CN1238643A - 网络接口模块 - Google Patents

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Abstract

将阻止上行信号、使下行信号通过的HPF，阻止下行信号、仅使上行数据信号通过的LPF，用于分支的方向性耦合器，形成直通输入的高频继电器作为高频模块，一体地进行屏蔽封装，抑制来自数字电路的噪声的混入。因此，在CATV的机顶盒中安装的网络接口模块中，所述高频模块的模拟电路、和其余的数字电路能够一体化。此外，模拟和数字共用调谐器，用AGC切换电路来实现由此引起的AGC电压切换的问题。这样，在CATV的机顶盒中安装的网络接口模块中，可以实现结构的简化，改善成本、空间以及耗电等。

Description

网络接口模块
本发明涉及网络接口模块，适用于CATV(有线电视)的电缆调制解调器和机顶盒。
CATV公司为了提供多频道化、利用空频道的宽带数据通信业务等，尽管引入家庭的引入线是同轴电缆，仍在导入将干线网光纤化的HFC(HybridFiber/Coax，光纤/同轴电缆混用方案)。从而，例如通过使用64值的QAM(正交调幅)，可以实现一个频道的带宽为6MHz、传输速率为30M比特/秒的高速数据线。在所述电缆调制解调器或机顶盒内，安装有网络接口模块，用于连接到这样的电缆网。
图3是典型的现有技术的机顶盒1的电结构的方框图。例如54～860MHz的下行信号被从电缆线路提供给输入端子2，例如5～42MHz的上行信号被从所述输入端子2输出到所述电缆线路。
在近年的所述CATV广播中的所述下行信号由模拟的NTSC图像和声音信号、数字的QAM图像和声音信号、以及QPSK(四相移相键控)数据信号构成。因此，将衰减带为5～46MHz、通带为54MHz以上的高通滤波器3作为中频滤波器，该高通滤波器3滤波过的所述下行信号被方向性耦合器4分离后，输入到数字调谐器5，与此同时，再经二分离器6输入到模拟调谐器7和QPSK调谐器8。
各调谐器5、7、8分别具有470～860MHz的UHF波段(B3波段)、170～470MHz的VHFHigh(高端)波段(B2波段)以及54～170MHz的VHFLow(低端)波段(B1波段)的各波段的接收电路。但是，波段分离没有特别规定。
所述数字调谐器5选台的希望的频道的数字电视广播的中频信号被经数字SAW滤波器9提供给下变频器10，变频为低频的中频信号，在模数转换器11中转换为8比特或10比特的数字信号。该数字信号在QAM解调器12中进行I、Q解调、纠错后，作为串行比特流输出到传送解码器13。传送解码器13从所述串行比特流中取出图像声音信号，输出到MPEG2解码器14。MPEG2解码器14对输入的图像声音信号进行频带扩展，作为模拟的NTSC复合图像声音信号输出到复用器15。
另一方面，模拟调谐器7选台的希望的频道的模拟电视广播的中频信号在NTSC解调器16中被解调为模拟的NTSC复合图像声音信号。来自所述MPEG2解码器14和NTSC解调器16的复合图像声音信号在复用器15中被选择，在高频调制器17中变换为例如第1频道、第2频道或第13频道等希望的频道的电视信号，从输出端子18输出到电视接收机的天线输入端子。
所述QPSK调谐器8选台的数据信号由QPSK解调器19进行解调，被提供给微处理器等实现的处理电路20。与此相对，收费信息等上行数据被从所述处理电路20输入到QPSK调制器21进行调制，在功率放大器22中放大后，导入数据端子23，经上行电路的低通滤波器24导入所述输入端子2。
在如上构成的现有技术的机顶盒1中，由高通滤波器3、低通滤波器24、方向性耦合器4、二分离器6、调谐器5、7、8、数字SAW滤波器9、下变频器10、模数转换器11、QAM解调器12、NTSC解调器16以及QPSK解调器19构成网络接口模块。
因此，在这样的网络接口模块中，在设计机顶盒时，来自处理电路20、QPSK调制器21、QPSK解调器19以及QAM解调器12等的数字噪声和高频噪声被感应到调谐器5、7、8以及高通滤波器3、低通滤波器24、方向性耦合器4和二分离器6等高频电路，结果导致数字解调性能、即C/N、BER(Bit Error Rate，比特误码率)以及相位噪声等特性的恶化。
因此，以往为了对付噪声，高通滤波器3、低通滤波器24、数字调谐器5、模拟调谐器7、QPSK调谐器8以及高频调制器17分别用各自的屏蔽壳进行屏蔽，分别作为独立的高频部件对待。因此，在组装所述机顶盒时，就要组合这些高频部件，结构复杂，成本、空间以及耗电等方面都很不利。
本发明的目的是提供一种网络接口模块，能够简化结构，改善成本、空间以及耗电等。
本发明的网络接口模块用于用于接收有线电视广播，为了实现上述目的，该网络接口模块包括：低通滤波器，用于向CATV台发送上行信号；高通滤波器，用于抑制所述上行信号，接收来自所述CATV台的下行信号；方向性耦合器，用于向图像声音信号接收电路和控制信号接收电路提供所述下行信号。包含所述低通滤波器、高通滤波器以及方向性耦合器的高频电路被模块化到一体屏蔽封装中。
根据上述结构，由于将输入级的高频电路用一体屏蔽封装进行模块化，所以可以降低用于处理数字图像声音信号、上下行数据信号等数字信号的电路对该高频电路的噪声影响，提高C/N和BER特性等，与此同时，数字电路也可以被模块化到该网络接口模块的屏蔽框体中，可以简化电路结构，削减成本、空间以及耗电等。
此外，在上述结构中，所述图像声音信号接收电路最好是模拟数字共用调谐器。
根据上述结构，无需用于分配的结构，可以消除分配部件引起的插入损耗，与此同时，省空间，适于模块化，可以取得削减所述成本、空间以及耗电等显著的效果。
再者，所述高频电路最好还包括用于直通输出导出的高频继电器，设置在所述图像声音信号接收电路的前级。
根据上述结构，在设置直通输出电路以提高通用性时，高频继电器比电子开关电路省空间，所以容易和其他电路进行模块化，而且比分配器的损耗小。
通过下面结合附图的说明，本发明的其他目的、特征、以及优点将会变得更加明显，其中，
图1是安装有本发明一实施例的网络接口模块的CATV机顶盒的电结构的方框图。
图2是图1所示的网络接口模块的模块布局的正面图。
图3是典型的现有技术的机顶盒的电结构的方框图。
下面，参照图1和图2说明本发明一实施例。
图1是安装有本发明一实施例的网络接口模块30的CATV机顶盒31的电结构的方框图。例如54～860MHz的下行信号被从电缆线路提供给输入端子32，例如5～42MHz的上行信号被从所述输入端子32输入到所述电缆线路。将衰减带为5～46MHz、通带为54MHz以上的高通滤波器33作为中频滤波器，该高通滤波器33滤波过的所述下行信号被从方向性耦合器34经高频继电器35的第1接点S1输入到模拟数字共用调谐器36。
所述模拟数字共用调谐器36分别具有470～860MHz的UHF波段(B3波段)、170～470MHz的VHFHigh波段(B2波段)以及54～170MHz的VHFLow波段(B1波段)的各波段的接收电路。但是，波段分离没有特别规定。
所述模拟数字共用调谐器36选台的希望的频道的数字电视广播的中频信号被经数字SAW滤波器37提供给下变频器38，变频为低频的中频信号，在模数转换器39中转换为8比特或10比特的数字信号。该数字信号在QAM解调器40中进行I、Q解调、纠错后，作为串行比特流输出到传送解码器41。传送解码器41从所述串行比特流中取出图像声音信号，输出到MPEG2解码器42。MPEG2解码器42对输入的图像声音信号进行频带扩展，作为模拟的NTSC复合图像声音信号输出到复用器43。
另一方面，所述模拟数字共用调谐器36选台的希望的频道的模拟电视广播的中频信号在NTSC解调器44中被解调为模拟的NTSC复合图像声音信号。来自所述MPEG2解调器42和NTSC解调器44的复合图像声音信号在复用器43中被选择，在高频调制器45中被变换为例如第1频道、第2频道或第13频道等希望的频道的电视信号后，经所述高频继电器35的第2接点S2从输出端子46输出到电视接收机的天线输入端子。
在本实施例中，为了进行电视信号的接收、选台，使用模拟广播和数字广播能够共用的所述模拟数字共用调谐器36，与该模拟数字共用调谐器36关联，设置了AGC切换电路47。用于自动增益控制的AGC电压在模拟广播接收时和数字广播接收时，增益开始衰减值和斜率不同，该AGC切换电路47通过切换AGC电压，可以进行共用。所述切换是如下进行的，即，QAM解调器40输出切换信号，该切换信号能够识别此时是输出所述串行比特流的数字广播接收、还是不输出串行比特流的模拟广播接收，AGC切换电路47接收该切换信号，从而进行所述切换。
所述高频继电器35的2个接点S1、S2相互联动受控进行切换，在该网络接口模块30操作时，如上所述，由第1接点S1将来自方向性耦合器34的下行信号输出到模拟数字共用调谐器36，与此同时，由第2接点S2将来自高频调制器45的电视信号输出到输出端子46。与此相对，在该网络接口模块30等待时进行直通(through)操作时，连通接点S1、S2，将来自所述方向性耦合器34的下行信号直接输出到输出端子46。
所述方向性耦合器34分离的下行信号被输入到QPSK调谐器51进行选台，由QPSK解调器52解调为数据信号后，被提供给微处理器等实现的处理电路53。与此相对，收费信息等上行数据被从所述处理电路53输入到QPSK调制器54进行调制，在功率放大器55放大后，导入数据端子56，经上行电路的低通滤波器57导出到所述输入端子32。
处理电路53判断该网络接口模块31处于接收状态、还是处于等待状态，对所述高频继电器35的接点S1、S2进行联动切换控制，与此同时，控制模拟数字共用调谐器36的谐振频率和复用器43的切换状态等，与此同时，进行使用所述QPSK调谐器51和QPSK解调器52的下行数据接收操作、以及使用QPSK调制器54和功率放大器55的上行数据接收操作。
在如上构成的网络接口模块30中，在本实施例中，由高通滤波器33、低通滤波器57、方向性耦合器34以及高频继电器35构成的输入级的电路作为高频模块M1一体地进行屏蔽封装。模拟数字共用调谐器36的一部分和高频调制器54分别作为模块M2、M3进行屏蔽封装，由模拟数字共用调谐器36的其余部分、数字SAW滤波器37、下变频器38以及AGC切换电路构成的数字电路作为模块M4一体地进行屏蔽封装，模数转换器39、QAM解调器40、QPSK调谐器51以及QPSK解调器52的数字电路作为模块M5一体地进行屏蔽封装，模拟电路的NTSC解调器44作为模块M6进行屏蔽封装，进而，各模块M1、M2、M3、M4、M5、M6以例如图2所示的布局，一体化到网络接口模块30的屏蔽框体内。
因此，可以防止来自数字电路的数字噪声和高频噪声混入高频电路，大幅度改善C/N、BER以及相位噪声等特性。此外，通过各电路的模块化和数字、模拟调谐器的共用，可以将成本和耗电降低20％左右。进而，随着耗电的降低，发热量也降低，所以尽管进行了模块化，也可以防止因发热而引起的可靠性降低。再者，通过所述调谐器的共用，可以削减分配器，与所述图3所示的现有技术相比，可以将从输入端子32到调谐器36的插入损耗改善例如大约2dB。
特别是，在图2所示的屏蔽框体中，各模块M1、M2、M3、M4、M5、M6的外表面与邻接的模块的外表面是共通的，而且，屏蔽框体的外表面形成各模块M1、M2、M3、M4、M5、M6的外表面。因此，尽管为了各电路模块互不干扰、用屏蔽板进行了隔离，但是与将各模块M1、M2、M3、M4、M5、M6分别模块化相比，可以简化结构，并可以削减成本和空间。
为了使图1所示的方框图中信号的路径最短，在上述屏蔽框体中，具体地说，在模块M1的后级配置模块M2和M3，在两模块M2、M3的后级再依次配置各模块M4、M6、M5。进而，在图案的布局中、特别是在QAM解调器40中，进行图案处理，使得数字处理部的+B线和接地图案以及模拟处理部的+B线和接地图案分别分离。其结果是，改善了BERT (Bit ErrorRate)。
此外，由于QAM解调器40的发热剧烈，本实施例的网络接口模块30的结构是，使屏蔽框体与机顶盒的框体接触来进行安装。此外，在屏蔽框体的盖部，设置了用于散热的穿孔。从而，可以提高散热效果，防止因QAM解调器40的发热引起的网络接口模块30的破损或误操作。
再者，通过设置直通输出电路，可以形成向其他机顶盒31的馈送输出，能够进行多个机顶盒31的级联，提高通用性。此外，由于由高频继电器35来实现直通电路，所以与电子开关电路相比省空间，如上所述，容易和高通滤波器33、低通滤波器57以及方向性耦合器34等其他电路进行模块化，而且与分配器相比，可以实现低损耗。再者，在图像声音信号线上进行这样的直通电路的分支，可以通过方向性耦合器34始终将所述下行信号提供给接收下行数据信号的QPSK调谐器51，所以即使在等待时也可以可靠地接收来自公司的数据。
在发明的详细说明项中举出的具体的实施形态或实施例，只不过是为了说明本发明的技术内容，不应狭义地解释为仅仅局限于该具体例，在本发明的精神和所附权利要求的范围内，可以进行各种变更来实施。

Claims (6)

1、一种网络接口模块(30)，用于接收有线电视广播，
包括：低通滤波器(57)，用于向CATV台发送上行信号；高通滤波器(33)，用于抑制所述上行信号，接收来自所述CATV台的下行信号；方向性耦合器(34)，用于向图像声音信号接收电路(36)和控制信号接收电路(51)提供所述下行信号；
包含所述低通滤波器(57)、高通滤波器(33)以及方向性耦合器(34)的高频电路被模块化(M1)到一体屏蔽封装中。
2、如权利要求1所述的网络接口模块(30)，其中，
所述图像声音信号接收电路(36)是模拟数字共用调谐器(36)。
3、如权利要求1或2所述的网络接口模块(30)，其中，
所述高频电路还包括用于直通输出导出的高频继电器(35)，设置在所述图像声音信号接收电路(36)的前级。
4、如权利要求1、2或3所述的网络接口模块(30)，其中，
所述高频电路和图像声音信号接收电路被分别模块化(M1、M2)；
与此同时，所述两模块(M1、M2)外表面的至少一部分是共通的，网络接口模块(30)的外表面、和各模块(M1、M2)的外表面至少一部分是共通的。
5、如权利要求2所述的网络接口模块(30)，其中，
包括AGC切换电路(47)，该AGC切换电路(47)根据是接收数字广播、还是接收模拟广播，来切换AGC电压，该AGC电压用于进行所述模拟数字共用调谐器(36)的自动增益控制。
6、如权利要求3所述的网络接口模块，其中，
所述高频继电器(35)包括：
第1开关(S1)，在所述网络接口模块(30)的操作期间中，连接所述方向性耦合器(34)和所述图像声音信号接收电路(36)；
第2开关(S2)，在所述操作期间中，在连接所述网络接口模块(30)的图像和声音输出以及输出端子(46)的同时，在该网络接口模块(30)等待时，经所述第1开关(S1)连接所述方向性耦合器(34)和所述输出端子(46)。
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