接收机/局域网共用配线用的多重信号处理单元 和接收机/局域网共用配线系统 本发明涉及一种接收机/LAN(局域网)的共用配线用的多重信号处理单元和接收机/LAN(局域网)的共用接收线系统。
这里，接收机意指具有从输入端子接收信号的功能的设备。例如，接收机包括诸如电视机，共用天线电视，有线广播，调频广播和楼内广播这样的接收机，和诸如电话机，保密通信装置和内部对讲机这样的发射机/接收机。LAN意指计算机局域网。接收机/LAN的共用配线意指不仅为接收机所用，也为LAN所用的共用配线。多重信号意指由例如电视机和电话机接收的信号与LAN信号的混合信号。
同轴电缆或双绞线电缆只是为建筑物内例如现存的办公大楼内的接收机装设的。例如，电视广播，有线广播，调频广播或类似信号的接收方式是在适当的地方装设一副共用接收天线。由共用天线收到地信号经过双绞线电缆或同轴电缆被分配给每个房间。广播由与每个房间内的电缆端子相连的接收机接收。
在这种情况下，VHF(甚高频)，UHF(特高频)，BS(广播卫星)，SHF(超高频)，CS(通信台)或类似信号被作用电视信号。顺序所用的频带从90MHz至1.8GHz。从76MHz至90MHz的频带被用于调频广播。30MHz至90MHz的频带被用于有线广播。
同轴电缆或双绞线电缆被分开使用，以便根据频率给电缆分配不同的信号。
另一方面，通过装设在建筑物内的通信线与建筑物内的计算机相连的LAN近来已经快速扩展开来。LAN有一些标准，例如以太网(IEEE标准802.3),IBM Token ring(IBM令牌环)和Apple talk(苹果通话)。以太网标准是这些LAN标准中最通用的。5MHz或更宽的频率范围可以被用于LAN信号的传输。一般主要使用5MHz,10HMz和20MHz的频率范围。
LAN所用的通信线的配线是和电视之类所用的电缆的配线分开的。现存建筑物要求新设线路。问题就来了：配线线路的工作并不容易且工作周期较长。另一个问题是：对现存建筑物来说，新的配线工作事实上是困难的，因而不能建LAN。
在运作方面，如果能将已装设在建筑物内的只用于接收诸如电视和有线广播的电缆也用在LAN上，那么，在建造周期和成本方面就有很大的优点。除此之外，还有一个优点：即使在事实上不能建立LAN的区域，用于电视等的电缆设置也能使LAN的建造成为可能。
但是，这样做也有下述的缺点。虽然用于电视或类似信号的频率不覆盖用于LAN的频率，但用于从计算机输出的信号的频率，常常不在LAN信号所用的频率范围之内。另外，不同的接收机并不是在假设它们与计算机同时使用的前提下设计的。结果是，仅仅把计算机连接到只用于接收电视之类的接收机所用的电缆上，接收机和计算机不能正常地工作，由此会引起严重的故障。
本发明的一个目的是能够经过单根电缆同时传输由接收机接收的电视或有线广播之类的信号和LAN信号，而不在信号之间引起干扰。
上述目的可以利用本发明达到：一种经过接收机/LAN共用配线传输的多重信号处理单元，这个处理单元包括：与共用配线相连的共用配线连接端子；至少一个用于连接计算机的输入/输出端子，这个输入/输出端子被连接至共用配线连接端子；至少一个用于连接接收机的输入/输出端子，这个输入/输出端子被连接至共用配线连接端子；和第一信号干扰预防电路，用于防止LAN信号的反向流动，这个电路被连接在共用配线连接端子和连接接收机的每个输入/输出端子之间。
处理单元最好包括第二信号干扰预防电路，用以防止自计算机输出的LAN信号的干扰，这个电路被连接在共用配线连接端子和用于连接计算机的每个输入/输出端子之间。
第一信号干扰预防电路最好有一个高通滤波器，其载止频率在76MHz至10MHz范围内。或者，第一信号干扰预防电路有一个二极管或电容器。最好是，第二信号干扰预防电路有一个低通滤波器，其截止频率在70MHz至10MHz范围内。
最好是，连接计算机的输入/输出端子包含T型，2型，5型和F型以太网连接器中的一个，或者是这些连接器的组合。
上述目的可以利用本发明达到：一种接收机/LAN共用配线系统，这个系统包括：接收机/LAN共用配线；至少一个处于配线中的辅助放大器，用于放大接收机接收的信号；与辅助放大器并联的旁通电路；安置在旁通电路中的LAN信号传送电路，用于传送从中经过的LAN信号，但将频率范围超出LAN信号频率范围的信号截断；和连接至共用配线的多个单元，用于处理经过共用配线发送的多重信号，其中，多个单元中的每个单元都有与共用配线相连的共用配线连接端子；至少一个用于连接计算机的输入/输出端子，该输入/输出端子被连接至共用配线连接端子；至少一个用于连接接收机的输入/输出端子，该输入/输出端子被连接至共用配线连接端子；和第一信号干扰预防电路，用以防止LAN信号的反向流动，这个电路被连接在共用配线连接端子和用于连接接收机的每个输入/输出端子之间。
最好是，在系统中LAN信号传送电路有一个截止频率在50MHz至20Mhz范围内的低通滤波器。
最好是，处理单元包括第二信号干扰预防电路，用以防止LAN信号输出对计算机的干扰，这个电路被连接在共用配线连接端子和连接计算机的每个输入/输出端子之间。
最好是，第一信号干扰预防电路有一个高通滤波器，其载止频率在76MHz至10MHz范围内。或者，第一信号干扰预防电路有一个二极管。最好是，第二信号干扰预防电路有一个低通滤波器，其截止频率在70MHz至10MHz范围内。
图1是根据本发明的适用于接收机/LAN共用配线的多重信号处理单元的一个实施例的电路图；
图2是图1的单元电路图，适用于从接收机/LAN的共用接收线供给电源；
图3是根据本发明的适用于接收机/LAN共用配线的多重信号处理单元的另一个实施例的电路图；
图4是一个电路图，表示接收机/LAN共用配线系统的一个实施例的构成，其中，根据本发明的适用于接收机/LAN共用配线系统的多重信号处理单元被加在电视接收机的同轴电缆内部配线之中。
下面，结合参考附图详细叙述本发明的优选实施例。
图1是根据本发明的适用于接收机/LAN共用配线的多重信号处理单元的一个实施例的电路图；
这里，接收机意指具有从输入端子接收信号的功能的设备。例如，接收机包括诸如电视机，共用天线电视，有线广播，调频广播和室内广播这样的接收机，和诸如电话机，保密通信装置和内部对讲机这样的收/发信机。LAN意指计算机局域网。LAN有一些标准，例如以太网(IEEE标准802.3),IBM Token ring(IBM企业标准)和Apple talk(苹果计算机公司标准)。接收机/LAN的共用配线意指不仅为接收机所用，也为LAN所用的共用配线。在这种情况下，一起被使用的接收机和计算机的组合形式设有什么特别的限制。但是，当接收机接收的信号频率范围覆盖计算机输出信号的频率范围时，就需要频率调制。多重信号意指由例如电视机和电话机接收的信号与LAN信号的混合信号。
如图1所示，根据本发明的适用于接收机/LAN共用配线的多重信号处理单元包括：连接接收机/LAN共用配线的共用配线连接端子10；至少一个(这个实施例为一个)用于连接计算机的被连接至共用配线连接端子10的输入/输出端子(11)；和至少一个(这个实施例为一个)用于连接接收机的被连接至共用配线端子10的输入/输出端子(12)。
同轴电缆或者双绞线电缆可被用作接收机/LAN的共用配线电缆。当需要长距离LAN配线时，最好使用同轴电缆。已经安装的电视机用的标准(JIS3501)电缆例如3C,5C,7C和10C可以用作同轴电缆。此外，当新的配线工作是可行的时，如在新的建筑物中进行时，计算机用的同轴电缆以及电视机用的电缆可被采用。计算机用的同轴电缆和电视机用的电缆的相互差别在于它们的阻抗分别是75Ω和50Ω。但是两种电缆都可使用于共用配线。
连接计算机的输入/输出端子11没有特别的限制。例如，网络连接器以太网连接器，IBM令牌环连接器和苹果通话连接器可用作输入/输出端子11。最好是使用以太网连接器，因为它非常普遍，具有很高的通用性。以太网连接器(IEEE标准802.3)标准中有T型，2型，5型和F型以太网连接器。在这个实施例中，T型，2型，5型和F型以太网连接器中任何一种都可以用来与计算机相连接。换句话说多种不同型号的以太网连接器可以用于连接计算机。
采用与所用的接收机相适配的输出端子12，例如，接收机为电视机，共用天线电视机，有线广播，调频广播和室内广播，以及如电话，保密通信设备和内线对讲机等收/发信机。连接所用接收机的输出端子的型号和数目不受限制。
用于防止LAN信号反向流动的第一信号干扰预防电路，被连接在共用配线连接端子10和连接接收机的每个输入/输出端子12之间。在这个实施例中，第一信号干扰预防电路包含一个高通滤波器13。但是，二极管或具有与这些元件功能等效的信号控制电路也可用作为第一信号干扰预防电路。高通滤波器13不衰减高于截止预率的频率，而大大地衰减低于截止频率的频率。因此，高通滤波器13的作用是载断低频信号，即截止频率或其以下频率的信号。在本发明中，比较好的是采用具有76MHz至20MHz截止频率范围的高通滤波器13。最好采用具有70MHz至30MHz截止频率范围的高通滤波器13。
为了防止来自计算机的LAN信号输出的干扰，在共用配线连接端子10和连接计算机的输入/输出端子11之间，接有第二信号干扰预防电路。在这个实施例中，第二信号干扰预防电路包含一个低通滤波器14。低通滤波器14不衰减低于截止频率的频率，而大大地衰减高于截止频率的频率。因此，低通滤波器14所起作用是截断高频，即截止频率或其以上的频率的信号。在本发明中，为了通过以太网所用的频率范围的信号，可采用具有10MHz或更高的截止频率的低通滤器14。比较好的是，典型地采用具有20MHz或更高截止频率的低通滤波器14。当截止频率的上限低于混合频率范围时，没有问题。期望的上限一般是76MHz或更低些，因为调频广播所使用的频率是76MHz或更高。最好是，低通滤波器14的截止频率设置在50MHz至20MHz。
虽然高通滤波器13和低通滤波器14有各式各样的，例如众所周知的LC型，RC型和RCL型，但是任何型式都可以采用。在这个实施例中，RCL型同时用作高通滤波器13和低通滤波器14。
下面将说明该单元的运作方法。
接收机/LAN共用配线与单元的共用配线连接端子10相连接。通过接收机/LAN共用配线传输的多重信号经过共用配线连接端子10输入到该单元。输入的多重信号被输送到连接计算机的输入/输出端子11和连接接收机的输出端子12。
对于多重信号的处理，有必要防止接收机接收的信号和LAN信号相互干扰，使与共用配线相连接的所有不同接收机和计算机正常工作。理由如下：由于信号的反射和多路复用或重影，噪声及类似的现象，这样的相互干扰的信号导致信号的衰减或消失。特别是，信号的相互干扰引起两个问题。第一，由于来自接收机的信号接收部分的LAN信号的反射产生反相位信号，由此导致整个网络LAN信号的衰减或消失。第二，计算机输出的LAN信号包含其频率在接收机接收信号的的频带范围之内的信号，从而噪声可能进入接收机。
根据本发明的单元，在连接接收机的输出端子12那一侧配置了一个高通滤波器13，以解决第一个问题。就是说，高通滤波13的截止频率被设置为高于LAN信号的频率，而低于接收机接收的信号的频率。因此，高通滤波器13作为防止LAN信号进入接收机的电路。由此，LAN信号被防止进入接收机，所以也防止LAN信号从接收机的反射。
根据本发明的单元，在连接计算机的输入/输出端子11那一侧配置低通滤波器14，以解决第二个问题。就是说，低通滤波器14的截止频率设置为高于LAN信号的频率，而低于接收机接收的信号的频率。因此，由于低通波滤器14的作用和连接接收机输入/输出端子12那一侧配置的高通滤波器13的作用的组合，所以LAN信号只流经输入/输出端子11。由于这个结果，噪声被阻止进入接收机。
根据本发明，接收机接收的信号和LAN信号可以互不干扰地被传输通过单根电缆。因此，LAN只要利用接收机例如现有的电视机的电缆线就可以构成。
此外，根据本发明的适用于接收机/LAN的多重信号处理单元能以不同形式被利用，例如壁面模块，单个装置，或者电路，或者包含在接收机的单元之中。因此，单元有很高的通用性。要准确地说，壁面模块是有用的，因为只要用它替代现有的模块，就可很容易地将安装在已有的空间。
当使用2型以太网连接器作为连接计算机的输入/输出端子11时，不需要信号转换电路。但是，当使用其他的以太网连接器例如T型，5型和F型连接器作为输入/输出端子11时，需要信号转换电路。比较好的是，信号转换电路15连接在低通滤波器14和用于连接计算机的输入/输出端子端子11之间。如图2所示。信号处理需要一个电源。这个电源可由接收机/LAN从共用配线提供。商用的DC(直流)电源插入单元，例如，PES-1500(DX Antenna)可以用作电源。为了从接收机/LAN的共用配线获得电源，从共用配线连接端子10扩展一个电源分路器16，以便供给信号转换电路15电源。如果必要，在电源电路器16最好配置一个电阻17或类似元件和一个电压转换电路18，以阻止混合信号的衰减。
图3是根据本发明的适用于接收机/LAN共用配线的多重信号处理单元另一个实施例的电路图。在这个实施例中，第一信号干扰预防电路包括一个二极管19。第二信号干扰预防电路包括与图1实施例相同样式的RCL型低通滤波器14。
齐纳二极管，整流二极管，发光二极管，PNP晶体管，NPN晶体管，FET(场效应)晶体管或类似元件都可以使用作为二极管19。
在这种情况下，二极管19起防止LAN信号反向流动电路的作用，以阻止从接收机反射的LAN信号通过。二极管19与图1实施例高通滤波器13具有相同的作用。
图3实施例得到与图1实施例相同的功能和效果。
根据本发明的适用于接收机/LAN共用配线的多重信号处理单元的第一信号干扰预防电路不局限于上面的实施例。例如，一个电容可用作第一信号干扰预防电路。
图4是表示接收机/LAN共用配线系统实施例的一结构的电路图，其中根据本发明的适用于接收机/LAN共用配线的多重信号处理单元加到用于电视接收机的同轴电缆内部配线上。
在图4中，根据本发明的适用于接收机/LAN共用配线的多重信号处理单元(这个实施例中是图2实施例的单元)被安装在每个房间。单元30的共用配线连接端子10与同轴电缆相连接。
从天线31输入的电视信号由前置放大器32放大。然后，信号通过高通滤波器33，因而切除它的较低的频率范围。不是从天线接收的信号，例如有线广播，通过信号混合器/分配器34而被混合。数字35表示用于发射除电视信号以外的信号的发射机。数字36表示DC电源插入单元。
电视信号由信号混合器/分配器37等量地分配，然后传送到线路放大器40。在线路放大器40的前面和后面分别安排有信号混合器/分配器38和39。为连接信号混合器/分配器38和39形成旁路41，低通滤波器42被设置在旁路41中。高通滤波器43和44分别连接在线路放大器40和信号混合器/分配器38之间以及线路放大器40和信号合器/分配器39之间。在这种情况下，高通滤波器43或44中之一可以被取消。
电视信号由于低通滤波器42的作用不能够通过旁路41。但是，电视信号因高通滤波器43和44的作用能够通过线路放大器40。电视信号由线路放大器40放大。然后电视信号通过信号混合器/分配器39。而后电视信号输送串联或并联的提供到根据本发明的多重信号处理单元30。再参看图2，输送到多重信号处理单元30的电视信号从共用配线连接端子10输入，经过高通滤波器13到用于连接接收机的输入/输出端子12。然后电视信号输送到与端子12相连接的电视接收机。
在图2中，从计算机输出的LAN信号是从用于连接每个单元30的计算机的输入/输出端子11输入。然后，LAN信号通过信号转换电路15和低通滤波器14。LAN信号经过共用配线连接端子10输送到同轴电缆。LAN信号和电视信号混合。再参看图4,LAN信号经过同轴电缆在两个方向上传输。在这种情况下，LAN信号由于高通滤波器43和44不能通过线路放大器40。但是，低通滤波器42的作有允许LAN信号从一个信号混合器/分配器38进入旁路41。而后，LAN信号在另一个信号混合器/分配器39又和电视信号混合。于是LAN信号通过同轴电缆传输。这个多重信号被输送到根据本发明的每个单元30。再参看图2，输送到单元30的LAN信号从共用配线连接端子10输入，经过信号转换电路15和低通滤波器14被送到用于连接计算机的输入/输出端子11。然后，LAN信号被输送到与端子11相连的计算机机。
比较好的是，设置放大器以恢复LAN长配线即电视同轴电缆的长配线和许多连接器的情况下衰减的电视信号。在这种情况下，一般的放大器不通过LAN信号。因此，放大器需要旁路。但是，旁路可能使电视信号的传输路径加倍，使电视信号产生相位移动，由此引起重像或回波反射。为避免这个问题，希望在旁路中设置电视信号的衰减或切割电路，即与上述相同的低通滤波器。当LAN路径包括为截止或衰减LAN信号的放大器或信号混合器/分配器时，这个旁路是必要的。信号可通过的放大器或信号混合器/分配器，可以用来代替旁路。
根据本发明，电视机接收的信号和LAN信号可以通过建筑物中已经接好的电视同轴电缆进行传输，而不引起信号之间的干扰。
如上所述，根据本发明，由接收机例如电视机接收的信号和LAN(局域网)信号，可以通过现有建筑物中布设好的电视同轴电缆或类似的电缆进行传输，而不致引起信号之间的干扰。其结果是不必为建立LAN而布设计算机电缆。因此，成本和建造周期可以大大减少。另外，即使在事实上不能建立局域网(LAN)的建筑物、地域等处，用于电视机等的同轴电缆的配线也使得能够建造LAN。