專利名稱：Rf電路模塊和面板的制作方法
技術領域：
概括地說，本發(fā)明涉及諸如寬帶射頻網絡之類的射頻通信系統(tǒng)。具體而言，本發(fā)明涉及射頻電路模塊和面板。
背景技術：
在電信網絡中，在從前端到客戶的同軸導體上攜帶寬帶射頻(RF)信號。在前端處，從包括天線、衛(wèi)星、光纖和其它介質源的多個源接收信號。以多種方式對通常在5MHz到 IGHz范圍內的這些信號進行路由。例如，可以將所接收的RF信號進行組合、分離、轉向、以及加在一起以形成來自多個不同的源(例如，不同的網絡或設備)的復合信號。為了實現(xiàn)所期望的RF信號管理，前端通常包括RF分配設備，該分配設備包括用于對信號進行修改的多個模塊。例如，為了能夠對系統(tǒng)進行充分調諧(time)，提供衰減器等以將信號衰減到期望的電平是令人滿意的。此外，由于寬帶RF信號是在一段電纜上攜帶的， 因此與信號的低頻范圍相比，可以對該信號的高頻范圍衰減更多。因此，使用均衡器來將該信號修改為在其整個頻率范圍具有某個電平強度(level intensity)。經常地，通過使用插入器件(例如，衰減器或者均衡器)來完成調諧。在美國專利 No. 6，289, 210中公開了包括插入器件的示例性系統(tǒng)。通常，這種插入器件由技術人員親自進行服務，并對RF分配設備(例如，模塊)進行手動調整。這些手動調整需要技術人員監(jiān)控模塊的一個或多個端口，以確定各種RF信號特性(例如，幅值、衰減、信號下降等等)，并根據(jù)需要來更換衰減器或者均衡器。這是一種耗時的處理，需要技術員攜帶大量不同的、兼容的插入器件模塊，以在這種系統(tǒng)中使用。由于這些和其它的原因，需要進行改進。

發(fā)明內容
根據(jù)下文的公開內容，通過以下內容來解決上面的和其它的問題在第一方面，公開了一種射頻信號分配模塊。該模塊包括具有前部和后部的殼體；位于所述殼體的后部上的射頻信號輸入連接；位于所述殼體的后部上的多個射頻信號輸出連接。該模塊還包括位于所述殼體內的分離器，該分離器將所述射頻信號輸入連接連接到所述多個射頻信號輸出連接；以及連接到所述多個射頻信號輸出連接中的一個射頻信號輸出連接的有源衰減組件，該有源衰減組件提供對所述多個射頻信號輸出連接中的一個射頻信號輸出連接的可編程的衰減。在第二方面，公開了一種射頻信號分配面板。該射頻分配面板包括殼體，包括頂部、底部、左側、右側、前側和后側；位于所述殼體的前側中的多個插槽，所述多個插槽中的每一個插槽被安排成容置射頻信號分配模塊；以及插入到所述多個插槽中的一個插槽中的至少一個射頻信號分配模塊，所述射頻信號分配模塊包括數(shù)據(jù)端口，所述數(shù)據(jù)端口被配置為向遠離所述模塊的計算系統(tǒng)傳輸衰減信息。在第三方面，公開了一種射頻信號分配模塊。該模塊包括具有前部和后部的殼體；位于所述殼體的后部上的射頻信號輸入連接；以及位于所述殼體的后部上的多個射頻信號輸出連接。該模塊還包括位于所述殼體內的分離器，該分離器將所述射頻信號輸入連接連接到所述多個射頻信號輸出連接；以及連接到所述多個射頻信號輸出連接中的一個射頻信號輸出連接的有源組件，該有源組件對所述多個射頻信號輸出連接中的一個射頻信號輸出連接提供可編程的信號調節(jié)。該模塊還包括位于所述殼體上的數(shù)據(jù)端口，所述數(shù)據(jù)端口被配置為向遠離所述模塊的計算系統(tǒng)傳輸關于所述模塊中的射頻信號的信息。在另外的方面，公開了一種管理射頻信號的分配的方法。該方法包括將射頻分配模塊安裝在射頻信號分配面板中，所述射頻分配模塊包括射頻輸入連接、多個射頻輸出連接以及至少一個有源射頻組件。該方法還包括將計算系統(tǒng)連接到所述射頻分配模塊的數(shù)據(jù)連接；以及使用所述計算系統(tǒng)來監(jiān)控信號。


圖1描繪了 RF信號分配網絡的一部分的示意圖，其中在該網絡中，可以實現(xiàn)本發(fā)明的方面；圖2提供了描繪示例衰減電平的前端的示意圖；圖3描繪了 RF分離器衰減電平的示例示意圖；圖4描繪了通過實現(xiàn)本發(fā)明的方面來實現(xiàn)遠程信號監(jiān)控和調整的前端的一部分的示意圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的一個可能的實施例的射頻管理面板的前透視圖；圖6是圖5的射頻管理面板的后透視圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明的一個可能的實施例的射頻分配模塊的后透視圖；圖8是圖7的射頻分配模塊的前透視圖；圖9是根據(jù)本發(fā)明的一個可能的實施例的射頻分配模塊的后透視圖；圖10是圖9的射頻分配模塊的前透視圖；圖11是射頻分配模塊的示意性側視圖；圖12是圖11的射頻分配模塊的示意性前透視圖；圖13是圖11的射頻分配模塊的示意性后透視圖；圖14是根據(jù)另外的可能的實施例的射頻分配模塊的示意性側視圖；圖15是圖14的射頻分配模塊的示意性前透視圖；圖16是圖14的射頻分配模塊的示意性前透視圖；圖17是根據(jù)另外的可能的實施例的射頻分配模塊的示意性側視圖；圖18是圖17的射頻分配模塊的示意性前透視圖19是圖17的射頻分配模塊的示意性前透視圖；圖20是根據(jù)另外的可能的實施例的射頻分配模塊的示意性側視圖；圖21是圖20的射頻分配模塊的示意性前透視圖；圖22是圖20的射頻分配模塊的示意性前透視圖；圖23是根據(jù)本發(fā)明的一個可能的實施例的包括可用于射頻分配模塊的有源衰減組件的電路的示意圖；圖24是根據(jù)本發(fā)明的一個可能的實施例的包括有源控制放大器的電路的示意圖；圖25是可用于射頻分配模塊中的有源組件的遠程管理的示例用戶界面。
具體實施例方式參照附圖來詳細地描述本發(fā)明的各個實施例，其中在一些視圖中的相同附圖標記表示相同的部件和組件。參照各個實施例并不限制本發(fā)明的保護范圍，本發(fā)明的保護范圍僅僅由所附的權利要求書的保護范圍來限制。另外，本說明書中所給出的任何示例并不是限制性的，并且其僅針對請求保護的發(fā)明給出了多個可能的實施例中的一些。通常，本發(fā)明涉及射頻分配模塊(radio frequency distribution module)和能夠容置這些模塊的面板。在本發(fā)明的各個方面，射頻分配模塊可以包括有源衰減模塊或者其它有源、電子控制組件。通過“有源”，旨在使傳統(tǒng)的無源(無供電的)(non-powered)RF 信號調節(jié)組件可以由有供電的(powered)組件進行替代，從而在無需替換物理組件或者模塊的情況下，允許對該有供電的組件進行電子監(jiān)控和調整。在本發(fā)明的其它方面，射頻分配模塊可以包括用于對RF信號衰減、放大或者均衡的本地和遠程監(jiān)控和控制的端口。這些系統(tǒng)可以被并入到前端信號分配系統(tǒng)，并節(jié)省了與技術人員對RF信號分配系統(tǒng)的手動維護有關的大量努力和開銷。現(xiàn)在參見圖1，示出了 RF信號分配網絡10的一部分的示意圖，在該網絡中可以實現(xiàn)本發(fā)明的方面。RF信號分配網絡10包括前端(headend) 12，該前端通常在RF信號接收設備和外部數(shù)據(jù)網絡之間進行連接。在所示出的實施例中，前端在包括衛(wèi)星14和天線16 的RF信號接收設備之間進行連接。也可以包括其它的RF信號接收設備。如所示出的，外部數(shù)據(jù)網絡包括IP網絡18和外部設施網絡(outside-plant network) 20，其中網絡20示出為光纖網絡，但根據(jù)需要，其可以是任何其它類型的IP或者其它數(shù)據(jù)網絡。其它網絡可以被配置為也通過數(shù)據(jù)網絡來接收數(shù)據(jù)。前端12包括多個RF信號配置和路由系統(tǒng)，以將所接收的RF信號進行組合以及生成用于通過外部數(shù)據(jù)網絡向企業(yè)和家庭進行分配的復合RF信號。在所示出的實施例中，從衛(wèi)星14和天線16接收的信號被傳送通過分離器(splitter) 22、可選的接線板M，并到達信號調節(jié)設備26的面板，其中信號調節(jié)設備沈可以包括例如RF接收機、信號處理和調制器。從信號調節(jié)設備26，可以在另外的分離器/組合器觀處對接收的信號進行組合，其中該分離器/組合器觀將所接收的信號與可選的諸如視頻點播源30之類的另外的信號源進行組合。將組合的RF信號從分離器/組合器觀傳送到另外的信號調節(jié)設備，例如分離器32，該分離器32可以將信號路由到其它設備，以在外部數(shù)據(jù)網絡上進行分配之前進行調節(jié)。在所示出的實施例中，光纖傳輸器34將所接收的RF信號轉換成光纖信號，并通過多個光纖信號路由模塊36 (例如，光纖幀、導向和/或操縱柜)將該信號分配至外部光纖網絡 (例如，外部設施網絡20)。另外，電纜調制解調器終端系統(tǒng)(CMTQ38通過另外的信號分配網絡40接收RF信號，并通過功率分配網絡42和數(shù)據(jù)網絡模塊44到達網關46 (例如，多媒體和IP網關)，以在IP網絡18上作為多媒體、IP語音或者其它數(shù)據(jù)服務進行分配。在RF信號分配網絡10中，可以將各種模塊化系統(tǒng)使用成分離器、組合器、放大器或者均衡器，以實現(xiàn)RF信號分配。在美國專利No. 6，049，709 ；6, 289，210 ；6, 650，885 ； 7，197，294 ；以及在美國專禾Ij No. 6，545，562 ；6，720，841 ；6，888，078 ；7，135，649 和 7，230，192和美國專利公開No. 2003/0168235、2006/0005981 和 2008/0047807 中，描述了關于示例衰減模塊和包含這些模塊的系統(tǒng)的進一步細節(jié)，以引用方式將所有這些申請的全部公開內容并入到本文?？梢栽诿绹鴮＠鸑o. 5，966，648中找到關于示例放大器模塊和包含這些模塊的系統(tǒng)的進一步細節(jié)，也將該申請的全部公開內容以引用方式并入到本文?？梢栽诿绹鴮＠_No. 2007/0195492和美國專利No. 5，963，843中找到關于示例交換模塊和包含這些模塊的系統(tǒng)的細節(jié)，也將這些申請的全部公開內容以引用方式并入到本文。圖2提供了示例前端100的示意視圖，其描繪了通過諸如圖1中的前端12之類的前端中的各種RF信號分配組件所傳送的RF信號的衰減電平。在前端100中，包括衛(wèi)星102 和天線104的多個源接收信號以分配到數(shù)據(jù)網絡上。衛(wèi)星102和天線104將所接收的信號路由通過L頻帶分離器106，在所示出的實施例中，該L頻帶分離器106包括1x2和1x4分離器。將這些信號從分離器106路由到接收機108，接收機108隔離各個數(shù)據(jù)信道，并輸出已知峰值幅值的RF信號(在所示出的實施例中，描繪成大約55dBmV)。將RF信號從接收機 108沿著不同長度的同軸電纜傳送至分離器/組合器模塊。在所示出的實施例中，分離器/ 組合器模塊包括1x8分離器/組合器110、1x4分離器/組合器112和1x2分離器/組合器 114。至少部分地由于信號從接收機108傳播的距離，在分離器/組合器處所接收的RF 信號被衰減了。因此，來自接收機的每一個信道輸出可以具有不同的衰減(如從來自接收機1-接收機14的輸出所示出的，其具有從大約_3dB到大約-SdB的衰減)。因此，最佳地， 分離器/組合器110、112、114對最高幅值信號進行衰減，以針對每一個分離器/組合器產生匹配的輸入信號強度。使輸入信號強度匹配，避免了前端中的組件失敗，該失敗可能是由于組件的過載而造成的。在所示出的實施例中，在分離器/組合器110處接收的輸入信號強度大約為49dB，在分離器/組合器112處接收的輸入信號強度大約為48dB，以及在分離器/組合器114處接收的輸入信號強度大約為47dB。分離器/組合器模塊中的每一個對所接收的RF信號進行進一步衰減，如下面結合圖3所解釋的。在所示出的實施例中，分離器/組合器110造成了大約-12dB的衰減，達到大約37dBmV，分離器/組合器112造成了大約_7dB的衰減，達到大約43dBmV，以及分離器 /組合器114造成了大約_4dB的衰減，達到大約43dBmV。這些信號被傳送到另外的1x8分離器/組合器116，該1x8分離器/組合器116執(zhí)行類似的功能，并對這些信號進行組合以形成組合的具有幅值為25dBmV的輸出RF信號。將分離器/組合器116的輸出路由到1x4分離器/組合器118，該1x4分離器/組合器118將來自分離器/組合器116的25dB信號與來自其它源的信號進行結合，上述其它源包括光纖網絡120、視頻點播服務122以及用于VoIP和HSD的CMTS源，如圖1中所標記的。根據(jù)需要，分離器/組合器118可以對來自一個或多個源的信號進行衰減，并將這些信號組合成復合的輸出信號。在所示出的實施例中，假定25dBmV信號是在分離器/組合器處接收的最弱的信號，由于在分離器/組合器118中的-7dB衰減，而產生從其輸出的ISdBmV 的輸出RF信號。將ISdBmV信號傳送至1x2分離器/組合器126，該1x2分離器/組合器1 將該信號分成兩個HdBmV信號(由于分離器中的_4dB衰減)，并將這些信號傳送至20dB放大器 128。將經放大的信號(現(xiàn)為34dBmV)傳送至用于兩個信道之間進行故障轉移的開關130， 并輸出至數(shù)據(jù)網絡，其示出為光纖網絡132。如在圖2的示例前端100中可以看到的，在設備中對信號進行衰減、放大和交換變得是必要的，以使得可以將從各個源接收的信號進行匹配和組合，以在數(shù)據(jù)網絡上輸出。由于在實踐中，需要較大數(shù)量的組件來實現(xiàn)前端，因此對于需要手動地檢測每一個模塊的每一個信號以針對在前端處管理的RF信號中的每一個維護適當信號強度的技術人員來說， 匹配和維護適當?shù)乃p和放大電平可能是冗長的和耗時的處理。通過使用本申請所描述的有源、可遠程管理模塊，可以節(jié)省大量的努力。 圖3描繪了三個不同的分離器210、220、230的RF分離器衰減電平示例性示意圖。 每一個分離器包括一個輸入信號和多個輸出信號，以使得輸出RF信號中的每一個攜帶通過輸入RF信號所接收的所有數(shù)據(jù)。在所示出的實施例中，分離器210是1x8分離器，其通常經歷所接收的輸入信號的大約12dB的衰減以得到其輸出信號。分離器220是1x4分離器，其通常在其輸出處經歷所接收的輸入信號的大約7dB衰減。最后，分離器230是1x2分離器，其通常在其輸出處經歷所接收的輸入信號的大約4dB衰減。雖然在本申請中，將示例衰減電平描述為具有近似電平，但應當理解的是，每一個輸出信號可以在給定的分離器中或者在分離器間具有不同的衰減電平。此外，可以在RF信號分配模塊中使用其它分離器、組合器、均衡器或者放大器，這些部件中的每一個會對傳送通過該模塊的RF信號具有不同的影響。另外，RF信號調節(jié)設備之間的不同長度可以影響RF信號的衰減。因此，在如圖2中所示出的系統(tǒng)中，來自各個前端RF信號分配模塊的輸出將具有不同的衰減電平， 并因此在模塊中需要不同的RF衰減或者放大，以對分配至數(shù)據(jù)網絡的RF信號進行歸一化 (normalize)0圖4描繪了通過實現(xiàn)本發(fā)明的方面來實現(xiàn)遠程信號的監(jiān)控和調整的前端300的一部分的示意圖。該部分300描繪了可以在其中使用RF信號管理的、表示RF信號的源到網絡路徑的前端的通用部分。在所示出的實施例中，通過將經由衛(wèi)星302接收的RF信號傳送通過信號調節(jié)塊306和接收機308，將該信號發(fā)送至分離器/組合器304。將第二 RF信號描繪成由CMTS系統(tǒng)310基于從IP網絡312接收的數(shù)據(jù)來生成。分離器/組合器304具有到遠程計算系統(tǒng)314的數(shù)據(jù)連接，在各種實施例中，遠程計算系統(tǒng)314可以對輸出信號中的每一個的衰減進行電子控制和/或監(jiān)控該模塊中的輸入信號電平。同樣，另外的RF信號分配模塊316和318(包括所示出的實施例中的放大器) 包括分別到遠程計算系統(tǒng)316、318的數(shù)據(jù)連接，其中遠程計算系統(tǒng)316、318也提供遠離這些模塊的電子調整和/或監(jiān)控能力。在本申請的背景中，遠程指的是向與該模塊相分離的位置例如與容置該模塊的位置不相同的位置發(fā)送數(shù)據(jù)。
將前端部分300的輸出端描繪成光纖轉換模塊320，以對如上文圖1中所描述的接收數(shù)據(jù)進行分配。也可以實現(xiàn)其它的數(shù)據(jù)輸出系統(tǒng)(例如，基于IP的網絡系統(tǒng)或者其它類型的數(shù)據(jù)通信網絡)。通過使用如部分300中所示出的允許遠程監(jiān)控和調整的模塊來實現(xiàn)前端，可以減少以圖2中所描述的方式來手動調整RF信號衰減電平的需要。例如，技術人員可以監(jiān)控分離器/組合器304和其它信號分配模塊316、318中的信號衰減?？蛇x地，技術人員也可以通過使用這些模塊中的有源組件，例如通過使用下文圖5-圖25中所描述的模塊和面板來調整衰減、放大或者其它的RF信號調節(jié)影響?，F(xiàn)在參見圖5-圖6，公開了根據(jù)本發(fā)明的一個可能的實施例的射頻管理面板400。 射頻管理面板400被配置為是機架安裝的，并從具有頂部404、底部406、左側408、右側 410、前側412和后側414的殼體402來形成。在各個實施例中，殼體402可以具有各種尺寸；在特定的實施例中，該殼體可以是標準機架安裝殼體，其尺寸適合于存放在大約為2. 5 或者3個機架單元中(在高度上)。示例射頻管理面板具有與在美國專利No. 7，197，294中公開的所示出的射頻管理面板具有類似的結構，該申請的全部公開內容以引用方式并入到本文。射頻管理面板400包括在殼體402的前側412中的插槽416，這些插槽中的每一個可以容置射頻信號分配模塊，如下文附圖7-附圖22中所示出的那些。在某些實施例中， 可以對每一個插槽416上鎖(keyed)，以便以摩擦力適合的、鎖住的或者其它無工具安裝的布置方式容置模塊，并確保模塊的安全。在美國專利No. 7，197，294中描述了關于一個這種布置的細節(jié)，該申請的全部公開內容以引用方式并入到本文。此外，還可以在美國外觀專利 No. D503, 399 ；D526, 645 ；和D547, 307中找到另外的細節(jié)，這些申請的全部公開內容以引用方式并入到本文。在所示出的實施例中，射頻管理面板400被插滿了(fully populated)，因為每一個插槽都包括射頻信號分配模塊418。射頻分配模塊418可以是多種類型的RF模塊中的任何一種，如下文結合圖7-圖22所描述的那些。例如，一個這種射頻分配模塊可以包括被配置為向遠離該模塊的計算系統(tǒng)傳輸衰減信息或者信號電平信息的數(shù)據(jù)端口，如下文所進一步詳細描述的。但是，不管所使用的模塊的類型，應當理解的是，面板400可以用于一些插槽保持空插(unpopulated)的配置中。在面板400的某些實施例中，可以將多達M個射頻分配模塊418插入到該面板中；但是，替代的實施例可以包括更多或者更少的分配模塊。在某些實施例中，面板400包括背板420，該背板420被配置為將電源和信號監(jiān)控連接路由到每一個插槽，以連接到插入到殼體402中的每一個模塊。從而，背板420允許在模塊418中對有源部件(例如，有源衰減器、放大器或者均衡器)進行供電，并允許連接到遠程計算系統(tǒng)或者進行這些模塊的互連，以使得可以從面板中的另一個模塊或者從與背板 420通信地連接的遠程計算系統(tǒng)(例如，如圖4中的示意圖所示出的)來監(jiān)控和控制面板 400中的單個模塊。例如，單個模塊可以被配置為監(jiān)控和控制針對在一個或多個射頻管理面板例如所示出的這個射頻管理面板中的模塊的設置。在包括模塊設置(例如，有源衰減器、放大器、均衡器或者開關)的遠程控制的面板布置中，可以向每一個模塊或者面板分配一個識別碼，以允許遠程系統(tǒng)或者遠程通信/ 監(jiān)控模塊能直接尋址該面板或者模塊。在某些實施例中，識別碼的分配可以使用美國專利No. 7，237,041中所描述的方法和系統(tǒng)來自動進行，其中該申請的全部公開內容以引用方式并入到本文?，F(xiàn)在參見圖7-圖8，根據(jù)本發(fā)明的一個可能的實施例，示出了射頻分配模塊500。 在所示出的實施例中，射頻分配模塊500描繪了如可以用于諸如射頻管理面板之類的前端設備中的分離器/組合器模塊的基本功能。射頻分配模塊500包括具有頂部504側、底部 506側、前部508側和后部510側的殼體502。使殼體502的尺寸適合位于2. 5個機架單元大小的面板中的插槽中，如上文針對圖5-圖6的面板所描述的。殼體502包括位于后部510上的電源連接505，該電源連接可以被插入到射頻管理面板的背板中，以向這些模塊進行電源分配以及向位于模塊500外部的模塊或者計算系統(tǒng)分配可選的數(shù)據(jù)通信。殼體502還包括位于模塊的頂部504和底部506上的對準軌道 (alignment rail) 507，以指導該模塊進入射頻管理面板中的插槽。在所示出的實施例中， 對準軌道包括朝前部508延伸的突出部，該突出部用于允許該模塊卡扣到面板中。在使用所示出的對準軌道的卡扣連接的替代布置(arrangement)中，模塊500 可以包括手動螺絲緊固件布置，如美國專利No. 6，049, 709 ；6, 289，210 ；6, 650, 885 ； 7, 197, 294 ；以及美國專利 No. 6，545，562 ;6，720，841 ;6，888，078 ;7，135，649 ；和 7，230，192，美國專利公開 No. 2003/0168235,2006/0005981 和 2008/0047807 中所示出的。 其它的布置也是可行的。射頻分配模塊500包括位于后部510上的輸入連接(input connection) 512和多個輸出連接(output connection) 514，它們在殼體502內的分離器(例如，參見下文的圖 17-圖22)處連接。在所示出的實施例中，射頻分配模塊500包括四個輸出連接514;但是， 可以替代地包括不同數(shù)量的輸出連接，例如，在使用圖9-圖10的模塊550中的類似功能的情況下(即，3個機架單元大小的模塊)。在所示出的實施例中(以及在下文所描述的各實施例中)，輸入連接512和輸出連接514是MCX類型的低高度型同軸RF連接器。也可以使用替代的連接器類型，包括標準的、微型的或者其它類型的連接器，例如，F(xiàn)類型、BNC類型、LCC類型、LCP類型、1. 0/2. 3類型、SMB類型、SMA類型或者其它類型的RF連接器。美國專利No. 5，467，062中公開了一種示例LCC類型連接器，該申請的全部公開內容以引用方式并入到本文。在射頻分配模塊500的另外的實施例中，射頻分配模塊可以包括在輸入連接512 和輸出連接514中的一個或多個上的RF到光纖介質轉換器。在這些實施例中，雖然該模塊的內部電路會對射頻信號進行處理，但在輸入連接或者輸出連接中的一個或多個處的連接器可以是LC類型、SC類型或者其它光纖連接器類型。射頻分配模塊500還包括在模塊500的前部508上的監(jiān)控器端口 516，該監(jiān)控器端口 516電連接到殼體502內的輸入連接512。監(jiān)控器端口 516提供了技術人員可以連接示波器或者其它儀器以監(jiān)控輸入信號的狀態(tài)的位置。在前部508上的數(shù)據(jù)端口 518也允許數(shù)據(jù)通信，以監(jiān)控該模塊中信號或者有源組件(例如，有源衰減或者放大組件)的狀態(tài)?，F(xiàn)在參見圖9-圖10，根據(jù)本發(fā)明的另外的可能的實施例，示出了另外的射頻分配模塊陽0。模塊550通常對應于圖7-圖8的模塊500，并且包括與模塊500相類似的元件， 但在所示出的實施例中，殼體502的尺寸適合于安裝在3個機架單元大小面板的插槽中，如上文針對圖5-圖6的面板所描述的。在該實施例中，可以在殼體的后部510上設置更大數(shù)量的輸出連接件514。在所示出的實施例中，在該模塊的后部上總共設置了十個連接；但是，基于連接器的密度，可以在模塊550上包括更多或者更少的連接?，F(xiàn)在參見圖11-圖22，這些圖描述了射頻分配模塊的各個實施例，在這些實施例中提供了不同的功能。圖11-圖22的各種實施例提供了圖7-圖10的射頻分配模塊的排列。雖然圖7-圖10的模塊500、550描繪了圖17-圖19的實施例的連接，但圖11-圖22 的模塊的各種其它的實施例通常包括與所示出的那些不同、但提供類似的功能的連接，如下文所描述的?，F(xiàn)在參見圖11-圖13，這些圖示出了基本的射頻分配模塊600的示意性表示。在所示出的實施例中，射頻分配模塊600將分離器/組合器模塊的基本功能描繪成可以被用于諸如射頻管理面板之類的前端設備中。射頻分配模塊600包括具有頂部604側和底部 606側、前部608側和后部610側的殼體602，類似于模塊500和550。射頻分配模塊600包括位于后部610上的輸入連接612和多個輸出連接614，它們在殼體602內的分離器616處連接。在所示出的實施例中，射頻分配模塊600包括四個輸出連接614;但是，可以替代地可以包括不同數(shù)量的輸出連接，例如，在選擇2. 5或者3個機架單元殼體尺寸的情況下。
射頻分配模塊600還包括在模塊600的前部608上的監(jiān)控器端口 618，該監(jiān)控器端口 618電連接到殼體602內的輸入連接612。在所示出的實施例中，射頻分配模塊600提供分離器和組合器功能，但不允許對從輸入連接傳送到輸出連接的信號的衰減進行管理。因此，射頻分配模塊600旨在提供單個分離器/組合器模塊的示例操作，根據(jù)該單個分離器/組合器模塊，下文中圖14-圖22 的射頻分配模塊的各個實施例提供了另外的特征/功能。現(xiàn)在參見圖14-圖16，根據(jù)本發(fā)明的另外的可能的實施例，示出了射頻分配模塊 700。在該實施例中，射頻分配模塊包括與輸出連接614中的每一個相連接的可變有源衰減器702。每一個可變有源衰減器702從殼體602的后部610上的電源連接704被供電，并且為輸出連接614中的每一個提供可編程的衰減電平。在各個實施例中，可變有源衰減器可以在一個或多個可編程電路中實現(xiàn)，其中這些電路被配置為接收電源和衰減選擇信息，以維護針對“信道”的衰減選擇。如本發(fā)明中所使用的，信道與單個可變有源衰減器以及相關聯(lián)的輸出連接有關，其中，在該輸出連接上可編程地衰減的RF信號被發(fā)送。在所示出的實施例中，射頻分配模塊700還包括位于殼體602的前部608上的衰減選擇器開關706和信道選擇器開關708。衰減選擇器開關706允許技術人員激活、去激活或者調整與輸出連接614相連接的可變有源衰減器702中的一個可變有源衰減器702的衰減電平。信道選擇器開關708允許技術人員循環(huán)選擇可變有源衰減器702，以選擇一個來使用衰減選擇器開關706進行調整。位于殼體602的前部608上的多個指示器710顯示了當前的信道以及與該信道相關聯(lián)的可變有源衰減器的衰減影響。在所示出的實施例中，指示器710對應于發(fā)光二極管，該發(fā)光二極管被安排成在相關聯(lián)的可變有源衰減器組件被選中時由該組件進行激活； 但是，也可以使用其它顯示機制?，F(xiàn)在參見圖17-圖19，根據(jù)本發(fā)明的另外的可能的實施例，示出了射頻分配模塊 800。射頻分配模塊800也通常包含了如結合圖10-圖12的模塊600所描述的特征，但其提供了衰減信息的遠程或者本地控制以及監(jiān)控。該射頻分配模塊包括與輸出連接614中的每一個相連接的可變有源衰減器802，其中可變有源衰減器802可通過數(shù)據(jù)連接控制。在所示出的實施例中，模塊800包括位于殼體602的后部610上的電源和數(shù)據(jù)端口 804，以及位于殼體的前部608上的數(shù)據(jù)端口 806，這些端口中的每一個都可以用于控制可變有源衰減器802中的每一個的衰減電平。電源和數(shù)據(jù)端口 804與數(shù)據(jù)端口 806中的每一個連接到殼體內的衰減信息和控制信號808，該衰減信息和控制信號808可以是例如對模塊800中的可變有源衰減器802進行控制的可編程電路的輸入。電源和數(shù)據(jù)端口 804可以是多種類型的套接專用品(socketed proprietary)或者標準電源和數(shù)據(jù)端口中的任何一種，以使得該端口可以電連接到背板上的補充連接，以將電源和數(shù)據(jù)信號路由到與模塊800相分離的系統(tǒng)。在某些實施例中，電源和數(shù)據(jù)端口 804是兩個端口，或者包括單獨的電源和數(shù)據(jù)通信連接(例如，電源管腳和數(shù)據(jù)管腳)。數(shù)據(jù)端口 806通過將數(shù)據(jù)電纜(例如，RJ電纜或者其它類似類型的串行或并行數(shù)據(jù)電纜)插入到該端口，并直接與指導或者實現(xiàn)可變有源衰減器 802的可編程電路進行通信，可以提供對模塊800的本地控制。通過使用電源和數(shù)據(jù)端口 804或者數(shù)據(jù)端口 806，模塊可以連接到用于控制每一個輸出連接614的衰減的遠程計算系統(tǒng)(例如，計算系統(tǒng)810、812)。例如，將計算系統(tǒng)連接到模塊800可以允許該計算系統(tǒng)顯示用于控制衰減的用戶界面(例如，下文圖25的用戶界面 1200)?，F(xiàn)在參見圖20-圖22，根據(jù)本發(fā)明的另一個可能的實施例，示出了射頻分配模塊 900。射頻分配模塊900通常對應于圖17-圖19的模塊800，但還包括到電源和數(shù)據(jù)端口 804與數(shù)據(jù)端口 806的信號電平監(jiān)控連接902，從而有效地利用數(shù)據(jù)連接來代替監(jiān)控器端口 618。在某些實施例(沒有示出)中，即使當信號電平監(jiān)控連接902存在并且被連接到電源和數(shù)據(jù)端口 804與數(shù)據(jù)端口 806時，也可以保留監(jiān)控器端口 618。在所示出的實施例中，從信號監(jiān)控器904生成信號電平監(jiān)控連接902。信號監(jiān)控器 904將在分離器616處接收的RF信號轉換成能夠通過數(shù)據(jù)連接而被遠程監(jiān)控的可識別數(shù)字信號。信號監(jiān)控器904可以用多種方式來實現(xiàn)該目標。在一些實施例中，信號監(jiān)控器904 測量在RF信號的可用頻譜上可用的平均差分功率(average differential power) 0在其它實施例中，使用集成TV調諧器裝置，在該裝置中，確定了每一信道的功率。在這種其它的實施例中，可以由信號監(jiān)控器904執(zhí)行基本的每信道功率電平(power-level-per-cell)測量。或者，也可以將信道信號進行數(shù)字化(例如，通過使用數(shù)字信號處理器或者其它A/D轉換)來分析功率和信號內容，例如調制電平或其它信號特性。雖然在本申請的射頻分配模塊的各種實施例中，輸入連接和輸出連接以及電源和數(shù)據(jù)端口位于模塊的后側上，但應當理解的是，根據(jù)在面板中該模塊的期望配置，一個或多個連接可以位于該模塊上的其它地方。此外，公開為位于模塊的前部上的數(shù)據(jù)端口、開關和指示器，可以替代地位于該模塊的后部上，或者根據(jù)期望位于該模塊上的另外的位置中。圖23是根據(jù)本發(fā)明的可能的實施例，可用于射頻分配模塊的電路1000的示意性視圖。如上文在圖14、圖17和圖20中所示出的，電路1000可以表示可變有源衰減器的一部分，以針對輸出信號的衰減電平進行可變的、可編程的選擇。在所示出的實施例中，電路 1000包括與OdB開關1004以及射頻輸入連接1008與射頻輸出連接1010之間的失去電源旁路電路1006并聯(lián)的有源衰減組件1002。在所示出的實施例中，有源衰減組件1002提供了從大約2dB到大約30dB的可選擇的衰減；但是，在其它實施例中，通過使用具有不同的操作特性的衰減組件，不同的衰減電平也是可能的。OdB開關1004提供了用于沒有衰減地傳送信號的可選擇的管道，作為將RF信號傳送通過有源衰減組件的替代，其中該管道為電路1000提供了另外的靈活性，這是由于所示出的有源衰減組件不支持OdB衰減。計算系統(tǒng) 1012連接到電路1000 (例如，通過數(shù)據(jù)端口或者去往射頻分配模塊的其它連接)，并通過到電路1000的數(shù)據(jù)連接，控制該電路中的衰減電平的選擇。失去電源(power loss)旁路電路1006被配置為在存在電路1000的模塊的失去電源時激活，以在缺少傳送至該模塊的電源的情況下提供RF電路的連續(xù)操作(例如，在前端的一部分或者在支撐該模塊的面板中出現(xiàn)供電失敗的情況下)。在普通操作期間，失去電源旁路電路1006是斷開的，這允許計算系統(tǒng)1012在有源衰減組件1002和OdB開關之間進行選擇。圖M是根據(jù)本發(fā)明的可能的實施例的包括有源控制放大器的電路1100的示意性視圖。電路1100表示可以包括在根據(jù)本發(fā)明的概念的射頻分配模塊中的另外的可能的功能電路。應當理解的是，雖然主要針對利用有源衰減組件來替代無源衰減組件討論了圖 7-圖22的各個模塊，但本申請所描述的原理以及所描述的遠程數(shù)據(jù)連接還允許技術人員對諸如放大器電路1100之類的傳統(tǒng)地有源(有供電的)電路進行遠程監(jiān)控和控制。電路1100包括連接在射頻輸入連接1104和射頻輸出連接1106之間的放大器 1102。該放大器包括連接到傾斜控制1110和增益控制1112的放大器控制器1108。傾斜控制和增益控制1110、1112對輸入RF信號提供多達30dB的放大，并且其由放大器控制器1108 進行監(jiān)控和調整。放大器控制器1108從傾斜控制和增益控制1110、1112接收監(jiān)控信號，并向這些組件輸出控制以管理放大器1102的輸出。計算系統(tǒng)1114連接到放大器1102(例如， 通過數(shù)據(jù)端口或者去往射頻分配模塊的其它連接)，并監(jiān)控和控制由放大器控制器1108輸出的傾斜控制和增益控制。在供電失敗期間，放大器可以充當信號通過電路，其對從射頻輸入連接1104傳送到射頻輸出連接1106的RF信號不提供放大。在某些實施例中，根據(jù)所期望的，可以將分離、交換和/或放大操作并入到單個模塊中。在美國專利No. 5，963，843和美國專利公開No. 2007/0195492中提供了關于包括放大和交換兩者的射頻放大器模塊的進一步細節(jié)，將這些申請的公開內容的全部以引用方式并入到本文。圖25是可用于對射頻分配模塊中的有源組件進行遠程管理的示例用戶界面 1200。根據(jù)本發(fā)明的某些實施例，用戶界面1200可顯示在所連接的計算系統(tǒng)的顯示器上， 并在一個或多個射頻分配模塊中存取信息。可以在計算系統(tǒng)中或者在每一個射頻分配模塊中包括的可編程電路的存儲器中存儲用戶界面1200，并且用戶界面1200可以由尋址或者直接連接到該模塊的計算系統(tǒng)使用。用戶界面1200可以呈現(xiàn)與這些模塊有關的操作狀態(tài)信息，以及允許技術人員調整這些模塊的操作參數(shù)。在所示出的實施例中，用戶界面1200顯示了模塊的描述以及計算系統(tǒng)可訪問的與這些模塊有關的針對每一個射頻輸入連接和射頻輸出連接的信號連接性測試 (continuity test)結果。例如，在所示出的實施例中，兩個模塊可由顯示該用戶界面的計算系統(tǒng)訪問，“分離器1000”和“分離器1002”。將這些模塊中的每一個都描繪成包括3個 1x2分離器，其中“分離器1002”模塊包括可變的、可編程的衰減能力(例如，如在圖17-圖22中所示出的)。命令區(qū)域1202允許技術人員在計算系統(tǒng)處調整一個或多個可變有源衰減器的衰減，重新設置模塊或者調整一個或多個模塊的操作。雖然在所示出的實施例中，用戶界面1200被配置為顯示與分離器/組合器和在這種模塊中實現(xiàn)的可變的衰減電平有關的信息，但應當理解的是，針對包含放大器或者均衡器而不是有源衰減組件的模塊，可以向用戶呈現(xiàn)類似的布置。因此，提供了對多種有源組件中的任何一種的遠程管理。上面的說明書、示例和數(shù)據(jù)提供了對于本發(fā)明的組成部分的制造和使用的完整描述。由于可以在不脫離本發(fā)明的精神和保護范圍的基礎上，實現(xiàn)本發(fā)明的多個實施例，因此本發(fā)明存在于下文中所附的權利要求書內。
權利要求
1.一種射頻信號分配模塊，包括 殼體，具有前部和后部；射頻信號輸入連接，位于所述殼體的所述后部上； 多個射頻信號輸出連接，位于所述殼體的所述后部上；分離器，位于所述殼體內，將所述射頻信號輸入連接連接到所述多個射頻信號輸出連接；以及有源衰減組件，連接到所述多個射頻信號輸出連接中的一個射頻信號輸出連接，并提供所述多個射頻信號輸出連接中的所述一個射頻信號輸出連接的可編程的衰減。
2.根據(jù)權利要求1所述的射頻信號分配模塊，還包括電源輸入連接，位于所述殼體的所述后部上，并被配置為向所述有源衰減組件提供電源。
3.根據(jù)權利要求1所述的射頻信號分配模塊，還包括多個有源衰減組件，連接到所述多個射頻信號輸出連接中的每一個。
4.根據(jù)權利要求1所述的射頻信號分配模塊，還包括數(shù)據(jù)端口，位于所述殼體的所述前部上，所述數(shù)據(jù)端口被配置為向遠離所述模塊的計算系統(tǒng)傳輸衰減信息。
5.根據(jù)權利要求4所述的射頻信號分配模塊，還包括信道選擇器，位于所述殼體的所述前部上，所述信道選擇器被安排成選擇所述多個射頻信號輸出連接中的一個射頻信號輸出連接，以使用所述數(shù)據(jù)端口來進行監(jiān)控。
6.根據(jù)權利要求5所述的射頻信號分配模塊，還包括衰減選擇器，位于所述殼體的所述前部上，所述衰減選擇器被安排成選擇由有源衰減組件所提供的多個預定衰減電平中的一個，其中所述有源衰減組件與所述多個射頻信號輸出連接中的由所述信道選擇器所選擇的一個射頻信號輸出連接相關聯(lián)。
7.根據(jù)權利要求1所述的射頻信號分配模塊，其中，所述數(shù)據(jù)端口被配置為發(fā)送信號電平監(jiān)控。
8.根據(jù)權利要求1所述的射頻信號分配模塊，還包括 位于所述殼體的所述后部上的電源和數(shù)據(jù)端口。
9.根據(jù)權利要求8所述的射頻信號分配模塊，其中，所述電源和數(shù)據(jù)端口被配置為發(fā)送信號電平監(jiān)控。
10.根據(jù)權利要求1所述的射頻信號分配模塊，還包括 與所述有源衰減組件并聯(lián)的旁路電路。
11.根據(jù)權利要求10所述的射頻信號分配模塊，其中，所述旁路電路提供大約OdB衰減。
12.根據(jù)權利要求1所述的射頻信號分配模塊，其中，所述有源衰減組件包括能生成允許用戶監(jiān)控所述模塊的用戶界面的可編程電路。
13.根據(jù)權利要求1所述的射頻信號分配模塊，還包括信號監(jiān)控器端口，位于所述殼體的所述前部上，并且電連接到所述射頻信號輸入連接。
14.一種射頻信號分配面板，包括殼體，包括頂部、底部、左側、右側、前側和后側；多個插槽，位于所述殼體的所述前側中，所述多個插槽中的每一個插槽被安排成容置射頻信號分配模塊；以及至少一個射頻信號分配模塊，插入到所述多個插槽中的一個插槽中，所述射頻信號分配模塊包括數(shù)據(jù)端口，其中所述數(shù)據(jù)端口被配置為向遠離所述模塊的計算系統(tǒng)傳輸衰減信肩、ο
15.根據(jù)權利要求14所述的射頻信號管理面板，還包括背板，被安排成向插入到所述多個插槽之中的一個插槽的各射頻信號分配模塊分配電源信號。
16.根據(jù)權利要求15所述的射頻信號管理面板，其中，所述背板進一步被配置為對插入到所述插槽中的模塊之間的數(shù)據(jù)信號進行路由，從而允許使用第二射頻信號分配模塊的數(shù)據(jù)端口來控制第一射頻信號分配模塊。
17.根據(jù)權利要求14所述的射頻信號管理面板，其中，插入到所述多個插槽中的一個插槽的射頻分配模塊中的有源模塊包括有源衰減器。
18.根據(jù)權利要求14所述的射頻信號管理面板，其中，插入到所述多個插槽中的一個插槽的射頻分配模塊中的有源模塊包括射頻信號放大器。
19.根據(jù)權利要求14所述的射頻信號管理面板，其中，所述殼體在高度上為大約3個機架單元。
20.根據(jù)權利要求14所述的射頻信號管理面板，其中，所述殼體在高度上為大約2.5個機架單元。
21.一種射頻信號分配模塊，包括 殼體，具有前部和后部；射頻信號輸入連接，位于所述殼體的所述后部上； 多個射頻信號輸出連接，位于所述殼體的所述后部上；分離器，位于所述殼體內，將所述射頻信號輸入連接連接到所述多個射頻信號輸出連接；有源組件，連接到所述多個射頻信號輸出連接中的一個射頻信號輸出連接，并提供對所述多個射頻信號輸出連接中的所述一個射頻信號輸出連接的可編程的信號調節(jié)；以及數(shù)據(jù)端口，位于所述殼體上，所述數(shù)據(jù)端口被配置為向遠離所述模塊的計算系統(tǒng)傳輸關于所述模塊中的射頻信號的信息。
22.根據(jù)權利要求21所述的射頻信號分配模塊，還包括信號監(jiān)控器端口，位于所述殼體的所述前部上，并且電連接到所述射頻信號輸入連接。
23.根據(jù)權利要求21所述的射頻信號分配模塊，還包括電源輸入連接，位于所述殼體的所述后部上，并被配置為向所述有源組件提供電源。
24.根據(jù)權利要求21所述的射頻信號分配模塊，其中，所述有源組件包括有源衰減器。
25.根據(jù)權利要求21所述的射頻信號分配模塊，其中，所述有源組件包括射頻信號放大器。
26.—種管理射頻信號的分配的方法，所述方法包括將射頻分配模塊安裝在射頻信號分配面板中，所述射頻分配模塊包括射頻輸入連接、 多個射頻輸出連接和至少一個有源射頻組件；將計算系統(tǒng)連接到所述射頻分配模塊的數(shù)據(jù)連接；以及使用所述計算系統(tǒng)來監(jiān)控信號。
27.根據(jù)權利要求沈所述的方法，還包括使用所述計算系統(tǒng)來對所述有源射頻組件進行編程，以修改在所述多個射頻輸出連接中的一個或多個射頻輸出連接處的信號。
28.根據(jù)權利要求沈所述的方法，其中，監(jiān)控包括在遠離所述射頻信號分配面板的位置，觀測所述計算系統(tǒng)的用戶界面。
29.根據(jù)權利要求沈所述的方法，其中，所述有源射頻組件是從由下面各項構成的組中選擇的信號衰減器；以及放大器。
全文摘要
本文公開了射頻信號分配模塊和用于容置這種模塊的面板。一個模塊包括具有前部和后部的殼體，射頻信號輸入連接位于該殼體的后部上，以及多個射頻信號輸出連接位于該殼體的后部上。該模塊還包括在該殼體內的分離器，該分離器將射頻信號輸入連接連接到多個射頻信號輸出連接。某些模塊包括連接到多個射頻信號輸出連接中的一個射頻信號輸出連接的有源衰減組件，并且該有源衰減組件提供對多個射頻信號輸出連接中的一個射頻信號輸出連接的可編程的衰減。其它模塊包括在殼體上的數(shù)據(jù)端口，其中該數(shù)據(jù)端口被配置為將關于該模塊中的射頻信號的信息傳輸給遠離該模塊的計算系統(tǒng)。
文檔編號H04N7/10GK102292987SQ201080004095
公開日2011年12月21日 申請日期2010年1月6日 優(yōu)先權日2009年1月6日
發(fā)明者J·L·彼得斯, J·W·斯坦斯伯里, M·A·克瑪肯, N·普拉蒂安, S·M·斯瓦姆 申請人:Adc電信公司