文献综述参考样例.doc-资料库

u013627834-6909811-4744302543404990937.doc.pdf-第1页.png

第1页 / 共20页

u013627834-6909811-4744302543404990937.doc.pdf-第2页.png

第2页 / 共20页

u013627834-6909811-4744302543404990937.doc.pdf-第3页.png

第3页 / 共20页

u013627834-6909811-4744302543404990937.doc.pdf-第4页.png

第4页 / 共20页

u013627834-6909811-4744302543404990937.doc.pdf-第5页.png

第5页 / 共20页

u013627834-6909811-4744302543404990937.doc.pdf-第6页.png

第6页 / 共20页

u013627834-6909811-4744302543404990937.doc.pdf-第7页.png

第7页 / 共20页

u013627834-6909811-4744302543404990937.doc.pdf-第8页.png

第8页 / 共20页

文献综述基于无源 EOC 的 CATV 双工器研究姓名史举例专业班级电子信息工程(0x0y) 摘要：双工器是一种三端口滤波器，起到分频和隔离的作用，是射频通信中常用的关键性器件。双工器的设计与二端口滤波器的设计相比难度要大得多。半个多世纪以来各国相关的科学家在设计高性能的双工器方面做了大量的工作[1]。本文先介绍 CATV 和 EOC，然后以 LC 网络为例，做了基于无源 EOC 的 CATV 双工器研究。最后介绍 ADS 射频仿真软件的应用。关键词：CATV，EOC(Ethernet Over Coax)，双工器，滤波器 1. CATV 宽带综合服务网 1.1 接入网近些年来，国际电信联盟标准部(ITU－T)已经正式采用了用户接入网(简称接入网) 的概念。这是一个适用于各种业务和技术，有严格规定并以较高的功能角度描述的网络概念。从整个电信网的角度，可以将全网划分为公用电信网和用户驻地网(CPN)两大块，其中 CPN 属用户所有，因而通用电信网指公用电信网部分。公用电信网又可以划分为三部分，即：长途网(长途端局以上部分)、中继网(即长途端局与市话局之间以及市话局之间的部分)和接入网(即端局至用户之间的部分)。目前国际上倾向于将长途网和中继网合在一起称为核心网(Core Network)或转接(Transit Network)。核心网有时也称作骨干网。譬如同步数字传输网(SDH 网)。 CATV 宽带综合网中既传输模拟广播电视信号，又传输数字交互式通信信号。从通信角度上说 CATV 宽带综合(HFC 网)是全国通信网的接入网，并且是窄带信息往往是不对称频宽配置。下行频带宽获取的信息量大，上行频带窄需发送的信息量小。 1.2 CATV 宽带综合网的组成 CATV 整个系统由三部分组成，即前端系统，HFC 传输网及用户终端系统。 (1)前端系统：前端系统的功能广义地概括起来讲有三项。即信号的接收，信号的处理和信号的控制。 (2)HFC 传输网：HFC 传输网的任务是将信号传输给用户。 (3)用户终端系统：用户终端设备由用户 Cable Modem 和用户室内设备构成。用户 1

文献综述 Cable Modem 是这类设备的一个总称。它由调制器，解调器和复分接口转换设备构成。 2. EOC 技术简介 2.1 EOC 技术介绍 EOC 是一个广泛的概念，从有线电视网络的角度，EOC(Ethernet Over Coax)技术采用频分复用技术，将 CATV 的信号和 10BASE-T 标准数据信号有机结合，通过有线电视同轴电缆构建以太网络。数据信号工作在 0-65MHZ 频带，CATV 信号工作在 87-860MHZ 频带，两者在一根同轴电缆中传输而互不影响[2]。EOC 技术虽然研究的切入点和技术方法略有不同，分为无源基带传输、HiNoc(High Performance Network Over Coax) ； MOCA(Multimedia Over Coax) ； Home Plug(HomerPlug Power line Alliance) ； HomeP—NA(Home Phoneline Networking Allince)；WLAN(Wi—Fi Alliance)。但均可应用在有线电视网络领域，完成 HFC 接入网的双向传输。近几年，EOC 技术的研究开始侧重基于有线电视同轴电缆传送数据信号的技术应用。具有良好的适应性和灵活的组网接入方案[3]。 2.2 EOC 的优点图 2-1 EOC 宽带接入网络图一 2

文献综述图 2-2 EOC 宽带接入网络图二如示意图 2-1 所示，只要在楼道 ONU 处部署 EOC 局端，用户家里接入一个 EOC 终端即可使用，不用对原有线路做任何改动。EoC 支持多个独立信道，可同时共缆传输。如示意图 2-2 所示只需对有线电视放大器处简单改造、施工简单，在原有的 HFC 网络上添加少许 EoC 设备便可实现上网、回传数据等功能。如今后用户数和带宽需求增加时只需叠加多个信道即可实现。无论树型网络结构还是星型网络结构都可使用，网络适应性较强；初期投入小，可迅速开展业务，在用户容量上升的情况下，可叠加，可扩容，减少重复投资的浪费；利用高频传输和 OFDM 调制技术有效的抑制回传噪声，增加了网络的稳定性，减少网络维护成本；EoC 采用 PCF 动态的时分机制，有效避免多设备并发时的相互冲突，大大提高 EoC 设备通讯效率；设备技术成熟、支持多种管理方式、网管系统完善；设备成本低，性价比极高。 2.3 EOC 的产品分类与选择 EOC(Ethernet Over Cable)主要可分为无源 EOC、低频有源 EOC、高频有源 EOC，也可分为基带传输、调制传输、2.4 GHz 扩展应用 3 类，其中又可细分出很多具体的标准和非标准技术，如基带、MoCA、同轴 Wi—Fi、CableRan、UcLink 等[4]。 2.3.1 无源 EOC 无源 EOC 技术将以太数据信号 IPDATA 和有线电视信号 TVRF 采用频分复用技术，使这两个信号在同一根同轴电缆里共缆传输，在楼宇内利用 HFC 网络入户的同轴电缆将 IPDATA 和 TVRF 混合信号直接传送至客户端，再在客户端分离出 TV RF 射频信号连接至电视机或 DVB 机顶盒，分离出 IP DATA 数据信号连接至计算机，也可以直接将 IP DATA 和 TV RF 混合信号直接连接至双模机顶盒，用户可以通过双模机顶盒实现口 IPTV、VOD 等交互电视业务，同时在在机顶盒上另外提供 1—4 个以太网 RJ45 接口外 3

文献综述接电脑提供宽带上网业务。 3. 双工器 3.1 双工器的基本概念目前，微波通信系统的发展异常迅猛，微波双工器在微波设备中占有非常重要的地位。因为在各个微波频段中,各种系统的频率拥挤，再加上多信道实时双向通信的要求，就必须在设备前端设计多通道的波道合成和分离器件。因此双工器是无线通信中能使接收和发射端同时运作的重要器件之一。对它的主要要求是具有极低的带内插损和很高的选择性[5-8]。 3.2 双工器的结构设计分析双工器为三端口网络，如图 3-1 所示。介绍一种窄带非相邻通道选频型双工器，其结构如图 3-2 所示，由两个带通滤波器通过匹配电路组成，它的分支接头采用简单的“T” 型头，将两个 BPF 分别调谐于发频和收频，从而满足端口 1 与 2 之间的隔离度。为使电路中总的输入导纳在两个 BPF 的通带里为一恒定实常数，使每个 BPF 仍然保持原来的特性，则将两个 BPF 各自通过λ/4 传输线阻抗变换后再接到天线端，这样每个 BPF 输入端对另一个 BPF 相当于短路，经λ/4 阻抗变换后变为开路，于是两个 BPF 互不影响[9]。图 3-1 双工器示意图图 3-2 双工器结构图 4

文献综述由于双工器通道之间的相互影响，若是仅将两个滤波器直接连接起来，大多数情况下是不能满足其技术指标要求的，所以它的设计工作要比单一的滤波器设计要复杂的多。几十年来，由最早的 LC 集中参数双工器、螺旋双工器，到分布参数双工器，由模拟双工器到数字双工器，由小功率双工器到大功率双工器，由固定频率双工器到频率同步可调双工器，对于各种形式和用途的双工器，大量的文献提出了许多不同的设计方法。主要的理论基础和方法是网络综合理论。一个双工器是把两个滤波器连在一起组合而成的，所以研究滤波器是研究双工器的基础[1]。微波滤波器是用来分离不同频率微波信号的一种器件。它的主要作用是抑制不需要的信号，使其不能通过滤波器，只让需要的信号通过。微波滤波器按信号被滤掉的频率范围来划分，可分为低通、高通、带通及带阻四种类型；按滤波器的频率响应来划分，常见的有巴特沃斯型、切比雪夫 I 型、切比雪夫 II 型及椭圆型等；按滤波器的构成元件来划分，则可分为有源型及无源型两类。其中无源型又可分为 LC 型及传输线型，而传输线型以其结构不同又可分为平行藕合型、交叉指型、梳型及发针型等不同结构[10]。 3.3 无源滤波器的主要技术参数由于我们要研究的双工器是由两个无源网络滤波器组合而成的，所以这里介绍的无源网络滤波器的主要参数，同样适用与本文所研究的双工器。所以本节主要介绍一下无源网络滤波器的一些主要参数和指标[1]。 3.3.1 通带特性 1.中心频率[1] 图 3-3 带通滤波器的响应曲线以图 3-3 带通滤波器的响应曲线为例，中心频率一般指通带频段的代数中心处，用 fo 表示。 5

文献综述 2.插入损耗[1] 我们定义,当未接滤波器时负载所吸收的功率，与接入滤波器之后负载所吸收的功率之比为插入衰减函数。图 3-4 滤波器工作图根据图 3-4 所示，未接滤波器而把负载电阻 RL 直接接在信号源 Es 上时，负载所吸收的功率为: P 0 L  2    Es RRs  L    R L 插入滤波器后，负载所吸收的功率为: 故插入衰减函数为: PL E 2L RL P 0 L P L     R L RR  L s    2 2 Es E L 插入衰减函数也常用分贝来表示，即 Ai  10 log L 0 P   10 P  L (分贝)    (3-1) (3-2) (3-3) (3-4) 通常称 Ai 为插入衰减。插入损耗是频率的函数,工程中的插入损耗又叫作插入衰减。例如带通滤波器中心频率处的插入衰减值称为带中心插入损耗，有时简称为插入损耗。此外，还分别称通带内的最小插入衰减值和最大插入衰减值为最小插入损耗和最大插入损耗。这里需要指出的是，当两终端电阻不相等时，有可能得到负的插入损耗，这意味着 PL0

文献综述得功率增益时，则插入损耗便称为负值。显然，当两终端电阻相等时，滤波器的插入是分别与两终端电阻相匹配的，这时是不可能使插入损耗为负值的。在负载为开路时(即 RL>>Rs),就不采用插入损耗，而采用电压比。 3.带宽[1] 3dB 带宽指的是与带中心插入损耗相差 3dB 处的频率带宽。以图 3-3 为例,在 fo 点处衰减 2dB，在衰减 5dB 处的频率分别为 f1，f2，则 3dB 带宽为: Δf dB3  f  f 2 1 同理，20dB 带宽指的是与带中心插入损耗相差 20dB 处的频率带宽。即: Δf dB20  f  f 4 3 (3-5) (3-6) 4.带内波动[1] 带内波动通常指的是通带内波动幅度最大的波峰和波谷之间的衰减值之差。图 3-5 的带内波动 Ar=1dB。图 3-5 带通滤波器的带内波动 5.驻波比[1] 当滤波器与终端负载匹配时，即滤波器的输出阻抗 Z0 与负载电阻 RL 相等时，终端无反射，只有入射波电压存在。当 Z0≠RL 时，电路失配，则终端产生反射。为了衡量电路失配的程度，我们定义或者式中 r——电压驻波比。 6.反射系数[1]——ρ Rr  Z L 0 r  Z R 0 L ，当R L  时Z 0 ，当R L  时Z 0 7

文献综述 ρ  1  10  Ar 10 (3-7) Ar ——通带内的带内波动。在切比雪夫和椭圆函数滤波器的整个通带中，电压驻波比的最大量与通带波动幅度之间有以下关系: r  ρ1  ρ1  工程中也常用反射系数 P 来表示通带内的最大失配情况。 3.3.2 阻带特性 1.矩形系数[1] 矩形系数用来描绘选频系统的选择性的好坏，矩形系数定义为： K 或者  Δf Δf dB20 dB3  K Δf dB40 Δf B1 Δf Δf dB20 dB3 Δf Δf dB40 dB1 (3-8) (3-9) (3-10) 矩形系数没有明确的规定是多少 dB 带宽比上多少 dB 带宽，完全是根据用户的要求而定。理想的矩形系数为 1，但这样的选频系统是没有的。K 愈接近 1，选择性越好。 2.对称[1] 传统的网络综合设计法设计出的带通滤波器的响应曲线对中心频率是几何对称的，也就是说在对数频率轴上的响应曲线是以 f0 为对称中心，其 f0 以上部分的响应和以下部分的响应互为镜像。换言之，如果在 xf0 处衰减α分贝，则在 f0/x 处的衰减也为α分贝。而客户要求为代数对称，即在频率轴上的响应曲线是以 f0 为对称中心的。几何对称和代数对称见图 3-6 所示。 8

资料库

文献综述参考样例.doc

相关推荐

课程资源

热门标签

最新资料