用于分裂器的频带选择性隔离桥的制作方法

专利名称：用于分裂器的频带选择性隔离桥的制作方法
技术领域：
本发明通常涉及沿传输路径传递信息，并且更具体地，涉及一种用于分裂器 (splitter)的频带选择性隔离桥(band selective isolation bridge)。
背景技术：
在许多数据分发网络中，传递信息的电信号沿着跨各种距离的传输线并通过分裂 设备进行传播。例如，在线缆电视(CATV)网络中，媒体内容从头端设施朝向位于各种设施 (如家庭和企业)中的媒体设备向下游传播。在此过程中，传递媒体内容的电信号沿着主干 线，通过分接器，并且沿着多个分支进行传播，所述分支最终将内容分发到相应设施处的引 入线缆(drop cable)。可以是单个同轴线缆的引入线缆通常连接到具有两个或更多出口端 口的分裂设备。连接到出口端口的分发线缆将信号路由到各个房间，通常延伸到一个或多 个媒体设备。分发线缆、分裂器和分发点的网络被称为引入系统(drop system)。典型的数据分发网络在引入系统中向用户的媒体设备提供许多内容选择，所述用 户的媒体设备例如配备有机顶盒或线缆调制解调器的一个或多个电视。在CATV系统的下 游带宽上传播的内容选择可以包括广播电视频道、视频点播服务、互联网数据、家庭安全服 务和互联网上语音(VoIP)服务。所述内容选择通常在与其他内容选择的频率范围不同的 离散频率范围、或频道中传播。下游带宽包括范围通常在50-1000兆赫兹(MHz)中的频率。典型的数据分发网络是双向通信系统。下游带宽将信号从头端载送到用户，以及 上游带宽将上游信号从用户载送到头端。上游带宽可以包括与视频点播服务相关的数据， 例如视频请求和付费授权；互联网上传，例如相册或用户帐户信息；安全监控；或者基于从 订户家庭发射的信号或数据的其他服务。上游带宽频率典型地在7-49MHZ的范围内。用户数据网络，或者家庭网络，可以通过传递CATV系统的下游和上游带宽的相同 同轴线缆耦合到线缆电视网络。通常，用户数据网络是提供高清视频和娱乐的多个流的家 庭娱乐网络。家庭联网技术的示例包括以太网、HomePlug、HPNA和802. lln。在另一个示例 中，用户数据网络可以利用由同轴线缆多媒体联盟(MoCA)开发的技术标准。MoCA标准促进 了利用遍及用户驻地布线的现有同轴线缆来对个人数据进行联网。MoCA技术为多个有线和 无线产品的个人数据网络提供主干，包括语音、数据、安全、家庭供暖/冷却以及视频技术。 在这种布置中，来自线缆系统运营商的线缆引下线(cable drop)通过例如宽带路由器的 MoCA认证设备共享同轴线或网络连接。MoCA认证设备(例如宽带路由器)互连位于驻地中的其他MoCA认证部件，例如附 加的机顶盒、路由器以及网关、桥、光学网络终端、计算机、游戏系统、显示设备、打印机、网 络附接存储器以及家庭自动化设备，例如炉灶设置和照明控制。用户数据网络允许在MoCA 连接设备之间分发和共享娱乐内容。例如，在客厅中的机顶盒上记录的高清节目可以由位 于卧室中的第二机顶盒回放。并且，在摄像机-录像机上记录并存储在用户的个人计算机 上的高清电影可以通过驻地内的任何机顶盒访问并显示。家庭网络也可以允许在房间之间 进行高清游戏。
家庭网络可利用同轴线缆上的开放频谱带宽来传输个人数据内容，例如娱乐 内容。例如，线缆系统运营商可利用高达1002MHz的频率带宽，以及卫星系统运营商可 利用1550-2450MHZ的频率带宽。在该示例中未使用的频率范围，或开放频谱带宽是 1002-1550MHZ。在另一个示例中，开放频谱带宽可高于2450MHz。在一个特定示例中，同轴 线缆多媒体联盟指定的开放频谱，或家庭网络带宽是1125-1525MHZ。利用开放频谱带宽的 家庭网络不会干扰任何由线缆电视服务提供商或卫星服务提供商利用的带宽。如可以理解的，使用同轴线缆的家庭网络必须能够通过分裂器往回传输信号以便 适当地在房间之间传输内容。然而，同轴分裂器主要是定向耦合器，其被设计为隔离分裂器 输出并防止信号在各个房间或出口之间流动。在CATV系统中需要所述隔离，以降低来自其 他设备的干扰并最大化从接入点到出口的功率传输，从而达到最佳电视接收。

发明内容
公开了一种分裂器设备，其在提供商带宽中在输出端口之间具有高隔离，并且在 家庭网络带宽中具有极少隔离或没有隔离。在本发明的一方面，所述分裂器设备包括第一 分裂器，其包括提供商内容输入端口、第一输出腿(leg)和第二输出腿。提供商内容输入端 口配置为接收下游传播第一带宽。该分裂器设备进一步包括耦合到第一分裂器的第一输出 腿的第一传导路径。第一传导路径配置为在下游方向上朝向第一用户端口传播提供商带 宽。第二传导路径耦合到第一分裂器的第二输出腿。第二传导路径配置为在下游方向上朝 向第二用户端口传播提供商带宽。该分裂器设备进一步包括桥电路，其操作地耦合在第一 传导路径和第二传导路径之间。桥电路配置为从第一用户端口到第二用户端口传播家庭网 络带宽并将提供商带宽与家庭网络带宽隔离。在本发明的另一方面，该分裂器设备包括第一分裂器，其包括耦合到提供商内容 输入端口的输入腿、第一输出腿和第二输出腿。提供商内容输入端口配置为接收下游传播 提供商带宽。该分裂器设备进一步包括耦合到第一分裂器的第一输出腿的第一传导路径和 耦合到第一分裂器的第二输出腿的第二传导路径。该分裂器设备进一步包括第二分裂器， 其具有耦合到第一用户端口的输入腿、耦合到该第一传导路径的第一输出腿、和第二输出 腿。该分裂器设备进一步包括第三分裂器，其具有耦合到第二用户端口的输入腿、耦合到该 第二传导路径的第一输出腿、和第二输出腿。该分裂器设备进一步包括桥电路，其操作地耦 合到第二分裂器的第二输出腿和第三分裂器的第二输出腿。桥电路配置为从第一用户端口 到第二用户端口传播家庭网络带宽并将提供商带宽与家庭网络带宽隔离。在本发明的另一方面，公开了一种分裂器适配器。该分裂器适配器包括配置为接 收提供商带宽的第一提供商内容输入端口，以及配置为接收提供商带宽的第二提供商内容 输入端口。该分裂器适配器进一步包括第一分裂器，其具有耦合到第一用户端口的输入腿、 耦合到第一提供商内容输入端口的第一输出腿、和第二输出腿。该分裂器适配器进一步包 括第二分裂器，其具有耦合到第二用户端口的输入腿、耦合到第二提供商内容输入端口的 第一输出腿、和第二输出腿。该分裂器适配器进一步包括具有输入和输出的桥电路。桥电 路的输入操作地耦合到第一分裂器的第二输出腿，以及桥电路的输出操作地耦合到第二分 裂器的第二输出腿。桥电路配置为衰减提供商带宽并将家庭网络带宽从第一用户端口传递 到第二用户端口。


为进一步理解本发明，参考下面将结合附图阅读的本发明的详细描述，在附图 中图1示意性地示出现有技术的分裂器设备；图2示意性地示出依据本发明的分裂器设备的一个实施例；图3示意性地示出依据本发明的分裂器设备的第二实施例；图4示意性地示出依据本发明的分裂器设备的第三实施例；图5示意性地示出依据本发明的分裂器设备的第四实施例；图6示意性地示出依据本发明的分裂器设备的第五实施例；图7示意性地示出依据本发明的分裂器设备的第六实施例；图8是图7中示出的分裂器设备的实施例的电示意图；图9是作为频率的函数的依据本发明的一个实施例的分裂器设备的插入损耗的 图示；图10是图9中的分裂器设备的插入损耗的另一图示；图11是作为频率的函数的依据本发明的一个实施例的分裂器设备的回程损耗的 图示；图12是图11中的分裂器设备的回程损耗的另一图示；图13是作为频率的函数的依据本发明的一个实施例的分裂器设备的端口之间的 隔离的图示；以及图14示意性地示出依据本发明的分裂器设备的第七实施例。
具体实施例方式分裂器在分发系统中被用于将输入信号分成两个或更多输出信号。参考图1，典 型的分裂器2包括输入端口 4和两个或更多输出端口 6。例如，CATV系统提供的下游带宽 通过输入端口 4传播并从每个相应的输出端口 6离开。分裂器具有确定设备性能的两个重 要特性通过损耗(through-loss)和隔离。通过损耗是信号在其从输入传到输出时接收的 衰减量。隔离指的是防止信号出现在电路中不希望其出现的节点处的能力。图1中示出的 两端口威尔金森(Wilkinson)分裂器2在分裂器的每个输出腿上利用四分之一波长变压器 8a、8b。每个输出之间的隔离通过隔离元件10(例如电阻器)提供。为提供最优隔离，电阻 器的电阻值等于输入信号的特性阻抗的两倍。因此，对于具有75欧姆特性阻抗的CATV系 统，典型的两端口 Wilkinson分裂器2将利用电阻值为150欧姆的隔离电阻器10，从而从输 入端口 4到每个输出端口 6a、6b产生大约3. 5dB的通过损耗以及在输出端口 6a和6b之间 产生大约20dB的隔离。虽然典型的Wilkinson分裂器在许多CATV系统中提供了足够的性能和隔离，其也 有一些缺陷。当家庭网络通过存在于结构或家庭驻地内的相同同轴线缆耦合到CATV网络 时，遇到一个这样的问题。利用同轴线缆的家庭网络必须能够通过分裂器往回传输信号以 在房间之间适当地传输数据内容。参考图2，分裂器设备100包括耦合到分裂器104的提供商内容输入端口 102。在公开的实施例中，提供商内容输入端口 102是标准母同轴端口，所述母同轴端口配置为接 收下游传播提供商带宽106，其可以是例如CATV系统。示例CATV系统在50_1，OOOMHz范 围载送下游带宽，并且还在7-49MHZ范围载送上游带宽，在图2中以指向两个方向的箭头示出。分裂器104(其可以是简单电路)将输入腿108分为第一输出腿110和第二输出 腿112。在一个示例中，分裂器104可包括分裂器变压器114，其包括在每个输出腿上的绕 组114a和114b。在另一个示例中，变压器114可以包括在每个输出腿上的以集成电路微带 线为形式的四分之一波长传输线。第一输出腿110通过第一传导路径118耦合到第一用户 端口 116。类似地，第二输出腿112通过第二传导路径122耦合到第二用户端口 120。第一 用户端口 116和第二用户端口 120可以被配置[用于机顶盒等]。分裂器设备100适于从任何端口到其他任何端口自由地传输家庭网络带宽124上 的数据。例如，家庭网络带宽124上的数据可以从第一用户端口 116传输到第二用户端口 120，或者从第一用户端口 116传输到输入端口 102。进一步，家庭网络带宽124上的数据可 以从第二用户端口 120传输到第一用户端口 116，或者从第二用户端口 120传输到输入端 口 102。在另一个示例中，例如当存在多个分裂器并且一个的输出是另一个的输入时，家庭 网络带宽124上的数据可以从输入端口 102传输到第一用户端口 116或第二用户端口 120 的任一个。所述数据可包括例如语音传输、安全、家庭供暖/冷却命令以及高清视频技术。 家庭网络带宽124占用开放频谱带宽，即在提供商带宽106以外的频率范围中的带宽。参 考上面的示例CATV系统，家庭网络带宽124可以载送1125-1525MHZ范围内的信号。用于分裂器设备100的频带选择性隔离通过操作地耦合在第一传导路径118和第 二传导路径122之间的频带选择性隔离桥电路126提供。以此方式，从第一用户端口 116 到第二用户端口 120隔离提供商带宽106。在一个实施例中，桥电路126包括高通滤波器 128。高通滤波器128配置为衰减CATV带宽106并通过家庭网络带宽124。例如，高通滤波 器128可以阻挡或衰减低于1000MHz的频率，而通过1125MHz以上的频率。分裂器设备100 在CATV带宽中在第一用户端口 116和第二用户端口 120之间提供足够隔离，同时在家庭网 络带宽124中允许信号从第一用户端口 116传输到第二用户端口 120。桥电路126可进一 步包括附加的隔离元件130，例如与桥电路126并联放置的电阻器。当载送提供商带宽106 时，隔离元件130提供第一传导路径118和第二传导路径122之间的隔离。在操作中，在提供商带宽106中传输的信号通过输入端口 102进入分裂器设备100 并沿着第一传导路径118或第二传导路径122传播。沿第一传导路径118传播的信号穿过 节点132到达第一用户端口 116。沿节点132的替换分支传播的信号被高通滤波器128衰 减。沿第二传导路径122传播的信号穿过节点134到达第二用户端口 120。沿节点134的 替换分支传播的信号被高通滤波器128衰减。在提供商带宽频率范围中在第一传导路径 118和第二传导路径122之间的隔离可以进一步由隔离元件130提供。在一个示例中，在家庭网络带宽124中的信号通过第一用户端口 116进入分裂器 设备100并沿着第一传导路径118传播到节点132。在朝向提供商内容输入端口 102的分 支上传播的信号最终被衰减，如下面阐述的。沿节点132的另一分支传播的信号穿过高通 滤波器128向节点134传播并从第二用户端口 120输出。为了防止家庭网络带宽124将私有内容传输出提供商内容输入端口 102并向上游传输到头端网络，可以在输入端口 102和用户分接器之间的接入点处放置低通滤波器(未 示出)。该低通滤波器配置为在通过提供商带宽106的同时衰减家庭网络带宽124。在另一个实施例中，低通滤波器(未示出)可以集成到输入端口 102中并可以被 选择性地激活。例如，包含低通滤波器的旁路腿可通过开关控制。该开关可以是手动的、远 程的或者是具有检测特征的自动开关。开关可用于衰减家庭网络带宽124以避免其向上游 传输(例如，从输入端口输出)。当本发明的多个分裂器设备位于整个家庭中，但仅需要其 中一个来阻挡家庭网络带宽时，该实施例是有用的。位于接入点处的分裂器设备是一个示 例。参考图3，其中相似的标号指示图2中的相似元件，分裂器设备200的另一个实施 例包括耦合到分裂器204的提供商内容输入端口 202。分裂器204将输入腿208分为第一 输出腿210和第二输出腿212。每个输出腿可以包括第一和第二变压器绕组21 和214b。 第一输出腿210通过第一传导路径218耦合到第一用户端口 216。类似地，第二输出腿212 通过第二传导路径222耦合到第二用户端口 220。用于分裂器设备200的频带选择性隔离通过操作地耦合在第一传导路径218和第 二传导路径222之间的频带选择性隔离桥电路2 提供。在示出的实施例中，桥电路2 包括高通滤波器228，其配置为衰减CATV带宽206并通过家庭网络带宽224。频带选择性 隔离桥电路2 进一步包括附加隔离元件230，例如与桥电路1 并联放置的电阻器。与图2中示出的分裂器设备100相反，图3中描绘的桥电路2 进一步包括低通 滤波器236，其操作地耦合到第二传导路径222。在示出的实施例中，低通滤波器236放置 于分裂器204的第二输出腿212和其中隔离元件230与第二传导路径222结合的结或节点 238之间。低通滤波器236配置为通过提供商带宽206并衰减家庭网络带宽224。在操作中，在提供商带宽206中传输的信号通过输入端口 202进入分裂器设备200 并沿着第一传导路径218或第二传导路径222传播。沿第一传导路径218传播的信号穿过 节点232到达第一用户端口 216。沿节点232的替换分支传播的信号被高通滤波器2 衰 减。沿第二传导路径222传播的信号穿过低通滤波器236和节点234到达第二用户端口 220。沿节点234的替换分支传播的信号被高通滤波器2 衰减。在提供商带宽频率范围 中在第一传导路径218和第二传导路径222之间的隔离可以进一步由隔离元件230提供。在一个示例中，在家庭网络带宽224中的信号通过第一用户端口 216进入分裂器 设备200并沿着第一传导路径218传播到节点232。在朝向提供商内容输入端口 202的分 支上传播的信号最终被衰减，如上面阐述的。沿节点232的另一分支传播的信号穿过高通 滤波器228向节点234传播并从第二用户端口 220输出。沿节点234的另一分支传播的信 号被低通滤波器236衰减。参考图4，其中相似的标号指示图2和3中的相似元件，分裂器设备300的另一个 实施例包括耦合到分裂器304的提供商内容输入端口 302。分裂器304将输入腿308分为 第一输出腿310和第二输出腿312。每个输出腿可以包括第一和第二变压器绕组31 和 314b。第一输出腿310通过第一传导路径318耦合到第一用户端口 316。类似地，第二输出 腿312通过第二传导路径322耦合到第二用户端口 320。用于分裂器设备300的频带选择性隔离通过操作地耦合在第一传导路径318和第 二传导路径322之间的频带选择性隔离桥电路3 提供。在示出的实施例中，桥电路3 包括高通滤波器328，其配置为衰减CATV带宽306并通过家庭网络带宽324。频带选择性 隔离桥电路326进一步包括附加隔离元件330，例如与桥电路326并联放置的电阻器。与图3中示出的分裂器设备200相反，图3中描绘的桥电路326进一步包括低通 滤波器336，其操作地耦合到隔离元件330和高通滤波器328之间的第二传导路径322。在操作中，在提供商带宽306中传输的信号通过输入端口 302进入分裂器设备300 并沿着第一传导路径318或第二传导路径322传播。沿第一传导路径318传播的信号穿过 节点332到达第一用户端口 316。沿节点332的替换分支传播的信号被高通滤波器328衰 减。沿第二传导路径322传播的信号穿过低通滤波器336和节点334到达第二用户端口 320。沿节点334的替换分支传播的信号被高通滤波器328衰减。在一个示例中，在家庭网络带宽324中的信号通过第一用户端口 316进入分裂器 设备300并沿着第一传导路径318传播到节点332。在朝向提供商内容输入端口 302的分 支上传播的信号最终被衰减，如上阐述的。沿节点332的另一分支传播的信号穿过高通滤 波器328朝向节点334传播并从第二用户端口 320输出。沿节点334的另一分支传播的信 号由低通滤波器336衰减。在本实施例中，频带选择性隔离通过将第二传导路径322和隔 离元件330 二者与家庭网络带宽324阻隔开来提供。参考图5，其中相似的标号指示图4中的相似元件，分裂器设备400的另一个实施 例包括耦合到分裂器404的提供商内容输入端口 402。分裂器404将输入腿408分为第一 输出腿410和第二输出腿412。每个输出腿可以包括第一和第二变压器绕组414a和414b。 第一输出腿410通过第一传导路径418耦合到第一用户端口 416。类似地，第二输出腿412 通过第二传导路径422耦合到第二用户端口 420。用于分裂器设备400的频带选择性隔离通过操作地耦合在第一传导路径418和第 二传导路径422之间的频带选择性隔离桥电路426提供。在示出的实施例中，桥电路426 包括高通滤波器428，其配置为衰减CATV带宽406并通过家庭网络带宽424。频带选择性 隔离桥电路426进一步包括附加隔离元件430 (例如电阻器)以及与桥电路426并联放置 的低通滤波器436。在操作中，在提供商带宽406中传输的信号通过输入端口 402进入分裂器设备400 并沿着第一传导路径418或第二传导路径422传播。沿第一传导路径418传播的信号穿过 节点432到达第一用户端口 416。沿节点432的替换分支传播的信号被高通滤波器428衰 减。沿第二传导路径422传播的信号穿过节点440和节点434到达第二用户端口 420。沿 节点434的替换分支传播的信号被高通滤波器428衰减。在一个示例中，在家庭网络带宽424中的信号通过第一用户端口 416进入分裂器 设备400并沿着第一传导路径418传播到节点432。在朝向提供商内容输入端口 402的分 支上传播的信号最终被衰减，如上阐述的。沿节点432的另一分支传播的信号穿过高通滤 波器428朝向节点434传播并从第二用户端口 420输出。沿节点434的另一分支传播的信 号沿着第二传导路径422传播到第三节点440，并由低通滤波器436或置于输入端口 402和 用户分接器之间的低通滤波器衰减。在另一个示例中，可以组合上述的桥电路的实施例。例如，图3中示出的低通滤波 器236的位置可以与图5中示出的低通滤波器436的位置组合。以此方式，提供了两个低 通滤波器，并且家庭网络带宽将在第二传导路径和包含隔离元件的腿上被衰减。
参考图6，分裂器设备500的另一个实施例包括桥电路526，其利用组件对称以确 保相等的电路性能，而不管家庭网络带宽是从第一用户端口 516还是从第二用户端口 520 进入分裂器设备。在一个示例中，图5示出的电路修改为包括第二低通滤波器536b，其与第 一低通滤波器536a相对地沿着包含隔离元件530的腿对称放置。在操作中，从端口 516或 端口 520进入的家庭网络带宽5 在到达隔离元件530之前将被衰减。虽然在许多应用中上面描述的分裂器设备是足够的，但在端口处可能存在非平坦 插入损耗和不良回程损耗。为了缓解这些潜在的问题，在图7中示出本发明的分裂器设备 600的另一实施例，其中相似的标号指示相似元件。分裂器设备600包括耦合到第一分裂 器604的提供商内容输入端口 602。第一分裂器604将输入腿608分为第一输出腿610和 第二输出腿612。每个输出腿可以包括第一和第二变压器绕组61 和614b。第一输出腿 610通过第一传导路径618耦合到第一用户端口 616。第一用户端口 616包括第二分裂器 642。第二分裂器642的输入腿644将通过第一用户端口 616进入的家庭网络带宽6 分 为第一输出腿646和第二输出腿648。第二分裂器642的第一输出腿646耦合到第一传导 路径618，且第二输出腿648耦合到桥电路626，如下所述。第一分裂器604的第二输出腿612通过第二传导路径622耦合到第二用户端口 620。第二用户端口 620包括具有输入腿652和两个输出腿654、656的第三分裂器650。第 一输出腿6M耦合到第二传导路径622，且第二输出腿656耦合到桥电路626。桥电路6 包括高通滤波器628，其操作地耦合到第二分裂器642的第二输出腿 648和第三分裂器650的第二输出腿656。桥电路6 进一步包括在节点660处耦合到第 二分裂器642的第二输出腿648的第一接地路径元件658。在公开的实施例中，第一接地 路径元件658将提供商带宽606引导到地并防止从高通滤波器6 到提供商带宽606的反 射。第一接地路径元件658包括低通滤波器636a和端接电阻器66加。低通滤波器636a配 置为通过提供商带宽606并衰减家庭网络带宽624。端接电阻器662可配置为匹配线负载 的阻抗以防止由于阻抗不匹配导致的反射。在示出的示例中，线负载是75欧姆，以及端接 电阻器662也是75欧姆。桥电路6 进一步包括第二接地路径元件664，其在节点666处 耦合到第三分裂器650的第二输出腿656。在示出的示例中，第二接地路径元件664包括 低通滤波器63 和端接电阻器66沘。第二接地路径元件664与第一接地路径元件658对 称。桥电路6 可以进一步包括隔离元件630，例如与桥电路6 并联放置的电阻器。 在载送提供商带宽606时隔离元件630提供第一传导路径618和第二传导路径622之间的 隔离。在操作中，在提供商带宽606中传输的信号通过输入端口 602进入分裂器设备600 并沿着第一传导路径618或第二传导路径622传播。沿第一传导路径618传播的信号通过 第一输出腿646进入第二分裂器642并离开第一用户端口 616。如果任何提供商带宽606 沿第二输出腿648传播，则其在高通滤波器6 处被衰减或通过第一接地路径元件658被 路由到地。类似地，沿第二传导路径622传播的信号通过第一输出腿6M进入第三分裂器 650并离开第二用户端口 620。如果任何提供商带宽606沿第二输出腿656传播，则其在高 通滤波器6 处被衰减或通过第一接地路径元件664被路由到地。向上游传播的提供商带宽606 (例如在7-49MHZ频率范围中的上游带宽)可以在第一用户端口 616处进入第二分裂器642并沿第一输出腿646传输并且在提供商内容输入 端口 602输出。沿第二输出腿648传播的上游带宽在高通滤波器拟8处被衰减或通过第一 接地路径元件658被路由到地。在一个示例中，家庭网络带宽624中的信号通过第二分裂器642在第一用户端口 616处进入分裂器设备600并通过高通滤波器628，通过第三分裂器650的第二输出腿656 传播，并在第二用户端口 620输出。沿第二分裂器642的第一输出腿646传播，或沿第三分 裂器650的第一输出腿6M传播的家庭网络带宽6M中的信号，从提供商内容输入端口 602 输出，并被置于输入端口和用户分接器之间的低通滤波器(未示出)衰减。参考图8，示出用于分裂器设备600的桥电路626的一种可能拓扑。低通滤波器 636a是混合并联LC装置，其中电感器L9和Ll以及电容器Cl和C3增大了( 一个或多个) 低通滤波器和高通滤波器6 之间的隔离。L2/C4、L3/C6、L4/C8以及电容器C5、C7和C9 一起形成椭圆滤波器。其他滤波器设计(例如Butterworth或Chebyshev)同样可操作，但 可能需要附加组件来实现。低通滤波器636b与滤波器636a对称。S卩，电感器LlO和Lll 以及电容器C2和C18增大了(一个或多个)低通滤波器和高通滤波器6 之间的隔离，而 L12/C19、L13/C21、L14/C23以及电容器C20、C22和CM —起形成椭圆滤波器。高通滤波器 628 包括电容器 CIO、Cll、C12、C13、C14、C15、C16 和 C17 以及电感器 L5、L6、L7 和 L8 以形 成滤波器路径，该滤波器路径通过家庭网络带宽的频率范围(例如1125MHz到1525MHz)中 的信号。电容器CIO、C12、C14和C16在输入路径和输出路径之间串联连接。L5/C11、L6/ C13、L7/C15、和L8/C17的串联连接分别将ClO和C12之间的节点、C12和C14之间的节点、 C14和C16之间的节点以及C16和节点666之间的节点接地。该滤波器是可操作的实施例， 但其他滤波器设计也可与本发明一起使用。图8的示意图在任一方向大致是对称的，不过单独的组件值无需是对称的。对称 对本发明不是必需的，但具有如下优点在输入端口和输出端口处的对称回程损耗是频率 的函数。图8的实施例设计为最小化插入损耗并在传输感兴趣信号的所有频率区域内保 持幅度大于25dB的回程损耗。在频率响应的过渡部分中的回程损耗(其中不包含信息) 可能不是重要的。图9描绘出作为频率的函数的从提供商内容输入端口 602到第一用户端 口 616的插入损耗。插入损耗小于7dB。类似地，图10描绘出从提供商内容输入端口 602 到第二用户端口 620的插入损耗，并且插入损耗小于7dB。图11描绘出作为频率的函数的在第一用户端口 616处的回程损耗。对于提供商 带宽606(例如5至Ij 1000. 5MHz)和家庭网络带宽624 (例如，大于1125MHz的频率)，回程损 耗大于25dB。类似地，图12描绘出在第二用户端口 620处的回程损耗。对于提供商带宽 606和家庭网络带宽624，回程损耗大于25dB。图13描绘出作为频率的函数的从第一用户端口 616到第二用户端口 620的插入 损耗，以示出两个端口间的隔离。提供商带宽606中的隔离很高；在1000. 5MHz以下大于 35dB。相反地，在家庭网络带宽624(例如1125到1525MHz)中的隔离相当低；小于大约7dB。参考图14，在另一个实施例中，本发明的桥电路7 可用作分裂器适配器768。在 一个示例中，分裂器适配器768包括两个提供商内容输入端口 702a、702b以与标准同轴线 缆分裂器设备(未示出)的输出匹配。分裂器适配器768分别包括第一和第二用户端口716和720。第一用户端口 716包括第一分裂器742，以及第二用户端口 720包括第二分裂 器750，如在图7中示出的实施例中描述的。第一分裂器742包括耦合到第一用户端口 716 的输入腿744，和两个输出腿746、748。第一输出腿746耦合到提供商内容输入端口 702a， 以及第二输出腿748耦合到桥电路726的输入。第二分裂器750包括耦合到第二用户端口 720的输入腿744、和两个输出腿754、 756。第一输出腿7M耦合到提供商内容输入端口 702b，以及第二输出腿756耦合到桥电路 726的输出。桥电路7 可以如参考图7和8所述地进行布置。受益于在前述说明书和相关附图中给出的教导的本发明所属领域的技术人员能 够想到这里阐述的发明的各种修改和其他实施例。因此，要理解本发明不限于公开的特定 实施例，并且修改和其他实施例意欲包含在所附权利要求的范畴中。例如，虽然上述说明书 中公开的是两路分裂器，但是在本发明的范畴内也设想四路或八路分裂器。虽然这里利用 了特定术语，但是它们仅在一般和描述性的意义上使用，而不是用于限制的目的。
权利要求
1.一种分裂器设备，包括第一分裂器，其包括提供商内容输入端口、第一输出腿和第二输出腿，该提供商内容输 入端口配置为接收下游传播第一带宽；第一传导路径，其耦合到第一分裂器的第一输出腿，所述第一传导路径配置为在下游 方向上朝向第一用户端口传播提供商带宽；第二传导路径，其耦合到第一分裂器的第二输出腿，所述第二传导路径配置为在所述 下游方向上朝向第二用户端口传播提供商带宽；以及桥电路，其操作地耦合在第一传导路径和第二传导路径之间，所述桥电路配置为从第 一用户端口到第二用户端口传播家庭网络带宽，并从第一用户端口到第二用户端口隔离提 供商带宽。
2.如权利要求1所述的分裂器设备，其中桥电路包括第一带通滤波器，其配置为衰减 提供商带宽并通过家庭网络带宽。
3.如权利要求1所述的分裂器设备，其中提供商带宽由提供商组提供。
4.如权利要求3所述的分裂器设备，其中提供商组选自由线缆提供商、卫星提供商和 电信提供商组成的组中。
5.如权利要求4所述的分裂器设备，其中提供商带宽包括5到1000兆赫兹的频率范围。
6.如权利要求1所述的分裂器设备，其中家庭网络带宽由终端用户提供。
7.如权利要求6所述的分裂器设备，其中家庭网络带宽选自由以太网、HomePlug、 HPNA、802. Iln和MoCA组成的组中。
8.如权利要求2所述的分裂器设备，进一步包括与桥电路并联放置的隔离元件。
9.如权利要求8所述的分裂器设备，其中提供商带宽具有75欧姆的特性阻抗，并且隔 离元件是具有大约150欧姆的电阻值的电阻器。
10.如权利要求8所述的分裂器设备，进一步包括与隔离元件串联放置的第二带通滤 波器，所述第二带通滤波器配置为通过提供商带宽并衰减家庭网络带宽。
11.如权利要求10所述的分裂器设备，进一步包括与隔离元件电串联放置的多个第二 带通滤波器，至少一个第二带通滤波器布置在隔离元件的每一侧。
12.如权利要求10所述的分裂器设备，进一步包括操作地耦合到第二传导路径的第三 带通滤波器，所述第三带通滤波器配置为通过提供商带宽并衰减家庭网络带宽。
13.如权利要求2所述的分裂器设备，进一步包括操作地耦合到第二传导路径的第二 带通滤波器，所述第二带通滤波器配置为通过提供商带宽并衰减家庭网络带宽。
14.如权利要求13所述的分裂器设备，其中第二带通滤波器进一步配置为衰减来自隔 离电阻器的家庭网络带宽。
15.一种分裂器设备，包括第一分裂器，其包括耦合到提供商内容输入端口的输入腿、第一输出腿和第二输出腿， 所述提供商内容输入端口配置为接收下游传播提供商带宽；第一传导路径，其耦合到所述第一分裂器的第一输出腿；第二传导路径，其耦合到所述第一分裂器的第二输出腿；第二分裂器，其具有耦合到第一用户端口的输入腿，耦合到所述第一传导路径的第一输出腿、和第二输出腿；第三分裂器，其具有耦合到第二用户端口的输入腿，耦合到所述第二传导路径的第一 输出腿、和第二输出腿；以及桥电路，其操作地耦合到所述第二分裂器的第二输出腿和所述第三分裂器的第二输出 腿，所述桥电路配置为从第一用户端口到第二用户端口传播家庭网络带宽，并从第一用户 端口到第二用户端口隔离提供商带宽。
16.如权利要求15所述的分裂器设备，其中桥电路包括第一带通滤波器和第一接地路 径元件，所述第一接地路径元件操作地耦合在第二分裂器的第二输出腿和第一带通滤波器 之间。
17.如权利要求16所述的分裂器设备，其中第一带通滤波器是高通滤波器。
18.如权利要求16所述的分裂器设备，进一步包括第二接地路径元件，其操作地耦合 在第三分裂器的第二输出腿和第一带通滤波器之间。
19.如权利要求16所述的分裂器设备，其中第一接地路径元件包括与端接电阻器串联 放置的第二带通滤波器。
20.如权利要求19所述的分裂器设备，其中第二带通滤波器配置为通过提供商带宽并 衰减家庭网络带宽。
21.如权利要求20所述的分裂器设备，其中第二带通滤波器是低通滤波器。
22.如权利要求19所述的分裂器设备，其中提供商带宽具有75欧姆的特性阻抗，以及 端接电阻器具有大约75欧姆的电阻值。
23.如权利要求15所述的分裂器设备，其中提供商带宽由提供商组提供，该提供商组 选自由线缆提供商、卫星提供商和电信提供商组成的组中。
24.如权利要求15所述的分裂器设备，其中提供商带宽包括5兆赫兹到1002兆赫兹的 频率范围。
25.如权利要求15所述的分裂器设备，其中家庭网络带宽由终端用户提供，并且选择 由以太网、HomePlug、HPNA、802. Iln和MoCA组成的组中。
26.一种分裂器适配器，包括第一提供商内容输入端口，其配置为接收提供商带宽；第二提供商内容输入端口，其配置为接收所述提供商带宽；第一分裂器，其具有耦合到第一用户端口的输入腿、耦合到第一提供商内容输入端口 的第一输出腿、和第二输出腿；第二分裂器，其具有耦合到第二用户端口的输入腿、耦合到第二提供商内容输入端口 的第一输出腿、和第二输出腿；以及桥电路，其具有输入和输出，所述桥电路的输入操作地耦合到第一分裂器的第二输出 腿，所述桥电路的输出操作地耦合到第二分裂器的第二输出腿，所述桥电路配置为从第一 用户端口到第二用户端口衰减提供商带宽并通过家庭网络带宽。
27.如权利要求沈所述的分裂器适配器，其中桥电路包括第一带通滤波器，第一接地 路径元件和第二接地路径元件，所述第一接地路径元件操作地耦合在第一分裂器的第二输 出腿和第一带通滤波器的输入之间，所述第二接地路径元件耦合在第二分裂器的第二输出 腿和第一带通滤波器的输出之间。
28.如权利要求27所述的分裂器适配器，其中第一带通滤波器是高通滤波器。
29.如权利要求观所述的分裂器适配器，其中所述高通滤波器衰减频率范围在5到 1000兆赫兹中的提供商带宽。
30.如权利要求27所述的分裂器适配器，其中第一接地路径元件包括与端接电阻器串 联放置的第二带通滤波器。
31.如权利要求30所述的分裂器适配器，其中第二带通滤波器是低通滤波器。
32.如权利要求31所述的分裂器适配器，其中低通滤波器通过频率范围在5到1000兆 赫兹中的提供商带宽。
全文摘要
本发明涉及用于分裂器的频带选择性隔离桥。分裂器设备包括第一分裂器，其包括耦合到提供商内容输入端口的输入腿、第一和第二输出腿。内容输入端口用于接收下游传播提供商带宽。分裂器设备还包括耦合到第一分裂器的第一输出腿的第一传导路径和耦合到第一分裂器的第二输出腿的第二传导路径。分裂器设备还包括第二分裂器，其具有耦合到第一家庭网络带宽的输入腿、耦合到第一传导路径的第一输出腿、和第二输出腿；第三分裂器，其具有耦合到第二家庭网络带宽的输入腿、耦合到第二传导路径的第一输出腿、和第二输出腿；以及耦合在第一和第二传导路径间的桥电路，用于从第一用户端口到第二用户端口传播家庭网络带宽并将提供商带宽与家庭网络带宽隔离。
文档编号H04L12/02GK102136978SQ20111008447
公开日2011年7月27日 申请日期2011年1月26日 优先权日2010年1月26日
发明者E·阿尔肯, R·帕林卡斯 申请人:约翰·梅扎林瓜联合有限公司