用于单线多开关收发器的两级冲击保护器的制作方法

专利名称：用于单线多开关收发器的两级冲击保护器的制作方法
技术领域：
本发明总地涉及信号通信，并更具体地涉及用于将单线多开关(S丽)收发器和传 统的LNB模式集成和保护为同一卫星机顶盒的架构。
背景技术：
在卫星广播系统中，一个或多个卫星从一个或多个地基发射器接收包括音频和/ 或视频信号的信号。卫星经由运行在指定频率并具有规定的带宽的转发器(transponder) 将这些信号放大并转播至消费者居所处的信号接收设施。这样的系统包括上行链路发射部 分(即地球到卫星)、绕地卫星接收与发射部分、以及下行链路部分(即卫星到地球)。
在从卫星广播系统接收信号的居所中，信号接收设施可以用于将整个卫星广播频 谱频移，并将所产生的输出频率堆叠(frequency stack)至单个同轴电缆上。但是，在卫星 广播系统内的卫星数目增加时，并且随着高分辨率卫星频道增多，将达到容纳所有卫星所 要求的总带宽将超过同轴电缆的传输能力的点。卫星解码器行业变得需要将更多的卫星时 隙(satellite slot)实施到他们的分发系统中。为了提供数目增加的卫星时隙传输，要求 用于卫星配置选择的更精细的手段。现在用于选择这些多种配置的两种主要的方法是传统 的LNB电源方法和新的频率转换模块(S丽)方法。 传统的LNB电源方法通过电压电平和叠加的600mvp-p 、 22kHz音调(tone)来 控制卫星RF音调的开关选择。通过恒定音调或脉冲宽度调制(P丽)音调来实现音调选 择。P丽音调的行业标准被称为DiSEqC，并且被在Eutelsat DiSEqC Bus Functional Specification(Eutelsat DiSEqC总线功能规范)中定义。通常使用两级的输出电压(13 或18伏)来选择输入卫星信号的极性(polarity)，而音调选择空间中的多个卫星时隙。
第二种方法(S丽)是自供电的，因此它不要求LNB电源，而是使用UART控制的 2. 3MHz频移键控(FSK)调制方案来向卫星配置开关传达选择命令。可以用其他调制方法来 取代UART调制方法。S丽开关被设计为从一系列卫星接收器天线选择卫星信号转发器，并 且在频率方面将其转换至单个转发器。其后，通过连接的同轴电缆将新的频移后的转发器 频带发送至卫星解码器盒。 当今的卫星解码器系统需要具有在这两种通信方法之间切换并在任一种模式中 运行而不被另一系统干扰的能力。如果卫星接收器系统能够进行S丽操作，那么传统的LNB 电源将被禁用，以使对可用卫星信号的全部控制和选择都利用调制后的2. 3MHz S丽通信信 道来完成。 但是，在多个电路被耦接至同轴电缆的RF导体时出现问题，其中要求每个电路来 执行不同的任务。例如，S丽要求户外单元在同一 RF电缆上20V电源与2. 3MHz音调共存。20V DC电源的低阻抗可以将2. 3腿z音调短接至地，并导致2. 3腿z S丽失效。进一步地，一 些当前的卫星系统要求为家庭网络用途保留5MHz至30MHz的频带。20伏电源的低阻抗也 会将该频带短接至地。 出现额外的考虑，即2. 3腿z S丽音调可以导致谐波在共享的RF电缆上出现。这 些谐波可以妨碍(interrupt)共享的RF电缆上的其他工作的系统。2.3MHz S丽音调可以 高至0. 7伏。如果这样的电压被施加在冲击保护二极管或晶体管b-e结上，谐波可以在RF 同轴电缆上出现，并且影响相同导体上的其他工作的单元。 另外，必须保护S丽系统的全部电路免受诸如雷电的由环境条件生成的电压和电 流冲击。S丽系统必须与冲击保护电路和谐波抵消电路共存。因而，期望有可以承受高冲击 并具有对地的低电容，而不干扰RF节目信号、S丽音调或DC电源电压，同时解决上面所陈 述的问题的电路。在这里所描述的本发明处理当前存在的这些和/或其他问题。

发明内容
根据本发明的一方面，提供了一种装置。该装置包括传输线和第一参考电势之间 的第一信号通路，其包括高阻抗负冲击通路；以及传输线和第一参考电势之间的第二信号 通路，其包括高阻抗正冲击通路、低电感冲击通路和DC阻断电路，其中所述高阻抗正冲击 通路被配置为与所述低电感冲击通路和所述DC阻断电路串联，其中所述低电感冲击通路 和所述DC阻断电路中的每个被耦接在所述高阻抗正冲击通路和所述参考电势源之间。


通过结合附图参考本发明的实施例的下列描述，本发明的上述和其他特征和优点 以及获得它们的方式将变得更明显，并且本发明将被更好地理解。
图1为示出实施本发明的示范环境的图； 图2为示出根据本发明的示范实施例的图1的S丽的进一步细节的框图； 图3为示出根据本发明的示范实施例的LNB和IRD LNB控制收发器的进一步细节
的图； 图4为示出根据本发明的示范实施例的S丽线性开关块的进一步细节的框图；
图5为示出根据本发明的示范实施例的收发器无源线性开关的细节的框图；
图6为示出根据本发明的示范实施例的多音调收发器无源线性开关的细节的框 图； 图7为示出根据本发明的示范实施例的6端口线性网络S丽LNB开关的细节的框 图； 图8为示出根据本发明的示范实施例的两级冲击保护器的细节的框图。 在这里所陈列的示例阐释了本发明的优选实施例，而这样的示例不应被理解为以
任何方式限制本发明的范围。
具体实施例方式
现在参考附图，并更具体地参考图l，示出了用于实施本发明的示范环境100的 图。图1的环境100包括诸如信号接收元件10的多个信号接收部件，所述信号接收元件10诸如天线或天线的部分或传输线输入或低噪声块放大器或任何其他用于接收承载信息的 信号的部件；诸如S丽20的频率转换部件；诸如信号分离器40的多个信号分离部件；以及 诸如IRD 60的多个信号接收和解码部件。信号接收元件10可以工作以将所接收的信号频 率频移至对经由诸如同轴电缆的传输线的传输更易传导的频率。例如，在卫星电视信号接 收中所使用的低噪声块放大器可以工作以将所接收的信号从12GHz左右频移至lGHz左右， 或从"Ka"频带至"L"频带。虽然根据本发明还可以使用其他类型的传输介质，但根据在这 里所描述的示范实施例，环境100的前述元件工作以经由诸如同轴电缆的传输介质而彼此 耦接，环境100例如可以代表在给定的家庭和/或商业居所内的信号通信网络。
每个信号接收元件10工作以从诸如卫星广播系统和/或其他类型的广播系统的 一个或更多的信号源接收包括音频、视频和/或数据信号的信号(例如电视信号等)。根据 示范实施例，信号接收元件10被实现为诸如卫星接收圆盘天线(dish)的天线，但也可以被 实现为任何类型的信号接收元件。 S丽20工作以从信号接收元件10接收包括音频、视频和/或数据信号(如电视 信号等)的信号，并使用包括信号调谐和频率转换功能的功能来生成向分离器40提供和 经由同轴电缆向IRD 60提供的对应的输出信号，来处理所接收的信号。根据示范实施例， S丽20在单个居所内可以与多达12个IRD 60通信。但是为了举例和解释的目的，图1示 出了使用简单的两路信号分离器40来与8个IRD 60连接的S丽20。将稍后在此提供关于 S丽20的进一步示范细节及其与IRD 60通信的能力。 每个信号分离器40工作以执行信号分离和/或重复(r印eating)功能。根据示 范实施例，每个信号分离器40工作以执行两路信号分离功能，以帮助进行S丽20和IRD 60 之间的信号通信。 每个IRD 60工作以执行包括信号调谐、解调和解码功能的多种信号接收和处理 功會^。根据示范实施例，每个IRD 60工作以调谐、解调和解码经由信号分离器40从S丽20 提供的信号，并使得能够进行对应于所接收的信号的听觉和/或视觉输出。如稍后将要在 这里描述的一样，响应来自IRD 60的请求命令，从S丽20向IRD 60提供这样的信号，并且 这样的请求命令每个可以代表对电视信号的期望频带的请求。对于卫星广播系统，每个请 求命令例如可以指示期望的卫星和/或期望的转发器。请求命令可以由IRD 60响应用户 输入(例如经由遥控设备等)而生成。 根据示范实施例，每个IRD 60还包括诸如标准清晰度(SD)和/或高清晰度(HD) 显示设备的关联的音频和/或视频输出设备。这样的显示设备可是集成的或非集成的。据 此，每个IRD 60可以被实现为诸如包括集成显示设备的电视机、计算机或显示器的设备， 或者诸如可能不包括集成显示设备的机顶盒、磁带录像机(VCR)、数字多用途盘(DVD)播放 器、视频游戏机、个人录像机(PVR)、计算机或其他设备的设备。 参考图2，示出了提供根据本发明的示范实施例的图1的S丽20的进一步细节的 框图。图2的S丽包括诸如交叉式转换开关(cross over switch) 22的开关部件、诸如调 谐器24的多个调谐部件、诸如升频变换器(UC)26的多个频率变换部件、诸如可变增益放大 器28的多个放大部件、诸如信号组合器30的信号组合部件、诸如收发器32的收发部件以 及诸如控制器34的控制部件。可以使用集成电路(IC)来实施S丽20的前述元件，并且可 以在给定的IC上包括一个或更多的元件。此外，给定的元件可以被包括在多于一个IC内。为使描述清楚，与S丽20相关联的特定的传统元件(诸如特定的控制信号、电源信号和/ 或其他元件)可能未在图2中示出。 交叉式转换开关22工作以从信号接收元件10接收多个输入信号。根据示范实施 例，这样的输入信号代表射频(RF)电视信号的多个频带。对于卫星广播系统，这样的输入 信号例如可以代表L带信号，交叉式转换开关22可以包括系统内所使用的每个信号极化 (polarization)的输入。同样根据示范实施例，交叉式转换开关22响应来自控制器34的 控制信号，选择性地使来自其输入端的RF信号通过至具体指定的调谐器24。
每个调谐器24工作以响应来自控制器34的控制信号来执行信号调谐功能。根 据示范实施例，每个调谐器24从交叉式转换开关22接收RF信号，并且通过滤波和降频变 换(即单级或多级降频变换)RF信号从而生成中频(IF)信号来执行信号调谐功能。RF和 IF信号可以包括音频、视频和/或数据内容(如电视信号等)，并且可以属于模拟信号标准 (例如NTSC、 PAL、 SECAM等)禾P /或数字信号标准(如ATSC、 QAM、 QPSK等)。S丽20中包 括的调谐器24的数目取决于设计选择。 每个升频变换器(UC)26工作以执行频率转换功能。根据示范实施例，每个升频变 换器(UC)26包括混频元件和本地振荡器(未在图中示出)，响应来自控制器34的控制信 号，将从对应的调谐器24提供的IF信号升频变换至指定频带，从而生成升频变换后的信 号。 每个可变增益放大器28工作以执行信号放大功能。根据示范实施例，每个可变增 益放大器28工作以放大从对应的升频变换器(UC)26输出的频率变换后的信号，从而生成 放大后的信号。虽然未在图2中明显示出，但可以经由来自控制器34的控制信号来控制每 个可变增益放大器28的增益。 信号组合器30工作以执行信号组合(即求和)的功能。根据示范实施例，信号组 合器30组合从可变增益放大器28提供的放大后的信号并将所产生的信号输出至诸如同轴 电缆的传输介质上，以经由信号分离器40传输至一个或多个IRD 60。 收发器32工作以使得能够进行S丽20与IRD 60之间的通信。根据示范实施例， 收发器32接收来自IRD 60的多种信号并将这些信号中继至控制器34。相反地，收发器32 接收来自控制器34的信号并经由信号分离器40将这些信号中继至一个或多个IRD 60。例 如，收发器32可以工作以接收和发射在一个或多个预定义的频带中的信号。例如，可以利 用UART调制方案，通过低频带中的诸如2. 3MHz的RF信号来进行通信。
控制器34工作以执行多种控制功能。根据示范实施例，控制器34从IRD60接收 对电视信号的期望频带的请求命令。如后面将要在这里描述的那样，每个IRD 60可以在由 控制器34指派的单独的时隙期间将其请求命令传输至S丽20。对于卫星广播系统，请求命 令可以指示提供电视信号的期望频带的期望的卫星和/或期望的转发器。控制器34使得 与电视信号的期望频带相对应的的信号能够响应请求命令而被传输至对应的IRD 60。
根据示范实施例，控制器34向交叉式转换开关22、调谐器24及升频变换器 (UC)26提供多种控制信号，所述控制信号导致与电视信号的期望频带相对应的信号经由诸 如同轴电缆的传输介质被传输至IRD 60。控制器34还响应请求命令向IRD 60提供确认响 应，所述请求命令指示(例如在同轴电缆上等的)将被用来将与电视信号的期望频带相对 应的信号传输至IRD 60的频带。以此方式，控制器34可以分配传输介质(例如同轴电缆等)的可用频谱，以使所有IRD 60可以同时接收期望的信号。 参考图3，示出了用于实施本发明的示范环境300的图，所述图示出了图1的S丽 20和IRD 60之间的互连的进一步细节。图3的环境300包括S丽20内的保护电路31、收 发器32和信号组合器30。在IRD 60内包括调谐器36、收发器37、 LNB电源38、DiSEqC编 码器/解码器39、和保护电路35。 保护电路31工作以在保护S丽电路免受雷电冲击和其他环境电干扰的同时无失 真地通过诸如DC电压上的22kHz音调、S丽控制信号和电视信号的期望信号。根据示范实 施例，保护电路31包括被实施来吸收来自正负雷电冲击事件的能量的冲击保护二极管。冲 击保护二极管被配置为不对2. 3MHz S丽信号呈现非线性传导通路。 信号组合器30工作以执行信号组合(即求和)的功能。根据示范实施例，信号组 合器30组合从可变增益放大器28提供的放大后的信号并将所产生的信号输出至诸如同轴 电缆的传输介质上，以经由信号分离器40传输至一个或多个IRD 60。 收发器32工作以使得能够进行S丽20与IRD 60之间的通信。根据示范实施例， 收发器32接收来自IRD 60的多种信号并将这些信号中继至控制器34。相反地，收发器32 接收来自控制器34的信号并经由信号分离器40将这些信号中继至一个或多个IRD 60。例 如，收发器32可以工作以接收和发射在一个或更多的预定义的频带中的信号。
保护电路35工作以在保护IRD 60电路免受雷电冲击和其他环境电干扰的同时无 失真地通过诸如S丽控制信号、22kHz DiSEqC信号和电视信号的期望信号。根据示范实施 例，保护电路35包括被实施来吸收来自正负雷电冲击事件的能量的冲击保护二极管。冲击 保护二极管被配置为不对2.3MHz S丽信号或从S丽20发射的输入电视信号呈现非线性传 导通路。 调谐器36工作以响应来自IRD控制器的控制信号来执行信号调谐功能，所述来自 IRD控制器的控制信号响应来自用户的频道选择。根据示范实施例，调谐器经由保护电路 35接收RF信号，并通过滤波和降频变换(即单级或多级降频变换)该RF信号从而生成中 频(IF)信号，来执行信号调谐功能。RF和IF信号可以包括音频、视频和/或数据内容(例 如电视信号等)，并且可以属于模拟信号标准(如NTSC、PAL、SECAM等)和/或数字信号标 准(如ATSC、 QAM、 QPSK等)。 收发器37工作以使得能够进行S丽20和IRD 60之间的通信。根据示范实施例， 收发器37接收来自S丽20的多种信号并将这些信号中继至IRD控制器。相反地，收发器 37接收来自IRD控制器的信号并经由同轴电缆和保护电路31和35将这些信号中继至S丽。 例如，收发器37可以工作以接收和发射在一个或多个预定义的频带中的信号。
LNB电源38工作以在系统运行在传统LNB模式中时生成LNB所要求的工作DC功 率。根据示范实施例，LNB电源38是传统的LNB电源，其包括向线性调节器供电的DC至DC 开关电源(switching power su卯ly)，所述线性调节器能够在DC输出电压上叠加22kHz音 调。LNB电源具有将输出断电或禁用的能力。线性调节器的输出典型地是推挽型的，但同等 地可以是诸如射极跟随型输出的其它配置。 DiSEqC编码器和解码器39工作以在IRD运行在传统模式中时利用22kHz信号或 其他所要求的控制音调来与LNB通信。DiSEqC编码器和解码器39还可以进一步工作以生 成和发射22kHz电流脉冲以与LNB通信。根据示范实施例，有两种22kHz音调模式，恒定音调或两路脉冲宽度调制(P丽)音调控制模式。在LNB调节器发射音调时，DiSEqC编码器和 解码器39向开关33提供低阻抗输出。 现在参考图4，示出了示出根据本发明的示范实施例的S丽线性开关块400的进 一步细节的框图。S丽线性开关块包括两个主要部分两级冲击保护电路401和6端口线 性网络开关电路402。根据示范实施例，S丽线性开关块400存在于IRD内，并且包括与下 列元件的耦接RF输入端405、调谐器410、2. 3MHz高阻抗负冲击通路415、2. 3MHz高阻抗 正冲击通路420、低阻抗冲击通路425、第一 DC阻断(blocker) 22kHz阻断2. 3MHz通过电路 430、2. 3MHz收发器435、第二 DC阻断22kHz阻断2. 3MHz通过电路440、5-30MHz线性阻抗 电路445、2. 3MHz带阻电路450、第一 DC阻断22kHz通过2. 3MHz通过电路460、22kHz收发 器455、22kHz阻断电路465、DC电源470、第二 DC阻断22kHz通过2. 3MHz通过电路475、以 及第三DC阻断22kHz阻断2. 3MHz通过电路480。 与RF输入端405的耦接工作以从LNB接收RF信号，并且进一步工作以将来自 2. 3腿z收发器435和22kHz收发器455的控制信号提供至IRD外的S丽和传统LNB电路。 RF输入端405通常是最可能为雷电冲击和其他环境电干扰进入电路的点的点。2. 3MHz高 阻抗负冲击通路415工作以将负冲击传导至地，同时对2. 3MHz信号呈现高阻抗。2. 3MHz高 阻抗正冲击通路420工作以将正冲击传导至低阻抗冲击通路425，同时对2. 3MHz信号呈现 高阻抗。低阻抗冲击通路425工作以将2. 3MHz传导至地、阻断22kHz音调至地的传导、工 作以将高电流冲击脉冲传导至地。低阻抗冲击通路425的示范实施方案为齐纳二极管。因 而，通过2. 3MHz高阻抗正冲击通路420的任何高电流冲击都将被齐纳二极管箝制(clamp)。 低阻抗冲击通路425的另一示范实施方案为瞬态电压抑制器(TVS) 二极管。第一DC阻断 22kHz阻断2. 3MHz通过电路430工作以将2. 3MHz信号传导至地，并且补偿从低阻抗冲击通 路425产生的任何非线性效应。 2. 3腿z收发器435工作以使用2. 3腿z信号向S丽发射和从S丽接收命令。第二 DC阻断22kHz阻断2. 3MHz通过电路440工作以传导2. 3MHz S丽信号，但阻止22kHz信号 和DC电压被传导至2. 3腿z收发器435。 5-30腿z线性阻抗电路445工作以向LNB、天线或 其他开关电路发射和从LNB、天线或其他开关电路接收22kHz信号、2. 3MHz S丽信号和DC 电压。22kHz信号可以采用DiSEqC通信协议。进一步地，5-30腿z线性阻抗电路445工作 以阻止在RF输入端405处呈现的RF卫星信号传输至收发器435、455和DC电源470。
2. 3MHz带阻电路450工作以传导来自DC电源470的DC电压，以及来自22kHz收 发器45的22kHz信号。2. 3腿z带阻电路450进一步工作以阻止2. 3腿z信号的传导。具体 地，带阻电路450阻止2. 3MHz S丽控制信号被传导至DC电源470。 第一 DC阻断22kHz通过2. 3MHz通过电路460工作以传导来自22kHz收发器455 的22kHz信号，但阻止2. 3MHz信号和DC电压被传导至22kHz收发器455。 22kHz收发器455 工作以发射和接收22kHz控制信号。这些22kHz控制信号通常根据DiSEqC标准被格式化。 22kHz阻断电路465工作以传导DC电源和任何2. 3腿z信号，但阻碍由22kHz收发器455生 成的22kHz信号。第二 DC阻断22kHz通过2. 3MHz通过电路475工作以将DC电压与参考 电势源隔离，但使22kHz和2. 3MHz信号两者通过至地。第三DC阻断22kHz阻断2. 3MHz通 过电路480工作以将DC电压和22kHz信号与地隔离，但将2. 3腿z信号传导至地。
DC电源470工作以向S丽或传统LNB提供所需的DC电压的任意或全部。例如，S丽可以在20v DC电源上工作，但传统LNB通常使用13、 14和/或18伏DC来工作。
RF输入端调谐器410工作以接收和调谐来自RF信号输入端和S丽的卫星信号。 示范卫星信号频带具有940MHz至2150MHz的频率范围。 S丽线性开关块400被以如此方式配置以使它工作以在向RF输入端405、并远离 DC电源的方向上传导电压和信号。因而，如可以在图4的示范实施例中看到的，横跨22kHz 阻断465和2. 3腿z带阻器450两者传导DC电源。其后，被分别传导过22kHz阻断465和 2. 3MHz带阻器450电路的任何22kHz或2. 3MHz被耦接至地，以阻止对DC电源或其它收发 器的干扰。 现在参考图5，示出了示出根据本发明的示范实施例的收发器无源线性开关500 的细节的框图。收发器无源线性开关500包括DC阻断电路505、带阻电路510和带通电路 515。 DC阻断电路505被耦接在音调收发器(Tone Tx/Rx)的源和与RF信号通路的耦接 之间，所述与RF信号通路的耦接将收发器无源线性开关500耦接至S丽。DC阻断电路505 工作以传导用于与S丽通信的S丽音调。DC阻断电路进一步工作以阻止任何呈现在RF导 体上的DC电源电压耦合入音调收发器。DC阻断电路505可以被配置为带通滤波器，其工作 以只传导来源于音调收发器的感兴趣的频率。此外，DC阻断电路505可以被配置为高通滤 波器，其具有低于来源于音调收发器的音调的感兴趣的频率的截止。 带阻电路510工作以将DC电源电压传导至RF信号通路，但阻止S丽音调被传导
至DC电压源。带阻电路可以被配置为带阻滤波器，其工作以只阻止来源于音调收发器的感
兴趣的频率的传导。此外，带阻电路510可以被配置为并联的高通滤波器和低通滤波器，其
具有重叠的每个滤波器的截止(cutoff)，以使总阻止S丽音调被传导至DC电源。 带通电路515工作以将多余的RF信号传导至地，但阻止由DC电压源提供的DC电
压被耦接至地。 因而，收发器无源线性开关500工作以将DC电源电压传导至RF信号通路，但阻止 S丽控制音调通过带阻电路510被耦接至DC电源。未被传导过带阻电路510的任何音调能 量都可以被耦接至地，并且作为干扰源被带通电路515减少。 现在参考图6，示出了示出根据本发明的示范实施例的多音调收发器无源线性开 关600的细节的框图。根据本发明的示范实施例的多音调收发器无源线性开关600包括 第一、第二和第三DC阻断电路615、630、645 ;第一、第二和第三带阻电路610、625、640 ;第 一、第二和第三带通电路605、620、635 ;以及线性阻抗650。 DC阻断电路615、630、645、带阻电路610、625、640和带通电路605、620、635按照 与参考图5所描述的方式相似的方式工作。但是，每个DC阻断电路615、630、645工作以将 具有不同频率的音调传导至RF信号通路。例如，第一 DC阻断615工作以将22kHz音调传 导至RF信号通路。第二DC阻断630工作以将2.3腿z信号传导至RF信号通路。第三DC 阻断电路645工作以将3. 1MHz信号传导至RF信号通路。 相似地，带阻电路610、625、640工作以将DC电源电压传导至RF信号通路，但阻止 任何音调信号被传导回DC电源。例如，第三带阻电路640工作以传导DC电压、2. 3MHz音调 信号和22kHz音调信号，但阻止3. lMHz音调信号的传导。第二带阻电路625工作以传导DC 电压和22kHz音调信号，但阻止2. 3MHz音调信号和5MHz音调信号的传导。第一带阻电路610工作以传导DC电压，但阻止22kHz音调信号、2. 3腿z音调信号和3. l腿z音调信号的传 导。 带通电路605、620、635工作以将DC电压与地电势源隔离，但将多余的音调和RF 信号耦接至参考电势源。因而，第一带通电路605工作以将DC信号与参考电势源隔离，但将 诸如22kHz、2. 3MHz和3. lMHz信号的全部多余的音调和RF信号耦接至参考电势源。第二带 通电路620工作以将DC电源电压和22kHz音调与参考电势源隔离，并将2. 3MHz和3. 15MHz 信号耦接至参考电势源。第三带通电路635工作将DC电源电压、2. 3MHz和22kHz音调与参 考电势源隔离，并将3. lMHz信号耦接至参考电势源。 线性阻抗650工作以向调谐器提供对RF信号的阻抗。该阻抗工作以阻止RF信号 与地的耦接。 现在参考图7，示出了示出根据本发明的示范实施例的6端口线性网络S丽LNB开 关700的细节的框图。图7描绘了在图4中所描绘的6端口线性网络开关402的具体实施 例。6端口线性网络S丽LNB开关包括与RF输入端4的耦接、与冲击保护电路6的耦接、与 参考电势源或地5的耦接、与DC电压源1的耦接、与22kHz收发器2的耦接以及与2. 3MHz 收发器3的耦接。6端口线性网络S丽LNB开关700进一步包括DC阻断22kHz阻断2. 3腿z 通过电路740、5-30MHz线性阻抗电路745、2. 3MHz带阻电路750、第一 DC阻断22kHz通过 2. 3MHz通过电路760、22kHz阻断电路765、第二 DC阻断22kHz通过2. 3MHz通过电路775 以及第三DC阻断22kHz阻断2. 3MHz通过电路780。 第二 DC阻断22kHz阻断2. 3MHz通过电路740工作以传导2. 3MHz信号，但阻止 22kHz信号和DC电压被传导至2. 3腿z收发器3。在该示范实施例中，使用lOOnF电容器 C13来实施第二 DC阻断22kHz阻断2. 3MHz通过电路740。 5_30MHz线性阻抗电路745工作 以向LNB、天线或其他开关电路发射和从LNB、天线或其他开关电路接收22kHz信号、2. 3MHz S丽信号和DC电压。此外，5-30MHz线性阻抗电路745工作以阻止在RF输入端4处呈现的 RF卫星信号至收发器耦接点2、3和DC电源770的传输。在该示范实施例中，使用4. 7 y H 电感器L3来实施5-30MHz线性阻抗电路745。 2. 3MHz带阻电路750工作以传导来自DC电压源1的DC电压、以及来自与22kHz 收发器2的耦接的22kHz信号。2. 3MHz带阻电路750进一步工作以阻碍2. 3MHz信号的传 导。在该示范实施例中，使用具有680pF电容器C2、6.8iiH电感器L2和lkQ电阻器R2的 并联RLC电路来实施2. 3MHz带阻电路750。 第一 DC阻断22kHz通过2. 3MHz通过电路760工作以传导来自与22kHz收发器2 的耦接的22kHz信号，但阻止2. 3腿z信号和DC电压被传导至与22kHz收发器2的耦接。 在该示范实施例中，使用电容器C12来实施第一 DC阻断22kHz通过2. 3MHz通过电路760。 22kHz阻断电路765工作以传导DC电源和任何2. 3腿z信号，但阻碍由22kHz收发器455生 成的22kHz信号。在该示范实施例中，使用具有220nF电容器CI 、180 y H电感器LI和电阻 器Rl的并联RLC电路来实施22kHz阻断电路765。 第二 DC阻断22kHz通过2. 3MHz通过电路775工作以将DC电压与参考电势源隔 离，但使22kHz和2. 3MHz信号两者通过至地。在该示范实施例中，使用100 y F电容器C3 来实施第二 DC阻断22kHz通过2. 3MHz通过电路775。第三DC阻断22kHz阻断2. 3MHz通 过电路780工作以将DC电压和22kHz信号与地隔离，但将2. 3腿z信号传导至地。
现在参考图8，示出了示出根据本发明的示范实施例的两级冲击保护电路800的 细节的框图。图8描绘了在图4中所描绘的两级冲击保护电路401的具体实施例。两级冲 击保护电路800包括2. 3MHz高阻抗负冲击通路815、2. 3MHz高阻抗正冲击通路820、低阻抗 冲击通路825、第一 DC阻断22kHz阻断2. 3MHz通过电路830、线性阻抗电路845、2. 3MHz带 阻电路850、22kHz阻断电路865、 S丽电路810和LNB S丽电源电路890。
与RF输入端的耦接工作以从LNB接收RF信号，并进一步工作以提供与S丽电路 810和LNB S丽电源电路890的耦接。RF输入端405通常是最可能为雷电冲击和其他环境 电干扰进入电路的点的点。2. 3MHz高阻抗负冲击通路815工作以将负冲击传导至地，同时 对2. 3MHz信号呈现高阻抗。在该示范实施例中，使用串联的三个并联电阻器二极管对D3、 D4、D5、R30、R29、R28来实施2. 3MHz高阻抗负冲击通路815。 2. 3MHz高阻抗正冲击通路820 工作以将正冲击传导至低阻抗冲击通路825，同时对2. 3MHz信号呈现高阻抗。在该示范实 施例中，使用串联的三个并联电阻器二极管对D6、D7、D8、R31、R32、R33来实施2. 3MHz高阻 抗正冲击通路820。低阻抗冲击通路825工作以将2. 3MHz传导至地、阻断22kHz音调至地 的传导、工作以将高电流冲击脉冲传导至地。低阻抗冲击通路825的示范实施方案为齐纳 二极管。因而，通过2. 3MHz高阻抗正冲击通路820的任何高电流冲击都将被齐纳二极管箝 制。第一 DC阻断22kHz阻断2. 3腿z通过电路830工作以将2. 3腿z信号传导至地，并且补 偿从低阻抗冲击通路825产生的任何非线性效应。在该示范实施例中，使用10nF电容器C4 来实施2. 3MHz高阻抗正冲击通路820。 在该示范实施例中，使用4. 7 ii F电感器L3来实施2. 3MHz带阻电路850，并且使 用6. 8 ii H电感器L2来实施22kHz阻断电路865。 S丽电路810工作以发射和接收S丽和 DiSEqC控制信号。LNB S丽电源电路890工作以如所要求的向LNB和S丽电路提供DC电 压。 如在这里所描述的，本发明提供用于使得能够进行居所内的S丽和IRD之间的信 号通信的架构和协议。虽然被发明被描述为具有优选设计，但可以在本公开的精神和范围 内进一步修改本发明。因此本申请意图覆盖使用本发明的总的原理的本发明的任何变化、 用途或修改。另外，本申请意图覆盖落入本发明所属的领域中的已知或惯例的实践之内、且 落入所附权利要求的界限之内的从本公开的偏离。
权利要求
一种装置，其包括传输线和第一参考电势之间的第一信号通路，其包括高阻抗负冲击通路；以及传输线和第一参考电势之间的第二信号通路，其包括高阻抗正冲击通路、低电感冲击通路和DC阻断电路，其中所述高阻抗正冲击通路被配置为与所述低电感冲击通路和所述DC阻断电路串联。
2. 根据权利要求l的装置，其中所述高阻抗负冲击通路包括并联的二极管和电阻器。
3. 根据权利要求l的装置，其中所述高阻抗正冲击通路包括并联的二极管和电阻器。
4. 根据权利要求l的装置，其中所述高阻抗负冲击通路包括三个电路的串联连接，所 述电路中的每个包括并联的二极管和电阻器。
5. 根据权利要求l的装置，其中所述高阻抗正冲击通路包括三个电路的串联连接，所 述电路中的每个包括并联的二极管和电阻器。
6. 根据权利要求1的装置，其中所述低电感冲击通路包括齐纳二极管。
7. 根据权利要求1的装置，其中所述低电感冲击通路包括瞬态电压抑制二极管。
8. 根据权利要求1的装置，其中所述DC阻断电路包括电容器。
9. 根据权利要求l的装置，其中所述传输线将调谐器耦接至RF信号源。
10. 根据权利要求1的装置，其中所述高阻抗正冲击通路被配置为与电感串联，所述电 感被耦接在所述传输线和所述低电感冲击通路和所述DC阻断电路之间。
全文摘要
一种保护用于频率转换模块(20)和解码器(60)之间的信号通信的电路以免受瞬态电压冲击的架构。根据示范实施例，该装置包括传输线和第一参考电势之间的第一信号通路，其包括高阻抗负冲击通路；以及传输线和第一参考电势之间的第二信号通路，其包括高阻抗正冲击通路、低电感冲击通路和DC阻断电路，其中所述高阻抗正冲击通路被配置为与所述低电感冲击通路和所述DC阻断电路串联，其中所述低电感冲击通路和所述DC阻断电路中的每个被耦接在所述高阻抗正冲击通路和所述参考电势源之间。
文档编号H01Q1/50GK101715616SQ200880010204
公开日2010年5月26日 申请日期2008年3月26日 优先权日2007年3月26日
发明者修林成, 约翰·J·菲茨帕特里克 申请人:汤姆森特许公司