[发明专利]发送/接收一体化的射频装置

说明书

本发明基于并且要求了2000年6月30日申请的日本专利申请号No.2000-198475的优先权，并且这个专利的内容在这里被用作参考。

本发明涉及在其终端一侧连接到，例如，一个双向有线电视(CATV)网络的一个发送/接收一体化的射频(RF)装置。

随着近年来在广播和通信领域内多媒体技术和数字技术的发展，广播和通信技术的融合将很快实现。例如，一个CATV线路，其数据传输容量比一个电话线的数据传输容量更高，可以被用于来构成提供数据通信业务的一个网络。在这个情形下，用作一个用户终端的一个通信设备(例如，一个个人计算机)，被连接到CATV网络。这个个人计算机，例如，经过这个CATV网络和互联网来访问一个服务器。

在这个系统中，一个称作一个有线电缆调制解调器的单元可以被用作与CATV线的一个接口，并且被放置在用户的家中，并且这个用户将这个有线电缆调制解调器连接到他的/她的PC上。由此，这个用户可以经过一个CATV广播中心访问一个外部网络，例如互联网。有线电缆调制解调器的一个调谐器的一个示例被描述在1999年4月13日所出版的日本专利申请公开出版号No.11-103427中。

在CATV广播中，这个中心台使用通常在90兆赫兹到860兆赫兹的RF信号(下行信号)来向每一个用户的家庭发送广播信号。另一方面，其接收端通过有线电缆调制解调器中的一个调谐器对这个RF信号进行一次到3次频率转换，将这个RF信号转换为中频信号，其后，这个中频被进行数字解调。另外，这个接收端可以使用通常5兆赫兹到65兆赫兹的RF信号(上行信号)，从这个独立的用户端侧到中心台发送使用QPSK(正交相移键控)或者16QAM(正交幅度调制)进行数字解调的信息。

下行信号的电平比较弱，在有线电缆调制解调器的输入端子上通常在-15到+15dBmV之间，而在有线电缆调制解调器的输出端子上，上行信号的电平通常在+8到+58dBmV之间。

这个有线电缆调制解调器的上行信号输出端子经过一个同轴电缆连接到一个户外线。如果因为间接的雷击而导致产生了过电压，这个有线电缆调制解调器中的半导体器件将被破坏。作为避免因为RF信号线上的过电压所产生的破坏，众所周知的是使用一个高通滤波器或者一个二极管来提供一个保护电路。但是，信号发送电路的输出电平高，其最大有+58dBmV。所以，这个保护电路将产生谐波分量(第二阶谐波或者3阶谐波)。

对上行信号进行控制，以使这个上行信号在时间上不会与来自其它用户的一个上行信号相互重叠。因为这个目的，一个发送时间区域被分配到这个上行信号发送电路，并且在不是被分配的发送时间区域的其它时间区域，这个上行信号发送电路被控制并且被设置成非工作状态。如果这个上行信号发送电路继续在这个不是分配时间区域的其它时间区域发送噪声，这个噪声就将叠加在其被分配了这个时间区域的其它用户的上行信号上，并且这个中心台不能够接收一个正确的信号。

一个上行信号和一个下行信号共享同一个同轴电缆。这样，上行信号和下行信号通过这个有线电缆调制解调器中的调谐器内的一个双工器而进行频率分离。在这个双工器中，需要进行隔离以确保能够避免上行信号和下行信号之间的相互串扰。

另外，如果这个有线电缆调制解调器的部件被进一步减少并且IC的集成度进一步增加，也需要在上行信号和下行信号的中频之间确保隔离。

另外，这个有线电缆调制解调器同时发送上行信号，并且接收下行信号。这样，这个有线电缆调制解调器需要被设计成能够在输出上行信号的时刻和不输出上行信号的时刻均能够稳定地接收下行信号。

在这个有线电缆调制解调器的设计中，如上面所描述的，应注意下述问题。

(1)因为这个上行信号的电平比较高，这个过电压保护电路所产生的一个谐波分量可能会串扰到比较弱的下行信号。例如，当发送了一个40兆赫兹的上行信号时，40兆赫兹的3阶谐波(120兆赫兹)将与120兆赫兹的下行信号产生串扰。

(2)如果一个特定用户的有线电缆调制解调器在被分配的发送时间区域外仍然保持激活状态，噪声就被发送到这个同轴电缆，并且中心台将不能够确切地接收来自某些其它用户有线电缆调制解调器的一个上行信号。

(3)在将用于发送一个上行信号(发送信号)的一个电路和用于处理一个下行中频信号的一个电路集成在一个LSI中以减少电路部件的尺寸的情形下，上行发送信号可能会在每一个电路和一个RF处理部件之间的一连接线上与下行中频信号发生串扰。