應用於數位機上盒與纜線數據機之電纜多媒體傳輸標準多工濾波器

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王漢中(Han-Chung Wang) 查詢紙本館藏

畢業系所

電機工程學系在職專班

論文名稱

應用於數位機上盒與纜線數據機之電纜多媒體傳輸標準多工濾波器
(The Study of MoCA Triplexer for STB andCable Modem Applications)

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摘要(中)

對於家庭娛樂網路，同軸纜線多媒體聯盟協定已經是一個業界通用的標準，尤其是在北美地區，同軸纜線多媒體聯盟(Multimedia over Coax Alliance，MoCA) 應用在數位機上盒與纜線數據機上非常普遍。本論文以數位機上盒與纜線數據機系統製造商的表面黏著製程 (Surface Mount Technology )常用的電感與電容元件實現低成本但高性能的多工器模組，改善傳統可調式空心線圈生產不易與二次迴焊時感值偏移情形，表面黏著製程可達到機板底層無貫穿孔，強化射頻模組抗拒無線干擾能力。
本模組多功器包含了四組濾波器: (1).同軸纜線多媒體傳輸標準帶通濾波器提供同軸纜線多媒體傳輸標準訊號路徑。(2).同軸纜線多媒體傳輸標準拒斥低通濾波器供給數位機上盒或纜線數據機非同軸纜線多媒體傳輸標準訊號路徑下載或上傳使用。(3).下載頻段的高通濾波器。(4).上傳頻段的低通濾波器。
各濾波器特性如下: (1).同軸纜線多媒體傳輸標準帶通濾波器: 插入損失2.8 dB，返回損失6.3 dB，同軸纜線多媒體傳輸標準諧波帶衰減大於40 dB。(2).下載頻段的高通濾波器與同軸纜線多媒體傳輸標準帶拒濾波器:插入損失2.8 dB，返回損失10.9 dB，同軸纜線多媒體傳輸標準頻段與諧波衰減大於50 dB。(3).上傳頻段的低通濾波器:插入損失0.94 dB，返回損失10.6 dB，上傳諧波衰減大於54 MHz~88 MHz大於50 dB，88 MHz~126 MHz大於70 dB。

摘要(英)

For the home entertainment network，the Multimedia over Coax Alliance (MoCA) is the universal standard. The MoCA application on STB and Cable Modem is very popular especially in North American. The study is to design a low cost and high performance triplexer module with commercial SMD lump inductors and capacitors components for STB/Cable Modem OEM or ODM vender. It improves the traditional adjustable air wire wound inductors is hard to mass production and 2nd reflow issue. The SMD process without DIP (Dual In-Line Package) components make no through hole on PCB . It improves the RS immunity performance. This triplexer design including 4 filters : (1) MoCA bandpass filter for MoCA Path. (2) MoCA reject lowpass filter for normal Cable downstream and upstream application. (3)Downstream highpass filter for downstream path. (4) Upstream lowpass filter for upstream path.
The triplexer measurement result is as below: (1) MoCA BPF: Insertion loss 2.8 dB and return loss 6.3 dB. The attenuation of MoCA harmonic is higher than 40dB. (2)Downstream HPF and MoCA Reject LPF: Insertion loss is 2.8 dB , return loss is 10.9 dB and the attenuation of MoCA band harmonic is higher than 50 dB. (3).Upstream LPF: Insertion loss 0.94 dB , return loss 10.6 dB , the attenuation between 54 MHz~88 MHz is higher than 50 dB and between 88 MHz~126 MHz is higher than 70 dB.

關鍵字(中)

★ 低通濾波器
★ 帶通濾波器
★ 高通濾波器
★ 雙工器
★ 濾波器
★ 多工器

關鍵字(英)

★ BPF
★ Diplexer
★ LPF
★ MoCA
★ HPF
★ Triplexer
★ Filter

論文目次

目錄
摘要 I
Abstract II
誌謝 III
目錄 V
圖目錄 VII
第一章緒論 1
1-1 研究動機 1
1-2 論文架構 3
第二章　同軸電纜之機上盒與電纜調制解調器射頻前端簡介 4
2-1 電纜調制解調器系統簡介 4
2-2.1 有線電纜數據服務介面規範[5] 8
2-2.2 電纜電信工程師協會規範[6] 9
2-2.3 同軸纜線多媒體傳輸聯盟 (Multimedia over Coax Alliance) [3] 12
第三章濾波器基本理論 14
3-1 濾波器基本原理與基本參數介紹 14
3-1.1在濾波器S11分析時常見的參數: 14
3-1.2 在濾波器S21分析時常見的參數: (9) 15
3-2 濾波器設計的方法[6] 17
3-2.1.鏡像參數法 [7] 17
3-2.2 定K值低通濾波電路 [7] 20
3-2.3 m值濾波電路 [7] 22
3-2.4 組合濾波器 [7] 23
3-2.5 介入損失函數法 [7][8] 24
3.3低通濾波器原型的元件值 28
3-4元件數值的轉換 33
第四章 Triplexer 多工器設計 43
4-1 多工器架構簡介 43
4-1.2 上傳頻帶低通濾波器 (Upstream Low Pass Filter) 44
4-1.3 同軸纜線多媒體傳輸標準帶通濾波器 45
4-2 帶通濾波器　(Bandpass filter) 46
4-3 過濾1GHz以上訊號的同軸纜線多媒體傳輸標準帶拒低通濾波器 62
4-4 下傳頻帶的高通濾波器 66
4-5 上傳頻帶的低通濾波器 71
4-6 多工器總體量測 75
第五章結論及未來研究方向 81
5-2 未來展望 83
參考文獻 84

參考文獻

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[2] Powerline Alliance，“HomePlug AV specification version 1.1”， May 2007
[3] Multimedia over coax Alliance，“MoCA MAC/PHY SPECIFICATION v1.0”， April
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[9] Microstrip Filters for RF/Microwave Applications. Jia-Sheng Hong，M. J. Lancaster
[10] 郭信宜”使用混合微帶線與背地共平面波導之諧振腔製作微小化帶通濾波器”
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指導教授

邱煥凱(Hwann-Kaeo Chiou)

審核日期

2012-7-25

推文