专利名称：光学低噪声降频器、多住宅单元设备及相关卫星电视系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种光学低噪声降频器(Optical Low-Noise Block Downconverter)、多住宅单元设备及相关卫星电视系统，尤指一种低成本的光学低噪声降频器、多住宅单元设备及相关卫星通信系统。
背景技术：
卫星通信具有覆盖范围广大及不受地面环境干扰等优点，以卫星电视广播的用途而言，能够使用户观赏多样的频道节目并享有高画质。请参考图1，图1为公知的一卫星电视系统10的示意图。卫星电视系统10为一卫星电视共享天线系统(Satellite Master AntermaTelevision)，适用于大厦或小区内，每一用户可通过共享的天线接收卫星信号，如 Ku频带(10. 7 12. 75GHz)卫星信号。在卫星电视系统10中，一卫星接收机100接收卫星信号并降频为0. 95 2. 15GHz中频信号，通过一多重开关(Multiswitch) 102传送至多个客户端的解码装置104如机顶盒(Set Top Box)以进行解码，使小区内所有用户能够通过播放装置106(如电视)观赏不同的卫星电视节目。另外，地面电视广播信号由一天线108 所接收，通过多重开关102传送至客户端。卫星接收机100由一碟型反射面(Dish Reflector) 110及一集波器(Low Noise BlockDownconverter with Feedhorn, LNBF)112 组成。集波器 112 由一喇叭天线 (Feedhorn)、一正交模态转换器(Orthomode Transducer, 0ΜΤ)以及一低噪声降频器(Low Noise BlockDown-converter, LNB)组成，喇叭天线接收碟型反射面110所反射的卫星信号，正交模态转换器将卫星信号分离为垂直及水平极化信号，输出至低噪声降频器。低噪声降频器将垂直及水平极化信号降频成为不同频带的四个中频信号，包括低频带垂直极化信号VL (Vertical Low)、高频带垂直极化信号VH(Vertical High)、低频带水平极化信号HL(Horizontal Low)以及高频带水平极化信号HH(Horizontal High)，输出至多重开关 102。卫星接收机100至客户端的解码装置104之间的信号传输线材为同轴电缆。近年来， 部分卫星电视系统开始采用光纤电缆代替同轴电缆作为信号传输线，以大幅降低信号传输损失，满足大众对于卫星电视节目的高画质的需求。请参考图2，图2为公知的一卫星电视系统20的示意图。卫星电视系统20可同时接收多个卫星所传送的卫星信号，并且使用光纤传输。卫星接收机200_1 200_N中每一卫星接收机分别接收不同卫星所发射的卫星信号，将卫星信号降频为中频信号后，再转换为光信号，以光纤电缆传送至一头端设备(Headend Equipment) 202进行信号处理，如信号解调及混波。头端设备202所输出的信号通过一分配器(Splitter) 204输出至一多住宅单元 (Multiple Dwelling Unit)设备206。头端设备202至多住宅单元设备206之间的信号传输线亦为光纤电缆。多住宅单元设备206包含数十个输出端口，设置于用户密度高的大厦或小区。多住宅单元设备206将光信号转换为电信号并进行降频等信号处理，以产生能够为客户端的解码装置208所接收的信号。为方便说明，图2中仅对分配器204、多住宅单元设备206以及解码装置208标号，实际上如图2所示，头端设备202可连接至多个分配器，并且每一分配器可连接多个多住宅单元设备，多住宅单元设备可连接多个客户端的解码装置。在卫星电视系统20中，为了配合光纤传输特性，集波器中必须使用光学低噪声降频器(Optical LNB)，多住宅单元设备206也必须配合光纤传输而设计。请参考图3，图3 为公知的一光学低噪声降频器30的示意图，其以通用型低噪声降频器(Universal LNB) 规范为例。在光学低噪声降频器30中，垂直极化信号SV通过一低噪声放大器300及通带(Passband)为10. 7 12. 75GHz的一带通滤波器302，接着通过一混频器304与一振荡器306所产生的9. 75GHz振荡信号进行混频，最后通过通带为0. 95 3GHz的一带通滤波器308及一中频放大器310，输出一中频信号IF1。水平极化信号SH通过一低噪声放大器312及通带为10. 7 12. 75GHz的一带通滤波器314，接着通过一混频器316与一振荡器318所产生的7. 3GHz振荡信号进行混频，最后通过通带为3. 4 5. 45GHz的一带通滤波器320及一中频放大器322，输出一中频信号IF2。中频信号IF1、IF2通过一光发射器 (OpticalTransmitterMM转换为光信号，以通过光纤传输。由上可知，光学低噪声降频器 30将输入的垂直及水平极化信号展频于不同频带上传输。请参考图4，图4为公知的一多住宅单元设备40的示意图。多住宅单元设备40可为卫星电视系统20中的多住宅单元设备206。在多住宅单元设备40中，通过光纤电缆输入的光信号经由一光接收器(Optical Receiver)400转换为电信号，输出至一中频放大器 402。中频放大器402的输出信号分别通过带通滤波器406、408，产生不同频带的中频信号 IF3、IF4。中频信号IF3分别通过二个不同路径的电路，进行信号放大、混频及滤波处理，产生一低频带垂直极化信号VL及一高频带垂直极化信号VH，中频信号IF4亦分别通过二个不同路径，产生一低频带水平极化信号HL及一高频带水平极化信号HH，上述水平及垂直极化信号通过一多重开关410输出至客户端的解码装置。图4所标示的滤波器的通带范围对应于图3的光学低噪声降频器30。为了进行降频处理，多住宅单元设备40须使用振荡器412、414产生0. 85GHz以及3. 3GHz振荡信号，以及使用一混频器416混频产生2. 45GHz振荡信号。此外，多住宅单元设备40须使用滤波器 418,420,422以避免振荡信号之间互相干扰。由图4可知，为了实现光纤传输，多住宅单元设备40的组成组件相当多。为了使光学低噪声降频器30中的光发射器324能够转换极高频5. 45GHz的电信号，光发射器324中的激光二极管(Laser Diode)的成本是市场上常见规格的激光二极管的三至四倍，多住宅单元设备40的光接收器400中的光探测器(Wiotodetector)的成本也是常见规格的光探测器的数倍。此外，低噪声降频器30中的中频放大器322必须能够放大为3. 4 5. 45GHz中频信号，其组件成本是一般常见的中频放大器的数倍。总体而言，使用光纤传输的卫星电视系统20的成本较传统使用同轴电缆的卫星电视系统昂贵许多。因此，需要提供一种低成本的光学低噪声降频器、多住宅单元设备及相关卫星电视系统。
发明内容
因此，本发明的主要目的即在于提供一种低成本的光学低噪声降频器、多住宅单元设备及相关卫星电视系统。
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本发明公开一种光学低噪声降频器，该光学低噪声降频器包含有一第一降频电路，用来对输入该光学低噪声降频器的一第一极化信号进行降频及滤波处理，以输出一第一中频信号；一第二降频电路，用来对输入该光学低噪声降频器的一第二极化信号进行降频及滤波处理，以输出一第二中频信号，该第一中频信号与该第二中频信号的频带相同；一振荡器，耦接于该第一降频电路及该第二降频电路，用来产生一振荡信号，输出至该第一降频电路及该第二降频电路；一第一光发射器，耦接于该第一降频电路，用来将该第一中频信号转换为一第一光信号；以及一第二光发射器，耦接于该第二降频电路，用来将该第二中频信号转换为一第二光信号。该第一光信号及该第二光信号可分别由不同的光纤进行传输，或是结合于同一条光纤进行传输。本发明另公开一种用于一卫星电视系统的多住宅单元设备，该多住宅单元设备包含有一第一光接收器，用来将输入该多住宅单元设备的一第一光信号转换为一第一中频信号；一第二光接收器，用来将输入该多住宅单元设备的一第二光信号转换为一第二中频信号，该第二中频信号的频带与该第一中频信号的频带相同；一第一放大器，耦接于该第一光接收器，用来放大该第一中频信号；一第二放大器，耦接于该第二光接收器，用来放大该第二中频信号；一第一降频电路，耦接于该第一放大器，用来对该第一中频信号进行滤波及降频处理，以输出一第三中频信号；一第二降频电路，耦接于该第一放大器，用来对该第一中频信号进行滤波及降频处理，以输出一第四中频信号，其中该第四中频信号的频带高于该第三中频信号的频带；一第三降频电路，耦接于该第二放大器，用来对该第二中频信号进行滤波及降频处理，以输出一第五中频信号；一第四降频电路，耦接于该第二放大器，用来对该第二中频信号进行滤波及降频处理，以输出一第六中频信号，其中该第六中频信号的频带低于该第五中频信号的频带；一振荡器，耦接于该第二降频电路及该第三降频电路，用来产生一振荡信号，输出至该第二降频电路及该第三降频电路；以及一多重开关，耦接于该第一、该第二、该第三以及该第四降频电路，用来将该第三、该第四、该第五以及该第六中频信号传递至该卫星电视系统的客户端。本发明另公开一种卫星电视系统，该卫星电视系统包含有多个卫星接收机、一分配器以及多个多住宅单元设备，每一卫星接收机包含有一光学低噪声降频器，该光学低噪声降频器包含有一第一降频电路，用来对输入该光学低噪声降频器的一第一极化信号进行降频及滤波处理，以输出一第一中频信号；一第二降频电路，用来对输入该光学低噪声降频器的一第二极化信号进行降频及滤波处理，以输出一第二中频信号，该第一中频信号与该第二中频信号的频带相同；一振荡器，耦接于该第一降频电路及该第二降频电路，用来产生一振荡信号，输出至该第一降频电路及该第二降频电路；一第一光发射器，耦接于该第一降频电路，用来将该第一中频信号转换为一第一光信号；以及一第二光发射器，耦接于该第二降频电路，用来将该第二中频信号转换为一第二光信号；该分配器耦接于该多个卫星接收机，用来传递该多个卫星接收机中的每一卫星接收机所输出的该第一光信号及该第二光信号；每一多住宅单元设备耦接于该分配器及该卫星电视系统的一客户端装置，用来将该多个卫星接收机中的每一卫星接收机所输出的该第一光信号及该第二光信号进行光电信号转换、降频及滤波处理，以产生可由该客户端装置所接收的信号。本发明的光学低噪声降频器及多住宅单元设备中的光电组件及中频放大器能够使用常见规格的组件，以降低成本，同时降低了使用本发明的光学低噪声降频器及多住宅单元设备的卫星电视系统的成本。
126、
图1及图2为公知的卫星电视系统的示意图。 图3为公知的一光学低噪声降频器的示意图。 图4为公知的一多住宅单元设备的示意图。 图5及图6为本发明实施例的光学低噪声降频器的示意图, 图7为本发明实施例的一卫星电视系统的示意图。 图8为本发明实施例的一多住宅单元设备的示意图。 图9为本发明实施例的一卫星电视系统的示意图。 图10为本发明实施例的一多住宅单元设备的示意图。 主要组件符号说明
10、20、70、90卫星电视系统 100、200_1 200_N、700_1 700_N 900_1 900_N卫星接收机
306、318、412、414、504、 604、816、138 振荡器
310、322、402、518、528、804、806、
102、410、818、140 多重开关
104、208解码装置
106播放装置
108天线
110碟型反射面
112集波器
120分波器
202头端设备
204,702,904 分配器
206、40、80、12、704_1 704_M
906_1 906_M多住宅单元设备
30、50、60光学低噪声降频器
300、312、510、520低噪声放大器
302、308、314、320、406、408、512、
516、522、526、820、822、826、828、
832,834带通滤波器
304、316、416、514、524、824、830
混频器
128中频放大器 324,506,508,606,608 光发射器 400,800,802,122,124 光接收器 418,420,422 滤波器 500、502、600、602、808、810 812、814、130、132、134、136 降频电路
62、902合波器 72光纤电缆 IFU IF2、IF3、IF4、E1P、E2P 中频信
号
01、02、03、04、0C、01P、02P、03P、
04P光信号 L0、L02、L03振荡信号 SV、VH、VL垂直极化信号
SH、HH、HL水平极化信号 L1、L2、L3 光纤
具体实施例方式
请参考图5，图5为本发明实施例的一光学低噪声降频器50的示意图。光学低噪声降频器50用来将二个极化方向正交的输入信号如垂直及水平极化信号，进行降频处理并转换为光信号，适用于光纤传输的卫星电视系统中。图5的光学低噪声降频器50根据欧洲地区常用的通用型低噪声降频器规范为例。光学低噪声降频器50包含有降频电路500、502、一振荡器504以及光发射器506、 508。降频电路500包含有一低噪声放大器510、一带通滤波器512、一混频器514、一带通滤波器516以及一中频放大器518，降频电路500用来对输入光学低噪声降频器50的一垂直极化信号SV进行滤波、降频及信号放大处理，产生一中频信号IF1。降频电路502包含有一低噪声放大器520、一带通滤波器522、一混频器524、一带通滤波器526以及一中频放大器528，降频电路502用来对输入光学低噪声降频器50的一水平极化信号SH进行滤波、 降频及信号放大处理，产生一中频信号IF2。振荡器504用来产生一振荡信号L0，输出至混频器514及混频器524。以通用型低噪声降频器规范为例，振荡信号LO的频率为9. 75GHz。 光发射器506、508分别耦接于降频电路500、502，用来将中频信号IF1、IF2由原本的电信号形态转换为光信号01、02，以通过光纤传输。光发射器506、508是能够将电信号转换为光信号的单元，其中较细部的组件如激光驱动电路及激光二极管等为本领域普通技术人员能轻易运用，在此不赘述。在降频电路500中，低噪声放大器510用来放大垂直极化信号SV，带通滤波器512 耦接于低噪声放大器510，用来以10. 7 12. 75GHz的通带对低噪声放大器510所输出的信号进行滤波处理。带通滤波器512的通带为欲接收的卫星电视信号的频带，以图5为例即Ku频带。混频器514耦接于带通滤波器512及振荡器504，用来将带通滤波器512所输出的信号与振荡信号LO进行混频，亦即降频处理。带通滤波器516耦接于混频器514，用来以0. 95 3. OGHz的通带对混频器514所输出的信号进行滤波处理。中频放大器518耦接于带通滤波器516，用来放大带通滤波器516所输出的信号，产生中频信号IFl。中频信号 IFl通过光发射器506转换为光信号01。降频电路502的工作方式类似于降频电路500，其中低噪声放大器520用来放大水平极化信号SH，带通滤波器522耦接于低噪声放大器520，用来以10. 7 12. 75GHz的通带对低噪声放大器520所输出的信号进行滤波处理。混频器5M耦接于带通滤波器522及振荡器504，用来将带通滤波器522所输出的信号与振荡信号LO进行混频。带通滤波器5 耦接于混频器524，用来以0. 95 3. OGHz的通带对混频器5M所输出的中频信号进行滤波处理。中频放大器5 耦接于带通滤波器526，用来放大带通滤波器5 所输出的信号，产生中频信号IF2。中频信号IF2通过光发射器508转换为光信号02。图3公知的光学低噪声降频器30中使用二个振荡器提供不同频率的振荡信号，将垂直及水平极化信号分别降频至不同的频带(0. 95 3. OGHz及3. 4 5. 45GHz)，而本发明的光学低噪声降频器50仅使用一个振荡器，将垂直及水平极化信号皆降频至相同的频带(0. 95 3. OGHz)。明显地，本发明节省了光学低噪声降频器50的振荡器的数量及成本。 另外，在公知的光学低噪声降频器30中，中频放大器322必须是3. 4 5. 45GHz中频放大器，此规格的中频放大器不是市面上低噪声降频器的常用组件且成本昂贵；相比较之下，由于本发明的光学低噪声降频器50将垂直及水平极化信号降频为0. 95 3. OGHz中频信号， 光学低噪声降频器50能够使用市面上常见且较便宜的0. 95 3. OGHz中频放大器作为中频放大器518、528，可有效降低成本。公知的光学低噪声降频器30的光发射器3M须能够转换高频5. 45GHz电信号，因此光发射器3M无法使用常见的光纤传输规格0C-48(传输速率2. 488Gbps)的激光二极管，必须使用传输速率更高的激光二极管，成本昂贵。相对地，本发明的光学低噪声降频器 50中的中频信号IFl、IF2的频带为0. 95 3GHz并且0C-48规格的激光二极管可支持传输速率将近3(ibpS，因此光发射器506、508可使用0C-48规格的激光二极管。尽管本发明的光发射器506、508须使用二个激光二极管，但其成本仍较公知的的光学低噪声降频器30的光发射器324的成本更低，更具经济效益。简言之，本发明实施例的光学低噪声降频器的重点在于仅使用一个振荡器产生振荡信号，将极化方向正交的二个极化信号同时降频至相同频带，使光发射器能够采用常见光纤传输规格的组件，以大幅降低成本。请注意，输入光学低噪声降频器50的极化信号类型、光学低噪声降频器50的带通滤波器的通带及振荡信号频率，是根据通用型低噪声降频器规范为例，但光学低噪声降频器50不以使用通用型低噪声降频器规范为限。光学低噪声降频器50亦可根据其他低噪声降频器规范而设计，对应的带通滤波器及振荡器的组件特性根据规范不同而调整。光学低噪声降频器50所接收的极化信号不一定是线性极化的垂直及水平极化信号，亦可为圆形极化的左旋及右旋极化信号。降频电路500及降频电路502为本发明实施例，在本发明其他实施例中，降频电路中的组件，如带通滤波器或低噪声放大器等，可视效能需求做必要的数量增减或组件位置更动。在图5中，光学低噪声降频器50所输出的光信号01、02是分别通过光纤L1、L2传输至后端装置(如卫星电视系统的头端设备)，每一光信号的传输信道各自独立。由此可知，光学低噪声降频器50是以分道复用的方式输出光信号01、02，光信号01、02的波长相同与否，不会影响后端装置的信号接收。连接光学低噪声降频器50与后端装置的光纤电缆须包含至少二条光纤。请参考图6，图6为本发明实施例的一光学低噪声降频器60的示意图。光学低噪声降频器60包含有降频电路600、602、一振荡器604以及光发射器606、608。降频电路600、 602以及振荡器604的工作以及其中组件的连接关系，与图5中相对应的组件相同，请参考前述光学低噪声降频器50，在此不赘述，降频电路600、602所包含的组件在图6中亦省略标号。光发射器606、608分别耦接于降频电路600、602，光发射器606中的激光二极管的波长与光发射器608中的激光二极管的波长不同，用以分别将降频电路600、602所输出的中频信号IF3、IF4转换为波长相异的光信号03、04。由上可知，光学低噪声降频器60是以波分复用(Wavelength Division Multiplexing,WDM)而非分道复用输出光信号，此为光学低噪声降频器60与光学低噪声降频器50的不同之处。在图6中，光发射器606、608另耦接于一合波器(波分复用器)(Wavelength Division Multiplexer)62，合波器62用来将波长相异的光信号03、04结合为一光信号0C，以在一光纤L3上进行传输。因此，连接光学低噪声降频器60与后端装置的光纤电缆中包含一条光纤即足够。光学低噪声降频器50及光学低噪声降频器60可应用于接收多卫星信号的卫星电视系统，或如图1的卫星电视共享天线系统。请参考图7，图7为本发明实施例的一卫星电视系统70的示意图。卫星电视系统70使用分道复用的光纤传输架构，包含有卫星接收机 700_1 700_N、一分配器702以及多住宅单元设备704_1 704_M，其中每一卫星接收机使用光学低噪声降频器50进行卫星信号降频处理及电光信号转换。
在卫星接收机700_1 700_N中，每一卫星接收机输出二个光信号，共有2N个光信号通过一光纤电缆72传输至分配器702，光纤电缆72包含至少2N条光纤。分配器702 具有2N个输入端口及2NXM个输出端口，用来将2N个光信号传递至M个多住宅单元设备 704_1 704_M中的每一住宅单元设备，每一多住宅单元设备用来对接收的2N个光信号进行光电信号转换、放大、降频及滤波处理，产生适合客户端的解码装置所接收的信号。请注意，图7旨在描述卫星电视系统70接收多个卫星的卫星信号，并以分道复用模式传输相对应的光信号，实际上，地面电视广播信号或数字广播信号亦可被转换为光信号，与卫星信号所对应的光信号同由一光纤电缆进行传输，此部分应用不在本发明的范畴内，故不详述。多住宅单元设备704_1 704_M的电路特性，如滤波器的通带或振荡器的频率等， 须对应光学低噪声降频器50而设计。请参考图8，图8为本发明实施例的一多住宅单元设备80的示意图，多住宅单元设备80可用来实现图7的卫星电视系统70中的多住宅单元设备，与光学低噪声降频器50搭配使用。多住宅单元设备80包含有光接收器800、802、中频放大器804、806、降频电路808、810、812、814、一振荡器816以及一多重开关818。以多住宅单元设备80用于卫星电视系统70为例，光接收器800、802分别用来接收光信号01P、02P， 其卫星接收机700_1 700_N其中一卫星接收机所输出并由分配器702所传递，并且光接收器800、802分别将光信号01P、02P转换为中频信号E1P、E2P。中频放大器804、806分别耦接于光接收器800、802，用来放大中频信号E1P、E2P。降频电路808、810、812、814用来对中频放大器804、806所输出的信号进行降频及滤波处理，以产生适合为客户端的解码装置所接收的信号，详述如后。振荡器816用来产生一振荡信号L02，频率为0.85GHz，供降频电路810、812使用。降频电路808包含有一带通滤波器820，耦接于中频放大器804，用来以0. 95 1. 95GHz的通带对中频放大器804所输出的信号进行滤波处理，输出一低频带垂直极化信号VL。降频电路810包含有一带通滤波器822、一混频器824以及一带通滤波器826。带通滤波器822耦接于中频放大器804，用来以1. 95 3GHz的通带对中频放大器804所输出的信号进行滤波处理。混频器拟4耦接于带通滤波器822及振荡器816，用来将带通滤波器822所输出的信号与振荡信号L02进行混频，亦即降频处理。带通滤波器拟6耦接于混频器824，用来以1. 1 2. 15GHz的通带对混频器拟4所输出的信号进行滤波处理，输出一高频带垂直极化信号VH。降频电路812类似降频电路810，包含有一带通滤波器828、一混频器830以及一带通滤波器832。带通滤波器828耦接于中频放大器806，用来以1. 95 3GHz的通带对中频放大器806所输出的信号进行滤波处理。混频器830耦接于带通滤波器拟8及振荡器 816，用来将带通滤波器拟8所输出的信号与振荡信号L02进行混频，亦即降频处理。带通滤波器832耦接于混频器830，用来以1. 1 2. 15GHz的通带对混频器830所输出的信号进行滤波处理，输出一高频带水平极化信号HH。降频电路814包含有一带通滤波器834，耦接于中频放大器806，用来以0. 95 1. 95GHz的通带对中频放大器806所输出的信号进行滤波处理，输出一低频带水平极化信号HL。多重开关818耦接于降频电路808、810、812、814， 用来将上述不同频带的垂直及水平极化信号VL、VH、HH、HL传递至多住宅单元设备80后端的客户端解码装置，例如机顶盒。请注意，图8中降频电路808、810、812、814所包含的组件为本发明的实施例，本领域普通技术人员应当可据以做不同的变化及修饰，如组件数量增减或位置更动等。须注意的是，多住宅单元设备80用来处理单一卫星接收机所传送的二个信号，若以多个卫星接收机的卫星电视系统而言，其中的多住宅单元设备等于是多个多住宅单元设备80所构成。以图7为例，由于卫星电视系统70包含N个卫星接收机，因此多住宅单元设备704_1 704_M中的每一多住宅单元设备，相当于N个多住宅单元设备80所组成的多住宅单元设备。由图4可知，光信号仅以单一光纤信道输入至公知的多住宅单元设备40，多住宅单元设备40需要较多滤波器以将0. 95 5. 45GHz中频信号分段进行降频处理，同时需要二个振荡器及一个混频器以产生三个不同频率的振荡信号，以将不同频带的中频信号降频。相对地，由于本发明的多住宅单元设备80与光学低噪声降频器50搭配用于卫星电视系统，光信号是以分道复用模式传输至多住宅单元设备80，每一光纤信道所传递的信号频带较低，为0. 95 3GHz。因此，本发明的多住宅单元设备80仅需要一个振荡器即可将中频信号降频为后端解码装置可接收的信号。比较图4与图8可知，本发明的多住宅单元设备 80的振荡器及滤波器数量大幅少于公知的多住宅单元设备40，除了多住宅单元设备80的成本更为节省外，也有助于降低卫星电视系统的成本。请参考图9，图9为本发明实施例的一卫星电视系统90的示意图。卫星电视系统 90使用波分复用的光纤传输架构，包含有卫星接收机900_1 900_N、一合波器902、一分配器904以及多住宅单元设备906_1 906_M，其中每一卫星接收机使用如图6的光学低噪声降频器60进行卫星信号降频处理及电光信号转换。在卫星接收机900_1 ，每一卫星接收机输出二个波长不同的光信号，卫星接收机900_1 900_N共输出2N个波长不同的光信号至合波器902。合波器902将2N个光信号结合成为一光信号0C，以在单一条光纤上进行传输。分配器904具有一个输入端口及M个输出端口，用来将光信号OC传递至多住宅单元设备906_1 906_M中的每一多住宅单元设备。每一多住宅单元设备用来对光信号 OC进行光电信号转换、降频、放大以及滤波处理，产生适合客户端的解码装置所接收的不同频带的垂直及水平极化信号。请参考图10，图10为本发明实施例的一多住宅单元设备12的示意图，多住宅单元设备12可用来作为图9的卫星电视系统90的多住宅单元设备，与图6的光学低噪声降频器60搭配使用。多住宅单元设备12包含有一分波器(波分解复用器)(Wavelength DivisionDemultiplexer) 120、光接收器 122、124、中频放大器 126、128、降频电路 130、132、 134、136、一振荡器138以及一多重开关140。以多住宅单元设备12用于卫星电视系统90 为例，分波器120用来将合波器902所输出的光信号OC分离为不同波长的光信号03P、04P。 光接收器122、1M耦接于分波器120，用来分别将光信号03P、04P转换为中频信号。中频放大器1沈、1观分别耦接于光接收器122、124，用来分别放大光接收器122、IM所输出的中频信号。降频电路130、132、134、136所包含的组件及工作方式与图8的多住宅单元设备 80的降频电路808、810、812、814相同，在图8中省略标号。振荡器138用来产生一振荡信号L03,频率为0. 85GHz，供降频电路132、134使用。在多住宅单元设备12中，分波器120之后的电路单元与多住宅单元设备80中相对应的单元类似，在此不赘述。类似于多住宅单元设备80，多住宅单元设备12亦具有架构简化及低成本的优点，有助于降低卫星电视系统的成本。
综上所述，本发明实施例的光学低噪声降频器使用单一振荡器进行降频信号处理，简化了公知的光学低噪声降频器中复杂的架构，并以分道复用或波分复用模式传输光信号；相对应地，本发明实施例的多住宅单元设备亦使用单一振荡器进行降频信号处理。因此，光学低噪声降频器及多住宅单元设备中的光电组件及中频放大器能够使用常见规格的组件，以降低成本，同时降低了使用本发明实施例的光学低噪声降频器及多住宅单元设备的卫星电视系统的成本。以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡是根据本发明权利要求书的范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
权利要求
1.一种光学低噪声降频器，包括一第一降频电路，用来对输入该光学低噪声降频器的一第一极化信号进行降频及滤波处理，以输出一第一中频信号；一第二降频电路，用来对输入该光学低噪声降频器的一第二极化信号进行降频及滤波处理，以输出一第二中频信号，该第一中频信号与该第二中频信号的频带相同；一振荡器，耦接于该第一降频电路及该第二降频电路，用来产生一振荡信号，输出至该第一降频电路及该第二降频电路；一第一光发射器，耦接于该第一降频电路，用来将该第一中频信号转换为一第一光信号；以及一第二光发射器，耦接于该第二降频电路，用来将该第二中频信号转换为一第二光信号。
2.如权利要求1所述的光学低噪声降频器，其中该第一光信号及该第二光信号分别通过不同的光纤进行传输。
3.如权利要求1所述的光学低噪声降频器，其中该第一光发射器及该第二光发射器另耦接于一合波器，该合波器用来将该第一光信号及该第二光信号结合为一第三光信号，以通过一光纤进行传输。
4.如权利要求1所述的光学低噪声降频器，其中该第一降频电路包括 一第一放大器，用来放大该第一极化信号；一第一带通滤波器，耦接于该第一放大器，用来以一第一通带对该第一放大器所输出的信号进行滤波处理；一混频器，耦接于该第一带通滤波器及该振荡器，用来将该第一带通滤波器所输出的信号与该振荡信号进行混频；一第二带通滤波器，耦接于该混频器，用来以一第二通带对该混频器所输出的信号进行滤波处理；以及一第二放大器，耦接于该第二带通滤波器，用来放大该第二带通滤波器所输出的信号， 并输出至该第一光发射器。
5.如权利要求1所述的光学低噪声降频器，其中该第二降频电路包括 一第一放大器，用来放大该第二极化信号；一第一带通滤波器，耦接于该第一放大器，用来以一第一通带对该第一放大器所输出的信号进行滤波处理；一混频器，耦接于该第一带通滤波器及该振荡器，用来将该第一带通滤波器所输出的信号与该振荡信号进行混频；一第二带通滤波器，耦接于该混频器，用来以一第二通带对该混频器所输出的信号进行滤波处理；以及一第二放大器，耦接于该第二带通滤波器，用来放大该第二带通滤波器所输出的信号， 并输出至该第二光发射器。
6.一种用于一卫星电视系统的多住宅单元设备，包括一第一光接收器，用来将输入该多住宅单元设备的一第一光信号转换为一第一中频信号；一第二光接收器，用来将输入该多住宅单元设备的一第二光信号转换为一第二中频信号，该第二中频信号的频带与该第一中频信号的频带相同；一第一放大器，耦接于该第一光接收器，用来放大该第一中频信号； 一第二放大器，耦接于该第二光接收器，用来放大该第二中频信号； 一第一降频电路，耦接于该第一放大器，用来对该第一中频信号进行滤波及降频处理， 以输出一第三中频信号；一第二降频电路，耦接于该第一放大器，用来对该第一中频信号进行滤波及降频处理， 以输出一第四中频信号，其中该第四中频信号的频带高于该第三中频信号的频带；一第三降频电路，耦接于该第二放大器，用来对该第二中频信号进行滤波及降频处理， 以输出一第五中频信号；一第四降频电路，耦接于该第二放大器，用来对该第二中频信号进行滤波及降频处理， 以输出一第六中频信号，其中该第六中频信号的频带低于该第五中频信号的频带；一振荡器，耦接于该第二降频电路及该第三降频电路，用来产生一振荡信号，输出至该第二降频电路及该第三降频电路；以及一多重开关，耦接于该第一、该第二、该第三以及该第四降频电路，用来将该第三、该第四、该第五以及该第六中频信号传递至该卫星电视系统的客户端。
7.如权利要求6所述的多住宅单元设备，其中该第一光信号及该第二光信号分别通过不同的光纤，传输至该第一光接收器及该第二光接收器。
8.如权利要求6所述的多住宅单元设备，其中该第一光信号的波长与该第二光信号的波长相异。
9.如权利要求8所述的多住宅单元设备，其中该第一光信号及该第二光信号由一分波器输出至该第一光接收器及该第二光接收器，该分波器耦接于该第一光接收器及该第二光接收器，用来将一第三光信号分开为该第一光信号及该第二光信号。
10.如权利要求6所述的多住宅单元设备，其中该第一降频电路包括一带通滤波器，耦接于该第一放大器，用来以一第一通带对该第一放大器所输出的信号进行滤波处理，以输出该第三中频信号。
11.如权利要求6所述的多住宅单元设备，其中该第二降频电路包括一第一带通滤波器，耦接于该第一放大器，用来以一第一通带对该第一放大器所输出的信号进行滤波处理；一混频器，耦接于该第一带通滤波器及该振荡器，用来将该第一带通滤波器所输出的信号与该振荡信号进行混频；以及一第二带通滤波器，耦接于该混频器，用来以一第二通带对该混频器所输出的信号进行滤波处理，以输出该第四中频信号。
12.如权利要求6所述的多住宅单元设备，其中该第三降频电路包括一第一带通滤波器，耦接于该第二放大器，用来以一第一通带对该第二放大器所输出的信号进行滤波处理；一混频器，耦接于该第一带通滤波器及该振荡器，用来将该第一带通滤波器所输出的信号与该振荡信号进行混频；以及一第二带通滤波器，耦接于该混频器，用来以一第二通带对该混频器所输出的信号进行滤波处理，以输出该第五中频信号。
13.如权利要求6所述的多住宅单元设备，其中该第四降频电路包括一带通滤波器，耦接于该第二放大器，用来以一第一通带对该第二放大器所输出的信号进行滤波处理，以输出该第六中频信号。
14.一种卫星电视系统，包括多个卫星接收机，每一卫星接收机包括一光学低噪声降频器，该光学低噪声降频器包括一第一降频电路，用来对输入该光学低噪声降频器的一第一极化信号进行降频及滤波处理，以输出一第一中频信号；一第二降频电路，用来对输入该光学低噪声降频器的一第二极化信号进行降频及滤波处理，以输出一第二中频信号，该第一中频信号与该第二中频信号的频带相同；一振荡器，耦接于该第一降频电路及该第二降频电路，用来产生一振荡信号，输出至该第一降频电路及该第二降频电路；一第一光发射器，耦接于该第一降频电路，用来将该第一中频信号转换为一第一光信号；以及一第二光发射器，耦接于该第二降频电路，用来将该第二中频信号转换为一第二光信号；一分配器，耦接于该多个卫星接收机，用来传递该多个卫星接收机中的每一卫星接收机所输出的该第一光信号及该第二光信号；以及多个多住宅单元设备，每一多住宅单元设备耦接于该分配器及该卫星电视系统的一客户端装置，用来将该多个卫星接收机中每一卫星接收机所输出的该第一光信号及该第二光信号进行光电信号转换、降频及滤波处理，以产生可由该客户端装置所接收的信号。
15.如权利要求14所述的卫星电视系统，其中该每一卫星接收机所输出的该第一光信号及该第二光信号分别通过不同的光纤进行传输。
16.如权利要求14所述的卫星电视系统，其中该光学低噪声降频器的该第一光发射器及该第二光发射器另耦接于一合波器，该合波器用来将该第一光信号及该第二光信号结合为一第三光信号，以通过一光纤进行传输。
17.如权利要求16所述的卫星电视系统，其中该每一多住宅单元设备包括一分波器， 用来将该第三光信号分开为该第一光信号及该第二光信号。
全文摘要
光学低噪声降频器、多住宅单元设备及相关卫星电视系统。该光学低噪声降频器，包含有一第一降频电路，用来对输入该光学低噪声降频器的一第一极化信号进行降频及滤波处理，以输出一第一中频信号；一第二降频电路，用来对输入该光学低噪声降频器的一第二极化信号进行降频及滤波处理，以输出一第二中频信号，该第一中频信号与该第二中频信号的频带相同；一振荡器，耦接于该第一降频电路及该第二降频电路，用来产生一振荡信号，输出至该第一及第二降频电路；一第一光发射器，耦接于该第一降频电路，用来将该第一中频信号转换为一第一光信号；以及一第二光发射器，耦接于该第二降频电路，用来将该第二中频信号转换为一第二光信号。本发明降低成本。
文档编号H04N7/20GK102255659SQ201010173750
公开日2011年11月23日 申请日期2010年5月17日 优先权日2010年5月17日
发明者王则闵 申请人:启碁科技股份有限公司