射频放大器和自动增益控制系统以及自动增益控制方法与流程

本公开涉及射频(rf)放大器，且更具体地，涉及在混合光纤同轴(hfc)网络中的射频放大器中使用宽带射频调谐器的自动增益控制，例如公用天线电视(catv)网络。

背景技术：

1、射频放大器用于放大通讯系统中的射频讯号，例如向订阅户位置提供下游(正向)讯号和从订阅户位置提供上游(反向)讯号的公用天线电视(community antennatelevision，catv)系统。在提供公用天线电视(catv)服务的混合光纤同轴(hybrid fibercoaxial，hfc)网络中，通过光纤在头端/集线器和光节点之间提供光通讯，在光节点和订阅者位置之间通过同轴电缆提供电气射频通讯。在此类混合光纤同轴(hfc)网络中，在光节点之后使用射频放大器来延伸射频讯号的传输距离，从而延伸提供给订阅户位置的公用天线电视(catv)服务的范围。

2、有线电视公司通过增加射频网络的频率范围来增加其网络容量(增加更多电视频道或更多因特网带宽容量)。当射频电缆设施频率范围扩展到更高频率时，电缆损耗会增加。因此，需要增加射频放大器的增益或输出位准(output level)，以维持网络中所需的讯号位准(signal level)。扩展数据和通讯网络所面临的挑战之一是更新射频放大器以在更高的频率范围内以增加的增益/输出位准运行，而无需对混合光纤同轴网络基础建设进行重大更改(例如，将混合光纤同轴网络中的射频放大器移动为更靠近彼此)。除了提供所需的增益外，射频放大器还应考虑网络频率倾斜的变化，鉴于同轴电缆在较高频率下响应的非线性特性，这可能有很大的影响。在设计用于满足更高带宽公用天线电视/混合光纤同轴(catv/hfc)网络需求的更高带宽的射频放大器中，由于输入位准会因温度引起的变化而变化，在更宽的射频频谱上以更高的频率保持稳定的放大器的射频输出位准尤其具有挑战性。

技术实现思路

1、根据一个实施例，提供了一种用于混合光纤同轴(hfc)网络中的受控射频(rf)放大器。受控射频放大器包括放大器电路，其用于接收具有宽频频谱的输入下游射频讯号并且放大输入下游射频讯号以提供具有宽频频谱的输出下游射频讯号。受控射频放大器还包括自动增益控制(automatic gain control，agc)电路，该电路用于控制放大器电路的增益。自动增益控制电路包括宽带射频调谐器，用于从放大器电路接收下游射频讯号的样本，并从下游射频讯号中选择至少第一和第二引示频道(pilot channel)。下游射频讯号的样本可以在输入、直接级(immediate stage)、输出或受控射频放大器内的任何其他位置获取。自动增益控制电路还包括用于测量至少第一和第二引示频道的功率的功率检测器电路或接收讯号强度指示器(received signal strength indicator，rssi)讯号监控电路，以及用于基于至少第一和第二引示频道的测量功率来决定校正的控制器，并基于校正向放大器电路提供一个或多个控制电压。

2、根据另一实施例，提供了一种自动增益控制(agc)系统，用于控制混合光纤同轴(hfc)网络中的射频线路延长(extender)放大器中的增益。自动增益控制系统包括宽带射频调谐器，用于从射频放大器接收下游射频讯号的样本，并从下游射频讯号中选择至少第一和第二引示频道。下游射频讯号具有高达1.8ghz的宽频频谱，其中第一频道位于宽频频谱的较低频率范围内，第二频道位于宽频频谱的较高频率范围内。自动增益控制系统更包括用于测量所选择的至少第一和第二引示频道的功率的功率检测器电路，以及用于基于至少第一和第二引示频道的测量功率来决定校正，并根据自动增益控制的修正向射频放大器提供控制电压的控制器。

3、根据又一实施例，提供了一种用于在混合光纤同轴(hfc)网络中提供射频(rf)放大器的自动增益控制(agc)的方法。所述方法包含：在射频放大器中接收具有宽带射频频谱的输入下游射频讯号；使用射频放大器电路放大输入下游射频讯号以产生具有宽带射频频谱的输出下游射频讯号；在具有宽频频谱的下游射频讯号中选择至少第一和第二引示频道，其中选择引示频道是使用宽带射频调谐器执行的；测量至少第一和第二引示频道的功率；至少部分地基于第一和第二引示频道的测量功率来决定一校正；以及根据所述校正向射频放大器电路发送控制电压。

技术特征：

1.一种受控射频放大器，用于混合光纤同轴网络中，其特征在于，该受控射频放大器包含：

2.如权利要求1所述的受控射频放大器，其特征在于，该宽带射频调谐器用于在该放大器电路的一输出端接收该下游射频讯号的该样本。

3.如权利要求1所述的受控射频放大器，其特征在于，该放大器电路包含一可变倾斜补偿网络，且其中该校正包含一增益校正以及一倾斜补偿。

4.如权利要求1所述的受控射频放大器，其特征在于，该宽带射频调谐器用于在该宽带射频频谱的一较低部分中选择该第一引示频道，并用于在该宽带射频频谱的一较高部分中选择该第二引示频道。

5.如权利要求4所述的受控射频放大器，其特征在于，该受控射频放大器用于放大频率高达1.8ghz的该下游射频讯号，且其中该第一引示频道低于750mhz，该第二引示频道高于1.2ghz。

6.如权利要求4所述的受控射频放大器，其特征在于，该下游射频讯号的该宽带射频频谱高达1.2ghz，且其中该第一引示频道低于500mhz，该第二引示频道高于700mhz。

7.如权利要求1所述的受控射频放大器，其特征在于，该受控射频放大器系用于位于该混合光纤同轴网络的一馈线的一线路延长放大器。

8.如权利要求1所述的受控射频放大器，其特征在于，该受控射频放大器支持docsis4.0fdd的能力。

9.如权利要求1所述的受控射频放大器，其特征在于，该功率量测装置包含该宽带射频调谐器，该宽带射频调谐器提供指示该功率的一接收讯号强度指示器。

10.如权利要求1所述的受控射频放大器，其特征在于，该功率量测装置包含在该宽带射频调谐器之后的一功率检测器电路。

11.如权利要求1所述的受控射频放大器，其特征在于，该宽带射频调谐器用于响应于用户输入选择至少该第一引示通道和该第二引示频道。

12.如权利要求1所述的受控射频放大器，其特征在于，该宽带射频调谐器用于接收至少该第一引示通道和该第二引示频道的一数量和位置的一用户选择。

13.如权利要求1所述的受控射频放大器，其特征在于，该控制器用于接收多个自动增益控制参数。

14.如权利要求1所述的受控射频放大器，其特征在于，该宽带射频调谐器系一地面电视调谐器，且其中该自动增益控制电路更包含一块转换电路，该块转换电路用于将该下游射频讯号的多个高频率向下转换至在该地面电视调谐器的一范围内的多个低频率。

15.一种自动增益控制系统，用于控制一混合光纤同轴网络中的一射频放大器中的增益，其特征在于，该自动增益控制系统包含：

16.如权利要求15所述的自动增益控制系统，其特征在于，该宽带射频调谐器系一地面电视调谐器，且更包含一块转换电路，该块转换电路用于将该下游射频讯号的多个高频率向下转换至在该地面电视调谐器的一范围内的多个低频率。

17.一种用于在混合光纤同轴网络中提供射频放大器的自动增益控制的方法，其特征在于，该方法包含：

18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，该校正包含一增益校正及一倾斜补偿。

19.如权利要求17所述的方法，其特征在于，该第一引示频道位于该宽带射频频谱的一较低部分中，且其中该第二引示频道位于该宽带射频频谱的一较高部分中。

20.如权利要求19所述的方法，其特征在于，该输入下游射频讯号及该输出下游射频讯号的该宽带射频频谱高达1.8ghz，且其中该第一引示频道低于750mhz，该第二引示频道高于1.2ghz。

21.如权利要求19所述的方法，其特征在于，该输入下游射频讯号及该输出下游射频讯号的该宽带射频频谱高达1.2ghz，且其中该第一引示频道低于500mhz，且该第二引示频道高于700mhz。

22.如权利要求17所述的方法，其特征在于，该功率系使用在该宽带调谐器之后的一功率检测器电路来被量测。

23.如权利要求17所述的方法，其特征在于，更包含接收该至少第一和第二引示频道的一用户选择。

24.如权利要求17所述的方法，其特征在于，更包含接收该至少第一和第二引示频道的一数量和位置的一用户选择。

25.如权利要求17所述的方法，其特征在于，更包含接收从由目标增益和目标倾斜组成的群组选择的至少一自动增益控制参数的用户输入。

技术总结
自动增益控制可以在混合光纤同轴网络中的射频放大器中实现，使用宽带射频调谐器来选择多个引示频道(如射频讯号较低和较高部分的频率)用于测量功率和决定要应用于射频放大器的校正。一或多个引示频道的功率可以使用来自宽带射频调谐器的接收讯号强度指示器或使用功率检测器电路来测量。使用宽带射频调谐器允许在宽频频谱上进行可选择的增益和/或倾斜控制，以在射频输入位准变化时保持放大器稳定的射频输出位准。射频放大器可以是公用天线电视混合光纤同轴网络中使用的线路延长放大器，以放大高达1.8GHz的宽带射频频谱。

技术研发人员：拉斐尔·塞莱顿,史蒂文·布拉薛斯基,马可·辛尔卡,大卫·史都华,斯特凡·恰普
受保护的技术使用者：美商祥茂光电科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17