CN104469439B

CN104469439B - 信号转换装置

Info

Publication number: CN104469439B
Application number: CN201310439446.XA
Authority: CN
Inventors: 王则闵
Original assignee: Wistron Neweb Corp
Current assignee: Wistron Neweb Corp
Priority date: 2013-09-24
Filing date: 2013-09-24
Publication date: 2017-08-15
Anticipated expiration: 2033-09-24
Also published as: CN104469439A

Abstract

本发明提供一种信号转换装置。该信号转换装置包括：接收端，用来接收工作于第一频带的射频信号；第一本地振荡器，耦接于接收端，用来产生第一频率；第一混频器，耦接于第一本地振荡器，用来根据射频信号及第一频率，将射频信号工作于第二频带；第一分配器，耦接于第一混频器，用来将第二频带的射频信号分成第一及第二信号；第二本地振荡器，用来产生第二频率；第二混频器，用来根据第二频率以及第一信号，将第一信号工作于第三频带；第三本地振荡器，用来产生第三频率；第三混频器，用来根据第三频率及第二信号，将第二信号工作于第四频带；其中第一频率为9.94GHz：第二频率为9.75GHz；第三频率为10.6GHz。本发明可将射频信号转回传统机项盒可接收的四路信号。

Description

信号转换装置

技术领域

本发明涉及一种信号转换装置，尤指一种可减少突波以及低功率的信号转换装置。

背景技术

卫星广播电视已在世界各地广泛使用，传统卫星电视架构中多用户使用以Quad或Quattro的架设为主，不管是四个用户的Quad低噪声降频器（low-noise blockdownconverter，LNB）或多用户Quattro加多重开关构成的多用户架构都面临四路信号（例如：VL/VH/HL/HH），由于信号重叠（VL/HL：950-1950MHz，VH/HH：1100-2150MHz），因此在系统的架设上必须采用四条电缆线才能将信号独立输入机顶盒或多重开关中。

目前新的低噪声降频器采用的频率为290～2340MHz，其可有效利用两条电缆线传送四路信号（例如：VL/VH/HL/HH），以减少电缆线的使用以及降低成本，并且还可供新型IP机顶盒使用。但传统的机顶盒无法直接接收290～2340MHz的信号。

因此，需要提供一种信号转换装置来解决上述问题。

发明内容

因此，本发明的主要目的即在于提供一种信号转换装置，将一宽带射频信号转回一传统机顶盒可接收的信号。

本发明公开一种信号转换装置，该信号转换装置包含：一接收端、一第一本地振荡器、一第一混频器、一第一分配器、一第二本地振荡器、一第二混频器、一第三本地振荡器以及一第三混频器；该接收端用来接收一射频信号，该射频信号工作于一第一频带；该第一本地振荡器耦接于该接收端，用来产生一第一频率；该第一混频器耦接于该第一本地振荡器，用来根据该射频信号以及该第一频率，将该射频信号工作于一第二频带；该第一分配器耦接于该第一混频器，用来将该第二频带的该射频信号分成一第一信号以及一第二信号；该第二本地振荡器用来产生一第二频率；该第二混频器用来根据该第二频率以及该第一信号，将该第一信号工作于一第三频带；该第三本地振荡器用来产生一第三频率；该第三混频器用来根据该第三频率以及该第二信号，将该第二信号工作于一第四频带；其中，该第一频率为9.94GHz；该第二频率为9.75GHz；该第三频率为10.6GHz。

本发明可将290～2340MHz射频信号输入后，转回传统机顶盒可接收的四路信号。

附图说明

图1为本发明实施例的一无线系统的示意图。

图2为本发明实施例的一信号转换装置的示意图。

图3为本发明实施例的一信号转换装置的示意图。

图4为本发明实施例的一信号转换装置的示意图。

图5为本发明实施例的一信号转换装置的示意图。

图6为本发明实施例的一信号转换装置的示意图。

主要组件符号说明：

10、20、30、40 信号转换装置

120 放大器

LO1、LO2、LO3 本地振荡器

BPF1、BPF2、BPF3、BPF4 带通滤波器

BPF5、BPF6、BPF7、BPF8、BPF9 带通滤波器

110、112 接收端

130、131、132 混频器

140、141、142、143、160 分配器

150、170、180、190 开关模块

1000 无线系统

1200 宽带低噪声降频器

1400 信号转换装置

1600 机顶盒

Output1、Output2、Output3、Output4 输出端

RF 射频信号

f1、f2、f3 频率

SW1、SW2、SW3、SW4 开关

SW5、SW6、SW7、SW8 开关

具体实施方式

请参考图1，图1为本发明实施例的一无线系统1000的示意图。无线系统1000包含有一宽带低噪声降频器（low-noise block downconverter，LNB）1200、一信号转换装置1400以及一机顶盒（Set Top Box，STB）1600。信号转换装置1400耦接于宽带低噪声降频器1200以及机顶盒1600之间，用来转换宽带低噪声降频器1200所输出的信号，并输入至机顶盒1600。宽带低噪声降频器1200可将一射频信号RF由垂直极化支路以及水平极化支路输入至信号转换装置1400。较佳地，信号转换装置1400传送四路信号至机顶盒1600。其中，射频信号RF大致介于290与2340MHz。

请参考图2，图2为本发明实施例的一信号转换装置10的示意图。信号转换装置10可用来实现信号转换装置1400。信号转换装置10包含有接收端110以及112、多个放大器120、本地振荡器LO1、LO2以及LO3、多个带通滤波器BPF1、BPF2、BPF3、BPF4、BPF5以及BPF6、多个混频器130、131以及132、分配器140、开关模块150以及输出端Output1、Output2、Output3以及Output4。一射频信号RF可分别传送至信号转换装置10的一垂直极化支路以及一水平极化支路，并分别由接收端110、112所接收。射频信号RF由一低噪声降频器（low-noise block downconverter，LNB）（未示于图2中）所传送，射频信号RF的一频带B1大致介于290与2340MHz。多个放大器120用来放大其前级的信号。本地振荡器LO1、LO2以及LO3分别用来产生频率f1、f2以及f3。其中，频率f1为9.94GHz；频率f2为9.75GHz；频率f3为10.6GHz。混频器130，耦接于本地振荡器LO1，用来根据射频信号RF以及频率f1，将射频信号RF工作于一频带B2，其中频带B2大致介于在7.6GHz与9.65GHz。分配器140，耦接于混频器130，用来将频带B2的射频信号RF分成一第一信号以及一第二信号。混频器131，用来根据频率f2（9.75GHz）以及第一信号，将第一信号工作于一频带B3，其中频带B3大致介于在1100MHz与2150MHz。混频器132，用来根据频率f3（10.6GHz）以及第二信号，将第二信号工作于一频带B4，其中频带B4大致介于950MHz与1950MHz。其中，频带B3、B4为一传统机顶盒可接收的频带。带通通滤波器BPF1的频带相同于频带B1，用来隔离频带B1外的噪声。带通滤波器BPF2，耦接于混频器130，其频带相同于频带B2，用来隔离频带B2外的噪声。带通滤波器BPF4，耦接于分配器140以及混频器132，其频带相同于第二信号的频带。带通滤波器BPF3，耦接于分配器140以及混频器131，其频带相同于第一信号的频带。带通通滤波器BPF5，耦接于混频器132，其频带相同于频带B4（950MHz～1950MHz），用来隔离频带B4外的噪声。带通滤波器BPF6，耦接于混频器131，其频带相同于频带B3（1100MHz～2150MHz），用来隔离频带B3外的噪声。较佳地，上述混频器130、131、132可由一肖特基（Shottky）二极管所实现。开关模块150包含开关SW1以及SW2，分别耦接输出端Output1、Output2以及输出端Output3、Output4，用来切换垂直极化支路的第一信号以及第二信号以及水平极化支路的第一信号以及第二信号输出至输出端Output1、Output2、Output3以及Output4。因此，通过信号转换装置10可将前端低噪声降频器的射频信号RF（290～2340MHz）转频至频带B3（1100MHz～2150MHz）、B4（950MHz～1950MHz），以输出给传统功能的机顶盒接收。需注意的是，信号转换装置10除了上述带通通滤波器BPF1、BPF2、BPF3、BPF4、BPF5以及BPF6外，可根据实际需求增加滤波器的个数或高通滤波器以及低通滤波器，而不限于此。请参考图3，图3为本发明信号转换装置10的另一实施例的示意图。如3图所示，信号转换装置10可分别在本地振荡器LO1、LO2、LO3与混频器130、131、132间增加分配器141、142、143以及滤波器BPF7、BPF8、BPF9。图3的详细实施方式可参考上述，在此不再赘述。

更进一步地说明，低噪声降频器输出频带B1（即，290～2340MHz）的射频信号RF，并通过垂直极化支路以及水平极化支路输入信号转换装置10。接着，信号转换装置10的放大器120放大射频信号RF，并输出至混频器130。混频器130利用本地振荡器LO1所产生的频率f1（9.94GHz），将射频信号RF升频至频带B2（即，7.6～9.65GHz）。其中，频带B2落于IEEE标准的X频段（8～12GHz）内。分配器140将升频后的信号分成第一信号以及第二信号两路，其中第二信号大约介于8.65～9.65GHz，第一信号大约介于7.6～8.65GHz。混频器131再利用本地振荡器LO2所产生的频率f2（9.75GHz），将第一信号降频至频带B3（即，1100～2150MHz）。混频器132利用本地振荡器LO3所产生的频率f3（10.6GHz），将第二信号降频至频带B4（即，950～1950MHz）。如此一来，信号转换装置10可将低噪声降频器的射频信号RF（290～2340MHz）转频回频率介于950MHz至2150MHz的传统四路信号（VL/VH/HL/HH），并输出给传统功能的机顶盒接收。由于本地振荡器LO1、LO2以及LO3分别为9.94GHz、9.75GHz以及10.6GHz，因此可有效降低本地振荡器所产生的突波（spurs）落入950MHz至2150MHz频段间，如表一所示：

根据表一，本地振荡器LO1、LO2以及LO3仅在1.32、1.7、1.98GHz等三个频率产生的突波，无混频所产生的频带内突波（in-band spurious），且升降频的频率无重叠，因此不须采用高隔离度的混频器，以及具有低耗功率的特征。相比公知采用L/S/C频段间的转换，本发明实施例的信号转换装置10通过本地振荡器LO1（9.94GHz）将射频信号RF（290～2340MHz）信号转频至X频段，再利用传统的本地振荡器LO2以及LO3（9.75GHz、10.6GHz）将信号降频回传统的四路信号（VL/VH/HL/HH）。由于本发明的实施例避开一般L/S/C频段间的转换，因此不需要昂贵与高耗电流的转频芯片将信号升频与降频后还原，进一步节省转频芯片所造成会500-1000mA多余耗电量。此外，公知升频与降频芯片的输入输出端的隔离度必须大于40dB，导致升频与降频芯片设计难度与价钱相对高，本发明实施例的信号转换装置10亦可解决此问题。

请参考图4，图4为本发明实施例的一信号转换装置20的示意图。信号转换装置20的基本架构与信号转换装置10类似，因此相同组件以及相同信号用相同符号表示。信号转换装置20与信号转换装置10的不同之处在于信号转换装置20的开关模块150的输出为二路，而信号转换装置10的开关模块150的输出为四路。在此情况下，信号转换装置20仅包含有开关SW1以及输出端Output1、Output2。

另一方面，为了可同时支持新型机顶盒或宽带机顶盒，信号转换装置10可增加其他电路组件。请参考图5，图5为本发明实施例的一信号转换装置30的示意图。信号转换装置30的基本架构与信号转换装置10类似，因此相同组件以及相同信号用相同符号表示。信号转换装置30与信号转换装置10的不同之处在于信号转换装置30包含有一分配器160以及一开关模块170。分配器160耦接于接收端110以及112，用来分接射频信号RF。开关模块170包含有一开关SW3、SW4，耦接于分配器160以及开关模块150，用来根据一机顶盒的一信号S，切换开关SW3、SW4输出射频信号RF或降频后的第一信号以及第二信号。信号S可为一数字卫星设备控制（Digital Satellite Equipment Control，DiSEqC）信号、频移键控（Frequency-Shift Keying，FSK）或包含一电压信息，用来指示该机顶盒为一传统机顶盒或一宽带机顶盒。当信号S指示该机顶盒为传统机顶盒时，开关模块170切换开关SW3、SW4输出降频后的第一信号以及第二信号至输出端Output1以及Output2。当信号S指示该机顶盒为宽带机顶盒时，开关模块170切换开关SW3、SW4输出射频信号RF至输出端Output1以及Output2。

请参考图6，图6为本发明实施例的一信号转换装置40的示意图。信号转换装置40的基本架构与信号转换装置20类似，因此相同组件以及相同信号用相同符号表示。信号转换装置40与信号转换装置20的不同之处在于信号转换装置40包含有一开关模块180以及一开关模块190。开关模块180包含开关SW7、SW8，耦接于接收端110以及112，用来切换开关SW7、SW8以输出射频信号RF至不同端点。开关模块190包含开关SW5、SW6，耦接于开关模块150以及开关模块180，用来根据信号S，切换开关SW5、SW6以输出射频信号RF或降频后的第一信号以及第二信号。当信号S指示该机顶盒为传统机顶盒时，开关模块180切换开关SW7、SW8以输出射频信号至放大器120，开关模块190切换开关SW5、SW6以输出降频后的第一信号以及第二信号至输出端Output1以及Output2。当信号S指示该机顶盒为宽带机顶盒时，开关模块180切换开关SW7、SW8以输出射频信号RF至开关模块190，开关模块190切换开关SW5、SW6以输出射频信号RF至输出端Output1以及Output2。

综上所述，信号转换装置先利用放大器将射频信号放大后输入第一混频器，利用9.94GHz的本地振荡器将中频的射频信号升频至7.6～9.65GHz，再利用分配器将升频后信号分成8.65～9.65GHz的第二信号以及7.6～8.65GHz的第一信号，再分别利用10.6GHz的本地振荡器与9.75GHz的本地振荡器将第二信号以及第一信号转回950～1950MHz与1100～2150MHz。最后，通过开关模块输出给传统的机顶盒。简单的来说，信号转换装置将290～2340MHz射频信号输入后，转回传统机顶盒可接收的四路信号（例如：VL/VH/HL/HH）。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡是根据本发明权利要求书的范围所作的等同变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims

1.一种信号转换装置，该信号转换装置包括：

一接收端，该接收端用来接收一射频信号，该射频信号工作于一第一频带；

一第一本地振荡器，该第一本地振荡器耦接于该接收端，用来产生一第一频率；

一第一混频器，该第一混频器耦接于该第一本地振荡器，用来根据该射频信号以及该第一频率，将该射频信号工作于一第二频带；

一第一分配器，该第一分配器耦接于该第一混频器，用来将该第二频带的该射频信号分成一第一信号以及一第二信号；

一第二本地振荡器，该第二本地振荡器用来产生一第二频率；

一第二混频器，该第二混频器用来根据该第二频率以及该第一信号，将该第一信号工作于一第三频带；

一第三本地振荡器，该第三本地振荡器用来产生一第三频率；以及

一第三混频器，该第三混频器用来根据该第三频率以及该第二信号，将该第二信号工作于一第四频带；

其中，该第一频率为9.94GHz；该第二频率为9.75GHz；该第三频率为10.6GHz；

其中该第一频带介于290MHz与2340MHz；该第二频带介于7.6GHz与9.65GHz；第三频带介于1100MHz与2150MHz；第四频带介于950MHz与1950MHz。

2.如权利要求1所述的信号转换装置，该信号转换装置还包括：

一放大器，该放大器耦接于该接收端，用来放大该射频信号；

一第一带通滤波器，该第一带通滤波器耦接于该放大器，该第一带通滤波器的频带相同于该第一频带；

一第二带通滤波器，该第二带通滤波器耦接于该第一混频器，该第二带通滤波器的频带相同于该第二频带；

一第三带通滤波器，该第三带通滤波器耦接于该第一分配器，该第三带通滤波器的频带相同于该第二信号的频带；

一第四带通滤波器，该第四带通滤波器耦接于该第一分配器，该第四带通滤波器的频带相同于该第一信号的频带；

一第五带通滤波器，该第五带通滤波器耦接于该第三混频器，该第五带通滤波器的频带相同于该第四频带；以及

一第六带通滤波器，该第六带通滤波器耦接于该第二混频器，该第六带通滤波器的频带相同于该第三频带。

3.如权利要求1所述的信号转换装置，其中该第一混频器、该第二混频器以及该第三混频器可由一肖特基二极管构成。

4.如权利要求1所述的信号转换装置，该信号转换装置还包括：

多个输出端；以及

一第一开关模块，该第一开关模块耦接于该第二混频器以及该第三混频器，用来切换降频后的该第一信号以及该第二信号以输出至该多个输出端。

5.如权利要求4所述的信号转换装置，该信号转换装置还包括：

一第二分配器，该第二分配器耦接于该接收端，用来分接该射频信号；以及

一第二开关模块，该第二开关模块耦接于该第二分配器以及该第一开关模块，用来根据一电子装置的一信号切换输出该射频信号或降频后的该第一信号以及该第二信号。

6.如权利要求5所述的信号转换装置，其中该信号用来指示该电子装置为一传统机顶盒或一宽带机顶盒。

7.如权利要求5所述的信号转换装置，其中该信号为一数字卫星设备控制信号、频移键控或包括一电压信息。

8.如权利要求4所述的信号转换装置，该信号转换装置还包括：

一第二开关模块，该第二开关模块耦接于该接收端，用来切换该射频信号的输出；以及

一第三开关模块，该第三开关模块耦接于该第一开关模块以及该第二开关模块，用来根据一电子装置的一信号切换输出该射频信号或降频后的该第一信号以及该第二信号。

9.如权利要求8所述的信号转换装置，其中该信号用来指示该电子装置为一传统机顶盒或一宽带机顶盒。

10.如权利要求8所述的信号转换装置，其中该信号为一数字卫星设备控制信号、频移键控或包括一电压信息。