信號(hào)收發(fā)器及適應(yīng)性阻抗切換電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種信號(hào)收發(fā)器，包含有一連接器，用來接收一信號(hào)，一帶通濾波器，耦接于該連接器，用來過濾該信號(hào)，一前端模塊，用來解調(diào)該信號(hào)，以及一適應(yīng)性阻抗切換電路，耦接于該帶通濾波器及該前端模塊之間，用來切換該帶通濾波器及該前端模塊之間的一阻抗值。
【專利說明】信號(hào)收發(fā)器及適應(yīng)性阻抗切換電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明系指一種信號(hào)收發(fā)器及適應(yīng)性阻抗切換電路，尤指一種可于電力關(guān)閉狀態(tài)下，有效改善回波耗損(return loss)的信號(hào)收發(fā)器及適應(yīng)性阻抗切換電路。
【背景技術(shù)】
[0002]同軸電纜乙太網(wǎng)路(Ethernet over Coax, EoC)系乙太網(wǎng)路信號(hào)在同軸電纜上的一種傳輸技術(shù)，其目的在于利用現(xiàn)有有線電視的基礎(chǔ)設(shè)施連接網(wǎng)際網(wǎng)路或?qū)掝l數(shù)據(jù)傳輸，兼容現(xiàn)有的有線電視(或衛(wèi)星電視)廣播信號(hào)，達(dá)成同時(shí)在同一條同軸電纜上傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)的目的。其中，多媒體同軸電纜聯(lián)盟(Multimedia over Coax Alliance,MoCA)制定的多媒體網(wǎng)路標(biāo)準(zhǔn)具無瑕疵(glitch-free)串流媒體所需的高速及高服務(wù)品質(zhì)(QoS)功能等，透過現(xiàn)有同軸電纜，將信號(hào)送至每一用戶端，用戶端只需一信號(hào)收發(fā)器便可解調(diào)信號(hào)以取得服務(wù)內(nèi)容。
[0003]請(qǐng)參考圖1，圖1為習(xí)知一信號(hào)收發(fā)器10的示意圖。信號(hào)收發(fā)器10包含有一連接器100、一帶通濾波器(band-pass filter, BPF) 102及一前端模塊104。通常,信號(hào)收發(fā)器10以機(jī)上盒(set-top box，STB)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)。連接器100連接一同軸電纜，用來接收透過同軸電纜傳輸?shù)男盘?hào)，包含有符合多媒體同軸電纜聯(lián)盟的信號(hào)(以下稱MoCA信號(hào))。帶通濾波器(band-pass filter，BPF)102用來過濾信號(hào)，以濾出一頻帶范圍內(nèi)的信號(hào)。舉例來說，美國衛(wèi)星電視服務(wù)供應(yīng)商DIRECTV?提供的MoCA信號(hào)的頻帶范圍介于475MHz至625MHz之間。若只需保留此MoCA信號(hào)，則帶通濾波器102的濾波頻帶范圍應(yīng)設(shè)定為475MHz至625MHz。前端模塊104用以將通過帶通濾波器102的信號(hào)解調(diào)。一般而言，前端模塊104包含有傳輸接收器、功率放大器及衰減器等電路，且前端模塊104通常被整合于一積體電路(integratedcircuit, IC)內(nèi)。
[0004]請(qǐng)參考圖2A與圖2B，圖2A與圖2B分別為信號(hào)收發(fā)器10在電力開啟狀態(tài)下與在電力關(guān)閉狀態(tài)下，且在475MHz?625MHz的頻帶內(nèi)，接上連接器100的一同軸電纜(圖示未繪出)與連接器100之間的回波耗損的示意圖。比較圖2A與圖2B可知，在475MHz?625MHz的頻帶內(nèi)，信號(hào)收發(fā)器10于電力關(guān)閉狀態(tài)下的最小回波耗損接近7.6dB，小于信號(hào)收發(fā)器10于電力開啟狀態(tài)下的最小回波耗損(接近IldB)大約3.4dB。由上述可知,若信號(hào)收發(fā)器10操作于電力關(guān)閉狀態(tài)下，確實(shí)會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)效能變差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]因此，本發(fā)明的主要目的，即在于提供一種信號(hào)收發(fā)器及適應(yīng)性阻抗切換電路，于電力關(guān)閉狀態(tài)下，可有效增加回波耗損。
[0006]本發(fā)明揭露一種信號(hào)收發(fā)器，包含有一連接器，用來接收一信號(hào)；一帶通濾波器，耦接于該連接器，用來過濾該信號(hào)；一前端模塊，用來解調(diào)該信號(hào)；以及一適應(yīng)性阻抗切換電路，耦接于該帶通濾波器及該前端模塊之間，用來切換帶通濾波器及前端模塊之間的一阻抗值。[0007]此外，本發(fā)明還揭露了一種適應(yīng)性阻抗切換電路，用來切換一信號(hào)收發(fā)器內(nèi)一阻抗值，適應(yīng)性阻抗切換電路包含有:一輸入端，用來接收一信號(hào)；一輸出端，用來輸出所述的信號(hào)；一電壓輸入電路，用來提供一輸入電壓；一頻率諧振電路，耦接于所述的輸入端及所述的電壓輸入電路，用來調(diào)整所述的阻抗值；以及一偏壓電路，耦接于所述的輸入端、所述的電壓輸入電路及所述的頻率諧振電路連接的一節(jié)點(diǎn)與所述的輸出端之間，用來轉(zhuǎn)換所述的信號(hào)的一電壓值。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1為習(xí)知一信號(hào)收發(fā)器的示意圖。
[0009]圖2A為圖1的信號(hào)收發(fā)器于電力開啟狀態(tài)下，且在一特定頻帶內(nèi)，接上連接器的一同軸電纜與連接器之間的回波耗損的示意圖。
[0010]圖2B為圖1的信號(hào)收發(fā)器于電力關(guān)閉狀態(tài)下，且在一特定頻帶內(nèi)，接上連接器的一同軸電纜與連接器之間的回波耗損的示意圖。
[0011]圖3為本發(fā)明實(shí)施例一信號(hào)收發(fā)器的示意圖。
[0012]圖4A為圖3的適應(yīng)性阻抗切換電路的示意圖。
[0013]圖4B為圖3的適應(yīng)性阻抗切換電路中于切換器切換為導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)電流方向的示意圖。
[0014]圖4C為圖3的適應(yīng)性阻抗切換電路中于切換器切換為斷路狀態(tài)時(shí)電流方向的示意圖。
[0015]圖5A為圖3的信號(hào)收發(fā)器于電力開啟狀態(tài)下，且在一特定頻帶內(nèi)，帶通濾波器與前端模塊之間的回波耗損的示意圖。
[0016]圖5B為圖3的信號(hào)收發(fā)器于電力關(guān)閉狀態(tài)下，且在一特定頻帶內(nèi)，帶通濾波器與前端模塊之間的回波耗損的示意圖。
[0017]圖6A為圖3的信號(hào)收發(fā)器于電力開啟狀態(tài)下，且在一特定頻帶內(nèi)，接上連接器的一同軸電纜與連接器之間的回波耗損的示意圖。
[0018]圖6B為圖3的信號(hào)收發(fā)器于電力關(guān)閉狀態(tài)下，且在一特定頻帶內(nèi)，接上連接器的一同軸電纜與連接器之間的回波耗損的示意圖。
[0019]主要元件符號(hào)說明:
[0020]10,30信號(hào)收發(fā)器
[0021]100,300連接器
[0022]102、302帶通濾波器
[0023]104、306前端模塊
[0024]304適應(yīng)性阻抗切換電路
[0025]400輸入端
[0026]402輸出端
[0027]404電壓輸入電路
[0028]406頻率諧振電路
[0029]408偏壓電路
[0030]410電壓輸入端[0031]Vcc輸入電壓
[0032]Sff切換器
[0033]R1、R2、R3、R4電阻
[0034]C1、C2、C3電容
[0035]LI電感
[0036]D1、D2、D3開關(guān)
【具體實(shí)施方式】[0037]請(qǐng)參考圖3，圖3為本發(fā)明實(shí)施例一信號(hào)收發(fā)器30的示意圖。信號(hào)收發(fā)器30包含有一連接器300、一帶通濾波器302、一適應(yīng)性阻抗切換電路304及一前端模塊306。連接器300、帶通濾波器302、前端模塊306分別與習(xí)知信號(hào)收發(fā)器10的連接器100、帶通濾波器102、前端模塊104相同，在此不贅述。適應(yīng)性阻抗切換電路304耦接于帶通濾波器302及前端模塊306，用來切換帶通濾波器302及前端模塊306之間的阻抗值。
[0038]關(guān)于適應(yīng)性阻抗切換電路304的實(shí)施方式，請(qǐng)參考圖4A。適應(yīng)性阻抗切換電路304包含有一輸入端400、一輸出端402、一電壓輸入電路404、一頻率諧振電路406及一偏壓電路408。輸入端400耦接于帶通濾波器302，用來接收通過帶通濾波器302的信號(hào)。輸出端402耦接于前端模塊306，用來將通過帶通濾波器302的信號(hào)輸出至前端模塊306。電壓輸入電路404用來提供輸入電壓Vcc，其包含有電壓輸入端410、切換器SW及電阻Rl。其中，電壓輸入端410用來接收輸入電壓Vcc，切換器SW用來切換電壓輸入電路404的狀態(tài)，且電阻Rl耦接于切換器SW。頻率諧振電路406耦接于輸入端400及電壓輸入電路404，用來調(diào)整帶通濾波器302與前端模塊306之間的阻抗值。頻率諧振電路406包含有電阻R2、R3、電容C1、C2、C3、電感LI及開關(guān)D2、D3。偏壓電路408耦接于輸入端400、電壓輸入電路404及頻率諧振電路406連接的一節(jié)點(diǎn)與輸出端402之間，用來轉(zhuǎn)換信號(hào)的電壓值。偏壓電路408包含有電阻R4及開關(guān)Dl。上述開關(guān)D1、D2、D3較佳使用二極體來實(shí)現(xiàn)，而電阻R2的電阻值可根據(jù)連接至連接器300的一元件決定，例如可以是一同軸電纜。
[0039]圖4B及圖4C分別說明切換器SW切換為導(dǎo)通及斷路狀態(tài)時(shí)，適應(yīng)性阻抗切換電路304的電流方向。如圖4B所示，當(dāng)切換器SW切換為導(dǎo)通狀態(tài)(即電力開啟狀態(tài))時(shí)，開關(guān)Dl、D2、D3均為導(dǎo)通狀態(tài)，因此電流有兩方向(如箭號(hào)所示)，其一為流經(jīng)開關(guān)D1，另一為流經(jīng)電阻R2、開關(guān)D2、電容C2、開關(guān)D3至地端。電容C3可設(shè)計(jì)為使用較大的電容值，且電阻R3可設(shè)計(jì)為使用較大的電阻值，以避免產(chǎn)生電流逆流的情形。如圖4C所示，當(dāng)切換器SW切換為斷路狀態(tài)(即電力關(guān)閉狀態(tài))時(shí)，開關(guān)Dl、D2、D3均為不導(dǎo)通狀態(tài)，因此電流順著電阻R2、電感L1、電容Cl的方向至地端(如箭號(hào)所示)，也就是說，電阻R2、電感LI及電容Cl組成的路徑為短路(short circuit)狀態(tài)。
[0040]本發(fā)明實(shí)施例的適應(yīng)性阻抗切換電路304系一獨(dú)立電路，耦接于帶通濾波器302與前端模塊306之間。然而，應(yīng)注意的是，適應(yīng)性阻抗切換電路304另可與前端模塊306整合為一積體電路。
[0041]請(qǐng)參考圖5A與圖5B,圖5A與圖5B分別為信號(hào)收發(fā)器30在電力開啟狀態(tài)下與在電力關(guān)閉狀態(tài)下，且在475MHz~625MHz的頻帶內(nèi)，帶通濾波器302與前端模塊306之間的回波耗損的示意圖。比較圖5A與圖5B可知，在475MHz~625MHz的頻帶內(nèi)，信號(hào)收發(fā)器30于電力關(guān)閉狀態(tài)下的最小回波耗損接近20dB，大于信號(hào)收發(fā)器30于電力開啟狀態(tài)下的最小回波耗損(接近IldB)大約9dB。由上述可知，信號(hào)收發(fā)器30操作于電力關(guān)閉狀態(tài)下，帶通濾波器302與前端模塊306之間的回波耗損將提升。
[0042]請(qǐng)參考圖6A與圖6B，圖6A與圖6B分別為信號(hào)收發(fā)器30在電力開啟狀態(tài)下與在電力關(guān)閉狀態(tài)下，且在475MHz?625MHz的頻帶內(nèi)，接上連接器300的一同軸電纜(圖示未繪出)與連接器300之間的回波耗損的示意圖。比較圖6A與圖6B可知，在475MHz?625MHz的頻帶內(nèi)，信號(hào)收發(fā)器30于電力關(guān)閉狀態(tài)下的最小回波耗損接近11.5dB，大于信號(hào)收發(fā)器30于電力開啟狀態(tài)下的最小回波耗損(接近IldB)大約0.5dB。由上述可知，當(dāng)信號(hào)收發(fā)器30操作于電力關(guān)閉狀態(tài)下，帶通濾波器302與前端模塊306之間的回波耗損可維持在操作于電力開啟狀態(tài)的最小回波耗損之上。
[0043]應(yīng)注意的是，上述圖5B及圖6B僅繪示在475MHz?625MHz的頻帶內(nèi)，信號(hào)收發(fā)器30于電力關(guān)閉狀態(tài)下的最小回波耗損可有效增加。在本領(lǐng)域中具通常知識(shí)者當(dāng)可根據(jù)不同頻帶調(diào)整各元件的特性，使在不同頻帶范圍內(nèi)的最小回波耗損可有效增加。
[0044]習(xí)知信號(hào)收發(fā)器于電力關(guān)閉狀態(tài)下，回波耗損會(huì)降低，導(dǎo)致系統(tǒng)效能變差。相較之下，本發(fā)明的信號(hào)收發(fā)器透過適應(yīng)性阻抗切換電路，可于電力關(guān)閉狀態(tài)下，切換帶通濾波器與前端模塊之間的阻抗，進(jìn)而有效改善回波耗損。
[0045]綜上所述，本發(fā)明的信號(hào)收發(fā)器可于電力關(guān)閉狀態(tài)下，有效改善回波耗損，進(jìn)而提升系統(tǒng)效能。
[0046]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明權(quán)利要求范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種信號(hào)收發(fā)器，其特征在于，所述的信號(hào)收發(fā)器包含有: 一連接器，用來接收一信號(hào)； 一帶通濾波器，耦接于所述的連接器，用來過濾所述的信號(hào)； 一前端模塊，用來解調(diào)所述的信號(hào)；以及 一適應(yīng)性阻抗切換電路，耦接于所述的帶通濾波器及所述的前端模塊之間，用來切換所述的帶通濾波器及所述的前端模塊之間的一阻抗值。
2.如權(quán)利要求1所述的信號(hào)收發(fā)器，其特征在于，所述的適應(yīng)性阻抗切換電路包含有: 一輸入端，耦接于所述的帶通濾波器，用來接收所述的信號(hào)； 一輸出端，耦接于所述的前端模塊，用來輸出所述的信號(hào)至所述的前端模塊； 一電壓輸入電路，用來提供一輸入電壓； 一頻率諧振電路，耦接于所述的輸入端及所述的電壓輸入電路，用來調(diào)整所述的阻抗值；以及 一偏壓電路，耦接于所述的輸入端、所述的電壓輸入電路及所述的頻率諧振電路連接的一節(jié)點(diǎn)與所述的前端模塊之間，用來轉(zhuǎn)換所述的信號(hào)的一電壓值。
3.如權(quán)利要求2所述的信號(hào)收發(fā)器，其特征在于，所述的電壓輸入電路包含有: 一電壓輸入端，用來接收所述的輸入電壓； 一切換器，耦接于所述的電壓輸入端，用來切換所述的電壓輸入電路的一狀態(tài)；以及 一第一電阻，稱接于所述的切換器。
4.如權(quán)利要求2所述的信號(hào)收發(fā)器，其特征在于，所述的頻率諧振電路包含有: 一第二電阻，其一端耦接于所述的電壓輸入電路及所述的輸入端； 一電感，其一端耦接于所述的第二電阻； 一第一電容，其一端稱接于所述的電感； 一第一開關(guān)，其一端耦接于所述的第二電阻及所述的電感之間； 一第二電容，其一端稱接于所述的第一開關(guān)； 一第二開關(guān)，其一端耦接于所述的第二電容；以及 一第三電容，其一端耦接于所述的電感及所述的第一電容之間，且其另一端耦接于所述的第二電容及所述的第二開關(guān)之間。
5.如權(quán)利要求4所述的信號(hào)收發(fā)器，其特征在于，所述的信號(hào)收發(fā)器另包含有: 一第三電阻，并聯(lián)于所述的第二電容。
6.如權(quán)利要求4所述的信號(hào)收發(fā)器，其特征在于，所述的第二電阻的一電阻值系根據(jù)連接于所述的連接器的一元件決定。
7.如權(quán)利要求2所述的信號(hào)收發(fā)器，其特征在于，所述的偏壓電路包含有: 一第三開關(guān)；以及 一第四電阻，耦接于所述的第三開關(guān)及所述的輸出端之間。
8.—種適應(yīng)性阻抗切換電路，用來切換一信號(hào)收發(fā)器內(nèi)一阻抗值，其特征在于，所述的適應(yīng)性阻抗切換電路包含有: 一輸入端，用來接收一信號(hào)； 一輸出端，用來輸出所述的信號(hào)； 一電壓輸入電路，用來提供一輸入電壓；一頻率諧振電路，耦接于所述的輸入端及所述的電壓輸入電路，用來調(diào)整所述的阻抗值；以及 一偏壓電路，耦接于所述的輸入端、所述的電壓輸入電路及所述的頻率諧振電路連接的一節(jié)點(diǎn)與所述的輸出端之間，用來轉(zhuǎn)換所述的信號(hào)的一電壓值。
9.如權(quán)利要求8所述的適應(yīng)性阻抗切換電路，其特征在于，所述的電壓輸入電路包含有: 一電壓輸入端，用來接收所述的輸入電壓； 一切換器，耦接于所述的電壓輸入端，用來切換所述的電壓輸入電路的一狀態(tài)；以及 一第一電阻，稱接于所述的切換器。
10.如權(quán)利要求8所述的適應(yīng)性阻抗切換電路，其特征在于，所述的頻率諧振電路包含有: 一第二電阻，其一端耦接于所述的電壓輸入電路及所述的輸入端； 一電感，其一端耦接于所述的第二電阻； 一第一電容，其一端稱接于所述的電感； 一第一開關(guān)，其一端耦接于所述的第二電阻及所述的電感之間； 一第二電容，其一端稱接于所述的第一開關(guān)； 一第二開關(guān)，其一端耦接于所述的第二電容；以及 一第三電容，其一端耦接于所述的電感及所述的第一電容之間，且其另一端耦接于所述的第二電容及所述的第二開關(guān)之間。
11.如權(quán)利要求10所述的適應(yīng)性阻抗切換電路，其特征在于，所述的適應(yīng)性阻抗切換電路另包含有: 一第三電阻，并聯(lián)于所述的第二電容。
12.如權(quán)利要求10所述的適應(yīng)性阻抗切換電路，其特征在于，所述的第二電阻的一電阻值系根據(jù)連接于所述的信號(hào)收發(fā)器的一元件決定。
13.如權(quán)利要求8所述的適應(yīng)性阻抗切換電路，其特征在于，所述的偏壓電路包含有: 一第三開關(guān)；以及 一第四電阻，耦接于所述的第三開關(guān)及所述的輸出端之間。
【文檔編號(hào)】H04B1/40GK103580712SQ201210271160
【公開日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2012年8月1日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月1日
【發(fā)明者】呂正雄, 黃宜勤, 邢瓊雯 申請(qǐng)人:啟碁科技股份有限公司