信号收发器及适应性阻抗切换电路的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种信号收发器，包含有一连接器，用来接收一信号，一带通滤波器，耦接于该连接器，用来过滤该信号，一前端模块，用来解调该信号，以及一适应性阻抗切换电路，耦接于该带通滤波器及该前端模块之间，用来切换该带通滤波器及该前端模块之间的一阻抗值。
【专利说明】信号收发器及适应性阻抗切换电路
【技术领域】
[0001]本发明系指一种信号收发器及适应性阻抗切换电路，尤指一种可于电力关闭状态下，有效改善回波耗损(return loss)的信号收发器及适应性阻抗切换电路。
【背景技术】
[0002]同轴电缆乙太网路(Ethernet over Coax, EoC)系乙太网路信号在同轴电缆上的一种传输技术，其目的在于利用现有有线电视的基础设施连接网际网路或宽频数据传输，兼容现有的有线电视(或卫星电视)广播信号，达成同时在同一条同轴电缆上传输数据信号的目的。其中，多媒体同轴电缆联盟(Multimedia over Coax Alliance,MoCA)制定的多媒体网路标准具无瑕疵(glitch-free)串流媒体所需的高速及高服务品质(QoS)功能等，透过现有同轴电缆，将信号送至每一用户端，用户端只需一信号收发器便可解调信号以取得服务内容。
[0003]请参考图1，图1为习知一信号收发器10的示意图。信号收发器10包含有一连接器100、一带通滤波器(band-pass filter, BPF) 102及一前端模块104。通常,信号收发器10以机上盒(set-top box，STB)产品实现。连接器100连接一同轴电缆，用来接收透过同轴电缆传输的信号，包含有符合多媒体同轴电缆联盟的信号(以下称MoCA信号)。带通滤波器(band-pass filter，BPF)102用来过滤信号，以滤出一频带范围内的信号。举例来说，美国卫星电视服务供应商DIRECTV?提供的MoCA信号的频带范围介于475MHz至625MHz之间。若只需保留此MoCA信号，则带通滤波器102的滤波频带范围应设定为475MHz至625MHz。前端模块104用以将通过带通滤波器102的信号解调。一般而言，前端模块104包含有传输接收器、功率放大器及衰减器等电路，且前端模块104通常被整合于一积体电路(integratedcircuit, IC)内。
[0004]请参考图2A与图2B，图2A与图2B分别为信号收发器10在电力开启状态下与在电力关闭状态下，且在475MHz?625MHz的频带内，接上连接器100的一同轴电缆(图示未绘出)与连接器100之间的回波耗损的示意图。比较图2A与图2B可知，在475MHz?625MHz的频带内，信号收发器10于电力关闭状态下的最小回波耗损接近7.6dB，小于信号收发器10于电力开启状态下的最小回波耗损(接近IldB)大约3.4dB。由上述可知,若信号收发器10操作于电力关闭状态下，确实会导致系统效能变差。
【发明内容】
[0005]因此，本发明的主要目的，即在于提供一种信号收发器及适应性阻抗切换电路，于电力关闭状态下，可有效增加回波耗损。
[0006]本发明揭露一种信号收发器，包含有一连接器，用来接收一信号；一带通滤波器，耦接于该连接器，用来过滤该信号；一前端模块，用来解调该信号；以及一适应性阻抗切换电路，耦接于该带通滤波器及该前端模块之间，用来切换带通滤波器及前端模块之间的一阻抗值。[0007]此外，本发明还揭露了一种适应性阻抗切换电路，用来切换一信号收发器内一阻抗值，适应性阻抗切换电路包含有:一输入端，用来接收一信号；一输出端，用来输出所述的信号；一电压输入电路，用来提供一输入电压；一频率谐振电路，耦接于所述的输入端及所述的电压输入电路，用来调整所述的阻抗值；以及一偏压电路，耦接于所述的输入端、所述的电压输入电路及所述的频率谐振电路连接的一节点与所述的输出端之间，用来转换所述的信号的一电压值。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1为习知一信号收发器的示意图。
[0009]图2A为图1的信号收发器于电力开启状态下，且在一特定频带内，接上连接器的一同轴电缆与连接器之间的回波耗损的示意图。
[0010]图2B为图1的信号收发器于电力关闭状态下，且在一特定频带内，接上连接器的一同轴电缆与连接器之间的回波耗损的示意图。
[0011]图3为本发明实施例一信号收发器的示意图。
[0012]图4A为图3的适应性阻抗切换电路的示意图。
[0013]图4B为图3的适应性阻抗切换电路中于切换器切换为导通状态时电流方向的示意图。
[0014]图4C为图3的适应性阻抗切换电路中于切换器切换为断路状态时电流方向的示意图。
[0015]图5A为图3的信号收发器于电力开启状态下，且在一特定频带内，带通滤波器与前端模块之间的回波耗损的示意图。
[0016]图5B为图3的信号收发器于电力关闭状态下，且在一特定频带内，带通滤波器与前端模块之间的回波耗损的示意图。
[0017]图6A为图3的信号收发器于电力开启状态下，且在一特定频带内，接上连接器的一同轴电缆与连接器之间的回波耗损的示意图。
[0018]图6B为图3的信号收发器于电力关闭状态下，且在一特定频带内，接上连接器的一同轴电缆与连接器之间的回波耗损的示意图。
[0019]主要元件符号说明:
[0020]10,30信号收发器
[0021]100,300连接器
[0022]102、302带通滤波器
[0023]104、306前端模块
[0024]304适应性阻抗切换电路
[0025]400输入端
[0026]402输出端
[0027]404电压输入电路
[0028]406频率谐振电路
[0029]408偏压电路
[0030]410电压输入端[0031]Vcc输入电压
[0032]Sff切换器
[0033]R1、R2、R3、R4电阻
[0034]C1、C2、C3电容
[0035]LI电感
[0036]D1、D2、D3开关
【具体实施方式】[0037]请参考图3，图3为本发明实施例一信号收发器30的示意图。信号收发器30包含有一连接器300、一带通滤波器302、一适应性阻抗切换电路304及一前端模块306。连接器300、带通滤波器302、前端模块306分别与习知信号收发器10的连接器100、带通滤波器102、前端模块104相同，在此不赘述。适应性阻抗切换电路304耦接于带通滤波器302及前端模块306，用来切换带通滤波器302及前端模块306之间的阻抗值。
[0038]关于适应性阻抗切换电路304的实施方式，请参考图4A。适应性阻抗切换电路304包含有一输入端400、一输出端402、一电压输入电路404、一频率谐振电路406及一偏压电路408。输入端400耦接于带通滤波器302，用来接收通过带通滤波器302的信号。输出端402耦接于前端模块306，用来将通过带通滤波器302的信号输出至前端模块306。电压输入电路404用来提供输入电压Vcc，其包含有电压输入端410、切换器SW及电阻Rl。其中，电压输入端410用来接收输入电压Vcc，切换器SW用来切换电压输入电路404的状态，且电阻Rl耦接于切换器SW。频率谐振电路406耦接于输入端400及电压输入电路404，用来调整带通滤波器302与前端模块306之间的阻抗值。频率谐振电路406包含有电阻R2、R3、电容C1、C2、C3、电感LI及开关D2、D3。偏压电路408耦接于输入端400、电压输入电路404及频率谐振电路406连接的一节点与输出端402之间，用来转换信号的电压值。偏压电路408包含有电阻R4及开关Dl。上述开关D1、D2、D3较佳使用二极体来实现，而电阻R2的电阻值可根据连接至连接器300的一元件决定，例如可以是一同轴电缆。
[0039]图4B及图4C分别说明切换器SW切换为导通及断路状态时，适应性阻抗切换电路304的电流方向。如图4B所示，当切换器SW切换为导通状态(即电力开启状态)时，开关Dl、D2、D3均为导通状态，因此电流有两方向(如箭号所示)，其一为流经开关D1，另一为流经电阻R2、开关D2、电容C2、开关D3至地端。电容C3可设计为使用较大的电容值，且电阻R3可设计为使用较大的电阻值，以避免产生电流逆流的情形。如图4C所示，当切换器SW切换为断路状态(即电力关闭状态)时，开关Dl、D2、D3均为不导通状态，因此电流顺着电阻R2、电感L1、电容Cl的方向至地端(如箭号所示)，也就是说，电阻R2、电感LI及电容Cl组成的路径为短路(short circuit)状态。
[0040]本发明实施例的适应性阻抗切换电路304系一独立电路，耦接于带通滤波器302与前端模块306之间。然而，应注意的是，适应性阻抗切换电路304另可与前端模块306整合为一积体电路。
[0041]请参考图5A与图5B,图5A与图5B分别为信号收发器30在电力开启状态下与在电力关闭状态下，且在475MHz~625MHz的频带内，带通滤波器302与前端模块306之间的回波耗损的示意图。比较图5A与图5B可知，在475MHz~625MHz的频带内，信号收发器30于电力关闭状态下的最小回波耗损接近20dB，大于信号收发器30于电力开启状态下的最小回波耗损(接近IldB)大约9dB。由上述可知，信号收发器30操作于电力关闭状态下，带通滤波器302与前端模块306之间的回波耗损将提升。
[0042]请参考图6A与图6B，图6A与图6B分别为信号收发器30在电力开启状态下与在电力关闭状态下，且在475MHz?625MHz的频带内，接上连接器300的一同轴电缆(图示未绘出)与连接器300之间的回波耗损的示意图。比较图6A与图6B可知，在475MHz?625MHz的频带内，信号收发器30于电力关闭状态下的最小回波耗损接近11.5dB，大于信号收发器30于电力开启状态下的最小回波耗损(接近IldB)大约0.5dB。由上述可知，当信号收发器30操作于电力关闭状态下，带通滤波器302与前端模块306之间的回波耗损可维持在操作于电力开启状态的最小回波耗损之上。
[0043]应注意的是，上述图5B及图6B仅绘示在475MHz?625MHz的频带内，信号收发器30于电力关闭状态下的最小回波耗损可有效增加。在本领域中具通常知识者当可根据不同频带调整各元件的特性，使在不同频带范围内的最小回波耗损可有效增加。
[0044]习知信号收发器于电力关闭状态下，回波耗损会降低，导致系统效能变差。相较之下，本发明的信号收发器透过适应性阻抗切换电路，可于电力关闭状态下，切换带通滤波器与前端模块之间的阻抗，进而有效改善回波耗损。
[0045]综上所述，本发明的信号收发器可于电力关闭状态下，有效改善回波耗损，进而提升系统效能。
[0046]以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
【权利要求】
1.一种信号收发器，其特征在于，所述的信号收发器包含有: 一连接器，用来接收一信号； 一带通滤波器，耦接于所述的连接器，用来过滤所述的信号； 一前端模块，用来解调所述的信号；以及 一适应性阻抗切换电路，耦接于所述的带通滤波器及所述的前端模块之间，用来切换所述的带通滤波器及所述的前端模块之间的一阻抗值。
2.如权利要求1所述的信号收发器，其特征在于，所述的适应性阻抗切换电路包含有: 一输入端，耦接于所述的带通滤波器，用来接收所述的信号； 一输出端，耦接于所述的前端模块，用来输出所述的信号至所述的前端模块； 一电压输入电路，用来提供一输入电压； 一频率谐振电路，耦接于所述的输入端及所述的电压输入电路，用来调整所述的阻抗值；以及 一偏压电路，耦接于所述的输入端、所述的电压输入电路及所述的频率谐振电路连接的一节点与所述的前端模块之间，用来转换所述的信号的一电压值。
3.如权利要求2所述的信号收发器，其特征在于，所述的电压输入电路包含有: 一电压输入端，用来接收所述的输入电压； 一切换器，耦接于所述的电压输入端，用来切换所述的电压输入电路的一状态；以及 一第一电阻，稱接于所述的切换器。
4.如权利要求2所述的信号收发器，其特征在于，所述的频率谐振电路包含有: 一第二电阻，其一端耦接于所述的电压输入电路及所述的输入端； 一电感，其一端耦接于所述的第二电阻； 一第一电容，其一端稱接于所述的电感； 一第一开关，其一端耦接于所述的第二电阻及所述的电感之间； 一第二电容，其一端稱接于所述的第一开关； 一第二开关，其一端耦接于所述的第二电容；以及 一第三电容，其一端耦接于所述的电感及所述的第一电容之间，且其另一端耦接于所述的第二电容及所述的第二开关之间。
5.如权利要求4所述的信号收发器，其特征在于，所述的信号收发器另包含有: 一第三电阻，并联于所述的第二电容。
6.如权利要求4所述的信号收发器，其特征在于，所述的第二电阻的一电阻值系根据连接于所述的连接器的一元件决定。
7.如权利要求2所述的信号收发器，其特征在于，所述的偏压电路包含有: 一第三开关；以及 一第四电阻，耦接于所述的第三开关及所述的输出端之间。
8.—种适应性阻抗切换电路，用来切换一信号收发器内一阻抗值，其特征在于，所述的适应性阻抗切换电路包含有: 一输入端，用来接收一信号； 一输出端，用来输出所述的信号； 一电压输入电路，用来提供一输入电压；一频率谐振电路，耦接于所述的输入端及所述的电压输入电路，用来调整所述的阻抗值；以及 一偏压电路，耦接于所述的输入端、所述的电压输入电路及所述的频率谐振电路连接的一节点与所述的输出端之间，用来转换所述的信号的一电压值。
9.如权利要求8所述的适应性阻抗切换电路，其特征在于，所述的电压输入电路包含有: 一电压输入端，用来接收所述的输入电压； 一切换器，耦接于所述的电压输入端，用来切换所述的电压输入电路的一状态；以及 一第一电阻，稱接于所述的切换器。
10.如权利要求8所述的适应性阻抗切换电路，其特征在于，所述的频率谐振电路包含有: 一第二电阻，其一端耦接于所述的电压输入电路及所述的输入端； 一电感，其一端耦接于所述的第二电阻； 一第一电容，其一端稱接于所述的电感； 一第一开关，其一端耦接于所述的第二电阻及所述的电感之间； 一第二电容，其一端稱接于所述的第一开关； 一第二开关，其一端耦接于所述的第二电容；以及 一第三电容，其一端耦接于所述的电感及所述的第一电容之间，且其另一端耦接于所述的第二电容及所述的第二开关之间。
11.如权利要求10所述的适应性阻抗切换电路，其特征在于，所述的适应性阻抗切换电路另包含有: 一第三电阻，并联于所述的第二电容。
12.如权利要求10所述的适应性阻抗切换电路，其特征在于，所述的第二电阻的一电阻值系根据连接于所述的信号收发器的一元件决定。
13.如权利要求8所述的适应性阻抗切换电路，其特征在于，所述的偏压电路包含有: 一第三开关；以及 一第四电阻，耦接于所述的第三开关及所述的输出端之间。
【文档编号】H04B1/40GK103580712SQ201210271160
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2012年8月1日 优先权日:2012年8月1日
【发明者】吕正雄, 黄宜勤, 邢琼雯 申请人:启碁科技股份有限公司