CN109039302A - Catv插片固定衰减器式均衡电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种CATV插片固定衰减器式均衡电路，包括均衡电路、均衡补偿电路及MCU模块；所述的均衡电路还包括CATV插片固定衰减器识别电路和均衡电路模块；所述的CATV插片固定衰减器识别电路连接在所述的均衡电路模块上，所述的CATV插片固定衰减器识别电路与所述的MCU模块连接；所述的均衡补偿电路连接在所述的均衡电路的输出端，所述的均衡补偿电路与所述的MCU模块连接。该均衡电路能提高传输信号的特性和质量。

Description

CATV插片固定衰减器式均衡电路
技术领域
本发明涉及均衡电路技术领域，更确切地说涉及一种CATV插片固定衰减器式均衡电路。
背景技术
在有线电视网络中CATV信号在电缆/光纤的传输中会造成损耗。其中电缆/光纤的衰减特性随频率的增高而增大，另一方面，信号的衰减随电缆/光纤距离的增加而增加。因此，对不同距离的传输电缆/光纤，传输信号会产生不同的衰减斜率，这就需要用不同斜率值的EQ来均衡信号的衰减，平衡带内曲线，以便使信号能够稳定、优质的、远距离的传输。
CATV插片固定衰减器式均衡电路在CATV产品中应用广泛，在主板上设计电路，通过插拔不同衰减值的CATV插片固定衰减器来改变斜率，以达到补偿的目的。一般使用的衰减值为从0dB、1dB、2dB...到20dB。
传统电路的缺点是，由于主板上的电路固定，仅仅通过更换插片衰减器来改变信号的斜率，会使得线路阻抗发生改变及影响电路本身的频率响应特性。即不同斜率时信号波形的平坦度会产生较大的变化，从而影响传输信号的特性（平坦度为±1.5dB左右）。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种CATV插片固定衰减器式均衡电路，该均衡电路能提高传输信号的特性和质量。
本发明的技术解决方案是，提供一种具有以下结构的CATV插片固定衰减器式均衡电路，包括均衡电路、均衡补偿电路及MCU模块；所述的均衡电路还包括CATV插片固定衰减器识别电路和均衡电路模块；所述的CATV插片固定衰减器识别电路连接在所述的均衡电路模块上，所述的CATV插片固定衰减器识别电路与所述的MCU模块连接；所述的均衡补偿电路连接在所述的均衡电路的输出端，所述的均衡补偿电路与所述的MCU模块连接。
采用以上结构后，本发明的CATV插片固定衰减器式均衡电路，与现有技术相比，具有以下优点：
由于本发明的CATV插片固定衰减器式均衡电路包括均衡电路、均衡补偿电路及MCU模块；所述的均衡电路还包括CATV插片固定衰减器识别电路和均衡电路模块；CATV插片固定衰减器识别电路和均衡电路模块，该识别电路能够有效地对CATV插片式固定衰减器进行识别，进而远程判断线网操作是否正确，且发生故障时能对问题进行定位、定点分析。电路工作时，当衰减器更换时，MCU模块能识别出更换的衰减值，于是针对每一个斜率的波形，MCU模块都会发出一个指令来改变补偿电路的频率响应，来补偿生成一个满足实际需求的最佳信号。
作为改进，CATV插片固定衰减器识别电路包括供电模块及检测模块；所述的供电模块，用于给识别电路供电；所述的检测模块，用于检测输出电路分压值；所述的供电模块连接在所述的均衡电路模块的输入端，所述的检测模块连接在所述的均衡电路模块的输出端，所述的检测模块与所述的MCU模块连接。采用此种结构后，该识别电路能够有效地对CATV插片式固定衰减器进行识别，进而远程判断线网操作是否正确，且发生故障时能对问题进行定位、定点分析。
作为改进，所述的CATV插片固定衰减器识别电路还包括分压模块，用于提供分压电阻；所述的分压模块连接在所述的插片式固定衰减器的接地端。采用此种结构后，所述的分压电阻能够调节检测模块识别精度及功耗。
作为改进，所述的供电模块包括DC供电电压、第一隔直电容及第一电感；所述的DC供电电压串联第一电感后连接到所述的插片式固定衰减器的输入端，所述的第一隔直电容的一端连接在所述的第一电感的输入端，所述的第一隔直电容的另一端接地。
作为改进，所述的检测电路包括第二隔直电容及第二电感；所述的第二电感连接在所述的插片式固定衰减器的输出端与所述的检测电路的信号输出端之间；所述的第二隔直电容的一端连接在所述的检测电路的信号输出端，所述的第二隔直电容的另一端接地。
作为改进，所述的分压模块包括第三隔直电容、分压电阻及第三电感；所述的第三隔直电容连接在所述的插片式固定衰减器的接地端与接地之间；所述的第三电感的一端连接在所述的插片式固定衰减器的接地端，所述的第三电感的另一端串联所述的分压电阻后接地。
作为改进，所述的均衡补偿电路包括数控可调电容、变容二极管和均衡补偿电路模块；所述的MCU模块模块对数控可调电容及变容二极管进行控制以改变所述的均衡补偿电路模块的频率响应。采用此种结构后，改变数控可调电容和变容二极管的值，就能改变补偿电路的频率响应，来补偿生成一个满足实际需求的最佳信号。
附图说明
图1为本发明的CATV插片固定衰减器式均衡电路的电路框图。
图2为本发明的CATV插片固定衰减器式均衡电路的CATV插片固定衰减器识别电路电路框图。
图3为本发明的CATV插片固定衰减器识别电路的T型衰减器的结构示意图。
图4为本发明的CATV插片固定衰减器识别电路的π型衰减器的结构示意图。
图5为本发明的CATV插片固定衰减器式均衡电路的CATV插片固定衰减器识别电路的电路原理图。
图6为0-20dB CATV插片式固定衰减器电阻值。
图7为r=0时，所对应的检测模块的电压值列表。
图8为本发明的CATV插片固定衰减器式均衡电路的电路原理图。
图9为本发明的CATV插片固定衰减器式均衡电路的原理说明。
图10为本发明的CATV插片固定衰减器式均衡电路的实测数据波形。
具体实施方式
为了更好得理解本申请，将参考附图对本申请的各个方面做出更详细的说明。应理解，这些详细说明只是对本申请的示例性实施方式的描述，而非以任何方式限制本申请的范围。在说明书全文中，相同的附图标号指代相同的元件。
在附图中，为了便于说明，已稍微夸大了物体的厚度、尺寸和形状。附图仅为示例而非严格按比例绘制。
还应理解的是，用语“包含”“包括”、“具有”、“包含”、“包含有”，当在本说明书中使用时表示存在所述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件，但不排除存在或附加有一个或多个其他特征、整体、步骤、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组合。此外，当诸如“…至少一个”的表述出现在所列特征的列表之后时，修饰整个所列特征，而不是修改列表中的单独元件。
图1为本发明的CATV插片固定衰减器式均衡电路的电路框图。所述的CATV插片固定衰减器式均衡电路，包括均衡电路、均衡补偿电路及MCU模块；所述的均衡电路还包括CATV插片固定衰减器识别电路和均衡电路模块；所述的CATV插片固定衰减器识别电路连接在所述的均衡电路模块上，所述的CATV插片固定衰减器识别电路与所述的MCU模块连接；所述的均衡补偿电路连接在所述的均衡电路的输出端，所述的均衡补偿电路与所述的MCU模块连接。
图2为本发明的CATV插片固定衰减器式均衡电路的CATV插片固定衰减器识别电路电路框图。图3为本发明的CATV插片式固定衰减器识别电路的T型衰减器的结构示意图。图4为本发明的CATV插片式固定衰减器识别电路的π型衰减器的结构示意图。CATV插片固定衰减器识别电路包括供电模块、检测模块及分压模块；所述的插片式固定衰减器基本都采用T型衰减器和π型衰减器。T型衰减器内部结构是由2个R1和1个R2组成，不同的衰减值由不同的R1、R2值组成。π型衰减器的内部结构是由1个R3和2个R4组成，不同的衰减值由不同的R3、R4值组成。所述的供电模块，用于给识别电路供电；所述的检测模块，用于检测输出电路分压值；所述的MCU识别模块，用于对检测到的分压值进行自动判断出哪个值的衰减器。分压模块，用于提供分压电阻。所述的供电模块连接在所述的插片式固定衰减器的输入端，所述的检测模块连接在所述的插片式固定衰减器的输出端，所述的检测模块与所述的MCU识别模块连接。所述的分压模块连接在所述的插片式固定衰减器的接地端。
图5为本发明的CATV插片固定衰减器式均衡电路的CATV插片固定衰减器识别电路的电路原理图。所述的供电模块包括DC供电电压、第一隔直电容及第一电感；所述的DC供电电压串联第一电感后连接到所述的插片式固定衰减器的输入端，所述的第一隔直电容的一端连接在所述的第一电感的输入端，所述的第一隔直电容的另一端接地。所述的检测电路包括第二隔直电容及第二电感；所述的第二电感连接在所述的插片式固定衰减器的输出端与所述的检测电路的信号输出端之间；所述的第二隔直电容的一端连接在所述的检测电路的信号输出端，所述的第二隔直电容的另一端接地。所述的分压模块包括第三隔直电容、分压电阻及第三电感；所述的第三隔直电容连接在所述的插片式固定衰减器的接地端与接地之间；所述的第三电感的一端连接在所述的插片式固定衰减器的接地端，所述的第三电感的另一端串联所述的分压电阻后接地。
电路中，C1、C2和C3为隔直电容，作用为隔离DC电压通过RF电路。B1、B2和B3为高频磁珠，作用为隔离RF信号。在C1右侧输入一个DC电压如3.3VDC，则R1、R2、B2，r导通，由于磁珠在低频时的阻抗近乎为0，所以从检测模块检测的电压即为R2，r上的分压总和为3.3V/（R1+R2+r）*（R2+r）。所述的检测模块的脚会连入所述的MCU识别模块的单片机的AD脚，进行识别。
由于不同值的CATV插片式固定衰减器内部电阻的阻值R1、R2都不相同，所以检测模块检测的电压值也会不相同。
图6为0-20dB CATV插片式固定衰减器电阻值。图7为r=0时，所对应的检测模块的电压值列表。把改组电压值写入所述的单片机，更换不同的CATV插片式固定衰减器时，检测模块教会产生不同的电压输给所述的单片机的AD脚，单片机通过查表的方式，可以判断出该电压所对应CATV插片式固定衰减器的值。如果未插入衰减器，则检测模块的脚开路，所述的单片机AD脚识别电压则为0V。因此，通过这种方式，就可以远程判断线上的CATV插片式固定衰减器配置是否正确。
图8为本发明的CATV插片固定衰减器式均衡电路的电路原理图。
所述的均衡补偿电路包括数控可调电容、变容二极管和均衡补偿电路模块；所述的MCU模块模块对数控可调电容及变容二极管进行控制以改变所述的均衡补偿电路模块的频率响应。当衰减器更换时MCU会识别出更换的衰减值，于是针对每一个斜率的波形，MCU都会发出一个指令来改变数控可调电容和变容二极管的值，从而改变补偿模块的频率响应，来补偿生成一个满足实际需求的最佳信号。
图8中所示，C5、C6、C13为隔直电容，作用为隔离DC电压通过RF电路。B2、B3、B5为高频磁珠，作用为隔离RF信号。在C11右侧输入一个DC电压如3.3V，则R10、R11、B8、B5导通，由于B5磁珠在低频时的阻抗近乎为0，所以从detector点测得的电压即为R8、R11上的分压总和：V detector=3.3V/（R10+R11+R8）*（R8+11）。Detector脚连入单片机的AD脚，进行识别。由于不同值的CATV插片式固定衰减器内部电阻的阻值R1、R2都不相同，所以V detector的值也不相同，通过查表的方式，可以判断出该电压所对应CATV插片式固定衰减器的值。根据识别大的固定衰减值，MCU会配置相应的指令来改变DTC和变容二极管的值，从而改变补偿电路的频率响应，使整个电路波形达到最佳状态。
图9为本发明的CATV插片固定衰减器式均衡电路的原理说明。由于传统电路的限制，可能会出现8dB的平坦度较好，但是7dB会出现变凹的现象，而9dB会出现变凸的现象。因此，7dB时需要调节数控可调电路增大、变容二极管增大，使补偿电路上凸，来补偿7dB的下凹波形；9dB时需要调节数控可调电路增小、变容二极管增小，使补偿电路下凹，来补偿9dB的上凸波形。最终达到每一个斜率的平坦度都最优化的目的。
图10为本发明的CATV插片固定衰减器式均衡电路的实测数据波形。图表中为0-22dB均衡电路变化时，每个波形的斜率和平坦度值。斜率偏差值在±0.5dB左右，平坦度在±0.35以内。

Claims (7)

1.一种CATV插片固定衰减器式均衡电路，其特征在于：包括均衡电路、均衡补偿电路及MCU模块；所述的均衡电路还包括CATV插片固定衰减器识别电路和均衡电路模块；所述的CATV插片固定衰减器识别电路连接在所述的均衡电路模块上，所述的CATV插片固定衰减器识别电路与所述的MCU模块连接；所述的均衡补偿电路连接在所述的均衡电路的输出端，所述的均衡补偿电路与所述的MCU模块连接。
2.根据权利要求1所述的CATV插片固定衰减器式均衡电路，其特征在于：CATV插片固定衰减器识别电路包括供电模块及检测模块；所述的供电模块，用于给识别电路供电；所述的检测模块，用于检测输出电路分压值；所述的供电模块连接在所述的均衡电路模块的输入端，所述的检测模块连接在所述的均衡电路模块的输出端，所述的检测模块与所述的MCU模块连接。
3.根据权利要求2所述的CATV插片固定衰减器式均衡电路，其特征在于：所述的CATV插片固定衰减器识别电路还包括分压模块，用于提供分压电阻；所述的分压模块连接在所述的插片式固定衰减器的接地端。
4.根据权利要求2所述的CATV插片固定衰减器式均衡电路，其特征在于：所述的供电模块包括DC供电电压、第一隔直电容及第一电感；所述的DC供电电压串联第一电感后连接到所述的插片式固定衰减器的输入端，所述的第一隔直电容的一端连接在所述的第一电感的输入端，所述的第一隔直电容的另一端接地。
5.根据权利要求2所述的CATV插片固定衰减器式均衡电路，其特征在于：所述的检测电路包括第二隔直电容及第二电感；所述的第二电感连接在所述的插片式固定衰减器的输出端与所述的检测电路的信号输出端之间；所述的第二隔直电容的一端连接在所述的检测电路的信号输出端，所述的第二隔直电容的另一端接地。
6.根据权利要求3所述的CATV插片固定衰减器式均衡电路，其特征在于：所述的分压模块包括第三隔直电容、分压电阻及第三电感；所述的第三隔直电容连接在所述的插片式固定衰减器的接地端与接地之间；所述的第三电感的一端连接在所述的插片式固定衰减器的接地端，所述的第三电感的另一端串联所述的分压电阻后接地。
7.根据权利要求1所述的CATV插片固定衰减器式均衡电路，其特征在于：所述的均衡补偿电路包括数控可调电容、变容二极管和均衡补偿电路模块；所述的MCU模块模块对数控可调电容及变容二极管进行控制以改变所述的均衡补偿电路模块的频率响应。
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