KR20030009660A - Single conversion cable modem tuner of single package - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 케이블 모뎀 박스에 관한 것으로, 특히 싱글 컨버전 방식이 적용된 케이블 모뎀 튜너에서, 다운스트립 및 업스트림 회로부들을 통합하여 하나의 샤시에 내장하여 제작함으로서, 외부 잡음으로부터 차단기능을 강화시키고, 설계 및 작업의 편리성을 확보할 수 있는 단일 패키지의 싱글 컨버전 케이블 모뎀 튜너에 관한 것이다.The present invention relates to a cable modem box, in particular, in a cable modem tuner with a single conversion method, by integrating downstrip and upstream circuit parts into a single chassis to enhance shielding from external noise, and to design and work. A single-conversion cable modem tuner in a single package to ensure the convenience of.
일반적으로, 케이블 모뎀(일명, 케이블 모뎀 박스)은 PC에 장착되고 인터넷 접속 케이블에 연결되어 PC에서 사용자가 인터넷에 접속할 수 있도록 하는데, 이러한 케이블 모뎀은 PC에 사용될 수 있고, 또한 TV나 VTR등과 같은 인터넷 접속을 원하는 시스템 또는 장치에 사용될 수 있으며, 이러한 케이블 모뎀 박스는 인터넷 접속케이블 및 PC에 접속하기 위한 케이블 및 PC 접속부를 포함하고 있고, 이 케이블 접속부에 접속된 케이블 모뎀 튜너와, 상기 PC 접속부와 케이블 모뎀 튜너에 접속되어 이 케이블 모뎀 튜너를 비롯하여 전체 동작을 제어하는 제어부를 포함하며, 그리고, 주 메모리 및 부 메모리를 포함하고 있다. 이와 같은 케이블 모뎀 튜너는 상기 제어부의 제어에 따라 인터넷상의 임의 사이트에 데이타를 업로드하는 과정인 업스트림 (up stream), 또는 인터넷상의 임의 사이트로부터 데이타를 다운로드하는 과정인 다운스트립(down stream)을 수행한다.In general, a cable modem (aka cable modem box) is mounted on a PC and connected to an Internet connection cable that allows the user to access the Internet from a PC. These cable modems can be used with a PC, and can also be used with a TV or VTR. It can be used for a system or apparatus that wants an internet connection, and such a cable modem box includes an internet connection cable and a cable for connecting to a PC and a PC connection, and a cable modem tuner connected to the cable connection, It is connected to a cable modem tuner and includes a control unit for controlling the overall operation including the cable modem tuner, and includes a main memory and a secondary memory. The cable modem tuner performs upstream, which is a process of uploading data to an arbitrary site on the Internet, or a downstream, which is a process of downloading data from an arbitrary site on the Internet, under the control of the controller. .
도1은 종래의 케이블 모뎀 박스의 구성도로서, 도 1을 참조하면, 종래의 케이블 모뎀 박스는 중간 허브 또는 서비스 오퍼레이터(SO)등과 같은 케이블 모뎀 터미네이션 시스템(Cable Modem Termination System:CMTS)에서 인터넷 접속케이블에 접속되어 다운스트립 및 업스트림 을 수행하는 케이블 모뎀 튜너(10)와, 상기 케이블 모뎀 튜너(10)의 출력신호를 대역통과시키는 쏘필터(21)와, 이 쏘필터(21)의 출력신호를 증폭하는 IF 증폭 IC(22)와, 케이블 모뎀 가입자의 데이타가 변조부(미도시)에서 변조되고, 이 변조된 디지털 신호를 밸란스드 입력단으로 입력받아 이 신호에 대한 이득을 조절하는 업스트림 증폭 IC(23)와, 그리고, 업스트림 증폭 IC(23)의 밸란스드 출력을 출력단에 임피던스 매칭시키는 발룬트랜스(24)를 포함하고 있다.1 is a block diagram of a conventional cable modem box. Referring to FIG. 1, a conventional cable modem box is connected to an Internet in a cable modem termination system (CMTS) such as an intermediate hub or a service operator (SO). A cable modem tuner 10 connected to the cable to perform downstrip and upstream, a saw filter 21 for band-passing the output signal of the cable modem tuner 10, and an output signal of the saw filter 21; IF amplification IC 22 for amplifying and upstream amplification IC for data of cable modem subscriber is modulated by a modulator (not shown), and the modulated digital signal is input to a balanced input stage to adjust the gain for the signal. And a balun transformer 24 for impedance matching the balanced output of the upstream amplifier IC 23 to the output terminal.
상기 케이블 모뎀 튜너(10)는 중간 허브 또는 서비스 오퍼레이터(SO)등과 같은 케이블 모뎀 터미네이션 시스템(Cable Modem Termination System:CMTS)에서 인터넷 접속케이블을 통해 다운된 수신신호를 통과시키는 고역통과필터(11)와, 이 고역통과필터(11)의 출력신호를 증폭하는 증폭기(12)와, 이 증폭기(12)의 출력신호를 가변동조 및 증폭하는 싱글 컨버전 튜너부(13)와, 이 싱글 컨버전 튜너부(13)와, 업스트림 신호를 저역통과시키는 저역통과필터(14)를 포함하고 있다. 여기서, 상기 싱글 컨버전 튜너부(13)는 입력받은 신호에 대한 채널동조를 수행하여 중간주파신호를 출력하도록 구성된다.The cable modem tuner 10 includes a high pass filter 11 for passing down a received signal through an internet connection cable in a cable modem termination system (CMTS) such as an intermediate hub or a service operator (SO). An amplifier 12 for amplifying the output signal of the high pass filter 11, a single conversion tuner 13 for variable tuning and amplifying the output signal of the amplifier 12, and the single conversion tuner 13 And a low pass filter 14 for low passing the upstream signal. Here, the single conversion tuner unit 13 is configured to perform channel tuning on the input signal to output the intermediate frequency signal.
그러나, 이와 같은 종래의 싱글 타입으로 이루어지는 종래의 케이블 모뎀 튜너는 포함하고 있는 각 구성부품 또는 회로들이 각각 서로 독립적인개별부품(Discrete element) 형태로 이루어져 있다. 이에 따라, 품질의 균일성을 확보하기가 어렵고, 많은 수작업 공정이 포함되므로 생산성을 저하시키는 문제점이 있었다. 이에 따라, 이러한 케이블 모뎀 튜너는 제품별 특성 편차를 줄여 품질의 균일성이 확보되어야 하고, 생산라인의 수작업을 줄여 생산성이 향상되도록 개발되어야 할 필요성이 있다.However, the conventional cable modem tuner of the conventional single type is composed of discrete elements in which each component or circuits included are independent of each other. As a result, it is difficult to ensure uniformity of quality, and many manual processes are included, thereby reducing the productivity. Accordingly, such a cable modem tuner needs to be developed to reduce product-specific characteristic variations to ensure uniformity of quality and to improve productivity by reducing manual labor of the production line.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 따라서, 본 발명의 목적은 싱글 컨버전 방식이 적용된 케이블 모뎀 튜너에서, 다운스트립 및 업스트림 회로부들을 통합하여 하나의 샤시에 내장하여 제작함으로서, 외부 잡음으로부터 차단기능을 강화시키고, 설계 및 작업의 편리성을 확보할 수 있는 단일 패키지의 싱글 컨버전 케이블 모뎀 튜너를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and therefore, an object of the present invention is to provide an external noise by integrating downstrip and upstream circuits into a single chassis in a cable modem tuner to which a single conversion method is applied. It provides a single-conversion cable modem tuner in a single package that provides enhanced isolation from the design and ease of design and operation.
도1은 종래의 케이블 모뎀의 구성도이다.1 is a block diagram of a conventional cable modem.
도 2는 본 발명에 따른 케이블 모뎀의 구성도이다.2 is a block diagram of a cable modem according to the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
100 : 케이블 모뎀 튜너110 : 고역통과필터100: cable modem tuner 110: high pass filter
120 : 증폭부130 : 싱글 컨버전 튜너부120: amplification unit 130: single conversion tuner unit
131 : 제1 스위치132 : UHF 동조부131: first switch 132: UHF synchronization unit
133 : VHF-H 동조부134 : VHF-L 동조부133: VHF-H tuning unit 134: VHF-L tuning unit
135 : 제1 스위치136 : 믹서/PLL 부135: first switch 136: mixer / PLL unit
140 : 업스트림 증폭IC140: Upstream Amplification IC
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 기술적인 수단으로써, 본 발명의 케이블 모뎀 튜너는 싱글 컨버전 케이블 모뎀 튜너에 있어서, 인터넷 접속케이블을 통해 다운된 수신신호를 통과시키는 고역통과필터; 상기 고역통과필터의 출력신호를 증폭하는 증폭기; 상기 증폭기의 출력신호에 대해 채널별 가변동조 및 튜닝하는 싱글 컨버전 튜너부; 변조된 디지털 신호를 밸란스드 입력단으로 입력받아 이 신호에 대한 이득을 조절하는 업스트림 증폭IC; 상기 업스트림 증폭IC의 밸란스드 출력을 출력단에 임피던스 매칭시키는 발룬트랜스; 및 상기 발룬트랜스의 출력을 저역통과시키는 저역통과필터를 구비하며, 이와 같은 구성요소를 하나의 샤시에 내장시켜 단일 패키지로 제작한 것을 특징으로 한다.As a technical means for achieving the above object of the present invention, the cable modem tuner of the present invention, a single conversion cable modem tuner, the high pass filter for passing down the received signal through the Internet connection cable; An amplifier for amplifying the output signal of the high pass filter; A single conversion tuner unit for variable tuning and tuning channel for the output signal of the amplifier; An upstream amplification IC that receives a modulated digital signal through a balanced input stage and adjusts a gain of the signal; A balun transformer for impedance matching the balanced output of the upstream amplification IC to an output terminal; And a low pass filter for low-passing the output of the balun transformer, wherein the components are built into one chassis and manufactured in a single package.
이하, 본 발명에 따른 단일 패키지의 싱글 컨버전 케이블 모뎀 튜너에 대해서 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a single conversion cable modem tuner of a single package according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 따른 단일 패키지의 싱글 컨버전 케이블 모뎀 튜너는 하나의 샤시에 내장하여 단일 패키지로 제작함으로서, 본 발명의 튜너가 적용되는 케이블 모뎀 박스에 대한 제작성을 향상시키고, 패키지화 됨에 따라 외부 잡음으로부터 영향이 차단되므로 이에 따른 성능을 향상시키도록 하는 것이다.The single-conversion cable modem tuner of a single package according to the present invention is built into a single chassis and manufactured in a single package, thereby improving the manufacturability of the cable modem box to which the tuner of the present invention is applied and, as packaged, influences from external noise. This block is intended to improve performance accordingly.
도 2는 본 발명에 따른 케이블 모뎀의 구성도로서, 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 싱글 컨버전 케이블 모뎀 튜너는 인터넷 접속케이블을 통해 다운된 수신신호를 통과시키는 고역통과필터(110)와, 상기 고역통과필터(110)의 출력신호를 증폭하는 증폭기(120)와, 상기 증폭기(120)의 출력신호에 대해 채널별 가변동조 및 튜닝하는 싱글 컨버전 튜너부(130)와, 변조된 디지털 신호를 밸란스드 입력단으로 입력받아 이 신호에 대한 이득을 조절하는 업스트림 증폭IC(140)와, 상기 업스트림 증폭IC(140)의 밸란스드 출력을 출력단에 임피던스 매칭시키는 발룬트랜스(150); 및 상기 발룬트랜스(150)의 출력을 저역통과시키는 저역통과필터(160)를 구비하며,이와 같은 구성요소를 하나의 샤시에 내장시켜 단일 패키지로 제작한다.2 is a block diagram of a cable modem according to the present invention, referring to FIG. 2, a single conversion cable modem tuner according to the present invention includes a high pass filter 110 for passing down a received signal through an Internet connection cable; An amplifier 120 for amplifying the output signal of the high pass filter 110, a single conversion tuner 130 for variable tuning and tuning for each channel with respect to the output signal of the amplifier 120, and a modulated digital signal. An upstream amplification IC 140 that is input to a balanced input stage and adjusts a gain for the signal, and a balun transformer 150 that impedance-matches the balanced output of the upstream amplification IC 140 to an output stage; And a low pass filter 160 which low-passes the output of the balun transformer 150, and fabricates such a component into one chassis to produce a single package.
상기 싱글 컨버전 튜너부(130)는 제1 스위칭신호에 따라 입력단자를 제1,제2 및 제3 출력단자중 하나에 접속시키는 제1 스위치(131)와, 상기 제1 스위치(131)의 제1 출력단자에 접속하고, 이 제1 출력단자를 통한 신호를 UHF대역으로 통과 및 증폭하는 UHF 동조부(132)와, 상기 제1 스위치(131)의 제2 출력단자에 접속하고, 이 제2 출력단자를 통한 신호를 VHF-H대역으로 통과 및 증폭하는 VHF-H 동조부(133)와, 상기 제1 스위치(131)의 제3 출력단자에 접속하고, 이 제3 출력단자를 통한 신호를 VHF-L대역으로 통과 및 증폭하는 VHF-L 동조부(134)와, 제2 스위칭신호에 따라 VHF-H 동조부(133)에 접속된 입력단자와 VHF-L 동조부(134)에 접속된 입력단자중 하나를 선택하여 출력단자에 접속하는 제2 스위치(135) 및 믹서/PLL 부(136)를 포함한다.The single conversion tuner 130 includes a first switch 131 for connecting an input terminal to one of first, second and third output terminals according to a first switching signal, and a first switch 131. And a second output terminal of the first switch 131 and a UHF tuning unit 132 for connecting and outputting the signal through the first output terminal to the UHF band. A VHF-H tuner 133 for passing and amplifying a signal through the output terminal to the VHF-H band, and a third output terminal of the first switch 131, and connecting the signal through the third output terminal. A VHF-L tuner 134 for passing and amplifying the VHF-L band, and an input terminal connected to the VHF-H tuner 133 and a VHF-L tuner 134 according to a second switching signal. And a second switch 135 and a mixer / PLL section 136 for selecting one of the input terminals and connecting it to the output terminal.
상기 믹서/PLL 부(136)는 제어신호(SDA,SCL)에 따라 제1 및 제2 스위칭신호를 제공함과 동시에 제1 및 제2 발진주파수의 위상을 제어하는 PLL부와, 상기 UHF 동조부(132)의 출력신호를 IF신호로 변환하는 제1 주파수변환기와, 상기 제2 스위치(135)에 의해 선택된 신호를 IF신호로 변환하는 제2 주파수변환기를 포함한다.The mixer / PLL unit 136 provides a first and second switching signals according to control signals SDA and SCL and simultaneously controls a phase of the first and second oscillation frequencies, and the UHF tuning unit ( And a second frequency converter for converting the output signal of 132 into an IF signal, and a second frequency converter for converting the signal selected by the second switch 135 into an IF signal.
이와 같은 본 발명에 따른 싱글 컨버전 케이블 모뎀 튜너에 대한 다운스트립 과정을 도 2를 참조하여 설명한다.Such a downstrip process for the single conversion cable modem tuner according to the present invention will be described with reference to FIG.
먼저, 케이블 모뎀 터미네이션 시스템(Cable Modem Termination System:CMTS)등으로부터 인터넷 접속 케이블을 통해 다운된 수신신호가 싱글 컨버전 케이블 모뎀 튜너(100)에 입력되면, 이 입력신호중 수신대역(80-860MHz)이 고역통과필터(110)에 의해 고역통과되고, 이 고역통과된 신호는 저잡음 증폭기(120)에 의해 저잡음으로 증폭된후 싱글 컨버전 튜너부(130)로 제공되며, 이 싱글 컨버전 튜너부(130)의 믹서/PLL 부(136)가 제어신호(SDA,SCL)에 따라 제1 및 제2 스위칭신호를 제공함과 동시에 제1 및 제2 발진주파수의 위상을 제어한다.First, when a received signal downloaded from a cable modem termination system (CMTS) or the like through the Internet connection cable is input to the single conversion cable modem tuner 100, the reception band (80-860 MHz) of the input signals is high frequency. High pass by the pass filter 110, the high pass signal is amplified to low noise by the low noise amplifier 120, and then provided to the single conversion tuner 130, the mixer of the single conversion tuner 130 The / PLL unit 136 controls the phases of the first and second oscillation frequencies while providing the first and second switching signals according to the control signals SDA and SCL.
이에 따라 싱글 컨버전 튜너부(130)의 제1 스위치(131)는 제1 스위칭신호에 따라 입력단자를 제1,제2 및 제3 출력단자중 하나에 접속시키고, 이 제1 스위치(131)의 스위칭 동작에 따라 입력단자를 통해 입력된 신호는 제1,제2 및 제3 출력단자에 각각 접속된 UHF 동조부(132), VHF-H 동조부(133) 및 VHF-L 동조부(134)중 하나에 입력되어 채널동조 및 증폭된다. 이후 믹서/PLL 부(136)의 제1 주파수변환기 또는 제2 주파수변환기에서 IF신호로 변환되어 출력된다.Accordingly, the first switch 131 of the single conversion tuner unit 130 connects the input terminal to one of the first, second and third output terminals in accordance with the first switching signal. The signal input through the input terminal according to the switching operation is UHF tuning unit 132, VHF-H tuning unit 133 and VHF-L tuning unit 134 connected to the first, second and third output terminals, respectively It is input to one of the channels to be tuned and amplified. Thereafter, the first frequency converter or the second frequency converter of the mixer / PLL unit 136 is converted into an IF signal and output.
그리고, 상기 업스트림 증폭IC(140)는 밸란스드 송신단(TX+,TX-)을 통한 송신신호를 증폭하는 제1 송신 증폭기(142)와, 상기 제1 증폭기(142)의 출력신호에 대한 이득을 이득 제어데이타(SDA1)에 따라 감쇄시키는 이득감쇄기(144)와, 상기 이득감쇄기(144)의 출력신호를 송신 인에이블신호(TXIN)에 따라 증폭하는 제2 송신증폭기(146)를 포함한다.In addition, the upstream amplification IC 140 may include a first transmission amplifier 142 that amplifies a transmission signal through the balanced transmission stages TX + and TX- and a gain of an output signal of the first amplifier 142. A gain attenuator 144 that attenuates according to the gain control data SDA1, and a second transmission amplifier 146 that amplifies the output signal of the gain attenuator 144 according to the transmit enable signal TXIN.
이와 같은 업스트림 증폭IC(140)가 상기 회로들과 함께 하나의 샤시에 내장되어 하나의 패키지로 제작되는데, 본 발명에 의해 업스트림 증폭IC(140)가 하나의 샤시에 내장되어 하나의 패키지로 제작됨에 따라, 외부 잡음으로부터의 악영향이 차단되고, 또한 관련 제품 제작작업이 간편화되는 것이다. 도 2를 참조하여 본 발명의 싱글 컨버전 케이블 모뎀 튜너의 업스트림 동작과정을 설명한다.Such an upstream amplification IC 140 is built in one chassis together with the circuits, and manufactured in one package. According to the present invention, the upstream amplification IC 140 is built in one chassis and manufactured in one package. Thus, adverse effects from external noise are blocked, and related product manufacturing operations are simplified. Referring to Figure 2 describes the upstream operation of the single conversion cable modem tuner of the present invention.
우선, 송신 신호에 대한 이득을 업스트림 증폭IC(140)가 주소데이타(AS1), 클럭데이타(SCL1) 및 이득 제어데이타(SDA1)에 따라 조절하고, 이 조절된 송신신호는 발룬트랜스(150)에 의해 임피던스 매칭된후, 대략, 5-42MHz의 저역통과필터(160)를 통해서 상기 고주파 입력단으로 제공되어 인터넷 접속케이블을 통해 상기 케이블 모뎀 터미네이션 시스템으로 제공된다.First, the gain for the transmission signal is adjusted by the upstream amplification IC 140 according to the address data AS1, the clock data SCL1, and the gain control data SDA1, and the adjusted transmission signal is applied to the balun transformer 150. After impedance matching, it is provided to the high frequency input terminal through a low pass filter 160 of approximately 5-42 MHz and to the cable modem termination system via an internet connection cable.
상기 업스트림 증폭IC(140)의 동작에 대해서 구체적으로 설명하면, 밸란스드 송신단(TX+,TX-)을 통한 송신신호는 제1 송신 증폭기(142)에 의해 증폭된후, 이득감쇄기(144)에서 클럭신호(SCL1)에 동기되어 이득 제어데이타(SDA1)에 따라 감쇄되며, 이후 제2 송신 증폭기(146)에서 증폭되어 상기 저역통과필터(160)로 제공된다. 여기서, 상기 제2 송신 증폭기(146)는 송신 인에이블신호(TXIN)에 따라 동작한다.The operation of the upstream amplifier IC 140 will be described in detail. After the transmission signal through the balanced transmitters TX + and TX- is amplified by the first transmission amplifier 142, the gain attenuator 144 The signal is attenuated according to the gain control data SDA1 in synchronization with the clock signal SCL1, and then amplified by the second transmission amplifier 146 and provided to the low pass filter 160. Here, the second transmit amplifier 146 operates according to the transmit enable signal TXIN.
전술한 바와 같은 본 발명의 싱글 컨버전 케이블 모뎀 튜너은 다운 스트림과 업스트림을 효율적으로 수행하는데, 이러한 케이블 모뎀 튜너에 의하면, 성능의 향상은 물론 제작성을 향상시킬 수 있으며, 이와 같은 케이블 모뎀 튜너는 케이블 모뎀 또는 케이블 모뎀 박스에 적용되며, 또한, 디지털 위성 수신기, 케이블 셋탑박스, TV 및 VTR등을 비롯하여 인터넷 접속 케이블을 통해 인터넷 접속을 필요로 하는 시스템 또는 장치에 적용될 수 있다.As described above, the single-conversion cable modem tuner of the present invention efficiently performs downstream and upstream. According to the cable modem tuner, the performance of the cable modem tuner can be improved as well as the productivity. Or a cable modem box, and may also be applied to systems or devices requiring internet access via an internet connection cable, including digital satellite receivers, cable set-top boxes, TVs and VTRs.
이상의 설명은 본 발명의 일실시예에 대한 설명에 불과하며, 본 발명은 그 구성의 범위내에서 다양한 변경 및 개조가 가능하다.The above description is only a description of one embodiment of the present invention, the present invention is capable of various changes and modifications within the scope of the configuration.
상술한 바와같은 본 발명에 따르면, 싱글 컨버전 방식이 적용된 케이블 모뎀 튜너에서, 다운스트립 및 업스트림 회로부들을 통합하여 하나의 샤시에 내장하여 제작함으로서, 외부 잡음으로부터 차단기능을 강화시키고, 설계 및 작업의 편리성을 확보할 수 있는 특별한 효과가 있는 것이다.According to the present invention as described above, in the cable modem tuner to which the single conversion method is applied, by integrating the downstrip and upstream circuit parts into a single chassis to enhance the shielding from external noise, it is easy to design and work There is a special effect to ensure the castle.
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