專利名稱：有線電視數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的侵入噪聲測(cè)量設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有線電視(CATV)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)，尤其涉及前端設(shè)備(head end)與用戶終端之間用同軸線連接的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)。
通常，有線電視數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)經(jīng)受大量的逆向侵入噪聲，這種噪聲會(huì)對(duì)前端設(shè)備與諸如電纜MODEM(調(diào)制解調(diào)器)之類的終端之間的通信產(chǎn)生影響。


圖1是一般有線電視數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的方框圖。在該數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)中，供用戶室內(nèi)使用的電纜MODEM 106通過混合光纖同軸(HFC)網(wǎng)絡(luò)連接到前端設(shè)備100上。此處，順向通道是指從前端設(shè)備100到各個(gè)電纜MODEM 106的數(shù)據(jù)傳輸通道，而逆向通道則是指方向與之相反的數(shù)據(jù)傳輸通道。例如，順向頻帶的范圍是54MHz到750MHz，逆向頻帶的范圍是5MHz到42MHz。前端設(shè)備100與電纜MODEM 106之間接有雙向放大器102。在雙向放大器102與各個(gè)電纜MODEM 106之間接有雙向耦合器104。前端設(shè)備100與雙向放大器102之間以及雙向放大器102與雙向耦合器104之間用同軸線或光纖連接。雙向耦合器104還通過同軸線連接到電纜MODEM 106上。也就是說，前端設(shè)備100是通過HFC網(wǎng)絡(luò)連接到雙向耦合器104上的。同軸線與電纜MODEM 106用F型連接器連接起來。
圖2是表示電纜MODEM與同軸線連接的原理圖。電纜MODEM 200對(duì)應(yīng)于圖1所示的電纜MODEM 106。通常，F(xiàn)型插頭202位于電纜MODEM106一側(cè)，而F型插座204位于同軸線一側(cè)。在大多數(shù)情況下，從電纜MODEM200到同軸線206的F型連接器連接只是機(jī)械連接，此后對(duì)這種連接并不進(jìn)行校核。也就是說，在用F型連接將電纜MODEM 200連接到同軸線206上以后，并不通過重復(fù)旋轉(zhuǎn)F型插座204來檢查它們之間的連接是否牢固。因此，用戶操作會(huì)使電纜MODEM 200與同軸線206之間的連接松開。
在一般的有線電視網(wǎng)絡(luò)中，順向數(shù)據(jù)不遭受侵入噪聲。與之相反，由吹風(fēng)機(jī)、洗衣機(jī)、真空吸塵器等各種電氣用具產(chǎn)生的頻率為5MHz到42MHz的噪聲會(huì)通過電纜MODEM 200與同軸線206之間的松散連接竄入到逆向數(shù)據(jù)中，因?yàn)槊總€(gè)電纜MODEM 106以不同的頻譜向前端設(shè)備100傳送數(shù)據(jù)，這種侵入噪聲被加載到電纜MODEM 106輸出的射頻(RF)信號(hào)上并在雙向放大器102中得到了放大，然后到達(dá)前端設(shè)備100。侵入噪聲會(huì)同時(shí)從不同的電纜MODEM 106侵入并得到放大，從而導(dǎo)致不同噪聲信號(hào)的交叉調(diào)制。因此，使前端設(shè)備100的信噪比(S/N)嚴(yán)重下降，從而對(duì)前端設(shè)備100與電纜MODEM 106之間的通信產(chǎn)生不利影響。
為了阻止這種侵入噪聲，應(yīng)當(dāng)確定侵入噪聲是從哪個(gè)電纜MODEM侵入的。盡管包含侵入噪聲的RF信號(hào)被傳輸?shù)角岸嗽O(shè)備100影響了HFC網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)通信，然而已有技術(shù)不可能追蹤包含于RF信號(hào)中的侵入噪聲源，更不用說阻止它了。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種用于測(cè)量從CATV數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的每個(gè)用戶終端侵入的侵入噪聲的侵入噪聲測(cè)量設(shè)備。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種用于顯示CATV數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的每個(gè)用戶終端上是否有侵入噪聲侵入的視覺顯示設(shè)備。
為了實(shí)現(xiàn)以上目的，在CATV數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)上配備了侵入噪聲測(cè)量設(shè)備。該設(shè)備包括連接在電纜MODEM與CATV網(wǎng)絡(luò)之間的變壓器、連接在變壓器與電纜MODEM之間的開關(guān)，和通過開關(guān)來無線電發(fā)射RF信號(hào)的RF無線電發(fā)射器。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，該設(shè)備包括連接在用戶終端和CATV網(wǎng)絡(luò)之間的耦合變壓器，在變壓器和用戶終端之間連接到接觸點(diǎn)的顯示器，用于顯示從用戶的終端接收的RF信號(hào)的強(qiáng)度。
通過參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例將使本發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn)變得更加明顯。在附圖中圖1是一般的CATV數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的方框圖；圖2是表示電纜MODEM與同軸線之間連接的原理圖；和圖3是按照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例具有侵入噪聲測(cè)量設(shè)備的雙向耦合器的原理圖。
以下將參照附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例作詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)注意，為了全面理解本發(fā)明的客體，說明與附圖中公開了象電路或元件等許多細(xì)節(jié)，但它們只是示意性的。如果本發(fā)明的已知功能和結(jié)構(gòu)的詳細(xì)說明會(huì)模糊本發(fā)明的客體，則將其省略。
在圖1所示的CATV數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)中，每個(gè)電纜MODEM 106的輸出信號(hào)通過其相應(yīng)的雙向耦合器104傳送到前端設(shè)備100中。也就是說，雙向耦合器104是HFC網(wǎng)絡(luò)的同軸線進(jìn)入用戶室內(nèi)通過的第一網(wǎng)關(guān)。在這種情況下，用于對(duì)來自電纜MODEM的RF信號(hào)進(jìn)行無線電發(fā)射的RF無線電發(fā)送器安裝在本發(fā)明每個(gè)雙向耦合器104中從而測(cè)量無線電發(fā)射的侵入噪聲信號(hào)的強(qiáng)度。此處可以用一般的頻譜分析儀作為測(cè)量儀器。還給雙向耦合器104提供了發(fā)光二極管(LED)以便對(duì)RF信號(hào)的強(qiáng)度進(jìn)行可視地顯示。在使用LED的情況下，其亮度是隨著RF信號(hào)的強(qiáng)度變化的，或者當(dāng)使用LED陣列時(shí)，照明的LED的數(shù)量是隨RF信號(hào)的強(qiáng)度變化的。
圖3是按照本發(fā)明實(shí)施例具有侵入噪聲測(cè)量設(shè)備的雙向耦合器的原理圖。圖3中的耦合變壓器304與每個(gè)雙向耦合器104相對(duì)應(yīng)，它被連接到其相應(yīng)的用戶終端、電纜MODEM和HFC網(wǎng)絡(luò)之間。作為舉例，F(xiàn)型插座300和F型插頭302分別用于連接耦合變壓器304與電纜MODEM、耦合變壓器304與HFC網(wǎng)絡(luò)的同軸線。
RF信號(hào)緩沖器306被連接到耦合變壓器304與電纜MODEM之間的接觸點(diǎn)上，也就是說，F(xiàn)型插座300和開關(guān)308被連接到RF信號(hào)緩沖器306的輸出端上。開關(guān)308的輸出端是RF無線電發(fā)射器310和顯示器312的公共連接端。
RF無線電發(fā)射器310包括耦合電容C1與C2、振蕩器/放大器314和天線316。耦合電容C1連接到開關(guān)308的輸出端上，振蕩器/放大器314將來自耦合電容C1的RF信號(hào)的信號(hào)電平振蕩成無線電發(fā)射信號(hào)并對(duì)該振蕩信號(hào)進(jìn)行放大。電容C2被連接到振蕩器/放大器314的輸出端，于是，天線316通過耦合電容C2連接到振蕩器/放大器314的輸出端上，它用來無線發(fā)射振蕩器/放大器314的輸出信號(hào)。因此，當(dāng)開關(guān)308接通時(shí)，RF無線發(fā)射器310就可以對(duì)來自用戶終端、電纜MODEM的RF信號(hào)進(jìn)行無線發(fā)射。
顯示器312包括耦合電容C3、模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)318、微電腦320和LED顯示器322。耦合電容C3連接到開關(guān)308的輸出端上。ADC 318將經(jīng)耦合電容C3接收到的RF信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)并將RF信號(hào)電平數(shù)據(jù)輸出給微電腦320。微電腦320根據(jù)ADC 318的輸出數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)LED顯示器322中的LED。這樣，當(dāng)開關(guān)308接通時(shí)，顯示器312便能對(duì)來自用戶終端、電纜MODEM的RF信號(hào)的強(qiáng)度進(jìn)行可視地顯示。
在以上結(jié)構(gòu)中，從連接到圖1的電纜MODEM中的F型插座300上的相應(yīng)電纜MODEM，朝著前端設(shè)備100行進(jìn)的RF信號(hào)經(jīng)過F型插座300輸入到耦合變壓器304中。然后，該信號(hào)經(jīng)過F型插頭302到達(dá)MFC網(wǎng)絡(luò)的前端設(shè)備100上。此處，當(dāng)開關(guān)308斷開時(shí)，RF信號(hào)既不會(huì)被施加到RF無線電發(fā)射器310上也不會(huì)被施加到顯示器312上。在這種情況下，如果侵入噪聲是由松散連接到電纜MODEM上的F型插座300引入的，那么侵入噪聲就被加載到RF信號(hào)上并傳送到前端設(shè)備100上。
為了測(cè)量引入的侵入信號(hào)，用戶接通開關(guān)308。然后，包含侵入噪聲的RF信號(hào)通過RF信號(hào)緩沖器306和開關(guān)308施加到RF無線電發(fā)射器310和顯示器312上。此處，RF信號(hào)緩沖器306的作用是防止朝著前端設(shè)備100行進(jìn)的RF信號(hào)因開關(guān)308的接通產(chǎn)生的加載影響而被衰減。因此，如果在測(cè)量侵入噪聲時(shí)可以忽略RF信號(hào)的衰減，那么就不需要RF信號(hào)緩沖器306。
在RF無線電發(fā)射器310中，包含侵入噪聲的RF信號(hào)通過耦合電容C1施加到振蕩器/放大器314上，然后被轉(zhuǎn)換成無線電發(fā)射信號(hào)并被加以放大。振蕩器/放大器314用于將輸入的RF信號(hào)轉(zhuǎn)換成無線電發(fā)射信號(hào)。因此，在振蕩器/放大器314中應(yīng)該以這樣的方式使信號(hào)振蕩使得它能夠被無線地測(cè)量侵入噪聲的測(cè)量設(shè)備所測(cè)量。振蕩器/放大器314的輸出信號(hào)可以由天線316進(jìn)行無線電發(fā)射。包含侵入噪聲的可無線電發(fā)射的信號(hào)的電平隨著侵入噪聲的增加而增大，因此可以用頻譜分析儀之類的測(cè)量儀器對(duì)它進(jìn)行測(cè)量。
被施加到顯示器312上的包含侵入信號(hào)的RF信號(hào)在ADC 318中被轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)據(jù)，然后被提供給微電腦320。然后，微電腦320根據(jù)ADC的輸出數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)LED顯示器322中的LED。這樣，包含侵入噪聲的RF信號(hào)的強(qiáng)度便可以用LED顯示器322可視地顯示出來。
連接到其相應(yīng)的圖1所示用戶室內(nèi)電纜MODEM上的雙向耦合器104的結(jié)構(gòu)使得侵入噪聲可以被測(cè)量儀器測(cè)量出來并被可視地顯示出來。
相應(yīng)地，在侵入噪聲從用戶終端侵入到前端設(shè)備上并因此對(duì)CATV數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)通信產(chǎn)生不利影響的情況下，可以對(duì)用戶終端進(jìn)行跟蹤，可以測(cè)量侵入噪聲的強(qiáng)度并可以可視地進(jìn)行檢查，從而可以防止侵入噪聲。也就是說，可以測(cè)出導(dǎo)致包含在信號(hào)中的侵入噪聲侵入的用戶終端并可以檢查其F型插座，使該F型插座牢固地連接以便阻止侵入噪聲的侵入。
盡管參照特定實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說明，但是在本發(fā)明的思想范圍內(nèi)任何技術(shù)行家都能夠?qū)Υ俗鞒鲈S多變動(dòng)。特別是，在本發(fā)明的實(shí)施例中，盡管開關(guān)308是供用戶選擇RF無線電發(fā)射器310和顯示器312操作的，但是在沒有開關(guān)308時(shí)RF無線電發(fā)射器310和顯示器312也可以工作。F型連接器可以用其它類型的連接器來代替。還有，當(dāng)需要時(shí)可以有選擇地應(yīng)用RF信號(hào)的無線電發(fā)射和可視地顯示。若缺少RF信號(hào)緩沖器306不會(huì)對(duì)設(shè)備的操作產(chǎn)生嚴(yán)重影響就可以將RF信號(hào)緩沖器306省略，LED可以用其它諸如場(chǎng)致發(fā)光管(EL)或熒光指示管、或LCD(液晶顯示器)之類的發(fā)光設(shè)備來代替。因此，本發(fā)明的合適范圍應(yīng)當(dāng)由下列權(quán)利要求來規(guī)定。
權(quán)利要求
1．一種CATV數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的侵入噪聲測(cè)量設(shè)備，其中，前端設(shè)備與用戶終端之間用同軸線連接，該設(shè)備包括連接到所述的用戶終端與所述的CATV網(wǎng)絡(luò)之間的耦合變壓器；和連接到所述的耦合變壓器與所述的用戶終端之間的接觸點(diǎn)上的RF無線電發(fā)射器，它用于對(duì)所述的用戶終端的輸出的RF信號(hào)進(jìn)行無線電發(fā)送。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備還包括連接到所述的RF無線電發(fā)送器與所述的接觸點(diǎn)之間的開關(guān)，其中，所述接觸點(diǎn)位于所述的耦合變壓器與所述的用戶終端之間。
3．根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備還包括連接到所述的開關(guān)與所述的接觸點(diǎn)之間的用于緩沖所述的RF信號(hào)的RF信號(hào)緩沖器，其中，所述接觸點(diǎn)位于所述的耦合變壓器與所述的用戶終端之間。
4．根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中，所述的RF無線電發(fā)送器包括連接到所述的開關(guān)的輸出端上的第一耦合電容；用于把來自所述的第一耦合電容的RF信號(hào)電平振蕩成無線電發(fā)射信號(hào)并對(duì)該振蕩信號(hào)進(jìn)行放大的振蕩器/放大器；連接到振蕩器/放大器的輸出端上的第二耦合電容；和經(jīng)所述的第二耦合電容連接到所述的振蕩器/放大器的輸出端上的天線，它用于無線電發(fā)射所述的振蕩器/放大器的輸出信號(hào)。
5．根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備還包括連接到所述的開關(guān)與所述的接觸點(diǎn)之間的用于緩沖所述的RF信號(hào)的RF信號(hào)緩沖器，其中，所述的接觸點(diǎn)位于所述的耦合變壓器與所述的用戶終端之間。
6．根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其中，所述的RF無線電發(fā)射器包括連接到所述的開關(guān)的輸出端上的第一耦合電容；用于把來自所述的第一耦合電容的RF信號(hào)電平振蕩成無線電發(fā)射信號(hào)并對(duì)該振蕩信號(hào)進(jìn)行放大的振蕩器/放大器；連接到振蕩器/放大器的輸出端上的第二耦合電容；和經(jīng)所述的第二耦合電容連接到所述的振蕩器/放大器的輸出端上的天線，它用于無線電發(fā)射所述的振蕩器/放大器的輸出信號(hào)。
7．一種CATV數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的侵入噪聲測(cè)量設(shè)備，其中，前端設(shè)備與用戶終端之間用同軸線連接，該設(shè)備包括連接到用戶終端與CVTA網(wǎng)絡(luò)之間的耦合變壓器；和連接到所述的耦合變壓器與所述的用戶終端之間的接觸點(diǎn)上的顯示器，它用于對(duì)所述的用戶終端的輸出RF信號(hào)的強(qiáng)度進(jìn)行可視地顯示。
8．根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，還包括連接到所述的RF無線電發(fā)射器與接觸點(diǎn)之間的開關(guān)，其中，所述接觸點(diǎn)位于所述的耦合變壓器與所述的用戶終端之間。
9．根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，還包括連接到所述的開關(guān)與所述的接觸點(diǎn)之間的用于緩沖所述的RF信號(hào)的RF信號(hào)緩沖器，其中，所述接觸點(diǎn)位于所述的耦合變壓器與所述的用戶終端之間。
10．根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中，所述的顯示設(shè)備包括連接到所述的開關(guān)的輸出端上的耦合電容；用于把來自所述的耦合電容的RF信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)并輸出該RF信號(hào)電平數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器；具有LED的LED顯示器；和用于根據(jù)所述的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)所述的LED顯示器中的LED的微電腦。
11．根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，還包括連接到所述的開關(guān)與所述的接觸點(diǎn)之間的用于緩沖所述的RF信號(hào)的RF信號(hào)緩沖器，其中，所述的接觸點(diǎn)位于所述的耦合變壓器與所述的用戶終端之間。
12．根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中，所述的顯示器包括連接到所述的開關(guān)的輸出端上的耦合電容；用于把來自所述的耦合電容的RF信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)并輸出該RF信號(hào)電平數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器；具有LED的LED顯示器；和用于根據(jù)所述的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)所述的LED顯示器中的LED的微電腦。
全文摘要
提供了一種測(cè)量有線電視(CATV)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)用戶終端上的侵入噪聲的侵入噪聲測(cè)量設(shè)備。該侵入噪聲測(cè)量設(shè)備具有連接到電纜MODEM與CATV網(wǎng)絡(luò)之間的變壓器、連接到變壓器與電纜MODEM之間的開關(guān)、和用于通過開關(guān)對(duì)RF信號(hào)進(jìn)行無線電發(fā)射的RF無線電發(fā)射器。變壓器與用戶終端之間的接觸點(diǎn)上接有顯示器,它用于對(duì)來自用戶終端的RF信號(hào)的強(qiáng)度進(jìn)行可視化顯示。
文檔編號(hào)H04N17/00GK1222038SQ98120708
公開日1999年7月7日 申請(qǐng)日期1998年9月23日 優(yōu)先權(quán)日1997年12月31日
發(fā)明者桂信雄 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社