專利名稱：2/4線傳輸混合網(wǎng)絡(luò)接口阻抗匹配裝置及指標(biāo)調(diào)整方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通訊設(shè)備的模擬接口技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種程控交換機模擬接口2/4線傳輸混合網(wǎng)絡(luò)接口的阻抗匹配裝置及其性能指標(biāo)的調(diào)整方法。
目前，程控交換設(shè)備的模擬接口電路為實現(xiàn)2/4線傳輸混合網(wǎng)絡(luò)接口阻抗匹配功能，有兩種方案一種是利用變壓器的阻抗匹配功能結(jié)合運放來實現(xiàn)；即有變壓器方案。申請?zhí)枮?6205858的中國專利“用戶模塊的2/4線轉(zhuǎn)換及恒流饋電裝置”提出了這樣一種方案。該方案實現(xiàn)起來電路結(jié)構(gòu)簡單，但很難建立精確2/4線傳輸混合網(wǎng)絡(luò)接口阻抗匹配模型，一般采取簡化模型方式進行接口阻抗匹配，導(dǎo)致接口阻抗匹配性能指標(biāo)不夠理想。另一種是利用運放和有源網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)阻抗匹配；即無變壓器方案。這種方案電路結(jié)構(gòu)有兩種實現(xiàn)方式一種是利用雙電解電容方式，專利號為94219343的中國專利“中繼接口2/4線連接裝置”公開了這樣一種結(jié)構(gòu)。這種電路的結(jié)構(gòu)比較簡單，但由于其中所用的電解電容器有一定的使用壽命，使用一定期限后，容易出現(xiàn)干枯現(xiàn)象，可能影響設(shè)備的使用壽命。
實現(xiàn)無變壓器的另一種選擇是無電解電容方式，該方式可以建立精確2/4線傳輸混合網(wǎng)絡(luò)接口阻抗匹配模型，但電路結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，比較適合于集成芯片生產(chǎn)，利用離散器件實現(xiàn)起來與理想模型有一定的差距，批量難于保證接口阻抗匹配性能指標(biāo)。目前，也相繼出現(xiàn)利用離散器件實現(xiàn)該方式的范例，專利號為96223331的中國專利《恒流源和2/4線轉(zhuǎn)換裝置》就提出了這樣一種方式，其電路成本低，但需要嚴(yán)格的生產(chǎn)控制，對材料精度要求也較苛刻，因而在模擬接口電路中兩種方案同時并存。
另外，程控交換設(shè)備的模擬接口電路，調(diào)整2/4線傳輸混合網(wǎng)絡(luò)接口阻抗匹配性能指標(biāo)方法有兩種一種是軟件(程序)調(diào)整方法；該方法適合采用具有DSP內(nèi)核，并且能夠利用仿真軟件進行阻抗匹配性能指標(biāo)優(yōu)化的可編程編解碼器的模擬電路，硬件無需改動，但可編程編解碼器成本較高。另一種是硬件調(diào)整方法；該方法適應(yīng)性強，簡單適用，適合厚膜化設(shè)計；尤其適用于采用不可編程編解碼器的模擬電路。
本發(fā)明的目的就是提供一種2/4線傳輸混合網(wǎng)絡(luò)接口阻抗匹配裝置，可以克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，無需對其建立精確的傳輸混合網(wǎng)絡(luò)接口阻抗匹配模型，便可實現(xiàn)傳輸混合網(wǎng)絡(luò)接口的阻抗匹配，并具有較好的匹配精度和較低成本。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種2/4線傳輸混合網(wǎng)絡(luò)接口阻抗匹配裝置的性能指標(biāo)的調(diào)整方法，無需對傳輸混合網(wǎng)絡(luò)接口阻抗匹配方面，建立精確的傳輸混合網(wǎng)絡(luò)接口阻抗匹配模型，便可實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)接口的阻抗匹配，并通過簡單適配網(wǎng)絡(luò)參數(shù)來調(diào)整接口阻抗匹配性能指標(biāo)，保證實際可生產(chǎn)性。
本發(fā)明的一個目的采用如下技術(shù)方案來實現(xiàn)構(gòu)造一種2/4線傳輸混合網(wǎng)絡(luò)接口阻抗匹配裝置，包括變壓器(T)，與所述變壓器的輸入端相連接的隔直容性負載(RC)，熱敏電阻(RF)，與變壓器輸出端相連接的復(fù)阻抗三元件(Z)、運算放大器、連接在運算放大器輸入端的輸入阻抗元件(RT2、RR2)、連接在運算放大器輸入和輸出端的反饋阻抗元件(RT1、RR1)。
本發(fā)明的另一個目的采用如下技術(shù)方案來實現(xiàn)，構(gòu)造一種性能指標(biāo)調(diào)整方法包括以下步驟1.畫出2/4線傳輸混合網(wǎng)絡(luò)接口阻抗匹配裝置簡圖，初步近似計算確定2/4線傳輸混合網(wǎng)絡(luò)適配接口阻抗的復(fù)阻抗參數(shù)值及相應(yīng)傳輸放大器增益、回波抵消支路阻抗，按照計算參數(shù)建立實際電路。
2.利用相應(yīng)測試儀器(如PCM-4)測試接口阻抗回輸損耗指標(biāo)，參考所測指標(biāo)分布曲線調(diào)整復(fù)阻抗各項參數(shù)，使所測試指標(biāo)為最佳。
3.測試四線端到二線端頻率響應(yīng)指標(biāo)，根據(jù)測試曲線分布形狀適當(dāng)適配傳輸運放增益得到理想的頻率響應(yīng)曲線。
4.測試二線端到四線端頻率響應(yīng)指標(biāo)，根據(jù)測試曲線分布形狀適當(dāng)適配傳輸運放增益得到理想的頻率響應(yīng)曲線。
5.測試終端平衡回損指標(biāo)，適當(dāng)適配回波抵消支路阻抗，使回波抵消節(jié)點信號為最小。
實施本發(fā)明提供的2/4線傳輸混合網(wǎng)絡(luò)接口阻抗匹配裝置及其性能指標(biāo)的調(diào)整方法，其優(yōu)點在于，采用簡單的變壓器及運放即可實現(xiàn)2/4線傳輸混合網(wǎng)絡(luò)阻抗匹配電路裝置，其結(jié)構(gòu)簡單、可靠；電路成本低，易于實現(xiàn)；采用本發(fā)明提供的接口阻抗匹配裝置的性能指標(biāo)的調(diào)整方法可使得2/4線傳輸混合網(wǎng)絡(luò)接口阻抗匹配性能指標(biāo)最佳，無需對其建立精確的傳輸混合網(wǎng)絡(luò)接口阻抗匹配模型，通過簡單適配網(wǎng)絡(luò)參數(shù)來調(diào)整接口阻抗匹配性能指標(biāo)；從而實現(xiàn)高性能的匹配效果。
下面結(jié)合附圖和實施例，進一步詳細說明本發(fā)明，附圖中

圖1是實線中繼板傳輸混合網(wǎng)絡(luò)接口阻抗匹配裝置簡圖；圖2是實線中繼板傳輸混合網(wǎng)絡(luò)接口阻抗匹配裝置等效簡圖；圖3是舉例調(diào)整前頻率響應(yīng)曲線；圖4是舉例調(diào)整前頻率響應(yīng)曲線；圖5是以圖3為二線端到四線端頻率響應(yīng)曲線和圖4為四線端到二線端頻率響應(yīng)曲線為例實線中繼板接口阻抗匹配裝置性能指標(biāo)調(diào)整模型；圖6是實線中繼板調(diào)整接口阻抗匹配性能指標(biāo)流程框圖；圖7是實線中繼板調(diào)整接口阻抗回輸損耗子步驟流程框圖；圖8是實線中繼板調(diào)整四線端到二線端頻率響應(yīng)指標(biāo)子步驟流程框圖；圖9是實線中繼板調(diào)整二線端到四線端頻率響應(yīng)指標(biāo)子步驟流程框圖；圖10是實線中繼板調(diào)整終端平衡回損指標(biāo)子步驟流程框圖。
如圖1所示，實線中繼板傳輸混合網(wǎng)絡(luò)接口阻抗匹配裝置為有變壓器方案，根據(jù)變壓器的阻抗匹配功能及鑒于縱向?qū)Φ刎撦dRL由恒流源實現(xiàn)其交流阻抗大于幾十千歐姆，故暫可忽略，因此，圖1可等效成圖2所示電路。
由圖2可推導(dǎo)出以下參數(shù)和計算公式1、兩線阻抗ZTR根據(jù)最大功率原理，從TIP與RING兩線的入端阻抗ZTR應(yīng)等于信號源內(nèi)阻ZL，即傳輸混合網(wǎng)絡(luò)接口阻抗匹配。從圖2中不難得到以下等式ZL＝Z∥(RT2+RT1∥rid)+RC+2RF(1)ZL＝ZTR(2)由(1)、(2)式得ZTR＝Z∥(RT2+RT1∥rid)+RC+2RF(3)其中ZL需要適配的標(biāo)準(zhǔn)三元件阻抗；ZTRTIP與RING兩線的入端阻抗；Z 傳輸混合網(wǎng)絡(luò)中復(fù)阻抗三元件；RF熱敏電阻；RC隔直容性負載；RT1模擬到數(shù)字端運放的反饋阻抗；RT2模擬到數(shù)字端運放的輸入阻抗；rid模擬到數(shù)字端差模輸入電阻。
鑒于運算放大器的差模輸入電阻rid趨向于無窮大；并且運算放大器的輸入阻抗RT2和反饋阻抗RT1在電路設(shè)計時，可選幾百千歐姆阻抗。故式(3)可簡化為式(4)。
ZTR＝Z+RC+2RF(4)由(2)、(4)式可推導(dǎo)出傳輸混合網(wǎng)絡(luò)中復(fù)阻抗三元件(Z)與標(biāo)準(zhǔn)三元件阻抗(ZL)關(guān)系式(5)。
Z＝ZL-(RC+2RF) (5)2、二線端到四線端增益G2-4二線端到四線端增益G2-4為兩線端發(fā)送VTR信號與經(jīng)傳輸混合網(wǎng)絡(luò)在四線端測得VTX的比值。
由圖2可得VTX＝-[VTR·Z/(Z+2RF+RC)]·RT1/RT2(6)G2-4＝VTX/VTR(7)由(6)和(7)式得G2-4＝-(RT1/RT2)·Z/ZL(8)其中VTX二線端到四線端輸出模擬電壓；VTR二線端模擬電壓；3.四線端到二線端增益G4-2四線端到二線端增益G4-2為四線端發(fā)送VRX信號與經(jīng)傳輸混合網(wǎng)絡(luò)在兩線端測得VTR的比值。
由圖2可得
VTR＝-(RR1/RR2)·VRX·ZL/(ZL+Z+2RF+RC) (9)G4-2＝VTR/VRX(10)由(5)、(9)和(10)式得G4-2＝-(RR1/RR2)·ZL/(ZL+Z+2RF+RC) (11)其中VRX四線端到二線端輸出模擬電壓；RR1數(shù)字到模擬端運放的反饋阻抗；RR2數(shù)字到模擬端運放的輸入阻抗；4.四線端到四線端開環(huán)增益G4-4四線端到四線端開環(huán)增益G4-4為去掉回波抵消支路，四線端發(fā)送VRX信號與經(jīng)傳輸混合網(wǎng)絡(luò)在四線端測得VTX的比值。
VTX＝(RT1/RT2)·(RR1/RR2)·VRX·(ZL+2RF+RC)/(ZL+ZTR) (12)G4-4＝VTX/VRX(13)由(12)和(13)式得G4-4＝(RT1/RT2)·(RR1/RR2)·(ZL+2RF+RC)/2ZL(14)由式(14)可得G4-4＞0，為此回波抵消支路需引入負數(shù)增益。
5.回波抵消回波抵消就是在2/4線傳輸混合網(wǎng)絡(luò)阻抗適配過程中，要保證從VRX端輸入信號經(jīng)傳輸混合網(wǎng)絡(luò)在VTX端的信號與經(jīng)回波抵消支路在VTX端的信號為零。即VRX·G4-4-VRX·RT1/RH＝0 (15)由(14)和(15)式得
RH＝2RT2·RR2·ZL/[RR1·(ZL+2RF+RC)](16)其中RH回波抵消支路阻抗；從(5)式中可以看出只需傳輸混合網(wǎng)絡(luò)三元件阻抗Z滿足式中匹配要求即可。但按照式(5)計算得到相應(yīng)的Z阻抗表達式比較繁瑣，很難用離散器件實現(xiàn)。以前的做法是鑒于采用的隔直容性負載較小，熱敏電阻較小，故可以忽略。這樣式(5)(8)(11)和(16)可化簡如下Z＝ZL(17)G2-4＝-RT1/RT2(18)G4-2＝-RR1/2RR2(19)RH＝2RT2·RR2/RR1(20)依據(jù)以上各式，只需簡單適配及可實現(xiàn)傳輸混合網(wǎng)絡(luò)阻抗匹配。但是，這種方法只是一種粗略近似做法，在實際組成電路測試過程中會發(fā)現(xiàn)，實際測試的性能指標(biāo)與理論近似計算相差較大，有的性能指標(biāo)已經(jīng)超標(biāo)。而且對組成傳輸混合網(wǎng)絡(luò)器件參數(shù)選取比較苛刻，無法實現(xiàn)量產(chǎn)。
本發(fā)明所提供調(diào)整方法就是在原有的傳輸混合網(wǎng)絡(luò)阻抗匹配裝置基礎(chǔ)之上，對隔直電容進一步近似計算及考慮熱敏電阻阻值，然后根據(jù)實際測試指標(biāo)曲線分布適當(dāng)適配傳輸混合網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，優(yōu)化各項接口阻抗匹配性能指標(biāo)，保證實際可生產(chǎn)性。
其具體調(diào)整步驟如下1.改進接口阻抗匹配近似計算方法隔直電容C一般選取大于2uF，其容性負載RC在音頻范圍可以按照1020Hz阻抗近似代替。這樣，式(5)(8)(11)和(16)可化簡如下Z＝ZL-(RC|1020Hz+2RF) (21)G2-4＝-(RT1/RT2)·Z/ZL(22)G4-2＝-(RR1/RR2)·ZL/(ZL+Z+2RF+RC|1020Hz) (23)RH＝2RT2·RR2·ZL/[RR1·(ZL+2RF+RC|1020Hz)] (24)按照式(21)調(diào)整Z阻抗中三元件參數(shù)值，建立測試連接通路，測試接口阻抗回輸損耗指標(biāo)；對上述參數(shù)進行微調(diào)，反復(fù)調(diào)試，直到測試曲線分布最佳，表明接口阻抗匹配已經(jīng)接近最佳。
2.調(diào)整四線端到二線端增益G4-2的頻率響應(yīng)特性根據(jù)圖1可以看出在未調(diào)整回波抵消支路之前，調(diào)整四線端到二線端增益G4-2的頻率響應(yīng)會影響到二線端到四線端增益G2-4的頻率響應(yīng)特性，故需首先調(diào)整四線端到二線端增益G4-2的頻率響應(yīng)特性。
按照式(23)可知，由于(Z+2RF+RC|1020Hz)與ZL近似相等，因而四線端到二線端增益G4-2為頻率(f)的函數(shù)，其必定受頻率變化的影響。
(1)測試四線端到二線端增益G4-2的頻率響應(yīng)性能指標(biāo)，根據(jù)測試曲線分布形狀，適配運算放大器增益。
①如果測試曲線如圖3所示(上坡型)，則需要適配運放的反饋阻抗為三元件復(fù)阻抗；②若測試曲線如圖4所示呈下坡型，則需要適配運放的負端輸入阻抗為三元件復(fù)阻抗；
(2)以(1)②為例適配，從小到大改變?nèi)?fù)阻抗電容值CR，平滑響應(yīng)曲線，使測試曲線盡量接近理想基準(zhǔn)。
(3)保持三元件復(fù)阻抗電阻RR21與RR22和不變，適當(dāng)調(diào)整RR21∶RR22的比值，曲線將以1020Hz基頻點為中心旋轉(zhuǎn)。對響應(yīng)曲線進行微調(diào)。
①若測試曲線類似于圖4所示下坡型，則逐漸增大R1∶R2的比值；②如果測試曲線類似于圖3所示(上坡型)，則逐漸減小R1∶R2的比值。
3.調(diào)整二線端到四線端增益G2-4的頻率響應(yīng)(1)測試四線端到二線端增益G4-2的頻率響應(yīng)性能指標(biāo)，根據(jù)測試曲線分布形狀，適配運算放大器增益。
①如果測試曲線呈圖3所示上坡型，則需要適配運放的反饋阻抗為三元件復(fù)阻抗；②若測試曲線呈圖4所示下坡型，則需要適配運放的負端輸入阻抗為三元件復(fù)阻抗；(2)以(1)①為例適配，從小到大改變?nèi)?fù)阻抗電容值CT，平滑響應(yīng)曲線，使測試曲線盡量接近理想基準(zhǔn)。
(3)保持三元件復(fù)阻抗電阻RT11與RT12和不變，適當(dāng)調(diào)整RT11∶RT12的比值，曲線將以1020Hz基頻點為中心旋轉(zhuǎn)。對響應(yīng)曲線進行微調(diào)。
①若測試曲線類似于圖3所示呈上坡型，則逐漸增大R1∶R2的比值；②如果測試曲線類似于圖4所示呈下坡型，則逐漸減小R1∶R2的比值。
4.調(diào)整終端平滑回損特性終端平滑回損指標(biāo)是測試2/4線傳輸混合網(wǎng)絡(luò)阻抗匹配電路回波抵消特性。
(1)測試終端平衡回損指標(biāo)。
(2)根據(jù)響應(yīng)曲線的形狀適配回波抵消支路阻抗。
①如果響應(yīng)曲線分布平滑，那么可直接利用阻抗適配回波抵消支路，調(diào)整曲線分布；②若響應(yīng)曲線分布不理想，則利用三元件復(fù)阻抗來適配回波抵消支路。
具體步驟如下A利用容性負載平滑響應(yīng)曲線形狀B通過調(diào)整R1與R2阻值大小來調(diào)整響應(yīng)曲線滿足指標(biāo)技術(shù)要求。
通過上述調(diào)整方法，利用簡單變壓器及運放即可實現(xiàn)2/4線傳輸混合網(wǎng)絡(luò)阻抗匹配電路裝置，其結(jié)構(gòu)簡單、可靠；電路成本低，易于實現(xiàn)，并且2/4線傳輸混合網(wǎng)絡(luò)接口阻抗匹配性能指標(biāo)最佳。彌補了在實線中繼板2/4線傳輸混合網(wǎng)絡(luò)接口阻抗匹配電路裝置中，由于采用20Ω的熱敏電阻和2μf隔直電容，而導(dǎo)致其接口阻抗性能指標(biāo)非常臨界，有的已超標(biāo)問題。即使將非通用器件0.18μf電容替換為0.22μf電容，通過該方法也能得到理想適配效果。
在圖6示出的中繼板調(diào)整接口阻抗匹配性能指標(biāo)流程框圖中，在框601中，按隔直電容在1020Hz負載及熱敏電阻計算傳輸混合網(wǎng)絡(luò)中Z阻抗三元件參數(shù)；在框602中，按計算的實線中繼板傳輸混合網(wǎng)絡(luò)阻抗匹配模型建立連接電路；在框603中，進入調(diào)整接口阻抗回輸損耗指標(biāo)子步驟；在框604中，進入調(diào)整四線到二線頻率響應(yīng)指標(biāo)子步驟；在框605中，進入調(diào)整二線到四線頻率響應(yīng)指標(biāo)子步驟；在框606中，進入調(diào)整回波抵消指標(biāo)子步驟；在框607中，判斷各項指標(biāo)是否都滿足標(biāo)準(zhǔn)；如果滿足標(biāo)準(zhǔn)，則結(jié)束，如不滿足，則在框608中，返回到相應(yīng)高速子步驟進行再修正。
圖7是實線中繼板調(diào)整接口阻抗回輸損耗子步驟流程框圖，在框701中，測試接口阻抗回輸損耗指標(biāo)；在框702中，測試曲線是否滿足標(biāo)準(zhǔn)；如果滿足則結(jié)束；如果沒滿足，則在框703中，保持電容C不變，通過微調(diào)R1來調(diào)整測試曲線高頻部分，R2來調(diào)整測試曲線低頻部分，并返回到框702。
圖8是實線中繼板調(diào)整四線端到二線端頻率響應(yīng)指標(biāo)子步驟流程框圖；在框801中，測試四線端到二線端頻率響應(yīng)指標(biāo)；在框802中，判斷測試曲線是否滿足標(biāo)準(zhǔn)，如滿足標(biāo)準(zhǔn)則結(jié)束，否則進到框803，判斷測試曲線是否上翹；如不上翹，則在框804中適配運放輸入阻抗為復(fù)阻抗三元件；如果上翹，則在框810中適配運放反饋阻抗為復(fù)阻抗三元件，同時均進入框805中，判斷曲線形狀是否近于理想；如不是，則在框806中調(diào)整三元件電容值并返回到框806，如是則進到框807；在框807中，判斷曲線形狀是否需要微調(diào)；如需要，則在框808中，保持三元件電阻R1+R2值不變，調(diào)整R1∶R2值，并返回框807；如不需要微調(diào)，則在框809中，判斷調(diào)整后曲線是否理想，如不理想，則回到框804，如理想則結(jié)束。
圖9是實線中繼板調(diào)整二線端到四線端頻率響應(yīng)指標(biāo)子步驟流程框圖；在框901中，測試二線端到四線端頻率響應(yīng)指標(biāo)；在框902中，判斷測試曲線是否滿足標(biāo)準(zhǔn)，如滿足標(biāo)準(zhǔn)則結(jié)束，否則進到框903，在框903中，判斷測試曲線是否上翹；如不上翹，則在框904適配運放輸入阻抗為復(fù)阻抗三元件；如果上翹，則在框910中適配運放反饋阻抗為復(fù)阻抗三元件，同時均進入框905中，判斷曲線形狀是否近于理想；如不是，則在框906中調(diào)整三元件電容值并返回到框906，如是則進到框907；在框907中，判斷曲線形狀是否需要微調(diào)；如需要，則在框908中，保持三元件電阻R1+R2值不變，調(diào)整R1∶R2值，并返回框907；如不需要微調(diào)，則在框909中，判斷調(diào)整后曲線是否理想，如不理想，則回到框904，如理想則結(jié)束。
圖10是實線中繼板調(diào)整終端平衡回損指標(biāo)子步驟流程框圖。在框101中，測試終端平衡回損指標(biāo)；在框102中，判斷測試曲線是否滿足標(biāo)準(zhǔn)；如滿足則結(jié)束，如不滿足，則在框103中，適配回波抵消支路阻抗為三元件復(fù)阻抗，調(diào)整電容C平滑曲線形狀，調(diào)整R1與R2值使節(jié)點VTX為最小。
本發(fā)明提出簡單地利用變壓器及運放，來實現(xiàn)2/4線傳輸混合網(wǎng)絡(luò)接口阻抗匹配，其阻抗匹配裝置及其性能指標(biāo)的調(diào)整方法，也適用于其它形式厚膜化的2/4線傳輸混合網(wǎng)絡(luò)接口阻抗匹配裝置，同屬于硬件調(diào)整方法。
權(quán)利要求
1.一種2/4線傳輸混合網(wǎng)絡(luò)接口阻抗匹配裝置，包括變壓器(T)，其特征在于，還包括與所述變壓器的輸入端相連接的隔直容性負載(RC)，熱敏電阻(RF)，與變壓器輸出端相連接的復(fù)阻抗三元件(Z)、運算放大器、連接在運算放大器輸入端的輸入阻抗元件(RT2、RR2)、連接在運算放大器輸入和輸出端和反饋阻抗元件(RT1、RR1)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述阻抗匹配裝置，其特征在于，所述隔直容性負載(RC)的容量大于2μf，所述熱敏電阻(RF)的阻值可以是20Ω。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述阻抗匹配裝置，其特征在于，所述復(fù)阻抗三元件(Z)是這樣確定的，根據(jù)測試到的作為接口阻抗回輸損耗指標(biāo)的響應(yīng)曲線的形狀適配兩線接口阻抗(ZTR)，在響應(yīng)曲線分布不理想情況下，調(diào)整所述三元件復(fù)阻抗(Z)來滿足兩線接口阻抗匹配要求。
4.一種調(diào)整2/4線傳輸混合網(wǎng)絡(luò)接口阻抗匹配裝置的性能指標(biāo)的方法，所述2/4線傳輸混合網(wǎng)絡(luò)接口阻抗匹配裝置包括變壓器(T)，與所述變壓器(T)的輸入端相連接的隔直容性負載(RC)，熱敏電阻(RF)，與變壓器輸出端相連接的復(fù)阻抗三元件(Z)、運算放大器、連接在運算放大器輸入端的輸入阻抗元件(RT2、RR2)、連接在運算放大器輸入和輸出端的反饋阻抗元件(RT1、RR1)，其特征在于，所述性能指標(biāo)調(diào)整方法包括如下步驟A.近似計算接口阻抗匹配復(fù)阻抗三元件(Z)；B.調(diào)整四線端到二線端增益G4-2的頻率響應(yīng)特性；C.調(diào)整二線端到四線端增益G2-4的頻率響應(yīng)特性；D.調(diào)整終端平衡回損特性。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述方法，其特征在于，所述近似計算接口阻抗匹配步驟包括計算公式Z＝ZL-(RC|1020Hz+2RF) (21)G2-4＝-(RT1/RT2)·Z/ZL(22)G4-2＝-(RR1/RR2)·ZL/(ZL+Z+2RF+RC|1020Hz)(23)RH＝2RT2·RR2·ZL/[RR1·(ZL+2RF+RC|1020Hz)] (24)根據(jù)按照式(21)計算結(jié)果調(diào)整(Z)阻抗中三元件參數(shù)值，建立測試連接通路，測試接口阻抗回輸損耗指標(biāo)；對上述參數(shù)進行微調(diào)，反復(fù)調(diào)試，直到測試曲線分布最佳。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述方法，其特征在于，所述調(diào)整四線端到二線端增益G4-2的頻率響應(yīng)特性，包括如下步驟A.測試四線端到二線端增益G4-2的頻率響應(yīng)性能指標(biāo)，根據(jù)測試曲線分布形狀，適配運算放大器增益B.從小到大改變?nèi)?fù)阻抗電容值，平滑響應(yīng)曲線，使測試曲線盡量接近理想基準(zhǔn)；C.保持三元件復(fù)阻抗的中電阻和不變，適當(dāng)調(diào)整電阻比值，曲線將以1020Hz基頻點為中心旋轉(zhuǎn)，并對響應(yīng)曲線進行微調(diào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述方法，其特征在于，所述測試四線端到二線端增益G4-2的頻率響應(yīng)性能指標(biāo)、根據(jù)測試曲線分布形狀適配運算放大器增益包括以下步驟①如果測試四線端到二線端的頻率響應(yīng)曲線為下坡型，則適配運放的負端輸入阻抗為三元件復(fù)阻抗；②若測試四線端到二線端的頻率響應(yīng)曲線為上坡型，則適配運放的反饋阻抗為三元件復(fù)阻抗。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述方法，其特征在于，在測試到下坡型頻率響應(yīng)曲線時，適配運放的負端輸入阻抗為三元件復(fù)阻抗，從小到大改變?nèi)?fù)阻抗電容值CR，平滑響應(yīng)曲線，使測試曲線盡量接近理想基準(zhǔn)；然后保持三元件復(fù)阻抗RR2中電阻RR21與RR22的和不變，適當(dāng)調(diào)整RR21∶RR22的比值，曲線將以1020Hz基頻點為中心旋轉(zhuǎn)，并對響應(yīng)曲線進行微調(diào)，包括以下步驟①若測試四線端到二線端的頻率響應(yīng)曲線為上坡型，則逐漸增大RR21∶RR22的比值；②如果測試四線端到二線端的頻率響應(yīng)曲線為下坡型，則逐漸減小RR21∶RR22的比值。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述方法，其特征在于，所述調(diào)整二線端到四線端增益G2-4的頻率響應(yīng)包括以下步驟A、測試二線端到四線端增益G4-2的頻率響應(yīng)性能指標(biāo)，根據(jù)測試曲線分布形狀，適配運算放大器增益①如果測試二線端到四線端的頻率響應(yīng)曲線為上坡型，則需要適配運放的反饋阻抗為三元件復(fù)阻抗；②若測試二線端到四線端的頻率響應(yīng)曲線為下坡型，則需要適配運放的負端輸入阻抗為三元件復(fù)阻抗；B、在測試到上坡型頻率響應(yīng)曲線時，適配運放的反饋阻抗為三元件復(fù)阻抗，通過從小到大改變?nèi)?fù)阻抗電容值CT，平滑響應(yīng)曲線，使測試曲線盡量接近理想基準(zhǔn)；C、保持三元件復(fù)阻抗RT1中電阻RT11與RT12的和不變，適當(dāng)調(diào)整RT11∶RT12的比值，曲線將以1020Hz基頻點為中心旋轉(zhuǎn)，并對響應(yīng)曲線進行微調(diào)①、若測試二線端到四線端的頻率響應(yīng)曲線為上坡型，則逐漸增大RT11∶RT12的比值；②、如果測試二線端到四線端的頻率響應(yīng)曲線為下坡型，則逐漸減小RT11∶RT12的比值。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述方法，其特征在于，所述調(diào)整終端平滑回損特性包括以下步驟A測試終端平衡回損指標(biāo)；B根據(jù)響應(yīng)曲線的形狀適配回波抵消支路阻抗①如果響應(yīng)曲線分布平滑，那么可直接利用電阻元件適配回波抵消支路，調(diào)整曲線分布；②若響應(yīng)曲線分布不理想，則利用三元件復(fù)阻抗來適配回波抵消支路，包括步驟如下(1)利用容性負載CH平滑響應(yīng)曲線形狀；(2)通過調(diào)整RH1與RH2阻值大小來調(diào)整響應(yīng)曲線滿足指標(biāo)要求。
全文摘要
一種2/4線傳輸混合網(wǎng)絡(luò)接口阻抗匹配裝置及指標(biāo)調(diào)整方法,在變壓器輸入端接有隔直容性負載、熱敏電阻,輸出端接有復(fù)阻抗三元件、運算放大器,其中,運放輸入端接有輸入阻抗元件,同時加有反饋阻抗元件。本發(fā)明的方法是計算確定接口阻抗的復(fù)阻抗參數(shù)值,根據(jù)相應(yīng)的阻抗匹配性能指標(biāo),適配裝置電路參數(shù),通過簡單變壓器及運放即可實現(xiàn)2/4線傳輸混合網(wǎng)絡(luò)的阻抗匹配,結(jié)構(gòu)簡單、可靠;成本低,易于實現(xiàn),阻抗匹配性能指標(biāo)最佳。
文檔編號H04L29/10GK1355639SQ0012768
公開日2002年6月26日 申請日期2000年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月28日
發(fā)明者楊慶威 申請人:深圳市中興通訊股份有限公司