專利名稱：用于單線多開關(guān)收發(fā)器的兩級沖擊保護(hù)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總地涉及信號通信，并更具體地涉及用于將單線多開關(guān)(S麗)收發(fā)器和傳 統(tǒng)的LNB模式集成和保護(hù)為同一衛(wèi)星機(jī)頂盒的架構(gòu)。
背景技術(shù)：
在衛(wèi)星廣播系統(tǒng)中，一個或多個衛(wèi)星從一個或多個地基發(fā)射器接收包括音頻和/ 或視頻信號的信號。衛(wèi)星經(jīng)由運行在指定頻率并具有規(guī)定的帶寬的轉(zhuǎn)發(fā)器(transponder) 將這些信號放大并轉(zhuǎn)播至消費者居所處的信號接收設(shè)施。這樣的系統(tǒng)包括上行鏈路發(fā)射部 分(即地球到衛(wèi)星)、繞地衛(wèi)星接收與發(fā)射部分、以及下行鏈路部分(即衛(wèi)星到地球)。
在從衛(wèi)星廣播系統(tǒng)接收信號的居所中，信號接收設(shè)施可以用于將整個衛(wèi)星廣播頻 譜頻移，并將所產(chǎn)生的輸出頻率堆疊(frequency stack)至單個同軸電纜上。但是，在衛(wèi)星 廣播系統(tǒng)內(nèi)的衛(wèi)星數(shù)目增加時，并且隨著高分辨率衛(wèi)星頻道增多，將達(dá)到容納所有衛(wèi)星所 要求的總帶寬將超過同軸電纜的傳輸能力的點。衛(wèi)星解碼器行業(yè)變得需要將更多的衛(wèi)星時 隙(satellite slot)實施到他們的分發(fā)系統(tǒng)中。為了提供數(shù)目增加的衛(wèi)星時隙傳輸，要求 用于衛(wèi)星配置選擇的更精細(xì)的手段?，F(xiàn)在用于選擇這些多種配置的兩種主要的方法是傳統(tǒng) 的LNB電源方法和新的頻率轉(zhuǎn)換模塊(S麗)方法。 傳統(tǒng)的LNB電源方法通過電壓電平和疊加的600mvp-p 、 22kHz音調(diào)(tone)來 控制衛(wèi)星RF音調(diào)的開關(guān)選擇。通過恒定音調(diào)或脈沖寬度調(diào)制(P麗)音調(diào)來實現(xiàn)音調(diào)選 擇。P麗音調(diào)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)被稱為DiSEqC，并且被在Eutelsat DiSEqC Bus Functional Specification(Eutelsat DiSEqC總線功能規(guī)范)中定義。通常使用兩級的輸出電壓(13 或18伏)來選擇輸入衛(wèi)星信號的極性(polarity)，而音調(diào)選擇空間中的多個衛(wèi)星時隙。
第二種方法(S麗)是自供電的，因此它不要求LNB電源，而是使用UART控制的 2. 3MHz頻移鍵控(FSK)調(diào)制方案來向衛(wèi)星配置開關(guān)傳達(dá)選擇命令?？梢杂闷渌{(diào)制方法來 取代UART調(diào)制方法。S麗開關(guān)被設(shè)計為從一系列衛(wèi)星接收器天線選擇衛(wèi)星信號轉(zhuǎn)發(fā)器，并 且在頻率方面將其轉(zhuǎn)換至單個轉(zhuǎn)發(fā)器。其后，通過連接的同軸電纜將新的頻移后的轉(zhuǎn)發(fā)器 頻帶發(fā)送至衛(wèi)星解碼器盒。 當(dāng)今的衛(wèi)星解碼器系統(tǒng)需要具有在這兩種通信方法之間切換并在任一種模式中 運行而不被另一系統(tǒng)干擾的能力。如果衛(wèi)星接收器系統(tǒng)能夠進(jìn)行S麗操作，那么傳統(tǒng)的LNB 電源將被禁用，以使對可用衛(wèi)星信號的全部控制和選擇都利用調(diào)制后的2. 3MHz S麗通信信 道來完成。 但是，在多個電路被耦接至同軸電纜的RF導(dǎo)體時出現(xiàn)問題，其中要求每個電路來 執(zhí)行不同的任務(wù)。例如，S麗要求戶外單元在同一 RF電纜上20V電源與2. 3MHz音調(diào)共存。20V DC電源的低阻抗可以將2. 3腿z音調(diào)短接至地，并導(dǎo)致2. 3腿z S麗失效。進(jìn)一步地，一 些當(dāng)前的衛(wèi)星系統(tǒng)要求為家庭網(wǎng)絡(luò)用途保留5MHz至30MHz的頻帶。20伏電源的低阻抗也 會將該頻帶短接至地。 出現(xiàn)額外的考慮，即2. 3腿z S麗音調(diào)可以導(dǎo)致諧波在共享的RF電纜上出現(xiàn)。這 些諧波可以妨礙(interrupt)共享的RF電纜上的其他工作的系統(tǒng)。2.3MHz S麗音調(diào)可以 高至0. 7伏。如果這樣的電壓被施加在沖擊保護(hù)二極管或晶體管b-e結(jié)上，諧波可以在RF 同軸電纜上出現(xiàn)，并且影響相同導(dǎo)體上的其他工作的單元。 另外，必須保護(hù)S麗系統(tǒng)的全部電路免受諸如雷電的由環(huán)境條件生成的電壓和電 流沖擊。S麗系統(tǒng)必須與沖擊保護(hù)電路和諧波抵消電路共存。因而，期望有可以承受高沖擊 并具有對地的低電容，而不干擾RF節(jié)目信號、S麗音調(diào)或DC電源電壓，同時解決上面所陳 述的問題的電路。在這里所描述的本發(fā)明處理當(dāng)前存在的這些和/或其他問題。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種裝置。該裝置包括傳輸線和第一參考電勢之間 的第一信號通路，其包括高阻抗負(fù)沖擊通路；以及傳輸線和第一參考電勢之間的第二信號 通路，其包括高阻抗正沖擊通路、低電感沖擊通路和DC阻斷電路，其中所述高阻抗正沖擊 通路被配置為與所述低電感沖擊通路和所述DC阻斷電路串聯(lián)，其中所述低電感沖擊通路 和所述DC阻斷電路中的每個被耦接在所述高阻抗正沖擊通路和所述參考電勢源之間。


通過結(jié)合附圖參考本發(fā)明的實施例的下列描述，本發(fā)明的上述和其他特征和優(yōu)點 以及獲得它們的方式將變得更明顯，并且本發(fā)明將被更好地理解。
圖1為示出實施本發(fā)明的示范環(huán)境的圖； 圖2為示出根據(jù)本發(fā)明的示范實施例的圖1的S麗的進(jìn)一步細(xì)節(jié)的框圖； 圖3為示出根據(jù)本發(fā)明的示范實施例的LNB和IRD LNB控制收發(fā)器的進(jìn)一步細(xì)節(jié)
的圖； 圖4為示出根據(jù)本發(fā)明的示范實施例的S麗線性開關(guān)塊的進(jìn)一步細(xì)節(jié)的框圖；
圖5為示出根據(jù)本發(fā)明的示范實施例的收發(fā)器無源線性開關(guān)的細(xì)節(jié)的框圖；
圖6為示出根據(jù)本發(fā)明的示范實施例的多音調(diào)收發(fā)器無源線性開關(guān)的細(xì)節(jié)的框 圖； 圖7為示出根據(jù)本發(fā)明的示范實施例的6端口線性網(wǎng)絡(luò)S麗LNB開關(guān)的細(xì)節(jié)的框 圖； 圖8為示出根據(jù)本發(fā)明的示范實施例的兩級沖擊保護(hù)器的細(xì)節(jié)的框圖。 在這里所陳列的示例闡釋了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，而這樣的示例不應(yīng)被理解為以
任何方式限制本發(fā)明的范圍。
具體實施例方式
現(xiàn)在參考附圖，并更具體地參考圖l，示出了用于實施本發(fā)明的示范環(huán)境100的 圖。圖1的環(huán)境100包括諸如信號接收元件10的多個信號接收部件，所述信號接收元件10諸如天線或天線的部分或傳輸線輸入或低噪聲塊放大器或任何其他用于接收承載信息的 信號的部件；諸如S麗20的頻率轉(zhuǎn)換部件；諸如信號分離器40的多個信號分離部件；以及 諸如IRD 60的多個信號接收和解碼部件。信號接收元件10可以工作以將所接收的信號頻 率頻移至對經(jīng)由諸如同軸電纜的傳輸線的傳輸更易傳導(dǎo)的頻率。例如，在衛(wèi)星電視信號接 收中所使用的低噪聲塊放大器可以工作以將所接收的信號從12GHz左右頻移至lGHz左右， 或從"Ka"頻帶至"L"頻帶。雖然根據(jù)本發(fā)明還可以使用其他類型的傳輸介質(zhì)，但根據(jù)在這 里所描述的示范實施例，環(huán)境100的前述元件工作以經(jīng)由諸如同軸電纜的傳輸介質(zhì)而彼此 耦接，環(huán)境100例如可以代表在給定的家庭和/或商業(yè)居所內(nèi)的信號通信網(wǎng)絡(luò)。
每個信號接收元件10工作以從諸如衛(wèi)星廣播系統(tǒng)和/或其他類型的廣播系統(tǒng)的 一個或更多的信號源接收包括音頻、視頻和/或數(shù)據(jù)信號的信號(例如電視信號等)。根據(jù) 示范實施例，信號接收元件10被實現(xiàn)為諸如衛(wèi)星接收圓盤天線(dish)的天線，但也可以被 實現(xiàn)為任何類型的信號接收元件。 S麗20工作以從信號接收元件10接收包括音頻、視頻和/或數(shù)據(jù)信號(如電視 信號等)的信號，并使用包括信號調(diào)諧和頻率轉(zhuǎn)換功能的功能來生成向分離器40提供和 經(jīng)由同軸電纜向IRD 60提供的對應(yīng)的輸出信號，來處理所接收的信號。根據(jù)示范實施例， S麗20在單個居所內(nèi)可以與多達(dá)12個IRD 60通信。但是為了舉例和解釋的目的，圖1示 出了使用簡單的兩路信號分離器40來與8個IRD 60連接的S麗20。將稍后在此提供關(guān)于 S麗20的進(jìn)一步示范細(xì)節(jié)及其與IRD 60通信的能力。 每個信號分離器40工作以執(zhí)行信號分離和/或重復(fù)(r印eating)功能。根據(jù)示 范實施例，每個信號分離器40工作以執(zhí)行兩路信號分離功能，以幫助進(jìn)行S麗20和IRD 60 之間的信號通信。 每個IRD 60工作以執(zhí)行包括信號調(diào)諧、解調(diào)和解碼功能的多種信號接收和處理 功會^。根據(jù)示范實施例，每個IRD 60工作以調(diào)諧、解調(diào)和解碼經(jīng)由信號分離器40從S麗20 提供的信號，并使得能夠進(jìn)行對應(yīng)于所接收的信號的聽覺和/或視覺輸出。如稍后將要在 這里描述的一樣，響應(yīng)來自IRD 60的請求命令，從S麗20向IRD 60提供這樣的信號，并且 這樣的請求命令每個可以代表對電視信號的期望頻帶的請求。對于衛(wèi)星廣播系統(tǒng)，每個請 求命令例如可以指示期望的衛(wèi)星和/或期望的轉(zhuǎn)發(fā)器。請求命令可以由IRD 60響應(yīng)用戶 輸入(例如經(jīng)由遙控設(shè)備等)而生成。 根據(jù)示范實施例，每個IRD 60還包括諸如標(biāo)準(zhǔn)清晰度(SD)和/或高清晰度(HD) 顯示設(shè)備的關(guān)聯(lián)的音頻和/或視頻輸出設(shè)備。這樣的顯示設(shè)備可是集成的或非集成的。據(jù) 此，每個IRD 60可以被實現(xiàn)為諸如包括集成顯示設(shè)備的電視機(jī)、計算機(jī)或顯示器的設(shè)備， 或者諸如可能不包括集成顯示設(shè)備的機(jī)頂盒、磁帶錄像機(jī)(VCR)、數(shù)字多用途盤(DVD)播放 器、視頻游戲機(jī)、個人錄像機(jī)(PVR)、計算機(jī)或其他設(shè)備的設(shè)備。 參考圖2，示出了提供根據(jù)本發(fā)明的示范實施例的圖1的S麗20的進(jìn)一步細(xì)節(jié)的 框圖。圖2的S麗包括諸如交叉式轉(zhuǎn)換開關(guān)(cross over switch) 22的開關(guān)部件、諸如調(diào) 諧器24的多個調(diào)諧部件、諸如升頻變換器(UC)26的多個頻率變換部件、諸如可變增益放大 器28的多個放大部件、諸如信號組合器30的信號組合部件、諸如收發(fā)器32的收發(fā)部件以 及諸如控制器34的控制部件。可以使用集成電路(IC)來實施S麗20的前述元件，并且可 以在給定的IC上包括一個或更多的元件。此外，給定的元件可以被包括在多于一個IC內(nèi)。為使描述清楚，與S麗20相關(guān)聯(lián)的特定的傳統(tǒng)元件(諸如特定的控制信號、電源信號和/ 或其他元件)可能未在圖2中示出。 交叉式轉(zhuǎn)換開關(guān)22工作以從信號接收元件10接收多個輸入信號。根據(jù)示范實施 例，這樣的輸入信號代表射頻(RF)電視信號的多個頻帶。對于衛(wèi)星廣播系統(tǒng)，這樣的輸入 信號例如可以代表L帶信號，交叉式轉(zhuǎn)換開關(guān)22可以包括系統(tǒng)內(nèi)所使用的每個信號極化 (polarization)的輸入。同樣根據(jù)示范實施例，交叉式轉(zhuǎn)換開關(guān)22響應(yīng)來自控制器34的 控制信號，選擇性地使來自其輸入端的RF信號通過至具體指定的調(diào)諧器24。
每個調(diào)諧器24工作以響應(yīng)來自控制器34的控制信號來執(zhí)行信號調(diào)諧功能。根 據(jù)示范實施例，每個調(diào)諧器24從交叉式轉(zhuǎn)換開關(guān)22接收RF信號，并且通過濾波和降頻變 換(即單級或多級降頻變換)RF信號從而生成中頻(IF)信號來執(zhí)行信號調(diào)諧功能。RF和 IF信號可以包括音頻、視頻和/或數(shù)據(jù)內(nèi)容(如電視信號等)，并且可以屬于模擬信號標(biāo)準(zhǔn) (例如NTSC、 PAL、 SECAM等)禾P /或數(shù)字信號標(biāo)準(zhǔn)(如ATSC、 QAM、 QPSK等)。S麗20中包 括的調(diào)諧器24的數(shù)目取決于設(shè)計選擇。 每個升頻變換器(UC)26工作以執(zhí)行頻率轉(zhuǎn)換功能。根據(jù)示范實施例，每個升頻變 換器(UC)26包括混頻元件和本地振蕩器(未在圖中示出)，響應(yīng)來自控制器34的控制信 號，將從對應(yīng)的調(diào)諧器24提供的IF信號升頻變換至指定頻帶，從而生成升頻變換后的信 號。 每個可變增益放大器28工作以執(zhí)行信號放大功能。根據(jù)示范實施例，每個可變增 益放大器28工作以放大從對應(yīng)的升頻變換器(UC)26輸出的頻率變換后的信號，從而生成 放大后的信號。雖然未在圖2中明顯示出，但可以經(jīng)由來自控制器34的控制信號來控制每 個可變增益放大器28的增益。 信號組合器30工作以執(zhí)行信號組合(即求和)的功能。根據(jù)示范實施例，信號組 合器30組合從可變增益放大器28提供的放大后的信號并將所產(chǎn)生的信號輸出至諸如同軸 電纜的傳輸介質(zhì)上，以經(jīng)由信號分離器40傳輸至一個或多個IRD 60。 收發(fā)器32工作以使得能夠進(jìn)行S麗20與IRD 60之間的通信。根據(jù)示范實施例， 收發(fā)器32接收來自IRD 60的多種信號并將這些信號中繼至控制器34。相反地，收發(fā)器32 接收來自控制器34的信號并經(jīng)由信號分離器40將這些信號中繼至一個或多個IRD 60。例 如，收發(fā)器32可以工作以接收和發(fā)射在一個或多個預(yù)定義的頻帶中的信號。例如，可以利 用UART調(diào)制方案，通過低頻帶中的諸如2. 3MHz的RF信號來進(jìn)行通信。
控制器34工作以執(zhí)行多種控制功能。根據(jù)示范實施例，控制器34從IRD60接收 對電視信號的期望頻帶的請求命令。如后面將要在這里描述的那樣，每個IRD 60可以在由 控制器34指派的單獨的時隙期間將其請求命令傳輸至S麗20。對于衛(wèi)星廣播系統(tǒng)，請求命 令可以指示提供電視信號的期望頻帶的期望的衛(wèi)星和/或期望的轉(zhuǎn)發(fā)器?？刂破?4使得 與電視信號的期望頻帶相對應(yīng)的的信號能夠響應(yīng)請求命令而被傳輸至對應(yīng)的IRD 60。
根據(jù)示范實施例，控制器34向交叉式轉(zhuǎn)換開關(guān)22、調(diào)諧器24及升頻變換器 (UC)26提供多種控制信號，所述控制信號導(dǎo)致與電視信號的期望頻帶相對應(yīng)的信號經(jīng)由諸 如同軸電纜的傳輸介質(zhì)被傳輸至IRD 60?？刂破?4還響應(yīng)請求命令向IRD 60提供確認(rèn)響 應(yīng)，所述請求命令指示(例如在同軸電纜上等的)將被用來將與電視信號的期望頻帶相對 應(yīng)的信號傳輸至IRD 60的頻帶。以此方式，控制器34可以分配傳輸介質(zhì)(例如同軸電纜等)的可用頻譜，以使所有IRD 60可以同時接收期望的信號。 參考圖3，示出了用于實施本發(fā)明的示范環(huán)境300的圖，所述圖示出了圖1的S麗 20和IRD 60之間的互連的進(jìn)一步細(xì)節(jié)。圖3的環(huán)境300包括S麗20內(nèi)的保護(hù)電路31、收 發(fā)器32和信號組合器30。在IRD 60內(nèi)包括調(diào)諧器36、收發(fā)器37、 LNB電源38、DiSEqC編 碼器/解碼器39、和保護(hù)電路35。 保護(hù)電路31工作以在保護(hù)S麗電路免受雷電沖擊和其他環(huán)境電干擾的同時無失 真地通過諸如DC電壓上的22kHz音調(diào)、S麗控制信號和電視信號的期望信號。根據(jù)示范實 施例，保護(hù)電路31包括被實施來吸收來自正負(fù)雷電沖擊事件的能量的沖擊保護(hù)二極管。沖 擊保護(hù)二極管被配置為不對2. 3MHz S麗信號呈現(xiàn)非線性傳導(dǎo)通路。 信號組合器30工作以執(zhí)行信號組合(即求和)的功能。根據(jù)示范實施例，信號組 合器30組合從可變增益放大器28提供的放大后的信號并將所產(chǎn)生的信號輸出至諸如同軸 電纜的傳輸介質(zhì)上，以經(jīng)由信號分離器40傳輸至一個或多個IRD 60。 收發(fā)器32工作以使得能夠進(jìn)行S麗20與IRD 60之間的通信。根據(jù)示范實施例， 收發(fā)器32接收來自IRD 60的多種信號并將這些信號中繼至控制器34。相反地，收發(fā)器32 接收來自控制器34的信號并經(jīng)由信號分離器40將這些信號中繼至一個或多個IRD 60。例 如，收發(fā)器32可以工作以接收和發(fā)射在一個或更多的預(yù)定義的頻帶中的信號。
保護(hù)電路35工作以在保護(hù)IRD 60電路免受雷電沖擊和其他環(huán)境電干擾的同時無 失真地通過諸如S麗控制信號、22kHz DiSEqC信號和電視信號的期望信號。根據(jù)示范實施 例，保護(hù)電路35包括被實施來吸收來自正負(fù)雷電沖擊事件的能量的沖擊保護(hù)二極管。沖擊 保護(hù)二極管被配置為不對2.3MHz S麗信號或從S麗20發(fā)射的輸入電視信號呈現(xiàn)非線性傳 導(dǎo)通路。 調(diào)諧器36工作以響應(yīng)來自IRD控制器的控制信號來執(zhí)行信號調(diào)諧功能，所述來自 IRD控制器的控制信號響應(yīng)來自用戶的頻道選擇。根據(jù)示范實施例，調(diào)諧器經(jīng)由保護(hù)電路 35接收RF信號，并通過濾波和降頻變換(即單級或多級降頻變換)該RF信號從而生成中 頻(IF)信號，來執(zhí)行信號調(diào)諧功能。RF和IF信號可以包括音頻、視頻和/或數(shù)據(jù)內(nèi)容(例 如電視信號等)，并且可以屬于模擬信號標(biāo)準(zhǔn)(如NTSC、PAL、SECAM等)和/或數(shù)字信號標(biāo) 準(zhǔn)(如ATSC、 QAM、 QPSK等)。 收發(fā)器37工作以使得能夠進(jìn)行S麗20和IRD 60之間的通信。根據(jù)示范實施例， 收發(fā)器37接收來自S麗20的多種信號并將這些信號中繼至IRD控制器。相反地，收發(fā)器 37接收來自IRD控制器的信號并經(jīng)由同軸電纜和保護(hù)電路31和35將這些信號中繼至S麗。 例如，收發(fā)器37可以工作以接收和發(fā)射在一個或多個預(yù)定義的頻帶中的信號。
LNB電源38工作以在系統(tǒng)運行在傳統(tǒng)LNB模式中時生成LNB所要求的工作DC功 率。根據(jù)示范實施例，LNB電源38是傳統(tǒng)的LNB電源，其包括向線性調(diào)節(jié)器供電的DC至DC 開關(guān)電源(switching power su卯ly)，所述線性調(diào)節(jié)器能夠在DC輸出電壓上疊加22kHz音 調(diào)。LNB電源具有將輸出斷電或禁用的能力。線性調(diào)節(jié)器的輸出典型地是推挽型的，但同等 地可以是諸如射極跟隨型輸出的其它配置。 DiSEqC編碼器和解碼器39工作以在IRD運行在傳統(tǒng)模式中時利用22kHz信號或 其他所要求的控制音調(diào)來與LNB通信。DiSEqC編碼器和解碼器39還可以進(jìn)一步工作以生 成和發(fā)射22kHz電流脈沖以與LNB通信。根據(jù)示范實施例，有兩種22kHz音調(diào)模式，恒定音調(diào)或兩路脈沖寬度調(diào)制(P麗)音調(diào)控制模式。在LNB調(diào)節(jié)器發(fā)射音調(diào)時，DiSEqC編碼器和 解碼器39向開關(guān)33提供低阻抗輸出。 現(xiàn)在參考圖4，示出了示出根據(jù)本發(fā)明的示范實施例的S麗線性開關(guān)塊400的進(jìn) 一步細(xì)節(jié)的框圖。S麗線性開關(guān)塊包括兩個主要部分兩級沖擊保護(hù)電路401和6端口線 性網(wǎng)絡(luò)開關(guān)電路402。根據(jù)示范實施例，S麗線性開關(guān)塊400存在于IRD內(nèi)，并且包括與下 列元件的耦接RF輸入端405、調(diào)諧器410、2. 3MHz高阻抗負(fù)沖擊通路415、2. 3MHz高阻抗 正沖擊通路420、低阻抗沖擊通路425、第一 DC阻斷(blocker) 22kHz阻斷2. 3MHz通過電路 430、2. 3MHz收發(fā)器435、第二 DC阻斷22kHz阻斷2. 3MHz通過電路440、5-30MHz線性阻抗 電路445、2. 3MHz帶阻電路450、第一 DC阻斷22kHz通過2. 3MHz通過電路460、22kHz收發(fā) 器455、22kHz阻斷電路465、DC電源470、第二 DC阻斷22kHz通過2. 3MHz通過電路475、以 及第三DC阻斷22kHz阻斷2. 3MHz通過電路480。 與RF輸入端405的耦接工作以從LNB接收RF信號，并且進(jìn)一步工作以將來自 2. 3腿z收發(fā)器435和22kHz收發(fā)器455的控制信號提供至IRD外的S麗和傳統(tǒng)LNB電路。 RF輸入端405通常是最可能為雷電沖擊和其他環(huán)境電干擾進(jìn)入電路的點的點。2. 3MHz高 阻抗負(fù)沖擊通路415工作以將負(fù)沖擊傳導(dǎo)至地，同時對2. 3MHz信號呈現(xiàn)高阻抗。2. 3MHz高 阻抗正沖擊通路420工作以將正沖擊傳導(dǎo)至低阻抗沖擊通路425，同時對2. 3MHz信號呈現(xiàn) 高阻抗。低阻抗沖擊通路425工作以將2. 3MHz傳導(dǎo)至地、阻斷22kHz音調(diào)至地的傳導(dǎo)、工 作以將高電流沖擊脈沖傳導(dǎo)至地。低阻抗沖擊通路425的示范實施方案為齊納二極管。因 而，通過2. 3MHz高阻抗正沖擊通路420的任何高電流沖擊都將被齊納二極管箝制(clamp)。 低阻抗沖擊通路425的另一示范實施方案為瞬態(tài)電壓抑制器(TVS) 二極管。第一DC阻斷 22kHz阻斷2. 3MHz通過電路430工作以將2. 3MHz信號傳導(dǎo)至地，并且補償從低阻抗沖擊通 路425產(chǎn)生的任何非線性效應(yīng)。 2. 3腿z收發(fā)器435工作以使用2. 3腿z信號向S麗發(fā)射和從S麗接收命令。第二 DC阻斷22kHz阻斷2. 3MHz通過電路440工作以傳導(dǎo)2. 3MHz S麗信號，但阻止22kHz信號 和DC電壓被傳導(dǎo)至2. 3腿z收發(fā)器435。 5-30腿z線性阻抗電路445工作以向LNB、天線或 其他開關(guān)電路發(fā)射和從LNB、天線或其他開關(guān)電路接收22kHz信號、2. 3MHz S麗信號和DC 電壓。22kHz信號可以采用DiSEqC通信協(xié)議。進(jìn)一步地，5-30腿z線性阻抗電路445工作 以阻止在RF輸入端405處呈現(xiàn)的RF衛(wèi)星信號傳輸至收發(fā)器435、455和DC電源470。
2. 3MHz帶阻電路450工作以傳導(dǎo)來自DC電源470的DC電壓，以及來自22kHz收 發(fā)器45的22kHz信號。2. 3腿z帶阻電路450進(jìn)一步工作以阻止2. 3腿z信號的傳導(dǎo)。具體 地，帶阻電路450阻止2. 3MHz S麗控制信號被傳導(dǎo)至DC電源470。 第一 DC阻斷22kHz通過2. 3MHz通過電路460工作以傳導(dǎo)來自22kHz收發(fā)器455 的22kHz信號，但阻止2. 3MHz信號和DC電壓被傳導(dǎo)至22kHz收發(fā)器455。 22kHz收發(fā)器455 工作以發(fā)射和接收22kHz控制信號。這些22kHz控制信號通常根據(jù)DiSEqC標(biāo)準(zhǔn)被格式化。 22kHz阻斷電路465工作以傳導(dǎo)DC電源和任何2. 3腿z信號，但阻礙由22kHz收發(fā)器455生 成的22kHz信號。第二 DC阻斷22kHz通過2. 3MHz通過電路475工作以將DC電壓與參考 電勢源隔離，但使22kHz和2. 3MHz信號兩者通過至地。第三DC阻斷22kHz阻斷2. 3MHz通 過電路480工作以將DC電壓和22kHz信號與地隔離，但將2. 3腿z信號傳導(dǎo)至地。
DC電源470工作以向S麗或傳統(tǒng)LNB提供所需的DC電壓的任意或全部。例如，S麗可以在20v DC電源上工作，但傳統(tǒng)LNB通常使用13、 14和/或18伏DC來工作。
RF輸入端調(diào)諧器410工作以接收和調(diào)諧來自RF信號輸入端和S麗的衛(wèi)星信號。 示范衛(wèi)星信號頻帶具有940MHz至2150MHz的頻率范圍。 S麗線性開關(guān)塊400被以如此方式配置以使它工作以在向RF輸入端405、并遠(yuǎn)離 DC電源的方向上傳導(dǎo)電壓和信號。因而，如可以在圖4的示范實施例中看到的，橫跨22kHz 阻斷465和2. 3腿z帶阻器450兩者傳導(dǎo)DC電源。其后，被分別傳導(dǎo)過22kHz阻斷465和 2. 3MHz帶阻器450電路的任何22kHz或2. 3MHz被耦接至地，以阻止對DC電源或其它收發(fā) 器的干擾。 現(xiàn)在參考圖5，示出了示出根據(jù)本發(fā)明的示范實施例的收發(fā)器無源線性開關(guān)500 的細(xì)節(jié)的框圖。收發(fā)器無源線性開關(guān)500包括DC阻斷電路505、帶阻電路510和帶通電路 515。 DC阻斷電路505被耦接在音調(diào)收發(fā)器(Tone Tx/Rx)的源和與RF信號通路的耦接 之間，所述與RF信號通路的耦接將收發(fā)器無源線性開關(guān)500耦接至S麗。DC阻斷電路505 工作以傳導(dǎo)用于與S麗通信的S麗音調(diào)。DC阻斷電路進(jìn)一步工作以阻止任何呈現(xiàn)在RF導(dǎo) 體上的DC電源電壓耦合入音調(diào)收發(fā)器。DC阻斷電路505可以被配置為帶通濾波器，其工作 以只傳導(dǎo)來源于音調(diào)收發(fā)器的感興趣的頻率。此外，DC阻斷電路505可以被配置為高通濾 波器，其具有低于來源于音調(diào)收發(fā)器的音調(diào)的感興趣的頻率的截止。 帶阻電路510工作以將DC電源電壓傳導(dǎo)至RF信號通路，但阻止S麗音調(diào)被傳導(dǎo)
至DC電壓源。帶阻電路可以被配置為帶阻濾波器，其工作以只阻止來源于音調(diào)收發(fā)器的感
興趣的頻率的傳導(dǎo)。此外，帶阻電路510可以被配置為并聯(lián)的高通濾波器和低通濾波器，其
具有重疊的每個濾波器的截止(cutoff)，以使總阻止S麗音調(diào)被傳導(dǎo)至DC電源。 帶通電路515工作以將多余的RF信號傳導(dǎo)至地，但阻止由DC電壓源提供的DC電
壓被耦接至地。 因而，收發(fā)器無源線性開關(guān)500工作以將DC電源電壓傳導(dǎo)至RF信號通路，但阻止 S麗控制音調(diào)通過帶阻電路510被耦接至DC電源。未被傳導(dǎo)過帶阻電路510的任何音調(diào)能 量都可以被耦接至地，并且作為干擾源被帶通電路515減少。 現(xiàn)在參考圖6，示出了示出根據(jù)本發(fā)明的示范實施例的多音調(diào)收發(fā)器無源線性開 關(guān)600的細(xì)節(jié)的框圖。根據(jù)本發(fā)明的示范實施例的多音調(diào)收發(fā)器無源線性開關(guān)600包括 第一、第二和第三DC阻斷電路615、630、645 ;第一、第二和第三帶阻電路610、625、640 ;第 一、第二和第三帶通電路605、620、635 ;以及線性阻抗650。 DC阻斷電路615、630、645、帶阻電路610、625、640和帶通電路605、620、635按照 與參考圖5所描述的方式相似的方式工作。但是，每個DC阻斷電路615、630、645工作以將 具有不同頻率的音調(diào)傳導(dǎo)至RF信號通路。例如，第一 DC阻斷615工作以將22kHz音調(diào)傳 導(dǎo)至RF信號通路。第二DC阻斷630工作以將2.3腿z信號傳導(dǎo)至RF信號通路。第三DC 阻斷電路645工作以將3. 1MHz信號傳導(dǎo)至RF信號通路。 相似地，帶阻電路610、625、640工作以將DC電源電壓傳導(dǎo)至RF信號通路，但阻止 任何音調(diào)信號被傳導(dǎo)回DC電源。例如，第三帶阻電路640工作以傳導(dǎo)DC電壓、2. 3MHz音調(diào) 信號和22kHz音調(diào)信號，但阻止3. lMHz音調(diào)信號的傳導(dǎo)。第二帶阻電路625工作以傳導(dǎo)DC 電壓和22kHz音調(diào)信號，但阻止2. 3MHz音調(diào)信號和5MHz音調(diào)信號的傳導(dǎo)。第一帶阻電路610工作以傳導(dǎo)DC電壓，但阻止22kHz音調(diào)信號、2. 3腿z音調(diào)信號和3. l腿z音調(diào)信號的傳 導(dǎo)。 帶通電路605、620、635工作以將DC電壓與地電勢源隔離，但將多余的音調(diào)和RF 信號耦接至參考電勢源。因而，第一帶通電路605工作以將DC信號與參考電勢源隔離，但將 諸如22kHz、2. 3MHz和3. lMHz信號的全部多余的音調(diào)和RF信號耦接至參考電勢源。第二帶 通電路620工作以將DC電源電壓和22kHz音調(diào)與參考電勢源隔離，并將2. 3MHz和3. 15MHz 信號耦接至參考電勢源。第三帶通電路635工作將DC電源電壓、2. 3MHz和22kHz音調(diào)與參 考電勢源隔離，并將3. lMHz信號耦接至參考電勢源。 線性阻抗650工作以向調(diào)諧器提供對RF信號的阻抗。該阻抗工作以阻止RF信號 與地的耦接。 現(xiàn)在參考圖7，示出了示出根據(jù)本發(fā)明的示范實施例的6端口線性網(wǎng)絡(luò)S麗LNB開 關(guān)700的細(xì)節(jié)的框圖。圖7描繪了在圖4中所描繪的6端口線性網(wǎng)絡(luò)開關(guān)402的具體實施 例。6端口線性網(wǎng)絡(luò)S麗LNB開關(guān)包括與RF輸入端4的耦接、與沖擊保護(hù)電路6的耦接、與 參考電勢源或地5的耦接、與DC電壓源1的耦接、與22kHz收發(fā)器2的耦接以及與2. 3MHz 收發(fā)器3的耦接。6端口線性網(wǎng)絡(luò)S麗LNB開關(guān)700進(jìn)一步包括DC阻斷22kHz阻斷2. 3腿z 通過電路740、5-30MHz線性阻抗電路745、2. 3MHz帶阻電路750、第一 DC阻斷22kHz通過 2. 3MHz通過電路760、22kHz阻斷電路765、第二 DC阻斷22kHz通過2. 3MHz通過電路775 以及第三DC阻斷22kHz阻斷2. 3MHz通過電路780。 第二 DC阻斷22kHz阻斷2. 3MHz通過電路740工作以傳導(dǎo)2. 3MHz信號，但阻止 22kHz信號和DC電壓被傳導(dǎo)至2. 3腿z收發(fā)器3。在該示范實施例中，使用lOOnF電容器 C13來實施第二 DC阻斷22kHz阻斷2. 3MHz通過電路740。 5_30MHz線性阻抗電路745工作 以向LNB、天線或其他開關(guān)電路發(fā)射和從LNB、天線或其他開關(guān)電路接收22kHz信號、2. 3MHz S麗信號和DC電壓。此外，5-30MHz線性阻抗電路745工作以阻止在RF輸入端4處呈現(xiàn)的 RF衛(wèi)星信號至收發(fā)器耦接點2、3和DC電源770的傳輸。在該示范實施例中，使用4. 7 y H 電感器L3來實施5-30MHz線性阻抗電路745。 2. 3MHz帶阻電路750工作以傳導(dǎo)來自DC電壓源1的DC電壓、以及來自與22kHz 收發(fā)器2的耦接的22kHz信號。2. 3MHz帶阻電路750進(jìn)一步工作以阻礙2. 3MHz信號的傳 導(dǎo)。在該示范實施例中，使用具有680pF電容器C2、6.8iiH電感器L2和lkQ電阻器R2的 并聯(lián)RLC電路來實施2. 3MHz帶阻電路750。 第一 DC阻斷22kHz通過2. 3MHz通過電路760工作以傳導(dǎo)來自與22kHz收發(fā)器2 的耦接的22kHz信號，但阻止2. 3腿z信號和DC電壓被傳導(dǎo)至與22kHz收發(fā)器2的耦接。 在該示范實施例中，使用電容器C12來實施第一 DC阻斷22kHz通過2. 3MHz通過電路760。 22kHz阻斷電路765工作以傳導(dǎo)DC電源和任何2. 3腿z信號，但阻礙由22kHz收發(fā)器455生 成的22kHz信號。在該示范實施例中，使用具有220nF電容器CI 、180 y H電感器LI和電阻 器Rl的并聯(lián)RLC電路來實施22kHz阻斷電路765。 第二 DC阻斷22kHz通過2. 3MHz通過電路775工作以將DC電壓與參考電勢源隔 離，但使22kHz和2. 3MHz信號兩者通過至地。在該示范實施例中，使用100 y F電容器C3 來實施第二 DC阻斷22kHz通過2. 3MHz通過電路775。第三DC阻斷22kHz阻斷2. 3MHz通 過電路780工作以將DC電壓和22kHz信號與地隔離，但將2. 3腿z信號傳導(dǎo)至地。
現(xiàn)在參考圖8，示出了示出根據(jù)本發(fā)明的示范實施例的兩級沖擊保護(hù)電路800的 細(xì)節(jié)的框圖。圖8描繪了在圖4中所描繪的兩級沖擊保護(hù)電路401的具體實施例。兩級沖 擊保護(hù)電路800包括2. 3MHz高阻抗負(fù)沖擊通路815、2. 3MHz高阻抗正沖擊通路820、低阻抗 沖擊通路825、第一 DC阻斷22kHz阻斷2. 3MHz通過電路830、線性阻抗電路845、2. 3MHz帶 阻電路850、22kHz阻斷電路865、 S麗電路810和LNB S麗電源電路890。
與RF輸入端的耦接工作以從LNB接收RF信號，并進(jìn)一步工作以提供與S麗電路 810和LNB S麗電源電路890的耦接。RF輸入端405通常是最可能為雷電沖擊和其他環(huán)境 電干擾進(jìn)入電路的點的點。2. 3MHz高阻抗負(fù)沖擊通路815工作以將負(fù)沖擊傳導(dǎo)至地，同時 對2. 3MHz信號呈現(xiàn)高阻抗。在該示范實施例中，使用串聯(lián)的三個并聯(lián)電阻器二極管對D3、 D4、D5、R30、R29、R28來實施2. 3MHz高阻抗負(fù)沖擊通路815。 2. 3MHz高阻抗正沖擊通路820 工作以將正沖擊傳導(dǎo)至低阻抗沖擊通路825，同時對2. 3MHz信號呈現(xiàn)高阻抗。在該示范實 施例中，使用串聯(lián)的三個并聯(lián)電阻器二極管對D6、D7、D8、R31、R32、R33來實施2. 3MHz高阻 抗正沖擊通路820。低阻抗沖擊通路825工作以將2. 3MHz傳導(dǎo)至地、阻斷22kHz音調(diào)至地 的傳導(dǎo)、工作以將高電流沖擊脈沖傳導(dǎo)至地。低阻抗沖擊通路825的示范實施方案為齊納 二極管。因而，通過2. 3MHz高阻抗正沖擊通路820的任何高電流沖擊都將被齊納二極管箝 制。第一 DC阻斷22kHz阻斷2. 3腿z通過電路830工作以將2. 3腿z信號傳導(dǎo)至地，并且補 償從低阻抗沖擊通路825產(chǎn)生的任何非線性效應(yīng)。在該示范實施例中，使用10nF電容器C4 來實施2. 3MHz高阻抗正沖擊通路820。 在該示范實施例中，使用4. 7 ii F電感器L3來實施2. 3MHz帶阻電路850，并且使 用6. 8 ii H電感器L2來實施22kHz阻斷電路865。 S麗電路810工作以發(fā)射和接收S麗和 DiSEqC控制信號。LNB S麗電源電路890工作以如所要求的向LNB和S麗電路提供DC電 壓。 如在這里所描述的，本發(fā)明提供用于使得能夠進(jìn)行居所內(nèi)的S麗和IRD之間的信 號通信的架構(gòu)和協(xié)議。雖然被發(fā)明被描述為具有優(yōu)選設(shè)計，但可以在本公開的精神和范圍 內(nèi)進(jìn)一步修改本發(fā)明。因此本申請意圖覆蓋使用本發(fā)明的總的原理的本發(fā)明的任何變化、 用途或修改。另外，本申請意圖覆蓋落入本發(fā)明所屬的領(lǐng)域中的已知或慣例的實踐之內(nèi)、且 落入所附權(quán)利要求的界限之內(nèi)的從本公開的偏離。
權(quán)利要求
一種裝置，其包括傳輸線和第一參考電勢之間的第一信號通路，其包括高阻抗負(fù)沖擊通路；以及傳輸線和第一參考電勢之間的第二信號通路，其包括高阻抗正沖擊通路、低電感沖擊通路和DC阻斷電路，其中所述高阻抗正沖擊通路被配置為與所述低電感沖擊通路和所述DC阻斷電路串聯(lián)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l的裝置，其中所述高阻抗負(fù)沖擊通路包括并聯(lián)的二極管和電阻器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l的裝置，其中所述高阻抗正沖擊通路包括并聯(lián)的二極管和電阻器。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l的裝置，其中所述高阻抗負(fù)沖擊通路包括三個電路的串聯(lián)連接，所 述電路中的每個包括并聯(lián)的二極管和電阻器。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l的裝置，其中所述高阻抗正沖擊通路包括三個電路的串聯(lián)連接，所 述電路中的每個包括并聯(lián)的二極管和電阻器。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中所述低電感沖擊通路包括齊納二極管。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中所述低電感沖擊通路包括瞬態(tài)電壓抑制二極管。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中所述DC阻斷電路包括電容器。
9. 根據(jù)權(quán)利要求l的裝置，其中所述傳輸線將調(diào)諧器耦接至RF信號源。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中所述高阻抗正沖擊通路被配置為與電感串聯(lián)，所述電 感被耦接在所述傳輸線和所述低電感沖擊通路和所述DC阻斷電路之間。
全文摘要
一種保護(hù)用于頻率轉(zhuǎn)換模塊(20)和解碼器(60)之間的信號通信的電路以免受瞬態(tài)電壓沖擊的架構(gòu)。根據(jù)示范實施例，該裝置包括傳輸線和第一參考電勢之間的第一信號通路，其包括高阻抗負(fù)沖擊通路；以及傳輸線和第一參考電勢之間的第二信號通路，其包括高阻抗正沖擊通路、低電感沖擊通路和DC阻斷電路，其中所述高阻抗正沖擊通路被配置為與所述低電感沖擊通路和所述DC阻斷電路串聯(lián)，其中所述低電感沖擊通路和所述DC阻斷電路中的每個被耦接在所述高阻抗正沖擊通路和所述參考電勢源之間。
文檔編號H01Q1/50GK101715616SQ200880010204
公開日2010年5月26日 申請日期2008年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月26日
發(fā)明者修林成, 約翰·J·菲茨帕特里克 申請人:湯姆森特許公司