專利名稱：用于下行和上行信號的放大器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及按照權(quán)利要求1的放大器。
背景技術(shù)：
用于下行和上行信號的放大器特別用于電纜網(wǎng)絡(luò)中。其中下行信道取用一種頻帶的形式，在所述頻帶內(nèi)下行信號從中央分配器節(jié)點向多個接收機例如機頂盒傳輸。為了從接收機向分配器節(jié)點向回傳送信號，提供上行信道，其由和下行信道的頻帶不同的頻帶構(gòu)成。這樣，借助于利用不同的頻帶，例如可以利用同軸電纜或在電纜或光網(wǎng)絡(luò)中的光波導(dǎo)沿不同的方向傳輸信號。
為了簡明，下面只參照“電纜網(wǎng)絡(luò)”或“電纜系統(tǒng)”進行說明，但是這些不應(yīng)當理解為是限制性的術(shù)語。在原理上，本發(fā)明的技術(shù)也能被有利地用于光網(wǎng)絡(luò)。
在電纜網(wǎng)絡(luò)中，按照慣例，上行信道用于例如從機頂盒向“頭端”或分配器節(jié)點傳送控制信息?？刂菩畔⒃谀抢锟梢员还浪?。在所謂的電纜調(diào)制解調(diào)器的情況下，上行信道具有特殊的意義。這些調(diào)制解調(diào)器使用下行信道進行下載數(shù)據(jù)，使用上行信道進行加載數(shù)據(jù)。
在德國，目前的電纜網(wǎng)絡(luò)利用兩個不同的約定來規(guī)定用于傳輸下行信號和上行信號的頻率范圍的再分。按照第一個約定，從5到30MHz的頻譜被用作上行信道，或上行范圍，47到862MHz的頻譜用作下行信道或下行范圍。因而顯然下行信道比上行信道具有更多的可用帶寬。下行帶寬主要用于傳輸信息信號。在德國通常使用的第二個約定中，上行信道的范圍是5到65MHz，而下行信道的范圍是85到862MHz。即，下行信道的帶寬減小了一些，上行信道的帶寬比第一種類型的細分大了一些。
按照慣例，可用于信號傳輸?shù)念l譜的再分是由國家和標準規(guī)定的。因而對于美國的電纜網(wǎng)絡(luò)，其頻譜的再分和德國不同。
在開頭所述的用于電纜網(wǎng)絡(luò)的放大器通常適用于特定類型的頻率再分。這是不利的，因為這意味著必須提供適用于在不同的國家、不同的電纜網(wǎng)絡(luò)中使用的放大器。此外，這種放大器的成本高，因為它們的元件例如在下行信道中的濾波器和放大元件必須和在上行信道中的這些元件分離。另一個實質(zhì)性的缺點在于，上行信道的帶寬比下行信道的帶寬窄得多，并且這不能被容易地改變。改變各個傳輸范圍的帶寬涉及大量的技術(shù)努力，尤其是頻率確定元件的更換。
圖2表示用于電纜網(wǎng)絡(luò)的一種已知的放大器的示例的實施例。其包括兩個用于下行信號和上行信號的幾乎完全分離的信號通路。下行輸入信號50借助于第一高通濾波器54被發(fā)送給下行放大器單元58。其輸出信號通過第二高通濾波器62發(fā)出，并從第二高通濾波器作為放大器的下行輸出信號66例如被發(fā)送給接收機例如在電纜網(wǎng)絡(luò)中的機頂盒。與此相反，例如來自機頂盒的上行輸入信號68通過第一低通濾波器64到下一個元件即上行放大器單元60。放大器60的輸出和第二低通濾波器56相連，第二低通濾波器把放大的信號以上行輸出信號52的形式發(fā)送給接收機例如電纜網(wǎng)絡(luò)中的分配器節(jié)點。
出于經(jīng)濟的原因，在這種放大器中，使下行和上行信道的元件適用于要被處理的信號的帶寬。結(jié)果，使得限制的頻率因而通帶是永久固定的，因而這種放大器只能用于極為特定類型的頻率再分。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種用于下行和上行信號的放大器，其可以適用于不同類型的頻率再分，而不需要精細的技術(shù)測量。
所述目的是通過具有在權(quán)利要求1給出的特征的放大器實現(xiàn)的。由從屬權(quán)利要求，可以明顯地看出這種放大器的優(yōu)選實施例。
本發(fā)明的基本構(gòu)思在于，被提供用于處理下行信號的放大器的元件至少部分地也用于上行信號。因為下行信號，尤其是在電纜網(wǎng)絡(luò)中，具有比上行信號大得多的帶寬，此外，還處于較高的頻率范圍內(nèi)，被提供用于處理下行信號的元件被相應(yīng)地設(shè)計，因而在原理上也適用于處理上行信號。特別是，用于下行信號的放大器單元一般是寬帶放大器，其可以有利地同樣用于放大上行信號。本發(fā)明使得能夠取消昂貴的元件，即用于上行信號的放大器單元。結(jié)果，構(gòu)成一種更經(jīng)濟的放大器，和用于下行和上行信號的常規(guī)的放大器相比，其需要較少的元件，同時保留了相同級別的功能。此外，按照本發(fā)明的放大器是靈活的，因而可以更容易地使之適用于頻率范圍內(nèi)的改變，例如改變的通帶。這些改變可以只通過改變?yōu)V波器來實現(xiàn)，使得它們的傳輸帶寬通過限制按照所需的修改調(diào)節(jié)的頻率來限定。
具體地說，本發(fā)明涉及一種放大器，尤其用于電纜網(wǎng)絡(luò)用于利用不同的頻帶傳輸?shù)南滦泻蜕闲行盘?，所述放大器包?第一和第二連接器，-用于下行和上行信號的公共放大器單元，-第一和第二下行信號濾波器，以及-第一和第二上行信號濾波器。
放大器單元的輸入端和第一下行信號濾波器的輸出端以及第一上行信號濾波器的輸出端相連，放大器單元的輸出端和第二下行信號濾波器的輸入端以及第二上行信號濾波器的輸入端相連；第一連接器和第二上行信號濾波器的輸出端以及第一下行信號濾波器的輸入端相連，而第二連接器和第二下行信號濾波器的輸出端以及第一上行信號濾波器的輸入端相連。這種放大器可以有利地用于例如已經(jīng)存在的電纜網(wǎng)絡(luò)中或新的電纜系統(tǒng)中，還可以用于光網(wǎng)絡(luò)中。
另外，下行信號和上行信號濾波器中的每個可以包括多個串聯(lián)與/或并聯(lián)的濾波器。在這種情況下，提供第一組濾波器用于構(gòu)成用于下行信號的至少一個串聯(lián)與/或并聯(lián)電路，并提供第二組濾波器用于構(gòu)成用于上行信號的至少一個串聯(lián)電路。即特定的信號方向不必和濾波器的特定類型相關(guān)。在原理上，可以連接任意組的濾波器，用于傳輸下行信號和上行信號。
所述放大器單元可以是一種帶寬放大器。其增益特性應(yīng)當包括含有用于下行和上行兩種信號的頻帶的頻率范圍。
在第一連接器和相鄰的電路元件之間，即在第二上行信號濾波器的輸出和第一下行信號濾波器的輸入之間，可以在電路中插入一個均衡器，以便使所述電路適用于和其相連的傳輸線，特別是同軸電纜。
因此在上行路由中可以連接一個附加的信號塊，可以在放大器單元的輸入和第一上行信號濾波器的輸出之間提供一個信號結(jié)合裝置。
還可以在電路中在放大器單元的輸入和信號結(jié)合裝置之間設(shè)置一個信號電平調(diào)節(jié)裝置，其例如用于調(diào)節(jié)上行信號的電平。優(yōu)選地，所述放大器處理電信號。另外，不過，其也可以處理光信號。
按照本發(fā)明的放大器的一種優(yōu)選的應(yīng)用是作為電纜網(wǎng)絡(luò)的一部分。同樣有利的是，按照本發(fā)明的放大器可用于光網(wǎng)絡(luò)中。


下面參照用于下行和上行信號的放大器的示例的實施例說明本發(fā)明，借助于

這些實施例，其中圖2表示在電纜網(wǎng)絡(luò)中的例如在現(xiàn)有技術(shù)中已知的用于下行和上行信號的放大器；而圖1表示按照本發(fā)明的用于下行和上行信號的放大器的示例的實施例。
關(guān)于圖2，參看在本說明的引言部分給出的說明。
具體實施例方式
圖1所示的放大器被設(shè)計用于電纜網(wǎng)絡(luò)。其包括第一連接器10，其用作下行信號的輸入和上行信號的輸出。連接器10和第一同軸電纜(未示出)相連，因此其可以和電纜網(wǎng)絡(luò)的分配器節(jié)點交換信號。均衡器12用于在可用于傳輸下行和上行信號的整個頻帶上線性化同軸電纜的幅值響應(yīng)。
下行信號從均衡器12通過第一高通濾波器28發(fā)送給寬帶放大器單元16的輸入端。第一高通濾波器28從接收的信號頻譜中濾出下行信號。因而，第一高通濾波器28的通帶基本上相應(yīng)于下行信號的頻率范圍。
在由寬帶放大器單元16放大下行信號之后，這些信號通過第二高通濾波器18濾波，并使之成為可為放大器的第二連接器20利用的信號。第二同軸電纜(未示出)和第二連接器20相連，這使得放大器例如能夠和與電纜網(wǎng)絡(luò)相連的終端裝置例如機頂盒或電纜調(diào)制解調(diào)器通信，或者和分配器節(jié)點或另一個放大器通信。
因而第二連接器20作為下行信號的輸出和上行信號的輸入。相應(yīng)地，借助于第二同軸電纜接收的信號頻譜借助于第二連接器20通過第一低通濾波器22被發(fā)送。這樣便濾波接收的上行信號并將其傳遞給信號結(jié)合裝置24。
信號結(jié)合裝置24用于把附加的信號或信號塊結(jié)合在上行信號流中。提供信號電平調(diào)節(jié)裝置26，其在電路中跟隨信號結(jié)合裝置24，用于調(diào)節(jié)上行信號的電平。優(yōu)選地，要借助于信號結(jié)合裝置24引入的信號是經(jīng)過頻譜轉(zhuǎn)換的信號塊，就其頻譜而言，其表示其全部的上行信號。結(jié)果，借助于例如在電纜網(wǎng)絡(luò)的終端站進行合適的再轉(zhuǎn)換，可以恢復(fù)附加的被結(jié)合信號的原始內(nèi)容。
考慮圖1所示的放大器是電纜網(wǎng)絡(luò)中的分配點的情況，將發(fā)生如下的事件。來自用戶端的上行信號到達這個分配點。因此，借助于信號結(jié)合裝置24，相同類型的信號可被結(jié)合在上行信號流中，而不影響來自用戶端的上行信號，要被結(jié)合的信號必須在頻率與/或時間上被移位。這可以在這里未示出的輔助裝置上實現(xiàn)。然后，進行過合適的時移或頻移的信號借助于信號結(jié)合裝置24被結(jié)合在上行信號流中，而對來自用戶端的上行信號無任何影響。然后，可以使用信號電平調(diào)節(jié)裝置26的一種用途，即，調(diào)節(jié)在放大器單元16的輸入端的上行信號的電平。
上行信號從信號電平調(diào)節(jié)裝置26被發(fā)送給寬帶放大器單元16的輸入端，在那里它們被放大，并借助于第二低通濾波器14被繼續(xù)發(fā)送給均衡器12。均衡器預(yù)校正其收到的放大的上行信號，使得它們成為能夠被在第一連接器10的元件利用的。然后，借助于第一同軸電纜，可以把上行信號發(fā)送給例如分配器節(jié)點或放大站(它們在圖中都未示出)。
標號表10第一連接器12均衡器14第二上行信號濾波器(第二低通濾波器)16放大器單元(寬帶放大器單元)18第二下行信號濾波器(第二高通濾波器)20第二連接器22第一上行信號濾波器(第一低通濾波器)24信號結(jié)合裝置26信號電平調(diào)節(jié)裝置28第一下行信號濾波器(第一高通濾波器)50下行輸入信號52上行輸出信號54第一高通濾波器56第二低通濾波器58下行放大器單元60上行放大器單元62第二高通濾波器64第一低通濾波器66下行輸出信號68上行輸入信號
權(quán)利要求
1.一種放大器，尤其用于下行和上行信號，尤其用于電纜網(wǎng)絡(luò)，其中所述信號利用不同的頻帶被傳輸，所述放大器包括-第一和第二連接器(10，20)，-用于下行和上行信號的公共放大器單元(16)，-第一和第二下行信號濾波器(18，28)，-第一和第二上行信號濾波器(14，22)，其中放大器單元(16)的輸入端和第一下行信號濾波器(28)的輸出端以及第一上行信號濾波器(22)的輸出端相連；放大器單元(16)的輸出端和第二下行信號濾波器(18)的輸入端以及第二上行信號濾波器(14)的輸入端相連；第一連接器(10)和第二上行信號濾波器(14)的輸出端以及第一下行信號濾波器(28)的輸入端相連；以及第二連接器(20)和第二下行信號濾波器(18)的輸出端以及第一上行信號濾波器(22)的輸入端相連。
2.如權(quán)利要求1所述的放大器，其特征在于，下行信號和上行信號濾波器(14，18，22，28)中的每個包括至少一個串聯(lián)與/或并聯(lián)的由多個濾波器構(gòu)成的電路，使得在所述至少一個串聯(lián)與/或并聯(lián)電路中提供第一組多個濾波器，用于下行信號，并在所述至少一個串聯(lián)與/或并聯(lián)電路中提供第二組多個濾波器，用于上行信號。
3.如前面的權(quán)利要求之一所述的放大器，其特征在于，所述放大器單元(16)是一種帶寬放大器單元。
4.如前面的權(quán)利要求之一所述的放大器，其特征在于，在第一連接器(10)和相鄰的電路元件之間，即在第二上行信號濾波器(14)的輸出和第一下行信號濾波器(28)的輸入之間，設(shè)置有一個均衡器(28)。
5.如前面的權(quán)利要求之一所述的放大器，其特征在于，在放大器單元(16)的輸入和第一上行信號濾波器(22)的輸出之間提供有一個信號結(jié)合裝置(24)，用于把附加的信號結(jié)合在上行信號流中。
6.如前面的權(quán)利要求之一所述的放大器，其特征在于，在電路中放大器單元(16)的輸入和信號結(jié)合裝置(24)之間包括一個信號電平調(diào)節(jié)裝置(26)。
7.如前面的權(quán)利要求之一所述的放大器，其特征在于，所述放大器處理電信號。
8.如前面的權(quán)利要求之一所述的放大器，其特征在于，所述放大器處理光信號。
9.如權(quán)利要求1-7之一所述的放大器在電纜網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用。
10.如權(quán)利要求1-6和8之一所述的放大器在光網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種放大器，尤其用于下行和上行信號，尤其用于電纜網(wǎng)絡(luò)，其中所述信號利用不同的頻帶被傳輸，所述放大器包括第一和第二連接器(10，20)，用于下行和上行信號的公共放大器單元(16)，第一和第二下行信號濾波器(18，28)，第一和第二上行信號濾波器(14，22)，其中放大器單元(16)的輸入端和第一下行信號濾波器(28)的輸出端以及第一上行信號濾波器(22)的輸出端相連；放大器單元(16)的輸出端和第二下行信號濾波器(18)的輸入端以及第二上行信號濾波器(14)的輸入端相連；第一連接器(10)和第二上行信號濾波器(14)的輸出端以及第一下行信號濾波器(28)的輸入端相連；以及第二連接器(20)和第二下行信號濾波器(18)的輸出端以及第一上行信號濾波器(22)的輸入端相連。
文檔編號H04L25/24GK1586047SQ02822571
公開日2005年2月23日 申請日期2002年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月5日
發(fā)明者雷納·施米特, 伯恩哈德·施塔沙伊特, 京特·維德拉 申請人:通用儀器公司