[发明专利]使用双工前端的有源分路器装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及射频通信，更具体地，涉及用于分路射频信息信号的装置和方法。

背景技术

射频(RF)通信在最近几年应用广泛，许多RF信号源在美国和其他国家的许多区域产生了拥塞信号(congested signal)环境。同时，数字通信技术的出现对接收的信号的特性提出了更严格的要求，例如在噪声、灵敏度和动态范围等方面。例如，数字电视就是这种数字通信技术之一，其接收器需要特定的信号特征。

随着数字电视日益普遍，用户需要其性能和便利性更为改善，从而才能与从模拟电视设备到数字电视设备的转换所需巨大投资相称。例如，用户可能会希望能够随意地不受干扰地接收电视信号，并且能够方便地引入另外的部件，例如机顶盒(STB)装置、个人录像机(PVR)、高清(HD)接收器等。

性能要求和拥塞的组合给希望增强用户使用方便性的电子设备生产商造成了重要的问题。例如，用户通常希望使用多个能够接收电视信号的装置，例如一个和多个电视机、个人录像机(PVR)、视频播放接收器(video-ready receiver)等。由于许多用户只拥有一个天线或者其他接收装置，因此需要一个装置来分路信号同时不能使信号特征劣化至阈值要求水平之下。

传统的信号分路方案着眼于输入信号的功率放大。当给定功率的输入信号被分路为两个结果信号，两个结果信号中的每一个都可以具有不大于原始输入信号一半的功率。分路器输出的功率减小即为通常所说的插入损耗。如果使用放大器在分路之前增加输入信号的功率，两个结果信号中的每一个也相应地具有增加的功率，从而减小或者消除由分路造成的插入损耗。

图1示出了这种类型的典型传统分路器(splitter)。来自分路器输入101的输入信号由放大器102放大，然后进入变换器或者平衡-非平衡转换器(transformer or balun)103。变换器或者平衡-非平衡转换器103采用众所周知的电路结构，其一般采用相邻的线圈来产生两个结果信号，所述信号耦合至各自的分路器输出104和105。

图1所示类型的传统分路器在实际应用中具有几个缺点。例如，放大器102在输入信号的整个频率范围上增加信号增益。这种放大增加了互调失真效应劣化或者阻止输入信号的接收的危险。互调失真效应与信号之间的干扰有关，有时会导致在有关频带中出现不需要的信号。例如，当频率为f1的第一信号与频率为f2的第二信号发生干扰时，在频率f3＝f1+f2和f4＝f1—f2会出现二阶互调失真，在频率f5＝2×f1+f2、f6＝2×f1—f2、f7＝2×f2+f1和f8＝2×f2—f1会出现三阶互调失真，高阶互调失真效应类似地发生。

通过使用微分电路、特殊放大器和其他精心选择的器件可以使互调失真的负面效果最小化。但是，这种类型的器件价格相对较昂贵，极大地增加了复杂性并且使成本增加到超出实际应用可以承受的限度。

因此，很需要提供一种分路RF信号的装置和方法来减小或者克服插入损耗并同时避免互调失真效应。还希望提供一种装置和方法，其能够在紧迫的地面信号环境下在数字电视系统中工作，以较低成本产生具有可以接收的噪声、灵敏度和动态范围性能的信号。

发明内容

本发明涉及一种用于有源地分路RF信号的方法和装置。具体地，所述方法包括：分离(separating)至少一个RF信号以产生包括第一组频率的第一信号和包括第二组频率的第二信号。所述第一信号被放大以产生放大的第一信号。所述第二信号被放大以产生放大的第二信号。所述放大的第一信号和放大的第二信号被合路(combined)以产生重组信号(recombinedsignal)，所述重组信号包括基本上包括含第一组频率和第二组频率的第三组频率。所述重组信号被分频以产生基本上包含第三组频率的第一输出信号和基本上包含第三组频率的第二输出信号。