸出進行混頻；和濾波器電路(45)接收來自所述混頻器電路的輸出信號并使對應(yīng)于所設(shè)置的截止頻率的一個頻率的信號通過。
2．如權(quán)利要求1的電纜調(diào)制解調(diào)器調(diào)諧器，其中所述調(diào)諧器電路包括第一自動增益控制電路(11、12)，用于將與所述接收頻道對應(yīng)的信號的幅度調(diào)整到規(guī)定值；所述調(diào)諧器還包括設(shè)置在所述調(diào)諧器電路與所述下變頻器電路之間的第二自動增益控制電路(42)，用于將所述第一頻段的中頻信號的幅度調(diào)整到規(guī)定值。
3．如權(quán)利要求2的電纜調(diào)制解調(diào)器調(diào)諧器，其中由所述第一和第二自動增益電路獲得的總增益至少為55dB。
4．如權(quán)利要求1的電纜調(diào)制解調(diào)器調(diào)諧器，其中所述調(diào)諧器電路和所述下變頻器電路輸出非并行型的信號，所述電纜調(diào)制解調(diào)器調(diào)諧器還包括信號變換電路(46)，接收所述下變頻器的輸出并變換為并行型信號。
5．如權(quán)利要求1的電纜調(diào)制解調(diào)器調(diào)諧器，其中所述混頻器電路放大所述第二模式中的所述第一頻段的中頻信號。
6．如權(quán)利要求1的電纜調(diào)制解調(diào)器調(diào)諧器，其中所述本振電路包括振蕩在所述第二頻段的振蕩元件(50)；在輸入極接收所述振蕩元件的輸出的第一雙極晶體管(T3)；耦合在所述第一晶體管的輸入極與第一電壓節(jié)點之間的第一偏置電阻(R5)；和連接在所述第一雙極晶體管的輸出極與地節(jié)點之間的第二偏置電阻(R10)；所述混頻器電路包括連接在所述第一電壓節(jié)點，并在輸入極接收所述振蕩元件的輸出和所述第一頻段的中頻信號的第二雙極晶體管(T2)；和連接在所述第二雙極晶體管的輸入極與饋送高于所述第一電壓節(jié)點的電壓的第二電壓節(jié)點(49)之間的第三偏置電阻；
7．如權(quán)利要求6的電纜調(diào)制解調(diào)器調(diào)諧器，其中所述本振電路包括由外部指令接通/斷開的轉(zhuǎn)換元件(SW1)，該轉(zhuǎn)換元件并聯(lián)于所述振蕩元件；所述轉(zhuǎn)換元件分別在所述第一和第二模式下進行接通/斷開。
8．如權(quán)利要求6的電纜調(diào)制解調(diào)器調(diào)諧器，其中所述濾波器電路和所述偏置電阻安裝在印制電路板的一面；除了所述第二偏置電阻外的所述下變頻器電路安裝在印制電路板的另一面。
9．如權(quán)利要求1的電纜調(diào)制解調(diào)器調(diào)諧器，其中所述截止頻率被這樣設(shè)置，使得在所述第一模式中所述第二頻段的信號被通過和所述第一頻段的信號被衰減，并使得在所述第二模式中所述第一和第二頻段的信號都被通過。
10．如權(quán)利要求9的電纜調(diào)制解調(diào)器調(diào)諧器，其中所述濾波器電路具有通過所述混頻器電路的輸出信號的電感元件(L2)；耦合在所述電感元件與地節(jié)點之間的第一電容元件(C12、C14)，與所述電感元件并聯(lián)耦合的第二電容元件(C13)；和與所述第二電容元件并聯(lián)的開關(guān)元件(SW2)，并且該開關(guān)元件的接通/斷開是由外部指令控制的；在所述第一和第二模式中，所述開關(guān)元件分別被斷開/接通。
11．如權(quán)利要求1的電纜調(diào)制解調(diào)器調(diào)諧器，還包括位于所述調(diào)諧器電路(200)與所述下變頻器電路(40)之間的中頻自動增益控制電路(42)，用于將所述第一頻段的中頻信號的幅度調(diào)整到一個規(guī)定的范圍；和信號變換電路(46)，接收所述下變頻器電路的輸出并變換為并行型的信號；其中所述截止頻率被設(shè)置為使得在第一模式中所述第二頻段的信號被通過，所述第一頻段的信號被衰減，并且在第二模式中所述第一和第二頻段的信號均被通過。
12．如權(quán)利要求11的電纜調(diào)制解調(diào)器調(diào)諧器，其中所述調(diào)諧器電路、所述中頻自動增益控制電路、所述下變頻器電路和所述信號變換電路都包含在一個機殼(500)中。
13．如權(quán)利要求1的電纜調(diào)制解調(diào)器調(diào)諧器，還包括上行信號流電路(4、30)，用于將數(shù)據(jù)信號發(fā)送到電纜電視站；和高通濾波器(5)，用于從所述電纜電視站引入多個電波的下行信號，同時去除所述數(shù)據(jù)信號。
14．如權(quán)利要求13的電纜調(diào)制解調(diào)器調(diào)諧器，其中所述上行信號流電路包括可變增益放大電路(30)，以規(guī)定的增益將數(shù)據(jù)信號放大到所述CATV站；和耦合電路(4)，耦合所述放大電路的輸出到所述高通濾波器的輸入端。
15．如權(quán)利要求13的電纜調(diào)制解調(diào)器調(diào)諧器，其中不同于所述多個電波下行信號的一頻段的下行數(shù)據(jù)信號從所述CATV站通過電纜輸入到所述接收電路，并且所述接收電路包括分路電路(25)，用于分路和輸出所述下行數(shù)據(jù)信號。
16．如權(quán)利要求13的電纜調(diào)制解調(diào)器調(diào)諧器，其中所述上行信號流電路、所述調(diào)諧器、所述高通濾波器電路和所述下變頻器都包含在單獨分隔的屏蔽機殼(500)中。
全文摘要
對應(yīng)于所選擇的接收頻道的IF輸入信號通過SAW濾波器(41)被施加到IF－AGC電路(42),該信號的幅度被調(diào)整到規(guī)定的電平,而后該信號被饋送到下變頻器單元。下變頻器單元按照外部指令有選擇地輸出通過下變頻IF輸入信號所提供的低－IF信號和未經(jīng)頻率變換被放大的高－IF信號。濾波器電路(60)有選擇地設(shè)置截止頻率,使得僅低－IF信號通過、或低－IF和高－IF信號均通過。
文檔編號H03J5/00GK1309503SQ0110374
公開日2001年8月22日 申請日期2001年2月13日 優(yōu)先權(quán)日2000年2月14日
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