应用于DOCSIS4.0反向传输系统的反向放大电路的制作方法

应用于docsis4.0反向传输系统的反向放大电路
技术领域
1.本实用新型属于有线电视技术领域，具体涉及应用于docsis4.0反向传输系统的反向放大电路。


背景技术：

2.docsis4.0是有线电视标准组织针对混合光纤或同轴电缆(hfc)网络的下一代规范，docsis4.0增加新的扩展频谱功能，以支持高达1.8ghz的hfc网络流量，高于目前docsis3.1支持的1.2ghz。这将使有线运营商能够利用600mhz的额外可用频谱，并为各种基于docsis的住宅和商业服务(包括高速互联网、视频等)提供更多容量。docsis4.0系统的反向传输信号工作频率范围扩展到5mhz
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204mhz，反向传输信号从用户端到前端传输需要经过反向放大电路进行信号放大，用来补偿链路的损耗，二阶互调(dso)、三阶互调(dto)是反向放大电路的重要技术指标，是保证双向传输网络质量的关键。然而现有市面上的反向放大电路仅能满足于docsis3.1系统，而无法满足docsis4.0反向传输系统的要求。因此，设计一种应用于docsis4.0反向传输系统的反向放大电路就显得十分必要。
3.例如，申请号为cn 201320882355.9的中国实用新型专利所述的适用于短波信号的功率放大电路，包括依次电连接的输入匹配电路、甲乙类推挽放大电路和输出匹配电路，所述甲乙类推挽放大电路包括：作为放大器件的第一p沟道增强型场效应管和作为放大器件的第二p沟道增强型场效应管；所述输入匹配电路包括用于实现输入阻抗匹配的输入端射频变压器，所述输出匹配电路包括用于实现输出阻抗匹配的输出端射频变压器；所述输出端射频变压器采用镍锌铁氧体作为铁芯。虽然采用场效应管作为核心器件组成一款新型功率放大器，具有偏置电路简单、效率高、散热面积小、符合晶体管生产厂家发展潮流等诸多优点，但是其缺点在于二阶互调(dso)和三阶互调(dto)的线性指标，无法满足docsis4.0系统的要求，难以保证双向传输网络的质量。


技术实现要素：

4.本实用新型是为了克服现有技术中，现有反向放大电路的反向传输信号工作频率范围较窄，二阶互调和三阶互调的线性指标较低，仅能满足于docsis3.1系统，而无法满足docsis4.0系统要求的问题，提供了一种工作频率范围更宽，线性指标更高，能够满足docsis4.0系统的应用于docsis4.0反向传输系统的反向放大电路。
5.为了达到上述实用新型目的，本实用新型采用以下技术方案：
6.应用于docsis4.0反向传输系统的反向放大电路，包括第一射频变压器、第一放大电路、第二放大电路和第二射频变压器；所述第一射频变压器的不平衡端连接射频输入信号；所述第一射频变压器的一个平衡端电连接第一放大电路的输入端；所述第一放大电路的输出端电连接第二射频变压器的一个平衡端；所述第一射频变压器的另一个平衡端电连接第二放大电路的输入端；所述第二放大电路的输出端电连接第二射频变压器的另一个平衡端；所述第二射频变压器的不平衡端连接射频输出信号。
7.作为优选，所述第一放大电路包括三极管q1、电容c2、电容c3和电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5；所述电容c2的一端与第一射频变压器的一个平衡端电连接；所述电容c2的另一端分别与电容c3、电阻r1、电阻r3和三极管q1的基极电连接；所述三极管q1的集电极分别与电阻r2的一端和第二射频变压器的一个平衡端电连接；所述电阻r2的另一端分别与电容c3和电阻r1电连接；所述三极管q1的发射极分别与电阻r4和电阻r5电连接；所述电阻r3、电阻r4和电阻r5均接地。
8.作为优选，所述三极管q1采用的型号为npn宽带硅射频晶体管bfu590g。
9.作为优选，所述第二放大电路包括三极管q2、电容c5、电容c6和电阻r7、电阻r8、电阻r9、电阻r10、电阻r11；所述电容c5的一端与第一射频变压器的另一个平衡端电连接；所述电容c5的另一端分别与电容c6、电阻r7、电阻r9和三极管q2的基极电连接；所述三极管q2的集电极分别与电阻r8的一端和第二射频变压器的另一个平衡端电连接；所述电阻r8的另一端分别与电容c6和电阻r7电连接；所述三极管q2的发射极分别与电阻r10和电阻r11电连接；所述电阻r9、电阻r10和电阻r11均接地。
10.作为优选，所述三极管q2采用的型号为npn宽带硅射频晶体管bfu590g。
11.作为优选，本实用新型还包括电容c1、电容c4、电容c7、电容c8和电阻r6；所述电容c1一端连接射频输入信号，所述电容c1的另一端与第一射频变压器的不平衡端电连接；所述电容c4一端连接射频输出信号，所述电容c4的另一端与第二射频变压器的不平衡端电连接；所述电容c7的一端分别与三极管q2的发射极、电阻r10和电阻r11电连接，所述电容c7的另一端与电阻r6的一端电连接；所述电阻r6的另一端分别与三极管q1的发射极、电阻r4和电阻r5电连接；所述电容c8一端与第二射频变压器的不平衡端电连接，另一端接地。
12.作为优选，所述第一射频变压器采用的型号为tc1
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75g2+。
13.作为优选，所述第二射频变压器采用的型号为tc1
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75g2+。
14.本实用新型与现有技术相比，有益效果是：(1)本实用新型使用于用户端，反向放大电路的工作频率范围为5mhz
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204mhz，满足且适用于docsis4.0反向传输系统；(2)本实用新型具有极佳的二阶互调(dso)和三阶互调(dto)指标，高线性指标能够保证双向传输系统的质量。
附图说明
15.图1为本实用新型应用于docsis4.0反向传输系统的反向放大电路的一种原理框图；
16.图2为本实用新型应用于docsis4.0反向传输系统的反向放大电路的一种电路图。
17.图中：第一射频变压器1、第一放大电路2、第二放大电路3、第二射频变压器4、射频输入信号5、射频输出信号6。
具体实施方式
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例，下面将对照附图说明本实用新型的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。
19.实施例1：
20.如图1所示，应用于docsis4.0反向传输系统的反向放大电路，包括第一射频变压器1、第一放大电路2、第二放大电路3和第二射频变压器4；所述第一射频变压器的不平衡端连接射频输入信号5；所述第一射频变压器的一个平衡端电连接第一放大电路的输入端；所述第一放大电路的输出端电连接第二射频变压器的一个平衡端；所述第一射频变压器的另一个平衡端电连接第二放大电路的输入端；所述第二放大电路的输出端电连接第二射频变压器的另一个平衡端；所述第二射频变压器的不平衡端连接射频输出信号6。其中，第一放大电路和第二放大电路的工作频率范围均为5mhz
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204mhz。
21.进一步的，如图2所示，所述第一放大电路包括三极管q1、电容c2、电容c3和电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5；所述电容c2的一端与第一射频变压器t1的一个平衡端电连接；所述电容c2的另一端分别与电容c3、电阻r1、电阻r3和三极管q1的基极电连接；所述三极管q1的集电极分别与电阻r2的一端和第二射频变压器t2的一个平衡端电连接；所述电阻r2的另一端分别与电容c3和电阻r1电连接；所述三极管q1的发射极分别与电阻r4和电阻r5电连接；所述电阻r3、电阻r4和电阻r5均接地。
22.其中，docsis4.0系统反向传输信号的工作频率范围为5mhz
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204mhz，射频输入信号端口连接用户端的docsis4.0系统反向传输信号，反向传输信号经输入端口连接第一射频变压器t1的不平衡端口，经第一射频变压器t1的不平衡
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平衡变换，输出两路平衡信号。所述第一射频变压器采用的型号为tc1
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75g2+。第一射频变压器t1的一路平衡输出端电连接由三极管q1组成的放大电路输入端,所述三极管q1采用的型号为npn宽带硅射频晶体管bfu590g。
23.进一步的，所述第二放大电路包括三极管q2、电容c5、电容c6和电阻r7、电阻r8、电阻r9、电阻r10、电阻r11；所述电容c5的一端与第一射频变压器t1的另一个平衡端电连接；所述电容c5的另一端分别与电容c6、电阻r7、电阻r9和三极管q2的基极电连接；所述三极管q2的集电极分别与电阻r8的一端和第二射频变压器t2的另一个平衡端电连接；所述电阻r8的另一端分别与电容c6和电阻r7电连接；所述三极管q2的发射极分别与电阻r10和电阻r11电连接；所述电阻r9、电阻r10和电阻r11均接地。
24.其中，三极管q2采用的型号也为npn宽带硅射频晶体管bfu590g。第二射频变压器t2采用的型号同样为tc1
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75g2+。由第一放大电路和第二放大电路的两个独立放大器组成的推挽放大电路，使得本实用新型应用于docsis4.0反向传输系统的反向放大电路的线性指标得到进一步提高。反向传输信号通过推挽放大电路放大，再经过第二射频变压器t2的平衡
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不平衡变换，转换成适合docsis4.0有线电视系统传输的射频信号。
25.另外，本实用新型还包括电容c1、电容c4、电容c7、电容c8和电阻r6；所述电容c1一端连接射频输入信号，所述电容c1的另一端与第一射频变压器t1的不平衡端电连接；所述电容c4一端连接射频输出信号，所述电容c4的另一端与第二射频变压器t2的不平衡端电连接；所述电容c7的一端分别与三极管q2的发射极、电阻r10和电阻r11电连接，所述电容c7的另一端与电阻r6的一端电连接；所述电阻r6的另一端分别与三极管q1的发射极、电阻r4和电阻r5电连接；所述电容c8一端与第二射频变压器t2的不平衡端电连接，另一端接地。
26.二阶互调(dso)、三阶互调(dto)是反向放大电路的重要技术指标，根据ansi/scte 161
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2016的标准要求，互调失真应不小于55dbc。
27.如下表1是本发明与同类产品的对比测试数据，具体数据如下表：
[0028][0029]
从表1可以看出，本实用新型采用的npn宽带硅射频晶体管bfu590g，在二阶互调(dso)和三阶互调(dto)的技术指标上，明显好过于采用型号为tat7457或ae417的晶体管，且在三阶互调(dto)技术指标上，仅npn宽带硅射频晶体管bfu590g能够达到指标要求。
[0030]
本实用新型使用于用户端，反向放大电路的工作频率范围为5mhz
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204mhz，满足且适用于docsis4.0反向传输系统；本实用新型具有极佳的二阶互调(dso)和三阶互调(dto)指标，高线性指标能够保证双向传输系统的质量。
[0031]
以上所述仅是对本实用新型的优选实施例及原理进行了详细说明，对本领域的普通技术人员而言，依据本实用新型提供的思想，在具体实施方式上会有改变之处，而这些改变也应视为本实用新型的保护范围。