CN102292987A - Rf电路模块和面板 - Google Patents

Abstract

本文公开了射频信号分配模块和用于容置这种模块的面板。一个模块包括具有前部和后部的壳体，射频信号输入连接位于该壳体的后部上，以及多个射频信号输出连接位于该壳体的后部上。该模块还包括在该壳体内的分离器，该分离器将射频信号输入连接连接到多个射频信号输出连接。某些模块包括连接到多个射频信号输出连接中的一个射频信号输出连接的有源衰减组件，并且该有源衰减组件提供对多个射频信号输出连接中的一个射频信号输出连接的可编程的衰减。其它模块包括在壳体上的数据端口，其中该数据端口被配置为将关于该模块中的射频信号的信息传输给远离该模块的计算系统。

Description

RF电路模块和面板

相关申请的交叉引用

本申请在2010年1月6日，以美国国家公司ADC电信公司作为除美国之外的所有指定国的申请人的名义，以及以突尼斯公民Anis Khemakhem、美国公民Steven M.Swam、美国公民Jeffery Louis Peters、美国公民NasserPooladian和美国公民James W.Stansbury仅作为指定国为美国的申请人的名义作为PCT国际专利申请进行了提交，并且本申请要求享受于2009年1月6日提交的美国临时专利申请No.61/142,817的优先权。

技术领域

概括地说，本发明涉及诸如宽带射频网络之类的射频通信系统。具体而言，本发明涉及射频电路模块和面板。

背景技术

在电信网络中，在从前端到客户的同轴导体上携带宽带射频(RF)信号。在前端处，从包括天线、卫星、光纤和其它介质源的多个源接收信号。以多种方式对通常在5MHz到1GHz范围内的这些信号进行路由。例如，可以将所接收的RF信号进行组合、分离、转向、以及加在一起以形成来自多个不同的源(例如，不同的网络或设备)的复合信号。

为了实现所期望的RF信号管理，前端通常包括RF分配设备，该分配设备包括用于对信号进行修改的多个模块。例如，为了能够对系统进行充分调谐(tune)，提供衰减器等以将信号衰减到期望的电平是令人满意的。此外，由于宽带RF信号是在一段电缆上携带的，因此与信号的低频范围相比，可以对该信号的高频范围衰减更多。因此，使用均衡器来将该信号修改为在其整个频率范围具有某个电平强度(level intensity)。

经常地，通过使用插入器件(例如，衰减器或者均衡器)来完成调谐。在美国专利No.6,289,210中公开了包括插入器件的示例性系统。通常，这种插入器件由技术人员亲自进行服务，并对RF分配设备(例如，模块)进行手动调整。这些手动调整需要技术人员监控模块的一个或多个端口，以确定各种RF信号特性(例如，幅值、衰减、信号下降等等)，并根据需要来更换衰减器或者均衡器。这是一种耗时的处理，需要技术员携带大量不同的、兼容的插入器件模块，以在这种系统中使用。

由于这些和其它的原因，需要进行改进。

发明内容

根据下文的公开内容，通过以下内容来解决上面的和其它的问题：

在第一方面，公开了一种射频信号分配模块。该模块包括：具有前部和后部的壳体；位于所述壳体的后部上的射频信号输入连接；位于所述壳体的后部上的多个射频信号输出连接。该模块还包括：位于所述壳体内的分离器，该分离器将所述射频信号输入连接连接到所述多个射频信号输出连接；以及连接到所述多个射频信号输出连接中的一个射频信号输出连接的有源衰减组件，该有源衰减组件提供对所述多个射频信号输出连接中的一个射频信号输出连接的可编程的衰减。

在第二方面，公开了一种射频信号分配面板。该射频分配面板包括：壳体，包括顶部、底部、左侧、右侧、前侧和后侧；位于所述壳体的前侧中的多个插槽，所述多个插槽中的每一个插槽被安排成容置射频信号分配模块；以及插入到所述多个插槽中的一个插槽中的至少一个射频信号分配模块，所述射频信号分配模块包括数据端口，所述数据端口被配置为向远离所述模块的计算系统传输衰减信息。

在第三方面，公开了一种射频信号分配模块。该模块包括：具有前部和后部的壳体；位于所述壳体的后部上的射频信号输入连接；以及位于所述壳体的后部上的多个射频信号输出连接。该模块还包括：位于所述壳体内的分离器，该分离器将所述射频信号输入连接连接到所述多个射频信号输出连接；以及连接到所述多个射频信号输出连接中的一个射频信号输出连接的有源组件，该有源组件对所述多个射频信号输出连接中的一个射频信号输出连接提供可编程的信号调节。该模块还包括：位于所述壳体上的数据端口，所述数据端口被配置为向远离所述模块的计算系统传输关于所述模块中的射频信号的信息。

在另外的方面，公开了一种管理射频信号的分配的方法。该方法包括：将射频分配模块安装在射频信号分配面板中，所述射频分配模块包括射频输入连接、多个射频输出连接以及至少一个有源射频组件。该方法还包括：将计算系统连接到所述射频分配模块的数据连接；以及使用所述计算系统来监控信号。

附图说明

图1描绘了RF信号分配网络的一部分的示意图，其中在该网络中，可以实现本发明的方面；

图2提供了描绘示例衰减电平的前端的示意图；

图3描绘了RF分离器衰减电平的示例示意图；

图4描绘了通过实现本发明的方面来实现远程信号监控和调整的前端的一部分的示意图；

图5是根据本发明的一个可能的实施例的射频管理面板的前透视图；

图6是图5的射频管理面板的后透视图；

图7是根据本发明的一个可能的实施例的射频分配模块的后透视图；

图8是图7的射频分配模块的前透视图；

图9是根据本发明的一个可能的实施例的射频分配模块的后透视图；

图10是图9的射频分配模块的前透视图；

图11是射频分配模块的示意性侧视图；

图12是图11的射频分配模块的示意性前透视图；

图13是图11的射频分配模块的示意性后透视图；

图14是根据另外的可能的实施例的射频分配模块的示意性侧视图；

图15是图14的射频分配模块的示意性前透视图；

图16是图14的射频分配模块的示意性前透视图；

图17是根据另外的可能的实施例的射频分配模块的示意性侧视图；

图18是图17的射频分配模块的示意性前透视图；

图19是图17的射频分配模块的示意性前透视图；

图20是根据另外的可能的实施例的射频分配模块的示意性侧视图；

图21是图20的射频分配模块的示意性前透视图；

图22是图20的射频分配模块的示意性前透视图；

图23是根据本发明的一个可能的实施例的包括可用于射频分配模块的有源衰减组件的电路的示意图；

图24是根据本发明的一个可能的实施例的包括有源控制放大器的电路的示意图；

图25是可用于射频分配模块中的有源组件的远程管理的示例用户界面。

具体实施方式

参照附图来详细地描述本发明的各个实施例，其中在一些视图中的相同附图标记表示相同的部件和组件。参照各个实施例并不限制本发明的保护范围，本发明的保护范围仅仅由所附的权利要求书的保护范围来限制。另外，本说明书中所给出的任何示例并不是限制性的，并且其仅针对请求保护的发明给出了多个可能的实施例中的一些。

通常，本发明涉及射频分配模块(radio frequency distribution module)和能够容置这些模块的面板。在本发明的各个方面，射频分配模块可以包括有源衰减模块或者其它有源、电子控制组件。通过“有源”，旨在使传统的无源(无供电的)(non-powered)RF信号调节组件可以由有供电的(powered)组件进行替代，从而在无需替换物理组件或者模块的情况下，允许对该有供电的组件进行电子监控和调整。

在本发明的其它方面，射频分配模块可以包括用于对RF信号衰减、放大或者均衡的本地和远程监控和控制的端口。这些系统可以被并入到前端信号分配系统，并节省了与技术人员对RF信号分配系统的手动维护有关的大量努力和开销。

现在参见图1，示出了RF信号分配网络10的一部分的示意图，在该网络中可以实现本发明的方面。RF信号分配网络10包括前端(headend)12，该前端通常在RF信号接收设备和外部数据网络之间进行连接。在所示出的实施例中，前端在包括卫星14和天线16的RF信号接收设备之间进行连接。也可以包括其它的RF信号接收设备。如所示出的，外部数据网络包括IP网络18和外部设施网络(outside-plant network)20，其中网络20示出为光纤网络，但根据需要，其可以是任何其它类型的IP或者其它数据网络。其它网络可以被配置为也通过数据网络来接收数据。

前端12包括多个RF信号配置和路由系统，以将所接收的RF信号进行组合以及生成用于通过外部数据网络向企业和家庭进行分配的复合RF信号。在所示出的实施例中，从卫星14和天线16接收的信号被传送通过分离器(splitter)22、可选的接线板24，并到达信号调节设备26的面板，其中信号调节设备26可以包括例如：RF接收机、信号处理和调制器。从信号调节设备26，可以在另外的分离器/组合器28处对接收的信号进行组合，其中该分离器/组合器28将所接收的信号与可选的诸如视频点播源30之类的另外的信号源进行组合。

将组合的RF信号从分离器/组合器28传送到另外的信号调节设备，例如分离器32，该分离器32可以将信号路由到其它设备，以在外部数据网络上进行分配之前进行调节。在所示出的实施例中，光纤传输器34将所接收的RF信号转换成光纤信号，并通过多个光纤信号路由模块36(例如，光纤帧、导向和/或操纵柜)将该信号分配至外部光纤网络(例如，外部设施网络20)。另外，电缆调制解调器终端系统(CMTS)38通过另外的信号分配网络40接收RF信号，并通过功率分配网络42和数据网络模块44到达网关46(例如，多媒体和IP网关)，以在IP网络18上作为多媒体、IP语音或者其它数据服务进行分配。

在RF信号分配网络10中，可以将各种模块化系统使用成分离器、组合器、放大器或者均衡器，以实现RF信号分配。在美国专利No.6,049,709；6,289,210；6,650,885；7,197,294；以及在美国专利No.6,545,562；6,720,841；6,888,078；7,135,649和7,230,192和美国专利公开No.2003/0168235、2006/0005981和2008/0047807中，描述了关于示例衰减模块和包含这些模块的系统的进一步细节，以引用方式将所有这些申请的全部公开内容并入到本文。可以在美国专利No.5,966,648中找到关于示例放大器模块和包含这些模块的系统的进一步细节，也将该申请的全部公开内容以引用方式并入到本文。可以在美国专利公开No.2007/0195492和美国专利No.5,963,843中找到关于示例交换模块和包含这些模块的系统的细节，也将这些申请的全部公开内容以引用方式并入到本文。

图2提供了示例前端100的示意视图，其描绘了通过诸如图1中的前端12之类的前端中的各种RF信号分配组件所传送的RF信号的衰减电平。在前端100中，包括卫星102和天线104的多个源接收信号以分配到数据网络上。卫星102和天线104将所接收的信号路由通过L频带分离器106，在所示出的实施例中，该L频带分离器106包括1x2和1x4分离器。将这些信号从分离器106路由到接收机108，接收机108隔离各个数据信道，并输出已知峰值幅值的RF信号(在所示出的实施例中，描绘成大约55dBmV)。将RF信号从接收机108沿着不同长度的同轴电缆传送至分离器/组合器模块。在所示出的实施例中，分离器/组合器模块包括1x8分离器/组合器110、1x4分离器/组合器112和1x2分离器/组合器114。

至少部分地由于信号从接收机108传播的距离，在分离器/组合器处所接收的RF信号被衰减了。因此，来自接收机的每一个信道输出可以具有不同的衰减(如从来自接收机1-接收机14的输出所示出的，其具有从大约-3dB到大约-8dB的衰减)。因此，最佳地，分离器/组合器110、112、114对最高幅值信号进行衰减，以针对每一个分离器/组合器产生匹配的输入信号强度。使输入信号强度匹配，避免了前端中的组件失败，该失败可能是由于组件的过载而造成的。在所示出的实施例中，在分离器/组合器110处接收的输入信号强度大约为49dB，在分离器/组合器112处接收的输入信号强度大约为48dB，以及在分离器/组合器114处接收的输入信号强度大约为47dB。

分离器/组合器模块中的每一个对所接收的RF信号进行进一步衰减，如下面结合图3所解释的。在所示出的实施例中，分离器/组合器110造成了大约-12dB的衰减，达到大约37dBmV，分离器/组合器112造成了大约-7dB的衰减，达到大约43dBmV，以及分离器/组合器114造成了大约-4dB的衰减，达到大约43dBmV。这些信号被传送到另外的1x8分离器/组合器116，该1x8分离器/组合器116执行类似的功能，并对这些信号进行组合以形成组合的具有幅值为25dBmV的输出RF信号。

将分离器/组合器116的输出路由到1x4分离器/组合器118，该1x4分离器/组合器118将来自分离器/组合器116的25dB信号与来自其它源的信号进行结合，上述其它源包括光纤网络120、视频点播服务122以及用于VoIP和HSD的CMTS源，如图1中所标记的。根据需要，分离器/组合器118可以对来自一个或多个源的信号进行衰减，并将这些信号组合成复合的输出信号。在所示出的实施例中，假定25dBmV信号是在分离器/组合器处接收的最弱的信号，由于在分离器/组合器118中的-7dB衰减，而产生从其输出的18dBmV的输出RF信号。

将18dBmV信号传送至1x2分离器/组合器126，该1x2分离器/组合器126将该信号分成两个14dBmV信号(由于分离器中的-4dB衰减)，并将这些信号传送至20dB放大器128。将经放大的信号(现为34dBmV)传送至用于两个信道之间进行故障转移的开关130，并输出至数据网络，其示出为光纤网络132。

如在图2的示例前端100中可以看到的，在设备中对信号进行衰减、放大和交换变得是必要的，以使得可以将从各个源接收的信号进行匹配和组合，以在数据网络上输出。由于在实践中，需要较大数量的组件来实现前端，因此对于需要手动地检测每一个模块的每一个信号以针对在前端处管理的RF信号中的每一个维护适当信号强度的技术人员来说，匹配和维护适当的衰减和放大电平可能是冗长的和耗时的处理。通过使用本申请所描述的有源、可远程管理模块，可以节省大量的努力。

图3描绘了三个不同的分离器210、220、230的RF分离器衰减电平示例性示意图。每一个分离器包括一个输入信号和多个输出信号，以使得输出RF信号中的每一个携带通过输入RF信号所接收的所有数据。在所示出的实施例中，分离器210是1x8分离器，其通常经历所接收的输入信号的大约12dB的衰减以得到其输出信号。分离器220是1x4分离器，其通常在其输出处经历所接收的输入信号的大约7dB衰减。最后，分离器230是1x2分离器，其通常在其输出处经历所接收的输入信号的大约4dB衰减。虽然在本申请中，将示例衰减电平描述为具有近似电平，但应当理解的是，每一个输出信号可以在给定的分离器中或者在分离器间具有不同的衰减电平。此外，可以在RF信号分配模块中使用其它分离器、组合器、均衡器或者放大器，这些部件中的每一个会对传送通过该模块的RF信号具有不同的影响。另外，RF信号调节设备之间的不同长度可以影响RF信号的衰减。因此，在如图2中所示出的系统中，来自各个前端RF信号分配模块的输出将具有不同的衰减电平，并因此在模块中需要不同的RF衰减或者放大，以对分配至数据网络的RF信号进行归一化(normalize)。

图4描绘了通过实现本发明的方面来实现远程信号的监控和调整的前端300的一部分的示意图。该部分300描绘了可以在其中使用RF信号管理的、表示RF信号的源到网络路径的前端的通用部分。在所示出的实施例中，通过将经由卫星302接收的RF信号传送通过信号调节块306和接收机308，将该信号发送至分离器/组合器304。将第二RF信号描绘成由CMTS系统310基于从IP网络312接收的数据来生成。

分离器/组合器304具有到远程计算系统314的数据连接，在各种实施例中，远程计算系统314可以对输出信号中的每一个的衰减进行电子控制和/或监控该模块中的输入信号电平。同样，另外的RF信号分配模块316和318(包括所示出的实施例中的放大器)包括分别到远程计算系统316、318的数据连接，其中远程计算系统316、318也提供远离这些模块的电子调整和/或监控能力。在本申请的背景中，远程指的是向与该模块相分离的位置例如与容置该模块的位置不相同的位置发送数据。

将前端部分300的输出端描绘成光纤转换模块320，以对如上文图1中所描述的接收数据进行分配。也可以实现其它的数据输出系统(例如，基于IP的网络系统或者其它类型的数据通信网络)。

通过使用如部分300中所示出的允许远程监控和调整的模块来实现前端，可以减少以图2中所描述的方式来手动调整RF信号衰减电平的需要。例如，技术人员可以监控分离器/组合器304和其它信号分配模块316、318中的信号衰减。可选地，技术人员也可以通过使用这些模块中的有源组件，例如通过使用下文图5-图25中所描述的模块和面板来调整衰减、放大或者其它的RF信号调节影响。

现在参见图5-图6，公开了根据本发明的一个可能的实施例的射频管理面板400。射频管理面板400被配置为是机架安装的，并从具有顶部404、底部406、左侧408、右侧410、前侧412和后侧414的壳体402来形成。在各个实施例中，壳体402可以具有各种尺寸；在特定的实施例中，该壳体可以是标准机架安装壳体，其尺寸适合于存放在大约为2.5或者3个机架单元中(在高度上)。示例射频管理面板具有与在美国专利No.7,197,294中公开的所示出的射频管理面板具有类似的结构，该申请的全部公开内容以引用方式并入到本文。

射频管理面板400包括在壳体402的前侧412中的插槽416，这些插槽中的每一个可以容置射频信号分配模块，如下文附图7-附图22中所示出的那些。在某些实施例中，可以对每一个插槽416上锁(keyed)，以便以摩擦力适合的、锁住的或者其它无工具安装的布置方式容置模块，并确保模块的安全。在美国专利No.7,197,294中描述了关于一个这种布置的细节，该申请的全部公开内容以引用方式并入到本文。此外，还可以在美国外观专利No.D503,399；D526,645；和D547,307中找到另外的细节，这些申请的全部公开内容以引用方式并入到本文。

在所示出的实施例中，射频管理面板400被插满了(fully populated)，因为每一个插槽都包括射频信号分配模块418。射频分配模块418可以是多种类型的RF模块中的任何一种，如下文结合图7-图22所描述的那些。例如，一个这种射频分配模块可以包括被配置为向远离该模块的计算系统传输衰减信息或者信号电平信息的数据端口，如下文所进一步详细描述的。但是，不管所使用的模块的类型，应当理解的是，面板400可以用于一些插槽保持空插(unpopulated)的配置中。在面板400的某些实施例中，可以将多达24个射频分配模块418插入到该面板中；但是，替代的实施例可以包括更多或者更少的分配模块。

在某些实施例中，面板400包括背板420，该背板420被配置为将电源和信号监控连接路由到每一个插槽，以连接到插入到壳体402中的每一个模块。从而，背板420允许在模块418中对有源部件(例如，有源衰减器、放大器或者均衡器)进行供电，并允许连接到远程计算系统或者进行这些模块的互连，以使得可以从面板中的另一个模块或者从与背板420通信地连接的远程计算系统(例如，如图4中的示意图所示出的)来监控和控制面板400中的单个模块。例如，单个模块可以被配置为监控和控制针对在一个或多个射频管理面板例如所示出的这个射频管理面板中的模块的设置。

在包括模块设置(例如，有源衰减器、放大器、均衡器或者开关)的远程控制的面板布置中，可以向每一个模块或者面板分配一个识别码，以允许远程系统或者远程通信/监控模块能直接寻址该面板或者模块。在某些实施例中，识别码的分配可以使用美国专利No.7,237,041中所描述的方法和系统来自动进行，其中该申请的全部公开内容以引用方式并入到本文。

现在参见图7-图8，根据本发明的一个可能的实施例，示出了射频分配模块500。在所示出的实施例中，射频分配模块500描绘了如可以用于诸如射频管理面板之类的前端设备中的分离器/组合器模块的基本功能。射频分配模块500包括具有顶部504侧、底部506侧、前部508侧和后部510侧的壳体502。使壳体502的尺寸适合位于2.5个机架单元大小的面板中的插槽中，如上文针对图5-图6的面板所描述的。

壳体502包括位于后部510上的电源连接505，该电源连接可以被插入到射频管理面板的背板中，以向这些模块进行电源分配以及向位于模块500外部的模块或者计算系统分配可选的数据通信。壳体502还包括位于模块的顶部504和底部506上的对准轨道(alignment rail)507，以指导该模块进入射频管理面板中的插槽。在所示出的实施例中，对准轨道包括朝前部508延伸的突出部，该突出部用于允许该模块卡扣到面板中。

在使用所示出的对准轨道的卡扣连接的替代布置(arrangement)中，模块500可以包括手动螺丝紧固件布置，如美国专利No.6,049,709；6,289,210；6,650,885；7,197,294；以及美国专利No.6,545,562；6,720,841；6,888,078；7,135,649；和7,230,192，美国专利公开No.2003/0168235、2006/0005981和2008/0047807中所示出的。其它的布置也是可行的。

射频分配模块500包括位于后部510上的输入连接(input connection)512和多个输出连接(output connection)514，它们在壳体502内的分离器(例如，参见下文的图17-图22)处连接。在所示出的实施例中，射频分配模块500包括四个输出连接514；但是，可以替代地包括不同数量的输出连接，例如，在使用图9-图10的模块550中的类似功能的情况下(即，3个机架单元大小的模块)。

在所示出的实施例中(以及在下文所描述的各实施例中)，输入连接512和输出连接514是MCX类型的低高度型同轴RF连接器。也可以使用替代的连接器类型，包括标准的、微型的或者其它类型的连接器，例如，F类型、BNC类型、LCC类型、LCP类型、1.0/2.3类型、SMB类型、SMA类型或者其它类型的RF连接器。美国专利No.5,467,062中公开了一种示例LCC类型连接器，该申请的全部公开内容以引用方式并入到本文。

在射频分配模块500的另外的实施例中，射频分配模块可以包括在输入连接512和输出连接514中的一个或多个上的RF到光纤介质转换器。在这些实施例中，虽然该模块的内部电路会对射频信号进行处理，但在输入连接或者输出连接中的一个或多个处的连接器可以是LC类型、SC类型或者其它光纤连接器类型。

射频分配模块500还包括在模块500的前部508上的监控器端口516，该监控器端口516电连接到壳体502内的输入连接512。监控器端口516提供了技术人员可以连接示波器或者其它仪器以监控输入信号的状态的位置。在前部508上的数据端口518也允许数据通信，以监控该模块中信号或者有源组件(例如，有源衰减或者放大组件)的状态。

现在参见图9-图10，根据本发明的另外的可能的实施例，示出了另外的射频分配模块550。模块550通常对应于图7-图8的模块500，并且包括与模块500相类似的元件，但在所示出的实施例中，壳体502的尺寸适合于安装在3个机架单元大小面板的插槽中，如上文针对图5-图6的面板所描述的。在该实施例中，可以在壳体的后部510上设置更大数量的输出连接件514。在所示出的实施例中，在该模块的后部上总共设置了十个连接；但是，基于连接器的密度，可以在模块550上包括更多或者更少的连接。

现在参见图11-图22，这些图描述了射频分配模块的各个实施例，在这些实施例中提供了不同的功能。图11-图22的各种实施例提供了图7-图10的射频分配模块的排列。虽然图7-图10的模块500、550描绘了图17-图19的实施例的连接，但图11-图22的模块的各种其它的实施例通常包括与所示出的那些不同、但提供类似的功能的连接，如下文所描述的。

现在参见图11-图13，这些图示出了基本的射频分配模块600的示意性表示。在所示出的实施例中，射频分配模块600将分离器/组合器模块的基本功能描绘成可以被用于诸如射频管理面板之类的前端设备中。射频分配模块600包括具有顶部604侧和底部606侧、前部608侧和后部610侧的壳体602，类似于模块500和550。射频分配模块600包括位于后部610上的输入连接612和多个输出连接614，它们在壳体602内的分离器616处连接。在所示出的实施例中，射频分配模块600包括四个输出连接614；但是，可以替代地可以包括不同数量的输出连接，例如，在选择2.5或者3个机架单元壳体尺寸的情况下。

射频分配模块600还包括在模块600的前部608上的监控器端口618，该监控器端口618电连接到壳体602内的输入连接612。

在所示出的实施例中，射频分配模块600提供分离器和组合器功能，但不允许对从输入连接传送到输出连接的信号的衰减进行管理。因此，射频分配模块600旨在提供单个分离器/组合器模块的示例操作，根据该单个分离器/组合器模块，下文中图14-图22的射频分配模块的各个实施例提供了另外的特征/功能。

现在参见图14-图16，根据本发明的另外的可能的实施例，示出了射频分配模块700。在该实施例中，射频分配模块包括与输出连接614中的每一个相连接的可变有源衰减器702。每一个可变有源衰减器702从壳体602的后部610上的电源连接704被供电，并且为输出连接614中的每一个提供可编程的衰减电平。在各个实施例中，可变有源衰减器可以在一个或多个可编程电路中实现，其中这些电路被配置为接收电源和衰减选择信息，以维护针对“信道”的衰减选择。如本发明中所使用的，信道与单个可变有源衰减器以及相关联的输出连接有关，其中，在该输出连接上可编程地衰减的RF信号被发送。

在所示出的实施例中，射频分配模块700还包括位于壳体602的前部608上的衰减选择器开关706和信道选择器开关708。衰减选择器开关706允许技术人员激活、去激活或者调整与输出连接614相连接的可变有源衰减器702中的一个可变有源衰减器702的衰减电平。信道选择器开关708允许技术人员循环选择可变有源衰减器702，以选择一个来使用衰减选择器开关706进行调整。

位于壳体602的前部608上的多个指示器710显示了当前的信道以及与该信道相关联的可变有源衰减器的衰减影响。在所示出的实施例中，指示器710对应于发光二极管，该发光二极管被安排成在相关联的可变有源衰减器组件被选中时由该组件进行激活；但是，也可以使用其它显示机制。

现在参见图17-图19，根据本发明的另外的可能的实施例，示出了射频分配模块800。射频分配模块800也通常包含了如结合图10-图12的模块600所描述的特征，但其提供了衰减信息的远程或者本地控制以及监控。该射频分配模块包括与输出连接614中的每一个相连接的可变有源衰减器802，其中可变有源衰减器802可通过数据连接控制。在所示出的实施例中，模块800包括位于壳体602的后部610上的电源和数据端口804，以及位于壳体的前部608上的数据端口806，这些端口中的每一个都可以用于控制可变有源衰减器802中的每一个的衰减电平。电源和数据端口804与数据端口806中的每一个连接到壳体内的衰减信息和控制信号808，该衰减信息和控制信号808可以是例如对模块800中的可变有源衰减器802进行控制的可编程电路的输入。电源和数据端口804可以是多种类型的套接专用品(socketed proprietary)或者标准电源和数据端口中的任何一种，以使得该端口可以电连接到背板上的补充连接，以将电源和数据信号路由到与模块800相分离的系统。在某些实施例中，电源和数据端口804是两个端口，或者包括单独的电源和数据通信连接(例如，电源管脚和数据管脚)。数据端口806通过将数据电缆(例如，RJ电缆或者其它类似类型的串行或并行数据电缆)插入到该端口，并直接与指导或者实现可变有源衰减器802的可编程电路进行通信，可以提供对模块800的本地控制。

通过使用电源和数据端口804或者数据端口806，模块可以连接到用于控制每一个输出连接614的衰减的远程计算系统(例如，计算系统810、812)。例如，将计算系统连接到模块800可以允许该计算系统显示用于控制衰减的用户界面(例如，下文图25的用户界面1200)。

现在参见图20-图22，根据本发明的另一个可能的实施例，示出了射频分配模块900。射频分配模块900通常对应于图17-图19的模块800，但还包括到电源和数据端口804与数据端口806的信号电平监控连接902，从而有效地利用数据连接来代替监控器端口618。在某些实施例(没有示出)中，即使当信号电平监控连接902存在并且被连接到电源和数据端口804与数据端口806时，也可以保留监控器端口618。

在所示出的实施例中，从信号监控器904生成信号电平监控连接902。信号监控器904将在分离器616处接收的RF信号转换成能够通过数据连接而被远程监控的可识别数字信号。信号监控器904可以用多种方式来实现该目标。在一些实施例中，信号监控器904测量在RF信号的可用频谱上可用的平均差分功率(average differential power)。在其它实施例中，使用集成TV调谐器装置，在该装置中，确定了每一信道的功率。在这种其它的实施例中，可以由信号监控器904执行基本的每信道功率电平(power-level-per-cell)测量。或者，也可以将信道信号进行数字化(例如，通过使用数字信号处理器或者其它A/D转换)来分析功率和信号内容，例如调制电平或其它信号特性。

虽然在本申请的射频分配模块的各种实施例中，输入连接和输出连接以及电源和数据端口位于模块的后侧上，但应当理解的是，根据在面板中该模块的期望配置，一个或多个连接可以位于该模块上的其它地方。此外，公开为位于模块的前部上的数据端口、开关和指示器，可以替代地位于该模块的后部上，或者根据期望位于该模块上的另外的位置中。

图23是根据本发明的可能的实施例，可用于射频分配模块的电路1000的示意性视图。如上文在图14、图17和图20中所示出的，电路1000可以表示可变有源衰减器的一部分，以针对输出信号的衰减电平进行可变的、可编程的选择。在所示出的实施例中，电路1000包括与0dB开关1004以及射频输入连接1008与射频输出连接1010之间的失去电源旁路电路1006并联的有源衰减组件1002。在所示出的实施例中，有源衰减组件1002提供了从大约2dB到大约30dB的可选择的衰减；但是，在其它实施例中，通过使用具有不同的操作特性的衰减组件，不同的衰减电平也是可能的。0dB开关1004提供了用于没有衰减地传送信号的可选择的管道，作为将RF信号传送通过有源衰减组件的替代，其中该管道为电路1000提供了另外的灵活性，这是由于所示出的有源衰减组件不支持0dB衰减。计算系统1012连接到电路1000(例如，通过数据端口或者去往射频分配模块的其它连接)，并通过到电路1000的数据连接，控制该电路中的衰减电平的选择。

失去电源(power loss)旁路电路1006被配置为在存在电路1000的模块的失去电源时激活，以在缺少传送至该模块的电源的情况下提供RF电路的连续操作(例如，在前端的一部分或者在支撑该模块的面板中出现供电失败的情况下)。在普通操作期间，失去电源旁路电路1006是断开的，这允许计算系统1012在有源衰减组件1002和0dB开关之间进行选择。

图24是根据本发明的可能的实施例的包括有源控制放大器的电路1100的示意性视图。电路1100表示可以包括在根据本发明的概念的射频分配模块中的另外的可能的功能电路。应当理解的是，虽然主要针对利用有源衰减组件来替代无源衰减组件讨论了图7-图22的各个模块，但本申请所描述的原理以及所描述的远程数据连接还允许技术人员对诸如放大器电路1100之类的传统地有源(有供电的)电路进行远程监控和控制。

电路1100包括连接在射频输入连接1104和射频输出连接1106之间的放大器1102。该放大器包括连接到倾斜控制1110和增益控制1112的放大器控制器1108。倾斜控制和增益控制1110、1112对输入RF信号提供多达30dB的放大，并且其由放大器控制器1108进行监控和调整。放大器控制器1108从倾斜控制和增益控制1110、1112接收监控信号，并向这些组件输出控制以管理放大器1102的输出。计算系统1114连接到放大器1102(例如，通过数据端口或者去往射频分配模块的其它连接)，并监控和控制由放大器控制器1108输出的倾斜控制和增益控制。

在供电失败期间，放大器可以充当信号通过电路，其对从射频输入连接1104传送到射频输出连接1106的RF信号不提供放大。

在某些实施例中，根据所期望的，可以将分离、交换和/或放大操作并入到单个模块中。在美国专利No.5,963,843和美国专利公开No.2007/0195492中提供了关于包括放大和交换两者的射频放大器模块的进一步细节，将这些申请的公开内容的全部以引用方式并入到本文。

图25是可用于对射频分配模块中的有源组件进行远程管理的示例用户界面1200。根据本发明的某些实施例，用户界面1200可显示在所连接的计算系统的显示器上，并在一个或多个射频分配模块中存取信息。可以在计算系统中或者在每一个射频分配模块中包括的可编程电路的存储器中存储用户界面1200，并且用户界面1200可以由寻址或者直接连接到该模块的计算系统使用。用户界面1200可以呈现与这些模块有关的操作状态信息，以及允许技术人员调整这些模块的操作参数。

在所示出的实施例中，用户界面1200显示了模块的描述以及计算系统可访问的与这些模块有关的针对每一个射频输入连接和射频输出连接的信号连接性测试(continuity test)结果。例如，在所示出的实施例中，两个模块可由显示该用户界面的计算系统访问，“分离器1000”和“分离器1002”。将这些模块中的每一个都描绘成包括3个1x2分离器，其中“分离器1002”模块包括可变的、可编程的衰减能力(例如，如在图17-图22中所示出的)。命令区域1202允许技术人员在计算系统处调整一个或多个可变有源衰减器的衰减，重新设置模块或者调整一个或多个模块的操作。

虽然在所示出的实施例中，用户界面1200被配置为显示与分离器/组合器和在这种模块中实现的可变的衰减电平有关的信息，但应当理解的是，针对包含放大器或者均衡器而不是有源衰减组件的模块，可以向用户呈现类似的布置。因此，提供了对多种有源组件中的任何一种的远程管理。

上面的说明书、示例和数据提供了对于本发明的组成部分的制造和使用的完整描述。由于可以在不脱离本发明的精神和保护范围的基础上，实现本发明的多个实施例，因此本发明存在于下文中所附的权利要求书内。

Claims (29)

1.一种射频信号分配模块，包括：

壳体，具有前部和后部；

射频信号输入连接，位于所述壳体的所述后部上；

多个射频信号输出连接，位于所述壳体的所述后部上；

分离器，位于所述壳体内，将所述射频信号输入连接连接到所述多个射频信号输出连接；以及

有源衰减组件，连接到所述多个射频信号输出连接中的一个射频信号输出连接，并提供所述多个射频信号输出连接中的所述一个射频信号输出连接的可编程的衰减。

2.根据权利要求1所述的射频信号分配模块，还包括：

电源输入连接，位于所述壳体的所述后部上，并被配置为向所述有源衰减组件提供电源。

3.根据权利要求1所述的射频信号分配模块，还包括：

多个有源衰减组件，连接到所述多个射频信号输出连接中的每一个。

4.根据权利要求1所述的射频信号分配模块，还包括：

数据端口，位于所述壳体的所述前部上，所述数据端口被配置为向远离所述模块的计算系统传输衰减信息。

5.根据权利要求4所述的射频信号分配模块，还包括：

信道选择器，位于所述壳体的所述前部上，所述信道选择器被安排成选择所述多个射频信号输出连接中的一个射频信号输出连接，以使用所述数据端口来进行监控。

6.根据权利要求5所述的射频信号分配模块，还包括：

衰减选择器，位于所述壳体的所述前部上，所述衰减选择器被安排成选择由有源衰减组件所提供的多个预定衰减电平中的一个，其中所述有源衰减组件与所述多个射频信号输出连接中的由所述信道选择器所选择的一个射频信号输出连接相关联。

7.根据权利要求1所述的射频信号分配模块，其中，所述数据端口被配置为发送信号电平监控。

8.根据权利要求1所述的射频信号分配模块，还包括：

位于所述壳体的所述后部上的电源和数据端口。

9.根据权利要求8所述的射频信号分配模块，其中，所述电源和数据端口被配置为发送信号电平监控。

10.根据权利要求1所述的射频信号分配模块，还包括：

与所述有源衰减组件并联的旁路电路。

11.根据权利要求10所述的射频信号分配模块，其中，所述旁路电路提供大约0dB衰减。

12.根据权利要求1所述的射频信号分配模块，其中，所述有源衰减组件包括能生成允许用户监控所述模块的用户界面的可编程电路。

13.根据权利要求1所述的射频信号分配模块，还包括：

信号监控器端口，位于所述壳体的所述前部上，并且电连接到所述射频信号输入连接。

14.一种射频信号分配面板，包括：

壳体，包括：顶部、底部、左侧、右侧、前侧和后侧；

多个插槽，位于所述壳体的所述前侧中，所述多个插槽中的每一个插槽被安排成容置射频信号分配模块；以及

至少一个射频信号分配模块，插入到所述多个插槽中的一个插槽中，所述射频信号分配模块包括数据端口，其中所述数据端口被配置为向远离所述模块的计算系统传输衰减信息。

15.根据权利要求14所述的射频信号管理面板，还包括：

背板，被安排成向插入到所述多个插槽之中的一个插槽的各射频信号分配模块分配电源信号。

16.根据权利要求15所述的射频信号管理面板，其中，所述背板进一步被配置为：

对插入到所述插槽中的模块之间的数据信号进行路由，从而允许使用第二射频信号分配模块的数据端口来控制第一射频信号分配模块。

17.根据权利要求14所述的射频信号管理面板，其中，插入到所述多个插槽中的一个插槽的射频分配模块中的有源模块包括有源衰减器。

18.根据权利要求14所述的射频信号管理面板，其中，插入到所述多个插槽中的一个插槽的射频分配模块中的有源模块包括射频信号放大器。

19.根据权利要求14所述的射频信号管理面板，其中，所述壳体在高度上为大约3个机架单元。

20.根据权利要求14所述的射频信号管理面板，其中，所述壳体在高度上为大约2.5个机架单元。

21.一种射频信号分配模块，包括：

壳体，具有前部和后部；

射频信号输入连接，位于所述壳体的所述后部上；

多个射频信号输出连接，位于所述壳体的所述后部上；

分离器，位于所述壳体内，将所述射频信号输入连接连接到所述多个射频信号输出连接；

有源组件，连接到所述多个射频信号输出连接中的一个射频信号输出连接，并提供对所述多个射频信号输出连接中的所述一个射频信号输出连接的可编程的信号调节；以及

数据端口，位于所述壳体上，所述数据端口被配置为向远离所述模块的计算系统传输关于所述模块中的射频信号的信息。

22.根据权利要求21所述的射频信号分配模块，还包括：

信号监控器端口，位于所述壳体的所述前部上，并且电连接到所述射频信号输入连接。

23.根据权利要求21所述的射频信号分配模块，还包括：

电源输入连接，位于所述壳体的所述后部上，并被配置为向所述有源组件提供电源。

24.根据权利要求21所述的射频信号分配模块，其中，所述有源组件包括有源衰减器。

25.根据权利要求21所述的射频信号分配模块，其中，所述有源组件包括射频信号放大器。

26.一种管理射频信号的分配的方法，所述方法包括：

将射频分配模块安装在射频信号分配面板中，所述射频分配模块包括射频输入连接、多个射频输出连接和至少一个有源射频组件；

将计算系统连接到所述射频分配模块的数据连接；以及

使用所述计算系统来监控信号。

27.根据权利要求26所述的方法，还包括：

使用所述计算系统来对所述有源射频组件进行编程，以修改在所述多个射频输出连接中的一个或多个射频输出连接处的信号。

28.根据权利要求26所述的方法，其中，监控包括：在远离所述射频信号分配面板的位置，观测所述计算系统的用户界面。

29.根据权利要求26所述的方法，其中，所述有源射频组件是从由下面各项构成的组中选择的：

信号衰减器；以及

放大器。

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