[发明专利]将不平衡信号线连接到平衡信号线的耦合装置

说明书

本发明涉及视频信号传输系统，特别涉及一种低噪声的耦合装置，将一个屏蔽的不平衡的视频信号耦合到平衡的无屏蔽的双铰合线。

有线电视(CATV)是在75Ω同轴电缆线上传输信号的。在该电缆上传输2～60个频道，其频率范围为50～500MHz。许多家庭和商业大楼以前都安装了无屏蔽的双铰合线组成的电话线。标准的无屏蔽的电话线的双铰合线(UTP)的特性阻抗为100Ω。有时希望用这种电缆线传输视频信号，特别在尚未安装标准有线电视电缆的情况下，或者与同轴电缆比较价格差异是重要的情况下。

但存在着若干困难，而这些困难同使用无屏蔽的双铰合线电缆相关。首先，通过标准CATV同轴电缆进行传输是不平衡的。对不平衡信号使用该UTP电缆的任何尝试将导致CATV信号的不可接受的辐射和衰减。在CATV信号使用的宽的频率范围上对电缆进行匹配和平衡的常规技术都不能提供最佳的性能。非最佳的匹配方法是可以显著地缩短UTP电缆的长度，这样可以用来传输这种未经放大的视频信号。

此外，由于该UTP是无屏蔽的，因此它对于噪声或其他RF干扰是特别敏感的。常规的噪声抑制技术或装置在宽的CATV频谱上是无效的，复杂的，和/或势必导致对视频信号的过分的衰减。

本发明公开了一种无源的，高效的，低噪声的耦合装置，该装置包括一种平衡-不平衡变压器和噪声降低电路，它们专门用来将在75Ω传输线或连接器上的不平衡视频信号转换到在100Ω传输线或连接器上的平衡信号，或者反过来也一样。该装置将允许使用100Ω的无屏蔽的双铰合线，例如普通的电话线，用于多路传输50到500MHz频率范围内的视频信号。在典型的应用中将具有一第一耦合装置，连接在携带CATV信号的75Ω电缆和该UTP电缆的始端之间，还具有一第二耦合装置，连接在该UTP电缆的另一端，以便转回到75Ω的不平衡信号，用于将其输入电视接收机或其他的视频装置。

一种耦合装置，用于不平衡信号线和平衡信号线之间的连接，前者具有第一特性阻抗，后者具有第二特性阻抗，该不平衡信号线包括一个接地的导体，该耦合装置包括：

a)一个平衡-不平衡变压器，包括一对平衡-不平衡变压器输入引线，一对平衡-不平衡变压器输出引线，以及一个磁心，输入引线连接到不平衡信号线，该形成的平衡-不平衡变压器用于使该第一特性阻抗同该第二特性阻抗相匹配，并在输出引线上提供平衡的信号；

b)一个共模的扼流圈，包括一个磁心，一对绕组，一对输入端，以及一对输出端，绕组的输入端电连接到平衡-不平衡变压器输出端引线，其特征在于，

c)一个共模的分流器，包括一个磁心，一具有第一绕组引线和一对应的第一绕组接地引线的第一绕组，以及具有第二绕组引线和对应的第二绕组接地引线的第二绕组，该第一绕组接地引线和第二绕组接地引线电连接到接地的导体，该第一绕组引线和第二绕组引线跨接在该共模扼流圈的输出端。

一种耦合装置，用于不平衡信号线和平衡信号线之间的连接，前者具有第一特性阻抗，后者具有第二特性阻抗，该不平衡信号线包括一个接地的导体，该平衡信号线包括一种无屏蔽的双铰合线，该耦合装置包括：

a)一个能连接到该不平衡信号线的输入端口和一个能连接到该平衡信号线的输出端口；

b)一个平衡-不平衡变压器，包括一对平衡-不平衡变压器输入引线，一对平衡-不平衡变压器输出引线，以及至少具有固定磁导率为1000的一个磁心，该输入引线电连接到该输入端口形成的平衡-不平衡变压器用于使第一特性阻抗和第二特性阻抗相匹配并在该输出引线上提供一个平衡信号；以及

c)一个共模的扼流圈，包括一个磁心，一对绕组，一对输入端，以及一对输出端，其中，共模的扼流圈的这对绕组是铰合在一起的，每个绕组包括导体部分和绝缘部分，其特征在于，

形成的导体部分和绝缘部分使这对绕组具有同第二特性阻抗相匹配的一个特性阻抗，该绕组的输入端连接到平衡-不平衡变压器的输出引线，其输出端连接到该输出端口。

一种耦合装置，用于不平衡信号线和平衡信号线之间的连接，前者具有第一特性阻抗，后者具有第二特性阻抗，该不平衡信号线包括一个接地的导体，该耦合装置包括：

a)一个平衡-不平衡变压器，包括一对平衡-不平衡变压器输入引线，一对平衡-不平衡变压器输出引线，以及一个环形磁心，输入引线连接到不平衡信号线，该形成的平衡-不平衡变压器用于使该第一特性阻抗同该第二特性相匹配，并在输出引线上提供平衡的信号；