CN203554505U - 一种双向放大器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双向放大器；它包括信号输入电路、第一正向通道、第二正向通道、信号输出电路、第一回转通道及第二回转通道；其中，所述信号输入电路包括下行射频输入接头及下行输入双工滤波器；所述第一正向通道包括下行输入均衡器、下行输入衰减器、前级放大模块、温度补偿电路及数字式自动增益控制电路；所述第二正向通道包括三分配器、下行输出均衡器、下行输出衰减器及后级放大模块；所述信号输出电路包括下行输出双工滤波器及射频信号输出接头；本实用新型在所述第一正向通道设有温度补偿电路及数字式自动增益控制电路，使得本实用新型具有控制精度高、控制范围广的数字式自动增益控制功能和温度补偿功能，能确保输出的电平值不受影响。

Description

一种双向放大器

技术领域

本实用新型涉及双向放大器，具体地讲，涉及一种用于HFC网络的可以进行双向传输的具有数字自动增益控制和温度补偿功能，能通过网络管理软件关断上行通道的双向放大器。

背景技术

    双向放大器是HFC网络传输中进行射频信号放大的重要设备，用于广播电视网络双向传输使用，是HFC网络开通双向传输的重要设备。双向放大器是HFC网络同轴分配网部分的关键设备，负责对光工作站或光接收机输出的射频信号进行适当放大，确保射频信号可以在同轴电缆中传输较长的距离。

随着三网融合时代的到来，广播电视HFC网络的改造正在加紧进行，国内广大农村地区也正在加紧进行三网融合改造。考虑网络建设成本和用户的需求（例如，目前及未来一段时间内不需要高清数字信号，对网络带宽也要求不高），农村地区目前的主要改造方案是：在现有的光纤到小区（村、镇）的HFC网络架构上进行双向化改造以满足三网融合双向传输的需求，这样不需要重新进行光缆的铺设工作，仅将原有的单向放大器更换为双向放大器即可，如果采用档次较高的双向放大器则可以在光工作站后仅级联1级双向放大器然后即通过分支分配器供用户使用即可，无需再级联用户型双向放大器。由于只使用了1级双放大器，减少了接头和通过用户型双向放大器再次放大的过程，预期效果完全能满足用户的需求，同时改造资金少且工程量小。

上述改造过程中需要的双向放大器下行通道应该具备控制精度高、控制范围广的自动增益控制功能，同时具备温度补偿功能；必须具备网络管理功能，可以对上行噪声较多的通道进行关断；独立放大输出口数较多，这样才能符合农村地区HFC网络双向、三网融合改造的需求。

不过现在广播电视设备制造厂家推出市场的双向放大器，下行通道只具备模拟式自动增益控制功能，控制精度差，控制范围小；只有自动增益控制功能或只有温度补偿功能，不能两项功能一起采用；虽然具备双向传输功能但没有网络管理功能或虽然有网管功能但无法关闭上行噪声较大的通道；输出口较少，最多只具备下行2路独立放大输出，用于农村地区HFC网络双向、三网融合改造时所能传输的用户较少，而且每路的上行噪声较大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术之不足而提供的一种具有数字式自动增益控制和温度补偿功能，可进行网络管理并对上行噪声较大的通道进行关断，具有三个独立放大输出口的适用于农村地区HFC网络双向、三网融合改造的双向放大器。

本实用新型解决现有技术问题所采用的技术方案是：一种双向放大器，其特征在于，它包括： 

信号输入电路，所述信号输入电路包括下行射频输入接头及下行输入双工滤波器；所述下行射频输入接头与所述下行输入双工滤波器信号连接； 

正向通道，所述正向通道包括第一正向通道及第二正向通道；

其中，所述第一正向通道包括依次信号连接的下行输入均衡器、下行输入衰减器、前级放大模块、温度补偿电路、数字式自动增益控制电路；且所述下行输入均衡器的输入端与所述下行输入双工滤波器的高频通过端信号连接；

所述第二正向通道包括三分配器、下行输出均衡器、下行输出衰减器及后级放大模块；所述三分配器的输入端与所述数字式自动增益控制电路信号连接；所述三分配器有三个输出端，每个输出端分别依次连接有所述下行输出均衡器、下行输出衰减器及后级放大模块，以使所述第二正向通道被分配成三路下行信号输出通道； 

信号输出电路，所述信号输出电路有三路输出，三路所述信号输出电路的输入端分别与所述三路下行信号输出通道对应连接；每路所述信号输出电路包括依次信号连接的下行输出双工滤波器及射频信号输出接头；所述下行输出双工滤波器的高频通过端与相对应的下行信号输出通道的后级放大模块信号连接； 

回转通道，所述回转通道包括第一回转通道及第二回转通道；

其中，所述第一回转通道包括独立上行输入衰减器、独立上行通道控制开关及三路混合器；所述三路混合器有三个输入端，每个输入端依次连接有所述独立上行通道控制开关及独立上行输入衰减器，以使所述第一回转通道有三路上行信号输入通道；每路上行信号输入通道末端的所述独立上行输入衰减器分别与每个所述信号输出电路中的下行输出双工滤波器的低频通过端信号连接；

所述第二回转通道包括依次信号连接的上行通道低通滤波器、上行信号放大模块、上行通道总衰减器、上行通道总均衡器；其中，所述上行通道低通滤波器与所述三路混合器的输出端信号连接，所述上行通道总均衡器与所述下行输入双工滤波器的低频通过端信号连接。

下面对以上技术方案作进一步阐述：

优选地，于所述下行信号输入通道及与其相连接的信号输出电路之间还设有一用于对传输信号进行取样的取样口，所述取样口与所述数字式自动增益控制电路信号连接；

优选地，所述取样口为一个，且所述取样口设于任意的一条下行信号输入通道及与其相连接的信号输出电路之间。

优选地，于所述三路混合器及上行通道低通滤波器之间还设有一网络管理控制口，所述网络管理控制口的控制端连接有一网络管理应答模块，所述网络管理应答模块的接收端与所述取样口信号连接。

本实用新型的有益效果是：

 其一、本实用新型在所述第一正向通道设有温度补偿电路及数字式自动增益控制电路，使得本实用新型双向放大器同时具有控制精度高、控制范围广的数字式自动增益控制功能和温度补偿功能，能确保本实用新型输出的电平值不受输入电平和温度变化的影响。

其二、本实用新型通过所述三分配器分出具有三路独立放大输出的下行信号输出通道，如果每路携带的用户数一样多，则一台设备可以将信号传输到更多的用户数中；如果每台双向放大器的用户数一样多，那么分配到每路的用户数较少，可以减少上行噪声的汇聚。

其三、本实用新型具有网络管理功能，能够在前端通过所述网络管理应答器模块对设备的运行状况进行监视，并可以通过网络管理应答器模块指令本实用新型双向放大器的每路上行通道处于关断/半开启/开启三种状态中的一种，减少系统上行噪声的汇聚。

附图说明

图1是本实用新型的电路方框示意图；

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

其中，信号输入电路10；下行射频输入接头101；下行输入双工滤波器102；

第一正向通道20；下行输入均衡器201；下行输入衰减器202；前级放大模块203；温度补偿电路204；数字式自动增益控制电路205；

第二正向通道30；三分配器301；下行输出均衡器302；下行输出衰减器303；后级放大模块304；

信号输出电路40；下行输出双工滤波器401；射频信号输出接头402；

第一回转通道50；三路混合器501；独立上行通道控制开关502；独立上行输入衰减器503；

第二回转通道60；上行通道低通滤波器601；上行信号放大模块602；上行通道总衰减器603；上行通道总均衡器604；

取样口70；

网络管理控制口80；

网络管理应答器模块90。

具体实施方式

以下将结合附图及具体实施例详细说明本实用新型的技术方案，以便更清楚、直观地理解本实用新型的发明实质。

如图1所示，为本实用新型提供的一种双向放大器，它包括信号输入电路10、正向通道、信号输出电路40及回转通道；所述正向通道包括第一正向通道20及第二正向通道30；所述回转通道包括第一回转通道50及第二回转通道60；

其中，所述信号输入电路10包括下行射频输入接头101及下行输入双工滤波器102；所述下行射频输入接头101与所述下行输入双工滤波器102信号连接； 

进一步的，所述第一正向通道20包括依次信号连接的下行输入均衡器201、下行输入衰减器202、前级放大模块203、温度补偿电路204及数字式自动增益控制电路205；且所述下行输入均衡器201的输入端与所述下行输入双工滤波器102的高频通过端信号连接；

与此同时，所述第二正向通道30包括三分配器301、下行输出均衡器302、下行输出衰减器303及后级放大模块304；所述三分配器301的输入端与所述数字式自动增益控制电路205信号连接；所述三分配器301有三个输出端，每个输出端分别依次连接有所述下行输出均衡器302、下行输出衰减器303及后级放大模块304，以使所述第二正向通道30被分配成三路下行信号输出通道； 

且所述信号输出电路40为三路，三路所述信号输出电路的输入端分别与所述三路下行信号输出通道对应连接；每路所述信号输出电路40包括依次信号连接的下行输出双工滤波器401及射频信号输出接头402；所述下行输出双工滤波器401的高频通过端与相对应的下行信号输出通道的后级放大模块304信号连接；

通过上述所述的本实用新型双向放大器，可以得出，本实用新型在所述第一正向通道20所设有的温度补偿电路204及数字式自动增益控制电路205，使得本实用新型双向放大器同时具有控制精度高、控制范围广的数字式自动增益控制和温度补偿功能，能确保本实用新型输出的电平值不受输入电平和温度变化的影响。同时，本实用新型通过所述三分配器301分出具有三路独立放大输出的下行信号输出通道，如果每路携带的用户数一样多，则一台设备可以将信号传输到更多的用户数中；如果每台本实用新型双向放大器的用户数一样多，那么分配到每路的用户数较少，可以减少上行噪声的汇聚。

进一步的，在本实施例中的回转通道部分，所述第一回转通道50包括独立上行输入衰减器501、独立上行通道控制开关502及三路混合器503；其中，所述三路混合器503有三个输入端，每个输入端依次连接有所述独立上行通道控制开关502及独立上行输入衰减器501，以使所述第一回转通道50有三路上行信号输入通道；每路上行信号输入通道末端的独立上行输入衰减器501分别与每路所述信号输出电路40中的下行输出双工滤波器401的低频通过端信号连接；

其次，所述第二回转通道60包括依次信号连接的上行通道低通滤波器601、上行信号放大模块602、上行通道总衰减器603及上行通道总均衡器604；其中，所述上行通道低通滤波器601与所述三路混合器503的输出端信号连接，所述上行通道总均衡器604与所述下行输入双工滤波器102的低频通过端信号连接。

需要强调的是，于所述下行信号输出通道及与其相连接的信号输出电路40之间还设有一用于对传输信号进行取样的取样口70，所述取样口70与所述数字式自动增益控制电路205信号连接；

在本实施例中，所述取样口70为一个，且所述取样口70设于任意的一条所述下行信号输入通道及与其相连接的信号输出电路40之间。

为便于网络管理本实用新型双向放大器，于所述三路混合器503及上行通道低通滤波器601之间还设有一网络管理控制口80，所述网络管理控制口80的控制端连接有一网络管理应答模块90，所述网络管理应答模块90的接收端与所述取样口70信号连接。

藉此，本实用新型具有网络管理功能，能够在前端通过所述网络管理应答器模块90对设备的运行状况进行监视，并可以通过网络管理应答器模块90指令本实用新型双向放大器的每路独立上行通道控制开关502处于关断/半开启/开启三种状态中的一种，减少系统上行噪声的汇聚。

为便于更加透彻的理解本实用新型的工作原理，以图1所示的本实用新型双向放大器作进一步简单说明，本实用新型的大致工作原理是：射频信号通过下行射频输入接头101进入本实用新型双向放大器后，通过下行输入双工滤波器102的高频通过端将低频信号滤除仅剩下行高频信号，所述下行高频信号进入下行输入均衡器201中，下行输入均衡器201对所述下行高频信号的频响特性进行调整及处理，以获得较好的带内平坦度，再进入下行输入衰减器202，下行输入衰减器202对所述下行高频信号的电平值进行调整，使之符合前级放大模块203的输入和下行高频信号自身输出的要求，下行高频信号通过前级放大模块203进行第一级放大，然后进入温度补偿电路204，根据温度的变化调整下行高频信号的电平值，再通过数字式自动增益控制电路205调整所述下行高频信号的电平值，确保下行高频信号输出电平值的稳定，然后通过三分配器301分成各项特性完全相同的三路信号，每一路都通过各自的下行输出均衡器302再次调整信号的频响特性，通过下行输出衰减器303调整信号电平值，然后进入后级放大模块304进行第二级放大，放大后的信号即为所需要的输出信号，该输出信号通过取样口70取样，所得到的取样信号分成两路，其中一路进入数字式自动增益控制电路205，供其判断输出电平值的大小，然后决定对增益如何进行控制；另一路进入网络管理应答器模块90中供前端网络管理实现对产品工作状况的监视，同时，该输出信号进入下行输出双工滤波器401高频通过端，最后通过每个下行射频信号输出接头402分别送往不同地区的用户端；

不同地区用户端回传的上行射频信号分别通过下行射频信号输出接头402进入本实用新型双向放大器后，每一路先经过下行输出双工滤波器401的低频通过端，然后通过上行输入衰减器501调整信号电平的大小，再由网络管理控制口80接受网络管理应答器模块90根据前端网络管理的要求发出的指令，来决定独立上行通道控制开关502是打开还是关断/半开启/开启等状态，如果任意一路上行信号输入通道中的独立上行通道控制开关502关断，则该路上行信号输入通道的上行射频信号将不再继续传送，如果某一路上行信号输入通道中的独立上行通道控制开关502是半开启/开启状态，则该路上行信号输入通道的上行射频信号通过三路混合器503进行混合后一起通过上行通道低通滤波器601，此时，将不需要的其他频段信号进一步滤除然后进入上行信号放大模块602进行放大，再通过上行通道总衰减器603调整所述上行射频信号的电平值的高低，再通过上行通道总均衡器604处理该上行射频信号的频响特性，通过下行输入双工滤波器102的低频通过端，最后通过下行射频输入接头101进入网络上行。

综上所述，本实用新型在所述第一正向通道20设有温度补偿电路204及数字式自动增益控制电路205，使得本实用新型双向放大器同时具有控制精度高、控制范围广的数字式自动增益控制功能和温度补偿功能，能确保本实用新型输出的电平值不受输入电平和温度变化的影响，且本实用新型通过所述三分配器301分出具有三路独立放大输出的下行信号输出通道，如果每路携带的用户数一样多，则一台设备可以将信号传输到更多的用户数中；如果每台本实用新型双向放大器的用户数一样多，那么分配到每路的用户数较少，可以减少上行噪声的汇聚。

与此同时，本实用新型具有网络管理功能，能够在前端通过所述网络管理应答器模块90对设备的运行状况进行监视，并可以通过网络管理应答器模块90指令本实用新型双向放大器的每路独立上行通道控制开关502处于关断/半开启/开启三种状态中的一种，减少系统上行噪声的汇聚。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (4)

1.一种双向放大器，其特征在于，它包括： 

信号输入电路，所述信号输入电路包括下行射频输入接头及下行输入双工滤波器；所述下行射频输入接头与所述下行输入双工滤波器信号连接； 

正向通道，所述正向通道包括第一正向通道及第二正向通道；

其中，所述第一正向通道包括依次信号连接的下行输入均衡器、下行输入衰减器、前级放大模块、温度补偿电路、数字式自动增益控制电路；且所述下行输入均衡器的输入端与所述下行输入双工滤波器的高频通过端信号连接；

所述第二正向通道包括三分配器、下行输出均衡器、下行输出衰减器及后级放大模块；所述三分配器的输入端与所述数字式自动增益控制电路信号连接；所述三分配器有三个输出端，每个输出端分别依次连接有所述下行输出均衡器、下行输出衰减器及后级放大模块，以使所述第二正向通道被分配成三路下行信号输出通道； 

信号输出电路，所述信号输出电路有三路输出，三路所述信号输出电路的输入端分别与所述三路下行信号输出通道对应连接；每路所述信号输出电路包括依次信号连接的下行输出双工滤波器及射频信号输出接头；所述下行输出双工滤波器的高频通过端与相对应的下行信号输出通道的后级放大模块信号连接； 

回转通道，所述回转通道包括第一回转通道及第二回转通道；

其中，所述第一回转通道包括独立上行输入衰减器、独立上行通道控制开关及三路混合器；所述三路混合器有三个输入端，每个输入端依次连接有所述独立上行通道控制开关及独立上行输入衰减器，以使所述第一回转通道有三路上行信号输入通道；每路上行信号输入通道末端的所述独立上行输入衰减器分别与每个所述信号输出电路中的下行输出双工滤波器的低频通过端信号连接；

所述第二回转通道包括依次信号连接的上行通道低通滤波器、上行信号放大模块、上行通道总衰减器、上行通道总均衡器；其中，所述上行通道低通滤波器与所述三路混合器的输出端信号连接，所述上行通道总均衡器与所述下行输入双工滤波器的低频通过端信号连接。

2.根据权利要求1所述的双向放大器，其特征在于，于所述下行信号输入通道及与其相连接的信号输出电路之间还设有一用于对传输信号进行取样的取样口，所述取样口与所述数字式自动增益控制电路信号连接。

3.根据权利要求2所述的双向放大器，其特征在于，所述取样口为一个，且所述取样口设于任意的一条下行信号输入通道及与其相连接的信号输出电路之间。

4.根据权利要求3所述的双向放大器，其特征在于，于所述三路混合器及上行通道低通滤波器之间还设有一网络管理控制口，所述网络管理控制口的控制端连接有一网络管理应答模块，所述网络管理应答模块的接收端与所述取样口信号连接。

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