DE69413282T2

DE69413282T2 - Videoadapter

Info

Publication number: DE69413282T2
Application number: DE69413282T
Authority: DE
Inventors: William Hugo Toms River New Jersey 08753 Georger
Original assignee: AT&T Corp
Current assignee: AT&T Corp
Priority date: 1993-03-26
Filing date: 1994-03-16
Publication date: 1999-04-08
Anticipated expiration: 2014-03-17
Also published as: AU675498B2; EP0617560A1; DE69413282D1; US5389900A; AU5927494A; EP0617560B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Vorrichtungen zum Anlegen separater Farbkomponenten eines Video-Basisbandsignals an separate verdrillte Doppelleitungen.
Zur Zeit und in Zukunft besteht die Notwendigkeit, Videosignale an die Schreibtische in Büroumgebungen zu führen. Statt neue Verdrahtungen oder Lichtleitfaserkabel zu installieren, ist es wünschenswert, die Videosignale über verdrillte Doppelleitungskabel zu übertragen, die in der Struktur bereits vorliegen und zur Zeit für Fernsprechübertragungen, wie zum Beispiel in dem Büro- Verteilungssystem Systimax® von AT & T, verwendet werden.
Bei Anwendungen, bei denen eine hohe Auflösung erforderlich ist, wie zum Beispiel bei der Übertragung von Notierungen von Wertpapieren, ist es gewöhnlich notwendig, Rot-, Grün- und Blaukomponenten des Videosignals über separate Doppelleitungen zu übertragen. Übersprechen kann jedoch ein wesentliches Problem darstellen. Außerdem können auf das Kabel übertragene Gleichtaktsignale unannehmbar hohe Strahlungsemissionen erzeugen.
In jüngster Zeit wurde vorgeschlagen, zusammengesetzte Videosignale unter Verwendung einer verdrillten Doppelleitung zu übertragen, die aktive Bestandteile einsetzt, um Phasenverzögerungen auszugleichen (siehe zum Beispiel die US-Patente Nr. 5 130 793 und 5 172 413). Es dürfte jedoch wirtschaftlicher sein, Videosignale statt auf eine "aktive" auf eine "passive" Weise anzukoppeln.
Die Übertragung von Rot-, Grün- und Blausignalen auf separaten verdrillten Doppelleitungen wurde ebenfalls vorgeschlagen (siehe die Produktliteratur der Amulet Electronics für ein RGB- Video-Symmetrierglied). Es scheint jedoch, daß die Probleme des Übersprechens und der Gleichtaktunterdrückung bisher nicht berücksichtigt wurden.
Aus 1986 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON CONSUMER ELECTRONICS DIGEST OF TECHNICAL PAPERS, ICCE 86, 5.6.1986, Seiten 234-235, N. NAKATANI et al.: 'A Hybrid Coax and Twisted Pair Home Bus' ist ein Basisbandkoppler bekannt, der als Teil eines hybriden Heim-Bussystems mit koaxialen und verdrillten Doppelleitungen verwendet wird, das vier Koaxialkabel und vier verdrillte Doppelleitungen umfaßt, wobei entweder an die Koaxialkabel oder die verdrillten Doppelleitungen über Schnittstelleneinheiten verschiedene Geräte angeschlossen werden. Der Basisbandkoppler wird eingesetzt, um das digitale Steuer-Datensignal (0-12 MHz), das verdrillte Doppelleitungen führt, an die Koaxialkabel anzukoppeln, die Breitband-Videosignale führen (18 MHz-75 MHZ; 76 MHz-770 MHz). Eine Heim-Bussteuerung (HBC) mit einer Sender- und einer Empfängerschaltung zum Empfangen und Senden der Steuerdaten wird mit dem Basisbandkoppler verwendet. Der Koppler ist ein Impulsübertrager mit einer Primärwicklung, einer Sekundärwicklung und einer Tertiärwicklung. Die Primärwicklung ist mit der Sender-/Empfängerschaltung der HBC verbunden. Die Sekundärwicklung ist mit einem Tiefpaßfilter verbunden, der dann mit den Koaxialkabeln verbunden wird. Die dritte Wicklung ist mit einem Symmetrierer (Übertrager) verbunden, der dann mit den verdrillten Doppelleitungen verbunden wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung nach Anspruch 1 bereitgestellt.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Diese und andere Merkmale der Erfindung werden ausführlich in der folgenden Beschreibung dargestellt.
In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines System mit der Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2 ein schematisches Diagramm eines Teils der Vorrichtung gemäß derselben Ausführungsform; und
Fig. 3 ein Schaltbild der Vorrichtung gemäß derselben Ausführungsform.

Ausführliche Beschreibung

Fig. 1 zeigt die Verwendung eines Adapters zur Ermöglichung der Übertragung separater Farbkomponenten eines Videosignals (typischerweise Rot, Grün und Blau) über separate verdrillte Doppelleitungen. Ein Farb- Videosender oder -empfänger 10, wie zum Beispiel ein RGB-Generator oder -Monitor enthält drei Ein-/Ausgänge 11, 12 und 13 für drei separate Kanäle, wobei jeder Kanal eine andere Farbkomponente führt. Jeder Ein-/Ausgang 11, 12 und 13 ist elektrisch an ein entsprechendes standardmäßiges Koaxialkabel 14, 17 bzw. 18 angekoppelt.
Jedes Koaxialkabel wird durch standardmäßige BNC-Stecker abgeschlossen. Somit wird das Kabel 14 durch die Stecker 15 und 16, das Kabel 17 durch die Stecker 19 und 20 und das Kabel 18 durch die Stecker 21 und 22 abgeschlossen.
Ein Adapter 30 enthält eine erste Menge von Ports 31, 32 und 33, bei denen es sich um standardmäßige Buchsen zur Aufnahme und elektrischen Ineingriffnahme der Stecker 16, 20 und 22 der Kabel 14, 17 und 18 handelt. Am anderen Ende des Adapters befindet sich ein Ausgangsport, bei dem es sich in diesem Beispiel um eine einzelne modulare Buchse 34 handelt, die so ausgelegt ist, daß sie einen standardmäßigen modularen Stecker 35 aufnimmt und elektrisch in Eingriff nimmt; d. h. die modulare Buchse enthält mindestens drei Paare elektrischer Stifte, wobei jedes Paar an einen der Eingangsports 31-33 angekoppelt ist. In diesem Beispiel wird eine standardmäßige modulare Buchse mit 8 Stiften eingesetzt, wobei das Stiftlayout in Fig. 2 dargestellt ist. Wie gezeigt, werden die ersten beiden Stifte (1 und 2) für die Blaukomponente verwendet, während die Stifte 3 und 6 für die Grünkomponente verwendet werden. Die Stifte 7 und 8 werden für die Rotkomponente verwendet. Die Wahl, eine bestimmte Komponente an ein bestimmtes Stiftpaar anzukoppeln, wird nachfolgend ausführlicher beschrieben. Die normalerweise für die Sprachübertragung verwendeten Stifte 4 und 5 werden in dem Adapter nicht benutzt.
Das Kabel 36, das ein standardmäßiges unabgeschirmtes verdrilltes Doppelleitungskabel sein kann, das mindestens drei verdrillte Doppelleitungen enthält, enthält die standardmäßigen Stecker 35 und 37 an gegenüberliegenden Enden. Der Stecker 35 wird mit der Buchse 34 des Adapters verbunden. Der Stecker 37 wird mit der modularen Buchse 38 verbunden, die ein Teil der an der Wand eines Gebäudes angebrachten Informationssteckdose 39 ist. Diese Informationssteckdose koppelt die Videokomponenten auf separate verdrillte Doppelleitungen eines Vier-Paar- Kabels 40 auf, das durch das gesamte Gebäude verläuft. Die Informationssteckdose 39 ist ein standardmäßiges Bauteil eines Büro-Verteilungssystem Systimax® von AT & T (siehe zum Beispiel Systimax® Premises Distribution System Components Guide, AT & T Doc. Nr. 3726C (Dezember 1990), S. 3-10).
Der Adapter 30 ist in dem Schaltbild von Fig. 3 ausführlicher gezeigt. Die Ports 31, 32 und 33, die jeweils die Rot-, Grün- bzw. Blaukomponenenten empfangen, umfassen bei dieser Ausführungsform standardmäßige BNC-Koaxialsteckerbuchsen. Es können jedoch beliebige geeignete Verbinder eingesetzt werden. Der Signalteil des Verbinders 31 ist an ein Ende der Primärwicklung eines ersten Übertragers T&sub1; angekoppelt, während der Masseteil des Verbinders an ein Ende der Sekundärwicklung des Übertragers T&sub1; angekoppelt ist. Die gegenüberliegenden Enden der Wicklungen sind an die entsprechenden Stifte (7 und 8) der modularen Buchse 34 angekoppelt.
Ähnlich ist der Signalteil des Verbinders 32 an ein Ende der Primärwicklung eines zweiten Übertragers T&sub2; angekoppelt, während der Masseteil des Verbinders 32 an ein Ende der Sekundärwicklung des zweiten Übertragers T&sub2; angekoppelt ist. Die gegenüberliegenden Enden der Wicklungen des Übertragers T&sub2; sind an die entsprechenden Stifte (6 und 3) der modularen Buchse angekoppelt. Auf ähnliche Weise ist der Signalteil des Verbinders 33 an ein Ende der Primärwicklung eines dritten Übertragers T&sub3; angekoppelt, während der Masseteil an ein Ende der Sekundärwicklung des Übertragers T&sub3; angekoppelt ist. Die gegenüberliegenden Enden der Wicklungen des Übertragers T&sub3; sind ebenfalls an die entsprechenden Stifte (2 und 1) der modularen Buchse 34 angekoppelt. Wie bereits erwähnt, werden die Stifte 4 und 5 der modularen Buchse bei dieser Ausführungsform nicht verwendet.
Die Übertrager T&sub1;-T&sub3; weisen bestimmte Kenngrößen auf, um das Übersprechen zwischen den Farbkomponenten zu minimieren und um Gleichtaktsignale herauszufiltern. Es wird ein hoher Grad der Symmetrie zwischen den beiden Wicklungen der Übertrager benötigt. Insbesondere ist eine Gleichtaktunterdrückung von mehr als 40 dB bei Frequenzen von bis zu 50 MHz wünschenswert. Dieser hohe Grad der Symmetrie wird erzielt, indem zum Beispiel eine "bifilare" Wicklungsanordnung verwendet wird, bei der sowohl die Primär- als auch die Sekundärwicklung nebeneinander um einen Magnetkern gewickelt sind. Eine solche Wicklung minimiert die Leckinduktivitäts- und Gleichstromwiderstandsdifferenzen zwischen Wicklungen. Hochsymmetrische Übertrager T&sub1;-T&sub3; minimieren das Übersprechen und abgestrahlte Emissionen, die dadurch und aus durch externe Quellen induzierten Signalen entstehen. Die abgestrahlten Emissionen betrugen bei Verwendung dieser Übertrager weniger als 32 dBuV/m.
Außerdem ist für jeden Übertrager ein flacher Frequenzgang wünschenswert, um das Videosignal an dem Ausgangsport 34 des Adapters genau zu reproduzieren. Es wird daher empfohlen, daß der Frequenzgang des Video- Übertragers im Frequenzbereich von 0-30 MHz innerhalb von ±0,5 dB liegt. Weiterhin ist es wünschenswert, daß die Übertrager niedrige Verluste aufweisen, damit sichergestellt wird, daß die Videosignale nicht übermäßig gedämpft werden. Verluste von höchstens 0,5 dB sind wünschenswert. Um solche Verluste zu erzielen, wird für jeden Übertrager ein magnetisches Kernmaterial mit einer hohen Permeabilität empfohlen. In diesem Beispiel wurde eine Permeabilität von 20.000 verwendet, obwohl im allgemeinen eine Permeabilität von mehr als 10.000 wünschenswert ist.
Zusätzlich zu den Übertragerkenngrößen sollte außerdem beachtet werden, welche verdrillte Doppelleitung in dem Kabel (40 von Fig. 1) an die Farbkomponenten angekoppelt wird, d. h. durch eine angemessene Wahl der an die Verbinder 31-33 angekoppelten Stifte (1-8) können Phasendifferenzen zwischen den Farbkomponenten minimiert werden.
Die vier unabgeschirmten verdrillten Doppelleitungen in einem standardmäßigen Kabel 40 enthalten vier verschiedene Verdrillungslängen, die jeweils eine verschiedene Phasenverzögerung aufweisen. Die besten Ergebnisse werden durch Bestimmung einer mittleren Phasenverzögerung für die vier an die Stifte (1-8) angekoppelten Doppelleitungen bei einer bestimmten Frequenz (z. B. 1 MHz) und Auswahl der an die Übertrager anzukoppelnden 3 Doppelleitungen, die eine um höchstens 3 Prozent von dem Mittelwert abweichende Phasenverzögerung aufweisen, erzielt. Durch die erfindungsgemäße Nichtbenutzung der Stifte 4 und 5 beim Adapter werden die Farbkomponenten daher an Doppelleitungen angekoppelt, die phasenverzögerungsmäßig am besten übereinstimmen. Somit werden Übertragungskenngrößen gegenüber Adaptern, die diese Anpassung von Farbkomponenten an verdrillte Doppelleitungen nicht berücksichtigen, verbessert.
Fachleuten werden vielfältige Modifikationen der Erfindung offensichtlich sein. Alle diese Varianten, die sich im wesentlichen auf die Lehren stützen, durch die die Erfindung den Stand der Technik verbessert hat, werden ordnungsgemäß als in den Schutzbereich der Erfindung fallend angesehen.

Claims

1. Vorrichtung (30) zum Anlegen separater Farbkomponenten eines Video-Basisbandsignals an separate verdrillte Doppelleitungen, mit folgendem:

einer Mehrzahl erster Ports (31-33), die jeweils so ausgelegt sind, daß sie an eine separate der Farbkomponenten ankoppeln, durch folgendes gekennzeichnet:

eine Mehrzahl von Übertragern (T&sub1;-T&sub3;), die jeweils elektrisch an einen entsprechenden Port angekoppelt sind, wobei jeder Übertrager bei Frequenzen von bis zu 50 MHz eine Gleichtaktunterdrückung von mehr als 40 dB aufweist; und

einen zweiten Port (34), der elektrisch an jeden Übertrager angekoppelt ist, wobei der besagte zweite Port Mittel zur elektrischen Verbindung jedes Übertragers mit einer separaten verdrillten Doppelleitung umfaßt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei jeder Übertrager eine bifilare Wicklungsanordnung aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei abgestrahlte Emissionen weniger als 32 dB u V/m betragen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Frequenzgang jedes Übertragers im Bereich von Gleichstrom bis 30 MHz innerhalb von ±0,5 dB liegt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei jeder Übertrager einen Magnetkern mit einer Permeabilität von mehr als 10.000 aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Mittel zur elektrischen Verbindung der Übertrager mit einer separaten verdrillten Doppelleitung eine modulare Buchse mit separaten, an jeden Übertrager angekoppelten Stiftpaaren und ein weiteres Stiftpaar umfaßt, das an keinen Übertrager angekoppelt ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die an den Übertrager angekoppelten Stifte an verdrillte Doppelleitungen angekoppelt sind, die aus einer Gruppe von verdrillten Doppelleitungen mit einer bestimmten mittleren Phasenverzögerung ausgewählt werden, wobei die ausgewählten verdrillten Doppelleitungen eine Abweichung der Phasenverzögerung vom Mittelwert von höchstens 3 Prozent aufweisen.