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    • 专利摘要:
    一種低雜訊降頻器，包含有一第一輸入模組，用來於一第一輸入端接收一第一極化訊號後，輸出一第一中頻訊號；一第二輸入模組，用來於一第二輸入端接收一第二極化訊號後，輸出一第二中頻訊號；一第一輸出模組，耦接於該第一輸入模組，用來放大該第一中頻訊號，以輸出一第一使用者訊號至一第一使用者；以及一第二輸出模組，耦接於該第二輸入模組，用來放大該第二中頻訊號，以輸出一第二使用者訊號至一第二使用者。
    公开号:TW201315138A
    申请号:TW100133598
    申请日:2011-09-19
    公开日:2013-04-01
    发明作者:Hsin-Ta Wu；Jui-Yu Chang；Jau-Jr Lin
    申请人:Richwave Technology Corp；
    IPC主号:H03D7-00
    专利说明:
    多輸入多輸出低雜訊降頻器及低雜訊模組
    本發明係指一種多輸入多輸出低雜訊降頻器及低雜訊模組，尤指一種可提供多種極化訊號以供多個使用者選擇之多輸入多輸出低雜訊降頻器及低雜訊模組。
    衛星通訊具有覆蓋範圍廣大及不受地面環境干擾等優點，使得衛星通訊被廣泛用在許多領域中，例如廣播電視及通訊等。因此，不論是處於具有完整通訊基礎建設的城市中或處於一望無際的沙漠中，只要架設好接收天線，即可接收到衛星訊號。
    請參考第1圖，第1圖為習知一衛星廣播系統10之示意圖。衛星廣播系統10適用於家庭、大廈或社區內，每一使用者可透過共用的天線接收衛星訊號，如Ku頻帶(10.7～12.75GHz)衛星訊號。於衛星廣播系統10中，一衛星接收機100接收衛星訊號並降頻至所處頻帶為0.95～2.15GHz之中頻訊號，再傳送至各個使用者之解碼裝置102，如機上盒(Set Top Box)等，以進行解碼，使家庭、大廈或社區內之所有使用者能夠透過各種播放裝置，如電視及電腦等，觀賞不同的衛星廣播節目。
    衛星接收機100由一衛星碟盤110及一集波器(Low-Noise Block Downconverter with Feedhorn，LNBF)120所組成。集波器120包含有一正交模態轉換器(Orthomode Transducer，OMT)122及一低雜訊降頻器(Low-Noise Block Downconverter，LNB)124。於集波器120由衛星碟盤110接收衛星訊號後，正交模態轉換器122將衛星訊號分離為垂直極化(Vertical Polarization)訊號及水平極化(Horizontal Polarization)訊號，並輸出至複數個低雜訊降頻器124，其中極化訊號所處頻帶可分為10.7～11.9GHz的低頻帶(Low Band)及11.55～12.75GHz的高頻帶(High Band)，因此極化訊號可進一步分為低頻帶水平極化(Low Band Horizontal Polarization)訊號、高頻帶水平極化(High Band Horizontal Polarization)訊號、低頻帶垂直極化(Low Band Vertical Polarization)訊號及高頻帶垂直極化(High Band Vertical Polarization)訊號等四種極化訊號。低雜訊降頻器將這四種極化訊號降頻至0.95～2.15GHz的中間頻率(Intermediate Frequency，IF)後，根據使用者之選擇，輸出這四個中頻訊號中一者至使用者之解碼裝置102。
    然而，因為每一使用者之選擇通常相異，低雜訊降頻器124的數量必須與極化訊號的種類及使用者數量成正比，以分別根據使用者之選擇提供不同的中頻訊號。舉例來說，為了使每一使用者能隨意選擇四種極化訊號，每一使用者皆會於集波器120內佔據4個低雜訊降頻器124，因此，隨著使用者的數量的增加，集波器120內需配置有大量的低雜訊降頻器124，以服務大量的使用者，不僅提高衛星接收機100的成本，也大幅增加衛星接收機100的電力消耗。因此，如何提高單一低雜訊降頻器所能處理的極化訊號數量及使用者數量，係一相當重要的課題。
    因此，本發明之主要目的即在於提供一種多輸入多輸出低雜訊降頻器及低雜訊模組。
    本發明揭露一種低雜訊降頻器(Low-Noise Block Downconverter，LNB)，包含有一第一輸入模組，用來於一第一輸入端接收一第一極化訊號後，輸出一第一中頻訊號；一第二輸入模組，用來於一第二輸入端接收一第二極化訊號後，輸出一第二中頻訊號；一第一輸出模組，耦接於該第一輸入模組，用來放大該第一中頻訊號，以輸出一第一使用者訊號至一第一使用者；以及一第二輸出模組，耦接於該第二輸入模組，用來放大該第二中頻訊號，以輸出一第二使用者訊號至一第二使用者；其中，該第一輸入模組及該第二輸入模組之間具有一第一訊號路徑以及一第二訊號路徑，且該第一使用者訊號係相關於該第一極化訊號或該第二極化訊號，以及該第二使用者訊號係相關於該第一極化訊號或該第二極化訊號。
    本發明另揭露一種低雜訊模組，包含有一低雜訊降頻器(Low-Noise Block Downconverter，LNB)，包含有一第一輸入模組，用來於一第一輸入端接收一第一極化訊號後，輸出一第一中頻訊號；一第二輸入模組，用來於一第二輸入端接收一第二極化訊號後，輸出一第二中頻訊號；一第一輸出模組，耦接於該第一輸入模組，用來放大該第一中頻訊號，以輸出一第一使用者訊號至一第一使用者；以及一第二輸出模組，耦接於該第二輸入模組，用來放大該第二中頻訊號，以輸出一第二使用者訊號至一第二使用者；其中，該第一輸入模組及該第二輸入模組之間具有一第一訊號路徑以及一第二訊號路徑，且該第一使用者訊號係相關於該第一極化訊號或該第二極化訊號，以及該第二使用者訊號係相關於該第一極化訊號或該第二極化訊號；一控制單元，用來根據該第一使用者及該第二使用者之輸入，產生一控制訊號至該低雜訊降頻器，以分別控制該第一訊號路徑及該第二訊號路徑之導通狀態，以及分別控制該第一輸入模組、該第二輸入模組、該第一輸出模組及該第二輸出模組之開關狀態，以降低電力消耗。
    請參考第2圖，第2圖為本發明實施例一低雜訊模組20之示意圖。低雜訊模組20係用於衛星廣播系統中，包含有一低雜訊降頻器(Low-Noise Block Downconverter，LNB)22、一控制單元24、輸入端R1及輸入端R2。低雜訊降頻器22用來分別透過輸入端R1及輸入端R2，接收水平極化(Horizontal Polarization)訊號S_H及垂直極化(Vertical Polarization)訊號S_V，如傳送於Ku頻帶(10.7～12.75GHz)之衛星訊號。而控制單元24則根據兩使用者之選擇，產生對應的控制訊號S_CTR，以控制低雜訊降頻器22處理水平極化訊號S_H及垂直極化訊號S_V，以及降低水平極化訊號S_H及垂直極化訊號S_V之頻帶至中間頻率(Intermediate Frequency，IF)，並產生對應的中頻訊號，進而分別輸出使用者訊號SU_1及SU_2至兩使用者。簡單來說，低雜訊模組20係一可接收多個極化訊號，以供多個使用者選擇之多輸入多輸出低雜訊模組。
    進一步地，低雜訊降頻器22包含有一第一輸入模組200、一第二輸入模組202、一第一輸出模組204、一第二輸出模組206、一訊號路徑SL1及一訊號路徑SL2。第一輸入模組200及第二輸入模組202分別透過輸入端R1及R2，接收、放大及降頻水平極化訊號S_H及垂直極化訊號S_V，並產生中頻訊號S_IF1及S_IF2至第一輸出模組204及第二輸出模組206，其中第一輸入模組200及第二輸入模組202可根據水平極化訊號S_H及垂直極化訊號S_V所處頻帶之高低，如高頻帶(High Band)HFB(如11.55～12.75GHz)或低頻帶(Low Band)LFB(如10.7～11.9GHz)，調整降頻方式，以產生位於相同中間頻帶MFB(如0.95～2.15GHz)之中頻訊號。第一輸出模組204及第二輸出模組206分別放大所接收之中頻訊號S_IF1及S_IF2，並產生足以推動輸出阻抗之使用者訊號SU_1及SU_2，使兩使用者能各自觀看所選擇之衛星廣播節目。
    此外，訊號路徑SL1係用來提供一訊號傳輸路徑，使第一輸入模組200所接收或處理之訊號，可輸出訊號至第二輸入模組202，以供第二輸入模組202做進一步處理；訊號路徑SL2係用來提供另一訊號傳輸路徑，使第二輸入模組202所接收或處理之訊號，可輸出訊號至第一輸入模組200，以供第一輸入模組200做進一步處理。簡單來說，訊號路徑SL1及SL2係用來於第一輸入模組200及第二輸入模組202之間提供訊號傳輸路徑，使第一輸入模組200及第二輸入模組202所處理之訊號不受限於所接收之水平極化訊號S_H或垂直極化訊號S_V。
    因此，不論兩使用者如何選擇低頻帶水平極化(Low Band Horizontal Polarization)訊號、高頻帶水平極化(High Band Horizontal Polarization)訊號、低頻帶垂直極化(Low Band Vertical Polarization)訊號或高頻帶垂直極化(High Band Vertical Polarization)訊號，控制單元24可根據使用者之選擇，產生控制訊號S_CTR，以控制訊號路徑SL1及SL2之導通狀態與第一輸入模組200及第二輸入模組202之降頻方式，使第一輸入模組200及第二輸入模組202皆可處理並輸出對應的中頻訊號至第一輸出模組204及第二輸出模組206，以提供兩使用者所需的訊號。相較於傳統衛星接收機需藉由使用四對輸入及輸出模組，才能提供單一使用者選擇四種極化訊號，本發明僅需要兩對輸入及輸出模組，即可讓兩使用者各自選擇四種極化訊號，不僅可降低衛星接收機的成本，亦降低所需的電力。
    需注意的是，低雜訊模組20之主要精神在於控制訊號路徑SL1及SL2之導通狀態與第一輸入模組200及第二輸入模組202對於訊號之處理及降頻方式，以達到讓兩使用者透過低雜訊模組20選擇各種極化訊號之目的。其中，訊號路徑SL1及SL2之連結方式與第一輸入模組200及第二輸入模組202之實現方式則未有所限，只要能達成前述功能即可。舉例來說，請參考第3圖，第3圖為本發明實施例一低雜訊降頻器30之示意圖。低雜訊降頻器30係用來實現第2圖中低雜訊降頻器22，其包含有第一輸入模組300、第二輸入模組310、第一輸出模組320及第二輸出模組330。進一步地，第一輸入模組300包含有一低雜訊放大器(Low-Noise Amplifier，LNA)302、一振盪器(Oscillator)304及一混頻器(Mixer)306；第二輸入模組310包含有一低雜訊放大器312、一振盪器314及一混頻器316。振盪器304及振盪器314可產生振盪頻率為F1(如9.75GHz)的低頻率振盪訊號或振盪頻率為F2(如10.6GHz)的高頻率振盪訊號。而第一輸出模組320包含有一中頻放大器(IF Amplifier)322及一輸出緩衝器(Output Buffer)324；第二輸出模組330包含有一中頻放大器332及一輸出緩衝器334。此外，訊號路徑SL1耦接於輸入端R1及低雜訊放大器312之間，並藉由切換器SW1來控制訊號路徑SL1之導通狀態；訊號路徑SL2耦接於輸入端R2及低雜訊放大器302之間，並藉由切換器SW2來控制訊號路徑SL2之導通狀態。
    詳細來說，以兩使用者分別選擇高頻帶水平極化訊號及低頻帶水平極化訊號為例，控制單元24根據使用者之選擇，產生控制訊號S_CTR，控制切換器SW1連接及切換器SW2斷開。在此情形下，低雜訊放大器302透過輸入端R1接收及放大水平極化訊號S_H，並產生輸入訊號S_IN1，而低雜訊放大器312則透過輸入端R1及訊號路徑SL1接收及放大水平極化訊號S_H，並產生輸入訊號S_IN2。此外，由於兩使用者分別選擇高頻帶水平極化訊號及低頻帶水平極化訊號，控制訊號S_CTR亦控制混頻器304產生振盪頻率為F2之振盪訊號S_OC1，以及控制混頻器314產生振盪頻率為F1之振盪訊號S_OC2，以使第一輸入模組300及第二輸入模組310能輸出位於相同中間頻帶MFB之中頻訊號。因此，於輸入訊號S_IN1及S_IN2分別透過混頻器306及316降頻之後，第一輸入模組300可輸出位於中間頻帶MFB之中頻訊號S_IF1至第一輸出模組320；第二輸入模組310可輸出位於中間頻帶MFB之中頻訊號S_IF2至第一輸出模組320及第二輸出模組330。換句話說，控制訊號S_CTR會根據使用者所選擇極化訊號之頻帶，調整振盪訊號之頻率，以輸出相同頻帶之中頻訊號。接著，中頻放大器322及332分別放大中頻訊號S_IF1及S_IF2，並分別產生輸出訊號S_OU1及SOU2至輸出緩衝器324及334，輸出緩衝器324及334分別放大輸出訊號S_OU1及S_OU2至足以推動輸出阻抗，並產生相對應之使用者訊號S_U1及S_U2至兩使用者，使兩使用者能各自觀看所選擇之衛星廣播節目。為便於說明，請參考第4圖，第4圖為一低雜訊降頻器40之訊號傳輸示意圖，用來說明第3圖中低雜訊降頻器30於接收控制訊號S_CTR後，內部元件所產生的相對應變化及訊號之傳輸路徑，第4圖與第3圖中之元件係一對一對應且相同，在此不贅述。
    由上述說明可知，本實施例之控制單元24根據兩使用者選擇所選擇的極化訊號產生控制訊號S_CTR，控制切換器SW1及SW2分別切換訊號路徑SL1及SL2之導通狀態，以提供傳輸極化訊號所需的訊號傳輸路徑。此外，控制單元24亦根據使用者所選擇極化訊號之頻帶，控制振盪器產生對應的振盪頻率，以使振盪訊號能將極化訊號降頻至中間頻帶MFB，並輸出至對應的輸出模組。需注意的是，本實施例係以兩使用者分別選擇高頻帶水平極化訊號及低頻帶水平極化訊號為例，實際上，兩使用者皆可任意選擇低頻帶水平極化訊號、高頻帶水平極化訊號、低頻帶垂直極化訊號或高頻帶垂直極化訊號等四種極化訊號，因此，本發明藉由兩對輸入模組及輸出模組與一對訊號連結，可提供每一使用者4種極化訊號，以及提供兩個使用者共16種極化訊號組合，大幅提高低雜訊降頻器的使用效率。相較於習知技術需藉由使用4對輸入及輸出模組來提供單一使用者選擇四種極化訊號，而兩使用者則需要8對輸入及輸出模組來提供兩使用者選擇四種極化訊號，本發明僅需要兩對輸入及輸出模組，即可讓兩使用者各自選擇四種極化訊號，不僅可降低衛星接收機的成本，亦降低低雜訊降頻器30所需的電力。
    此外，第3圖所示之低雜訊降頻器30中，各類型放大器及緩衝器僅用來表示該類型元件於低雜訊降頻器30中所配置之位置，實際上為了使訊號品質能符合系統需求，可於各類型元件的位置上增加同類型元件之數量，例如將第一輸入模組300中之低雜訊放大器302置換為複數個同類型低雜訊放大器等。另一方面，為了避免訊號路徑SL1及SL2過長，於其上傳輸之訊號產生過多的衰減，進而影響後續的訊號處理，亦可分別於訊號路徑SL1及SL2上配置放大器，以使訊號品質能符合系統需求。以上所述應屬本領域常見之技藝，故本領域具通常知識者當可根據系統需求，做不同之變化，而不限於此。
    另一方面，本發明另根據低雜訊模組20之架構，於兩輸出模組之間增加一對訊號連結，以在兩使用者可選擇多種極化訊號的情形下，降低雜訊模組使用時所需的電力，以及進一步地降低衛星接收機的成本。
    請參考第5圖，第5圖為一低雜訊降頻器50之示意圖。低雜訊降頻器50係用來實現第2圖中低雜訊降頻器22，其包含有第一輸入模組500、第二輸入模組510、第一輸出模組520及第二輸出模組530。進一步地，第一輸入模組500包含有一低雜訊放大器502、一振盪器504及一混頻器506；第二輸入模組510包含有一低雜訊放大器512、一振盪器514及一混頻器516。振盪器504及振盪器514可產生振盪頻率為F1(如9.75GHz)的低頻率振盪訊號或振盪頻率為F2(如10.6GHz)的高頻率振盪訊號。而第一輸出模組520包含有一中頻放大器522及一輸出緩衝器524；第二輸出模組530包含有一中頻放大器532及一輸出緩衝器534。另一方面，訊號路徑SL1a耦接於低雜訊放大器502及混頻器516之間，並藉由切換器SW1a來控制訊號路徑SL1a之導通狀態；訊號路徑SL2a耦接於低雜訊放大器512及混頻器506之間，並藉由切換器SW2a之切換來控制訊號路徑SL2a之導通狀態。此外，訊號路徑SL3a耦接於中頻放大器522及輸出緩衝器534之間，並藉由切換器SW3a來控制訊號路徑SL3a之導通狀態；訊號路徑SL4a耦接於中頻放大器532及輸出緩衝器524之間，並藉由切換器SW4a來控制訊號路徑SL4a之導通狀態。
    詳細來說，以兩使用者皆選擇低頻帶水平極化訊號為例，控制單元24根據使用者之選擇，產生控制訊號S_CTR，控制切換器SW1a、SW2a及SW4a斷開，以及控制切換器SW3a連接。在此情形下，低雜訊放大器502透過輸入端R1接收及放大水平極化訊號S_H，並產生輸入訊號S_IN1a，而混頻器504根據控制訊號S_CTR產生振盪頻率為F1(如9.75GHz)之振盪訊號S_OC1a。因此，於輸入訊號S_IN1a透過混頻器506降頻之後，第一輸入模組500可輸出位於中間頻帶MFB之中頻訊號S_IF1a至第一輸出模組520。接著，中頻放大器522放大中頻訊號S_IF1a，並產生輸出訊號S_OU1a至輸出緩衝器524，以及透過訊號連結SL3a傳送輸出訊號S_OU1a至輸出緩衝器534，輸出緩衝器524及534分別放大輸出訊號S_OU1a至足以推動輸出阻抗，並產生相對應之使用者訊號S_U1及S_U2至兩使用者。此外，由於第二輸入模組510及中頻放大器532不會用於處理及傳輸訊號，低雜訊降頻器50亦根據控制訊號S_CTR關閉第一輸入模組510及中頻放大器532，以節省電力。為便於說明，請參考第6圖，第6圖為一低雜訊降頻器60之訊號傳輸示意圖，用來說明第5圖中低雜訊降頻器50於接收控制訊號S_CTR後，內部元件所產生的相對應變化及訊號之傳輸路徑，第6圖與第5圖中之元件係一對一對應且相同，在此不贅述。
    由上述說明可知，本實施例之控制單元24根據使用者選擇所選擇的極化訊號產生控制訊號S_CTR，控制切換器SW1a及SW2a分別切換訊號路徑SL1a及SL2a之導通狀態，以及控制切換器SW3a及SW4a分別切換訊號路徑SL3a及SL4a之導通狀態，以提供傳輸極化訊號所需的訊號傳輸路徑。此外，控制單元24亦根據訊號之傳輸路徑，關閉不會用於傳輸訊號之元件及模組，以節省電力。需注意的是，本實施例係以兩使用者皆選擇低頻帶水平極化訊號為例，實際上，兩使用者皆可任意選擇低頻帶水平極化訊號、高頻帶水平極化訊號、低頻帶垂直極化訊號或高頻帶垂直極化訊號等四種極化訊號。相較於第3圖之實施例，第5圖之實施例除了可藉由使用兩對輸入模組及輸出模組與兩對訊號連結大幅提高低雜訊降頻器的使用效率，以降低衛星接收機的成本之外，亦藉由關閉不會用於傳輸訊號之元件及模組，以進一步降低低雜訊降頻器50所需的電力。
    此外，相似於第3圖所示之低雜訊降頻器30，第5圖所示之低雜訊降頻器50中，各類型放大器及緩衝器僅用來表示該類型元件於低雜訊降頻器50中所配置之位置，實際上為了使訊號品質能符合系統需求，可於各類型元件的位置上增加同類型元件之數量。另一方面，為了避免訊號路徑SL1a、SL2a、SL3a及SL4a過長，於其上傳輸之訊號產生過多的衰減，進而影響後續的訊號處理，亦可分別於訊號路徑SL1a、SL2a、SL3a及SL4a上配置放大器，以使訊號品質能符合系統需求。以上所述應屬本領域常見之技藝，故本領域具通常知識者當可根據系統需求，做不同之變化，而不限於此。
    需注意的是，控制單元24之實現方式係未有所限，只要能辨識使用者輸入，並產生對應之控制訊號即可。舉例來說，於接收Ku頻帶衛星訊號之衛星接收機中，控制單元24通常根據使用者輸入所包含之高直流電壓(如18～19伏特)來判斷使用者選擇水平極化訊號，以及根據使用者輸入所包含之低直流電壓(如13～14伏特)來判斷使用者選擇垂直極化訊號。此外，控制單元24亦根據使用者輸入所包含之22K頻率音頻(tone)來判斷使用者選擇高頻帶極化訊號，以及根據使用者輸入不包含有22K頻率音頻來判斷使用者選擇低頻帶極化訊號。有關訊號連結上切換器之實現方式，亦可於訊號連結上配置如放大器之電路元件時，藉由控制電路元件的開啟或關閉來達到訊號連結導通或斷路的效果，不限於此。舉例來說，可使用緩衝級(buffer stage)來實現以上所述之切換器，當開啟緩衝級之閘極偏壓(gate bias)時，緩衝級會開啟以控制訊號連結導通；當關掉緩衝級之閘極偏壓時，緩衝級會關閉以控制訊號連結斷路。
    另一方面，當低雜訊降頻器係用於接收常見之Ku頻帶衛星訊號時，本實施例所指低頻帶LFB係位於10.7～11.9GHz之頻帶以及高頻帶係位於11.55～12.75GHz之頻帶。在此情形下，只要振盪器能根據控制訊號S_CTR產生9.75GHz或10.6GHz之振盪頻率，使高頻帶或低頻帶極化訊號均能透過混頻器降至位於0.95～2.15GHz之中間頻帶MFB，則本發明可使用多輸入多輸出的方式來處理Ku頻帶衛星訊號。此外，當低雜訊降頻器所接收之Ku頻帶衛星訊號，需要使用振盪頻率為10.75GHz及11.3GHz之振盪器時，亦可根據修改控制訊號S_CTR之內容與相關元件之參數，使本發明正常運作。因此，根據適當之修改，例如改變振盪器之振盪頻率以及使用適當通帶(passband)範圍之低雜訊放大器、混頻器、中頻放大器及輸出緩衝器等元件，本發明可使用於接收不同頻率訊號的廣播系統，而不限於此。
    綜上所述，本發明提出一種多輸入多輸出低雜訊降頻器及低雜訊模組，在使用兩對輸入模組及輸出模組與一或兩對訊號連結的情形下，兩使用者可任意選擇所需要的低頻帶水平極化訊號、高頻帶水平極化訊號、低頻帶垂直極化訊號或高頻帶垂直極化訊號等四種極化訊號，不僅大幅提高低雜訊降頻器的使用效率，同時亦降低衛星接收機的成本。此外，在兩使用者選擇所需及化訊號後，控制單元關閉不會用於傳輸訊號之元件及模組，低雜訊降頻器所需的電力可因此降低。
    以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
    10．．．衛星廣播系統
    100．．．衛星接收機
    102．．．解碼裝置
    110．．．衛星碟盤
    120．．．集波器
    122．．．正交模態轉換器
    124、22、30、40、50、60．．．低雜訊降頻器
    20．．．低雜訊模組
    24．．．控制單元
    200、300、500．．．第一輸入模組
    202、310、510．．．第二輸入模組
    204、320、520．．．第一輸出模組
    206、330、530．．．第二輸出模組
    302、312、502、512．．．低雜訊放大器
    304、314、504、514．．．振盪器
    306、316、506、516．．．混頻器
    322、332、522、532．．．中頻放大器
    324、334、524、534．．．輸出緩衝器
    LFB、MFB、HFB．．．頻帶
    R1、R2．．．輸入端
    SL1、SL2、SL1a、SL2a、SL3a、SL4a．．．訊號連結
    SW1、SW2、SW1a、SW2a、SW3a、SW4a．．．切換器
    S_CTR．．．控制訊號
    S_H．．．水平極化訊號
    S_V．．．垂直極化訊號
    S_IN1、S_IN2、S_IN1a、S_IN2a．．．輸入訊號
    S_OC1、S_OC2、S_OC1a、S_OC2a．．．振盪訊號
    S_IF1、S_IF2、S_IF1a、S_IF2a．．．中頻訊號
    S_OU1、S_OU2、S_OU1a、S_OU2a．．．輸出訊號
    S_U1、S_U2．．．使用者訊號
    第1圖為習知一衛星廣播系統之示意圖。
    第2圖為本發明實施例一低雜訊模組之示意圖。
    第3圖為本發明實施例一低雜訊降頻器之示意圖。
    第4圖為第3圖中低雜訊降頻器之訊號傳輸示意圖。
    第5圖為本發明實施例一低雜訊降頻器之示意圖。
    第6圖為第5圖中低雜訊降頻器之訊號傳輸示意圖。
    20．．．低雜訊模組
    22．．．低雜訊降頻器
    24．．．控制單元
    200．．．第一輸入模組
    202．．．第二輸入模組
    204．．．第一輸出模組
    206．．．第二輸出模組
    LFB、MFB、HFB．．．頻帶
    R1、R2．．．輸入端
    SL1、SL2．．．訊號連結
    S_CTR．．．控制訊號
    S_H．．．水平極化訊號
    S_V．．．垂直極化訊號
    S_IF1、S_IF2．．．中頻訊號
    S_U1、S_U2．．．使用者訊號
    权利要求:
    Claims (29)
    [1] 一種低雜訊降頻器(Low-Noise Block Downconverter，LNB)，包含有：一第一輸入模組，用來於一第一輸入端接收一第一極化訊號後，輸出一第一中頻訊號；一第二輸入模組，用來於一第二輸入端接收一第二極化訊號後，輸出一第二中頻訊號；一第一輸出模組，耦接於該第一輸入模組，用來放大該第一中頻訊號，以輸出一第一使用者訊號至一第一使用者；以及一第二輸出模組，耦接於該第二輸入模組，用來放大該第二中頻訊號，以輸出一第二使用者訊號至一第二使用者；其中，該第一輸入模組及該第二輸入模組之間具有一第一訊號路徑以及一第二訊號路徑，且該第一使用者訊號係相關於該第一極化訊號或該第二極化訊號，以及該第二使用者訊號係相關於該第一極化訊號或該第二極化訊號。
    [2] 如請求項1所述之低雜訊降頻器，其中該第一輸入模組包含有：一第一低雜訊頻放大器(Low-Noise Amplifier，LNA)，用來接收及放大該第一極化訊號，以產生一第一輸入訊號；以及一第一混頻器，耦接於該第一低雜訊頻放大器及該第一輸出模組之間，用來將一第一振盪訊號與該第一輸入訊號進行混頻，以降低該第一輸入訊號之頻帶及產生該第一中頻訊號；其中該第二輸入模組包含有：一第二低雜訊頻放大器，用來接收及放大該第二極化訊號，以產生一第二輸入訊號；以及一第二混頻器，耦接於該第二低雜訊頻放大器及該第二輸出模組之間，用來將一第二振盪訊號與該第二輸入訊號進行混頻，以降低該第二輸入訊號之頻帶及產生該第二中頻訊號。
    [3] 如請求項2所述之低雜訊降頻器，其中該第一訊號路徑耦接於該第一輸入端及該第二低雜訊頻放大器之間，用來傳輸該第一極化訊號至該第二低雜訊頻放大器，以及該第二訊號路徑耦接於該第二輸入端及該第一低雜訊頻放大器之間，用來傳輸該第二極化訊號至該第一低雜訊頻放大器。
    [4] 如請求項2所述之低雜訊降頻器，其中該第一訊號路徑耦接於該第一低雜訊頻放大器及該第二混頻器之間，用來傳輸該第一輸入訊號至該第二混頻器，以及該第二訊號路徑耦接於該第二低雜訊頻放大器及該第一混頻器之間，用來傳輸該第二輸入訊號至該第一混頻器。
    [5] 如請求項2所述之低雜訊降頻器，其中該第一輸入模組另包含有一第一振盪器，耦接於該第一混頻器，用來產生該第一振盪訊號，以及該第二輸入模組另包含有一第二振盪器，耦接於該第二混頻器，用來產生該第二振盪訊號。
    [6] 如請求項1所述之低雜訊降頻器，其中該第一訊號路徑包含有一第一切換器，用來切換該第一訊號路徑之導通狀態；該第二訊號路徑包含有一第二切換器，用來切換該第二訊號路徑之導通狀態。
    [7] 如請求項6所述之低雜訊降頻器，其中該第一切換器及該第一切換器係以閘極偏壓(gate bias)控制開關狀態之緩衝級(buffer stages)。
    [8] 如請求項1所述之低雜訊降頻器，其中該第一輸出模組包含有：一第一中頻放大器，耦接於該第一輸入模組，用來放大該第一中頻訊號，以輸出該第一輸出訊號；以及一第一輸出級，耦接於該第一中頻放大器，用來放大該第一輸出訊號為該第一使用者訊號，以推動一輸出阻抗，並輸出該第一使用者訊號至該第一使用者；其中該第二輸出模組包含有：一第二中頻放大器，耦接於該第二輸入模組，用來放大該第二中頻訊號，以輸出該第二輸出訊號；以及一第二輸出級，耦接於該第二中頻放大器，用來放大該第二輸出訊號為該第二使用者訊號，以推動該輸出阻抗，並輸出該第二使用者訊號至該第二使用者。
    [9] 如請求項8所述之低雜訊降頻器，其中該第一輸出模組另包含有：一第三訊號路徑，耦接於該第一中頻放大器及該第二輸出級之間，用來傳輸該第一輸出訊號至該第二輸出級；以及一第四訊號路徑，耦接於該第二中頻放大器及該第一輸出級之間，用來傳輸該第二輸出訊號至該第一輸出級。
    [10] 如請求項8所述之低雜訊降頻器，其中該第三訊號路徑包含有一第三切換器，用來切換該第三訊號路徑之導通狀態；該第四訊號路徑包含有一第三切換器，用來切換該第四訊號路徑之導通狀態。
    [11] 如請求項10所述之低雜訊降頻器，其中該第三切換器及該第四切換器係以閘極偏壓控制開關狀態之緩衝級。
    [12] 如請求項1所述之低雜訊降頻器，其中該第一極化訊號係一垂直極化(Vertical Polarization)訊號，以及該第二極化訊號係一水平極化(Horizontal Polarization)訊號。
    [13] 一種低雜訊模組，包含有：一低雜訊降頻器(Low-Noise Block Downconverter，LNB)，包含有；一第一輸入模組，用來於一第一輸入端接收一第一極化訊號後，輸出一第一中頻訊號；一第二輸入模組，用來於一第二輸入端接收一第二極化訊號後，輸出一第二中頻訊號；一第一輸出模組，耦接於該第一輸入模組，用來放大該第一中頻訊號，以輸出一第一使用者訊號至一第一使用者；以及一第二輸出模組，耦接於該第二輸入模組，用來放大該第二中頻訊號，以輸出一第二使用者訊號至一第二使用者；其中，該第一輸入模組及該第二輸入模組之間具有一第一訊號路徑以及一第二訊號路徑，且該第一使用者訊號係相關於該第一極化訊號或該第二極化訊號，以及該第二使用者訊號係相關於該第一極化訊號或該第二極化訊號；一控制單元，用來根據該第一使用者及該第二使用者之輸入，產生一控制訊號至該低雜訊降頻器，以分別控制該第一訊號路徑及該第二訊號路徑之導通狀態，以及分別控制該第一輸入模組、該第二輸入模組、該第一輸出模組及該第二輸出模組之開關狀態，以降低電力消耗。
    [14] 如請求項13所述之低雜訊模組，其中該第一輸入模組包含有：一第一低雜訊頻放大器(Low-Noise Amplifier，LNA)，用來接收及放大該第一極化訊號，以產生一第一輸入訊號；以及一第一混頻器，耦接於該第一低雜訊頻放大器及該第一輸出模組之間，用來將一第一振盪訊號與該第一輸入訊號進行混頻，以降低該第一輸入訊號之頻帶及產生該第一中頻訊號；其中該第二輸入模組包含有：一第二低雜訊頻放大器，用來接收及放大該第二極化訊號，以產生一第二輸入訊號；以及一第二混頻器，耦接於該第二低雜訊頻放大器及該第二輸出模組之間，用來將一第二振盪訊號與該第二輸入訊號進行混頻，以降低該第二輸入訊號之頻帶及產生該第二中頻訊號。
    [15] 如請求項14所述之低雜訊模組，其中該第一訊號路徑耦接於該第一輸入端及該第二低雜訊頻放大器之間，用來傳輸該第一極化訊號至該第二低雜訊頻放大器，以及該第二訊號路徑耦接於該第二輸入端及該第一低雜訊頻放大器之間，用來傳輸該第二極化訊號至該第一低雜訊頻放大器。
    [16] 如請求項14所述之低雜訊模組，其中該第一訊號路徑耦接於該第一低雜訊頻放大器及該第二混頻器之間，用來傳輸該第一輸入訊號至該第二混頻器，以及該第二訊號路徑耦接於該第二低雜訊頻放大器及該第一混頻器之間，用來傳輸該第二輸入訊號至該第一混頻器。
    [17] 如請求項14所述之低雜訊模組，其中該控制單元用來根據該第一使用者及該第二使用者之該輸入，產生該控制訊號至該低雜訊降頻器，以分別控制該第一低雜訊頻放大器、該第二低雜訊頻放大器、該第一混頻器及該第二混頻器之開關狀態，以降低電力消耗。
    [18] 如請求項14所述之低雜訊模組，其中該第一輸入模組另包含有一第一振盪器，耦接於該第一混頻器，用來產生該第一振盪訊號，以及該第二輸入模組另包含有一第二振盪器，耦接於該第二混頻器，用來產生該第二振盪訊號。
    [19] 如請求項18所述之低雜訊模組，其中該控制單元用來根據該第一使用者及該第二使用者之該輸入，產生該控制訊號至該低雜訊降頻器，以分別控制該第一振盪訊號及該第一振盪訊號之振盪頻率。
    [20] 如請求項18所述之低雜訊模組，其中該控制單元用來根據該第一使用者及該第二使用者之該輸入，產生該控制訊號至該低雜訊模組，以分別控制該第一振盪器及該第二振盪器之開關狀態，以降低電力消耗。
    [21] 如請求項13所述之低雜訊模組，其中該第一訊號路徑包含有一第一切換器，用來根據該控制訊號，切換該第一訊號路徑之導通狀態；該第二訊號路徑包含有一第二切換器，用來根據該控制訊號，切換該第二訊號路徑之導通狀態。
    [22] 如請求項21所述之低雜訊模組，其中該第一切換器及該第一切換器係以閘極偏壓(gate bias)控制開關狀態之緩衝級(buffer stages)。
    [23] 如請求項13所述之低雜訊模組，其中該第一輸出模組包含有：一第一中頻放大器，耦接於該第一輸入模組，用來放大該第一中頻訊號，以輸出該第一輸出訊號；以及一第一輸出級，耦接於該第一中頻放大器，用來放大該第一輸出訊號為該第一使用者訊號，以推動一輸出阻抗，並輸出該第一使用者訊號至該第一使用者；其中該第二輸出模組包含有：一第二中頻放大器，耦接於該第二輸入模組，用來放大該第二中頻訊號，以輸出該第二輸出訊號；以及一第二輸出級，耦接於該第二中頻放大器，用來放大該第二輸出訊號為該第二使用者訊號，以推動該輸出阻抗，並輸出該第二使用者訊號至該第二使用者。
    [24] 如請求項23所述之低雜訊模組，其中該控制單元用來根據該第一使用者及該第二使用者之該輸入，產生該控制訊號至該低雜訊降頻器，以分別控制該第一中頻放大器、該第二中頻放大器、該第一輸出級及該第二輸出級之開關狀態，以降低電力消耗。
    [25] 如請求項23所述之低雜訊模組，其中該第一輸出模組另包含有：一第三訊號路徑，耦接於該第一中頻放大器及該第二輸出級之間，用來傳輸該第一輸出訊號至該第二輸出級；以及一第四訊號路徑，耦接於該第二中頻放大器及該第一輸出級之間，用來傳輸該第二輸出訊號至該第一輸出級。
    [26] 如請求項25所述之低雜訊模組，其中該控制單元用來根據該第一使用者及該第二使用者之該輸入，產生該控制訊號至該低雜訊降頻器，以分別控制該第三訊號路徑及該第四訊號路徑之導通狀態。
    [27] 如請求項25所述之低雜訊模組，其中該第三訊號路徑包含有一第三切換器，用來根據該控制訊號，切換該第三訊號路徑之導通狀態；該第四訊號路徑包含有一第三切換器，用來根據該控制訊號，切換該第四訊號路徑之導通狀態。
    [28] 如請求項27所述之低雜訊模組，其中該第三切換器及該第四切換器係以閘極偏壓控制開關狀態之緩衝級。
    [29] 如請求項13所述之低雜訊模組，其中該第一極化訊號係一垂直極化(Vertical Polarization)訊號，以及該第二極化訊號係一水平極化(Horizontal Polarization)訊號。
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