提高調諧器性能的有線(xiàn)電視機頂盒最新技術(shù)方案

標簽：CATV DVR

對目前的有線(xiàn)電視服務(wù)產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，要傳輸多媒體內容，就要求STB配備一個(gè)以上的調諧器。隨著(zhù)有線(xiàn)電視(CATV)運營(yíng)商將業(yè)務(wù)擴張到視頻點(diǎn)播(VOD)、按流量付費以及提供數字內容等領(lǐng)域，CATV機頂盒(STB)正在經(jīng)歷戲劇性的發(fā)展。除了提供模擬視頻圖像接收功能之外，常見(jiàn)的STB現在都支持多種功能，包括個(gè)人視頻錄像(PVR)/數字視頻錄像(DVR)、畫(huà)中畫(huà)、寬帶VOD、電話(huà)、數字視頻和高分辨率(HDTV)內容。

目前有線(xiàn)電視業(yè)務(wù)所提供的多媒體類(lèi)型要求STB配備一種以上的調諧器。根據InStat的研究，2005年38%的STB都提供PVR/DVR功能，這意味著(zhù)目前交付使用的許多STB具有多個(gè)調諧器，典型的情況是包含1或2個(gè)模擬視頻調諧器和如圖1方塊圖中所示的數字數據調諧器?；旧?，調諧器制造商都從這種日益增長(cháng)的需求中獲益，但是，過(guò)時(shí)的技術(shù)卻承受不了所擔負的工作。實(shí)際上，新的市場(chǎng)正迫使人們改進(jìn)調諧器的性能規范，要求設計工程師重新設計電路板，以利用新的方法和先進(jìn)的工藝技術(shù)開(kāi)發(fā)高度集成的調諧器。最后，OEM和子系統制造商不應該對所有調諧器都同等對待，而應該仔細選擇適合應用需要的調諧器和相關(guān)的參考設計。

將更多內容封裝到有線(xiàn)電視頻譜之中

跟以往任何時(shí)候相比，有線(xiàn)電視提供商在追逐成為三重業(yè)務(wù)(語(yǔ)音、數據和視頻)市場(chǎng)領(lǐng)導者的過(guò)程中，向頻譜中包裝的服務(wù)越來(lái)越多(圖2)。傳統的調諧器工作在50到860MHz的頻段，但是，人們正計劃把一些CATV系統擴展到1GHz。因此，調諧器現在需要具有空前的性能，特別是在線(xiàn)性度、動(dòng)態(tài)范圍和噪聲等方面。但是，并非僅此而已，因為OEM增加了STB的功能，他們需要更簡(jiǎn)單、更小的設計以提高制造的效率并提供高可靠性的產(chǎn)品。這個(gè)責任就落在了調諧器制造商的肩上，他們要提供最佳的技術(shù)、設計和集成度以滿(mǎn)足OEM的需求。

圖1：包含用于接收模擬和數字內容的多個(gè)調諧器的STB

圖2：電視頻譜要求調諧器具備通道選擇性和線(xiàn)性度以產(chǎn)生鮮艷清晰的視頻圖像

集成：從芯片組到單一封裝

就在幾年以前，最佳的調諧器產(chǎn)品都是采用雙轉換調諧器芯片組，這些上行轉換器和下行轉換器的芯片組合提供了低成本、低失真和一體化的合成器。每一顆芯片的面積為6mm×10mm，在業(yè)內這種封裝已經(jīng)沿用多年，付運量達到了幾億只。最近調諧器制造商對這些設計作出了很大改進(jìn)，單一封裝的占位空間比老式芯片組中任意一種芯片的占位空間都要小。典型的單封裝調諧器面積為8mm×8mm，但是，有些要小到6mm×6mm。如圖3的例子所示，這些器件在單一封裝中組合了上/下行轉換和頻率合成器，并結合了過(guò)去采用的片外功能，如調諧變容器和增益控制。

在選擇調諧器的過(guò)程中，關(guān)鍵差異是調諧功能的集成度和設計復雜性。OEM需要掌握整個(gè)物料清單(BOM)，因為調諧器隨集成度和制造方便性而變化，需要配合額外的片外電路。例如，采用單端RF輸入的調諧器就不需要采用昂貴的片外寬帶不平衡變壓器。在選擇調諧器之前，OEM應該提出此類(lèi)問(wèn)題：需要RF輸入濾波器嗎?是否在IF放大器之后集成了下行轉換器?是否配備片上RF和IF增益控制，并足以取消外部增益控制電路?采用這種調諧器之后，我的整個(gè)BOM的成本將是多少?

基本調諧器要求

對于目前的CATV調諧器來(lái)說(shuō)，最基本的要求是具有良好的通道選擇性、優(yōu)良的信號完整性和簡(jiǎn)樸的設計。它們還要支持行業(yè)標準，如OpenCable 和DOCSIS，以滿(mǎn)足即將開(kāi)拓的市場(chǎng)的需求。此外，它們要經(jīng)濟有效地處理模擬和數字視頻、數字數據以及在一些情況下的電纜電話(huà)。目前，隨著(zhù)越來(lái)越多的消費者在接收內容之后，對其進(jìn)行編輯并存儲在硬盤(pán)中供將來(lái)瀏覽，因而驅動(dòng)著(zhù)對多種調諧器DVR/PVR STB的需求。為了實(shí)現這些功能，STB必須結合多種模擬和數字調諧器以及分支器，該分支器能夠在最大限度地保持信號完整性的前提下把信號分配出去。由于STB的設計包含多種功能，節省空間就是至關(guān)重要的;高集成度的單芯片調諧器比分立或多芯片前端方案更有吸引力。

對PVR/DVR STB需求的增長(cháng)，不僅僅對調諧器設計提出了挑戰，而且，要以盡可能小的噪聲和失真為每一個(gè)調諧器提供信號。人們也希望不僅僅把RF輸入分配到幾個(gè)RF輸出以饋入每一個(gè)調諧器，而且，要給這些路徑增加獨立的增益控制，這就減少或消除了在調諧器中調整輸入所面臨的困難。因此，重要的是具備優(yōu)異噪聲系數和線(xiàn)性度的STB前端RF分支器，以確保信號的惡化最小。今天，市場(chǎng)上有幾種產(chǎn)品能帶來(lái)所有這些好處，ANADIGICS公司提供的緊湊型單一封裝有源分支器就是其中最為著(zhù)名的一種，它不僅僅提供行業(yè)領(lǐng)先的噪聲系數和線(xiàn)性度，而且具有獨立于每一個(gè)調諧器路徑的寬動(dòng)態(tài)范圍的增益控制。