CN100481752C - 卫星广播接收用变频器和卫星广播接收系统 - Google Patents

卫星广播接收用变频器和卫星广播接收系统 Download PDF

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Abstract

本发明的卫星广播接收用变频器响应从调谐器输入的脉冲信号切换卫星时，为了减小该脉冲信号振幅的衰减，与分离提供给上述脉冲信号和调节器IC的直流电压的低通滤波器连接，设置由电感器和电容器组成的陷波电路，增大对通过信号输入输出端子的脉冲信号的阻抗。由此，避免控制电路等内部电路的误动作。

Description

卫星广播接收用变频器和卫星广播接收系统
发明领域
本发明涉及作为LNB(Low Noise Block downconverter；低噪声块降频变频器)实现的卫星广播接收用变频器的电路结构和使用它的卫星广播接收系统。
背景技术
LNB是安装在BS和CS天线前端的部件。LNB接收来自卫星的12GHz左右的微弱信号并在低噪声特性的放大器中放大，在混频电路中和本振信号混频并变换成1GHz左右的中频信号，输出到外部调谐器中。
图5示出了典型的现有技术LNB1的电气结构图。该LNB1是面向欧洲的LNB。从图中未示出的接收抛物面天线分别将水平极化波的接收信号输入到LNB1的端子t1中、将垂直极化波的接收信号输入到端子t2中。
接收信号在由后述控制电路ct1选择性激活的LNA(Low Noise Amp)a1·a2中被分别放大，通过公用的高频滤波器f输入到混频器m中。来自由上述控制电路ct1选择性激活的本地振荡器lol·lo2的本振信号输入到混频器m中。
混频器m将来自上述端子t1或t2的低频带信号与来自本地振荡器lo1的9.75GHz的本振信号混频，降频变换成950～1950MHz的中频信号。另一方面，混频器m将来自上述端子t1或t2的高频带信号与来自本地振荡器lo2的10.6GHz的本振信号混频，降频变换成1150～2150MHz的中频信号。
上述中频信号通过2级IF放大器a11·a12和耦合电容c1输出到信号输入输出端子t3。上述中频信号通过同轴电缆k从上述信号输入输出端子t3输入到外部调谐器tu中。
另一方面，电源用且极化波切换用直流电压和用于进行接收频带选择的控制信号通过上述同轴电缆k从上述调谐器tu输入到上述信号输入输出端子t3中。上述控制信号例如是最大振幅Vs＝0.8VP-P、频率f＝22kHz的脉冲信号，通过由电感器1和电容器c2构成的，用于截止上述中频信号的低通滤波器输入到上述控制电路ct1中。
上述控制电路ct1响应上述控制信号，选择性地激活上述本地振荡器lo1·lo2。上述直流电压通过上述低通滤波器输入到调节器ICrg和上述控制电路ct1中。调节器ICrg将输入的直流电压稳定成额定电压并作为电源提供给各电路。虽然图中未示出，但调节器ICrg在其输入输出端具有电容器，构成电源电路。通过在13V和18V之间切换输入的直流电压，上述控制电路ct1进行LNAa1和a2的切换。
以前，在上述结构的LNB1中，1个LNB连接1个调谐器，通常仅接收图象等服务。但是，多信道化带来了服务多样化，这种LNB1既可用1个LNB接收多个卫星，也可从1个LNB连接到多个调谐器，进行各种各样的组合。
这里，在用1个LNB接收多个卫星时卫星的选择和用LNB接收的多个极化波的选择中，按上述那样，利用从上述调谐器tu发送的脉冲信号，用设置在LNB1内的检波电路(包含在上述控制电路ct1中)进行切换的类型的LNB可广泛使用(例如，参考日本特许公报第29888844号(公开日1996年11月5日))。
这种类型的LNB中的，与信号输入输出端子t3上的脉冲信号频率相对应的阻抗为XL、与上述调谐器的脉冲信号频率相对应的阻抗为Xt、与LNB1和调谐器tu之间的同轴电缆k等传输线路的脉冲信号频率相对应的阻抗为Xc、从上述调谐器tu输出的脉冲信号的振幅为Wt，则上述信号输入输出端子t3上的脉冲信号振幅WL为：
WL＝Wt×XL÷(XL+Xc+Xt)。
通常，阻抗XL是几十欧姆，阻抗Xt是几欧姆。
因此，在插入切换装置3和分离装置4来构造卫星广播接收系统时，上式传输线路的阻抗Xc变大，其中切换装置3如图6所示在多个LNB1·l和调谐器tu之间切换来自LNB1·1的中频信号，分离装置4如图7所示将来自1个LNB1的中频信号分离到多个调谐器tu·tu中。另外，那种情况下，上述信号输入输出端子t3上的脉冲信号的振幅WL比上述脉冲检波电路的基准振幅值低，可能产生不能选择想要的图象信号等的误动作。
在不设置上述切换装置3和分离装置4的情况下，即使在图5所示的1个LNB1和1个调谐器tu直接连接的卫星广播接收系统中，在同轴电缆k特别长或脉冲信号的波形钝化、或者在粗劣产品等中调谐器tu的上述阻抗Xt高等不利条件下，也可能存在上述误动作，当设置上述切换装置3和分离装置4时，上述误动作的可能性更高。这时，即使LNB中没问题，也会成为用户要求的对象。
发明内容
本发明的目的是提供一种卫星广播接收用变频器和使用它的卫星广播接收系统，所述卫星广播接收用变频器响应从调谐器输入的控制信号进行接收动作，通过减小该控制信号振幅的衰减可避免内部电路的误动作。
为了实现上述目的，作为本发明的卫星广播接收用变频器，用在本发明的卫星广播接收用系统中的卫星广播接收用变频器，在放大通过天线接收的卫星广播信号后，变换成中频信号并输出到调谐器中，同时，进行响应从上述调谐器输入的控制信号的接收动作，其特征在于，具有增大与信号输入输出端子上的上述控制信号频率相对应的阻抗的高阻抗电路。
根据上述结构，在作为LNB实现的卫星广播接收用变频器中，与通过LNB的信号输入输出端子的上述控制信号频率相对应的阻抗为XL，与外部调谐器的控制信号频率相对应的阻抗为Xt，与LNB和调谐器之间的电缆等的控制信号频率相对应的阻抗为Xc，从调谐器发送的控制信号的振幅为Wt，通过LNB的信号输入输出端子的控制信号振幅WL为：
WL＝Wt×XL÷(XL+Xc+Xt)。
通常，阻抗XL是几十欧姆，阻抗Xt是几欧姆。
因此，如上所述，通过插入高阻抗电路充分增大阻抗XL，在LNB和调谐器之间插入切换多个LNB的输出信号的装置和将来自1个LNB的中频信号分离成多个的装置，即使上式的阻抗Xc增大，也能减小控制信号振幅的衰减，可使上述振幅WL和振幅Wt大致相等并提供给LNB内部的各电路，可避免上述各电路误动作的可能性。
特别地，在本发明的卫星广播接收用变频器中，通过截止上述中频信号，同时使来自上述调谐器的直流电压和控制信号通过的截止电路，输入上述控制信号的控制电路和与上述控制信号频率相对应的阻抗低的低阻抗电路连接于上述信号输入输出端子上，上述高阻抗电路最好设置在上述截止电路和上述低阻抗电路之间。
如上所述，在控制电路中，具有脉冲检波电路，所述脉冲检波电路利用从调谐器发送的脉冲信号进行由1个LNB接收多个卫星时的卫星选择和由LNB接收的多个极化波的选择等。在通过截止电路并与该控制电路一起连接到信号输入输出端子上的低阻抗电路中，当与通过信号输入输出端子的控制信号频率相对应的阻抗下降时，该脉冲检波电路误动作。
因此，在低阻抗电路和信号输入输出端子之间最好插入增大与信号输出端子上的上述控制信号频率相对应的阻抗的高阻抗电路。
由此，如上所述，在LNB和调谐器之间插入切换多个LNB的输出信号的装置和将来自1个LNB的中频信号分离成多个的装置，即使上式的阻抗Xc增大，也能减小控制信号振幅的衰减，可使上述振幅WL和振幅Wt大致相等并提供给控制电路，可避免上述控制电路误动作的可能性。
具体地说，本发明提供一种卫星广播接收用变频器，放大通过天线接收的卫星广播信号后变换成中频信号，并将所述中频信号输出到连接在信号输入输出端子上的调谐器，同时，将从所述调谐器输入的控制信号输入到连接于所述信号输入输出端子上的控制电路，进行响应控制信号的接收动作，通过截止电路而将所述控制电路和阻抗相对于所述控制信号的频率为低阻抗的低阻抗电路连接在所述信号输入输出端子上，其中，所述截止电路使所述中频信号截止，同时使来自所述调谐器的直流电压和控制信号通过；其特征在于，将增大与信号输入输出端子上的所述控制信号频率相对应的阻抗的高阻抗电路设置在所述截止电路和所述低阻抗电路之间。
本发明提供一种卫星广播接收系统，包括：多个卫星广播接收用变频器、该多个卫星广播接收用变频器的外部的1个调谐器，将所述多个卫星广播接收用变频器的输出信号切换并输入到所述调谐器的切换装置，其特征在于，所述多个卫星广播接收用变频器中的至少一个是本发明的卫星广播接收用变频器。
本发明提供一种卫星广播接收系统，包含：本发明的卫星广播接收用变频器；该卫星广播接收用变频器的外部的多个调谐器；以及将来自所述卫星广播接收用变频器的中频信号分离并提供给所述多个调谐器(TU)的分离装置。
通过以下的说明可清楚了解本发明的其它目的、特征和优点。本发明的好处可通过以下参考附图的说明中变得明白。
附图说明
图1是作为本发明第一实施例的卫星广播接收用变频器的LNB电气结构方框图。
图2是本发明第二实施例的LNB电气结构的方框图。
图3是本发明第三实施例的LNB电气结构的方框图。
图4是本发明第四实施例的LNB电气结构的方框图。
图5是典型的现有技术LNB的电气结构方框图。
图6示出了通过切换装置切换来自多个LNB的中频信号并输入到调谐器中的卫星广播接收系统的例子。
图7示出了通过分离装置分离来自1个LNB的中频信号并输入到多个调谐器中的卫星广播接收系统的例子。
具体实施方式
第一实施例
在本发明的第一实施例中，根据图1进行如下说明。
图1是本发明第一实施例的LNB11的电气结构方框图。从图中未示出的接收抛物面天线分别将水平极化波的接收信号输入到该LNB11的端子T1中，垂直极化波的接收信号输入到端子T2中。
上述接收信号在由后述控制电路CTL选择性激活的LNAA1·A2中被分别放大，通过公用的高频滤波器F输入到混频器M中。来自由上述控制电路CTL选择性激活的本地振荡器LO1·LO2的本振信号输入到混频器M中。
混频器M将来自上述端子T1或T2的低频带信号与来自本地振荡器LO1的9.75GHz的本振信号混频，降频变换成950～1950MHz的中频信号。另一方面，混频器M将来自上述端子T1或T2的高频带信号与来自本地振荡器LO2的10.6GHz的本振信号混频，降频变换成1150～2150MHz的中频信号。
在混频器M中降频变换出的中频信号通过2级IF放大器A11·A12和耦合电容C1输出到信号输入输出端子T3。上述中频信号通过同轴电缆K从上述信号输入输出端子T3输入到外部调谐器TU中。
另一方面，电源用且极化波切换用直流电压和选择接收频带用的控制信号通过上述同轴电缆K从上述调谐器TU输入到上述信号输入输出端子T3中。上述控制信号例如是最大振幅Vs＝0.8VP-P、频率f＝22kHz的脉冲信号，通过由电感器L1和电容器C2构成、用于截止上述中频信号的低通滤波器LF输入到上述控制电路CTL中。
上述控制电路CTL响应上述控制信号，选择性地激活上述本地振荡器LO1·LO2。上述直流电压通过上述低通滤波器LF输入到调节器ICRG和上述控制电路CTL中。调节器ICRG将输入的直流电压稳定成额定电压并作为电源提供给各电路。虽然图中未示出，但调节器ICRG在其输入输出端具有电容器，构成电源电路。通过在13V和18V之间切换输入的直流电压，上述控制电路CTL进行LNAa1和a2的切换。
应注意，在该LNB11中，为了增大与信号输入输出端子T3上的上述脉冲信号频率f相对应的阻抗，在截止上述中频信号的低通滤波器LF和与上述脉冲信号的频率f相对应的阻抗低的电源电路(低阻抗电路)之间，即，在低通滤波器LF和调节器ICRG的输入电容器之间，串联设置由电感器L2和电容器C3构成的并联谐振电路构成的陷波电路12。
根据以上构成，将上述陷波电路12的阻抗追加到主要由调节器ICRG的输入电容器确定的50Ω左右的现有技术的阻抗中，可将上式中与信号输入输出端子T3上的脉冲信号的频率f相对应的阻抗XL总计提高至1.8kΩ左右。
在低通滤波器LF和调节器ICRG的输入电容器之间设置陷波电路12，控制电路CTL和低通滤波器LF直接连接，因此，调节器ICRG的输入电容器给与控制电路CTL的输入端上的脉冲信号频率f相对应的阻抗带来的影响被降低，作为控制电路CRL的输入阻抗，可确保高输入阻抗。
因此，如上所述，作为在LNB11和调谐器TU之间插入切换上述图6所示多个LNB的输出信号的切换装置3和将来自上述图7所示的1个LNB的中频信号分离成多个的分离装置4的卫星广播接收系统的结果是，即使上式的传输线路的阻抗Xc变大，也可减小上述脉冲信号的振幅WL的衰减，使该振幅WL和调谐器TU的振幅Wt大致相等。因此，控制电路CTL内的脉冲检波电路等内部电路可避免误动作的可能性。
实施例2
在本发明的第二实施例中，根据图2作以下说明。为了便于说明，和实施例1中使用的具有相同性能的部件用相同的符号表示，说明从略。
图2是本发明实施例2的LNB21的电气结构方框图。该LNB21类似于上述LNB11。两者的区别在于，为了增大与信号输入输出端子T3上的上述脉冲信号频率f相对应的阻抗，在截止上述中频信号的低通滤器LF和调节器ICRG的输入电容器之间，与在LNB11中设置陷波电路12相对照，在LNB21中设置由串联设置的电感器L3和并联设置的电容器C4组成的低通滤波器22。
在如上结构的情况下，通过上述信号输入输出端子T3的阻抗XL可高达800Ω左右。
此时，在低通滤波器LF和调节器ICRG的输入电容器之间设置低通滤波器22，控制电路CTL和低通滤波器LF直接连接，因此，调节器ICRG的输入电容器给对控制电路CTL的输入端的脉冲信号频率f的阻抗带来的影响被降低，作为控制电路CTL的输入阻抗，可确保高输入阻抗。
实施例3
在本发明的实施例3中，基于图3进行如下说明。为了便于说明，和实施例1、2中使用的具有相同性能的部件用相同的符号表示，说明从略。
图3是本发明第三实施例的LNB31的电气结构方框图。该LNB31类似于上述LNB21。两者的区别在于，在LNB21中，由上述电感器L3和电容器C4构成的低通滤波器22仅是1级的，在LNB31中，在由上述电感器L3和电容器C4构成的低通滤波器22之后，设置由电感器L4和电容器C5组成的又一个低通滤波器22。
在如上结构的情况下，通过上述信号输入输出端子T3的阻抗XL可高达1.4kΩ左右。上述低通滤波器22可形成多级。
此时，在低通滤波器LF和调节器ICRG的输入电容器之间设置低通滤波器22·22，控制电路CTL和低通滤波器LF直接连接，因此，调节器ICRG的输入电容器给控制电路CTL输入端的脉冲信号频率f的阻抗带来的影响被降低，作为控制电路CTL的输入阻抗，可确保高输入阻抗。
实施例4
在本发明的第四实施例中，根据图4作以下说明。为了便于说明，和实施例1中使用的具有相同性能的部件用相同的标号表示，说明从略。
图4是本发明实施例4的LNB41的电气结构方框图。该LNB41类似于上述LNB11。两者的区别在于，为了增大对通过信号输入输出端子T3的上述脉冲信号频率f的阻抗，在截止上述中频信号的低通滤器LF和调节器ICRG的输入电容器之间，与在LNB11中设置陷波电路12相对照，在LNB41中设置利用晶体管TR的发射极跟随器电路42。
在上述发射极跟随器电路42中，由上述电感器L1和电容器C2构成的低通滤波器LF的输出提供给上述晶体管TR的集电极，同时通过偏压电阻R1·R2提供给基极，发射极的输出输入到上述控制电路CTL和调节器ICRG中。
在如上结构的情况下，通过上述信号输入输出端子T3的阻抗XL可高达300Ω左右。
此时，在低通滤波器LF和调节器ICRG的输入电容器之间设置发射极跟随器电路42，控制电路CTL和低通滤波器LF直接连接，因此，调节器ICRG的输入电容器给对控制电路CTL的输入端的脉冲信号频率f的阻抗带来的影响被降低，作为控制电路CTL的输入阻抗，可确保高输入阻抗。
如上所述，本发明的卫星广播接收用变频器是这样的构成：在作为LNB实现的卫星广播接收用变频器中，为了增大与来自LNB的信号输入输出端子上的调谐器的控制信号频率相对应的阻抗，而包含高阻抗电路。
由此，在LNB和调谐器之间插入切换多个LNB的输出信号的装置和将来自1个LNB的中频信号分离成多个的装置，即使传输线路的阻抗变大，也可减小控制信号振幅的衰减，避免内部电路误动作的可能性。
特别地，在本发明的卫星广播接收用变频器中，通过截止上述中频信号、使来自上述调谐器的直流电压和控制信号通过的截止电路，将输入上述控制信号的控制电路和对上述控制信号频率的阻抗低的低阻抗电路连接于上述信号输入输出端子上，上述高阻抗电路最好设置在上述截止电路和上述低阻抗电路之间。
如上所述，在控制电路中，具有脉冲检波电路，所述脉冲检波电路利用从调谐器发送的脉冲信号进行通过1个LNB接收多个卫星时的卫星选择和通过LNB接收的多个极化波的选择等。在和该控制电路一起连接到信号输入输出端子上的低阻抗电路(调节器IC)中，在对通过信号输入输出端子的控制信号频率的阻抗下降时，该脉冲检波电路误动作。
因此，在低阻抗电路和信号输入输出端子之间最好插入增大对通过信号输出端子的上述控制信号频率的阻抗的高阻抗XL电路。由此，如上所述，在LNB和调谐器之间插入切换多个LNB的输出信号的装置和将来自1个LNB的中频信号分离成多个的装置，即使上式的阻抗Xc增大，也能减小控制信号振幅的衰减，可使上述振幅WL和振幅Wt大致相等并提供给控制电路，可避免上述控制电路误动作的可能性。
上述高阻抗电路可作为设置在上述截止电路和上述低阻抗电路之间的陷波电路。
因此，和目前由输入直流电压给LNB内部的各电路供电的调节器IC的输入电容器决定的50Ω左右相比，对上述通过LNB的信号输入输出端子的上述控制信号频率的阻抗XL可高达1.8kΩ左右。
上述高阻抗电路设置在上述截止电路和上述低阻抗电路之间，可作为比上述控制信号频率低的截止频率的低通滤波器。
由此，通过上述信号输入输出端子的阻抗XL可高达800Ω左右。
上述低通滤波器可形成多级，例如在2级结构中，通过上述信号输入输出端子的阻抗XL可高达1.4kΩ左右。
上述高阻抗电路设置在上述截止电路和上述低阻抗电路之间，可作为使用晶体管的射极跟随器电路。
由此，通过上述信号输入输出端子的阻抗XL可高达300Ω左右。
本发明的卫星广播接收用变频器设有可在使用多个该变频器共用的调谐器之间切换该多个变频器的输出信号的切换装置，或也可以设置将来自一个该变频器的中频信号分离个多个调谐器的分离装置。
本发明的卫星广播接收用系统包含多个卫星广播接收用变频器、1个调谐器，将上述多个卫星广播接收用变频器的输出信号切换并输入到上述1个调谐器中的切换装置，上述多个卫星广播接收用变频器在放大通过天线接收的卫星广播信号后变换成中频信号并输出到上述1个调谐器中，同时响应从上述调谐器输入的控制信号的接收动作，而且至少一个上述多个卫星广播接收用变频器包含增大对通过信号输入输出端子的上述控制信号频率的阻抗的高阻抗电路。
本发明的卫星广播接收系统包含1个卫星广播接收用变频器、多个调谐器、将来自上述1个卫星广播接收用变频器的中频信号分离并提供给上述多个调谐器的分离装置，上述1个卫星广播接收用变频器在放大通过天线接收的卫星广播信号后变换成中频信号，通过上述分离装置输入到上述多个调谐器中任何一个调谐器中，同时响应从上述多个调谐器中任何一个调谐器输入的控制信号的接收动作，而且上述1个卫星广播接收用变频器包含增大对通过信号输入输出端子的上述控制信号频率的阻抗的高阻抗电路。
由此，通过上述切换装置和分离装置，由于上式中的卫星广播接收用变频器(LNB)和调谐器之间的电缆等阻抗Xc变大，因此，通过上述高阻抗电路增大通过上述LNB的信号输入输出端子的阻抗XL，避免了上述误动作的可能性，可体现很好的效果。
尽管用具体实施例描述了本发明，但这些具体实施例不限定本发明或对本发明作出狭义的解释，可以在本发明的精神和权利要求记载的范围内对本发明进行各种修改和变形。

Claims (8)

1.一种卫星广播接收用变频器，放大通过天线接收的卫星广播信号后变换成中频信号，并将所述中频信号输出到连接在信号输入输出端子(T3)上的调谐器(TU)，同时，将从所述调谐器(TU)输入的控制信号输入到连接于所述信号输入输出端子上的控制电路(CTL)，进行响应控制信号的接收动作，
通过截止电路(LF)而将所述控制电路(CTL)和阻抗相对于所述控制信号的频率为低阻抗的低阻抗电路(RG)连接在所述信号输入输出端子(T3)上，其中，所述截止电路使所述中频信号截止，同时使来自所述调谐器(TU)的直流电压和控制信号通过；
其特征在于，将增大与信号输入输出端子(T3)上的所述控制信号频率相对应的阻抗的高阻抗电路(12，22，32，42)设置在所述截止电路(LF)和所述低阻抗电路(RG)之间。
2.根据权利要求1所述的卫星广播接收用变频器(11)，其特征在于，所述高阻抗电路是设置在所述截止电路(LF)和所述低阻抗电路(RG)之间的陷波电路(12)。
3.根据权利要求1所述的卫星广播接收用变频器(21)，其特征在于，所述高阻抗电路是设置在所述截止电路(LF)和所述低阻抗电路(RG)之间的、具有比所述控制信号频率低的截止频率的1级低通滤波器(22)。
4.根据权利要求1所述的卫星广播接收用变频器(31)，其特征在于，所述高阻抗电路是各个串联设置在所述截止电路(LF)和所述低阻抗电路(RG)之间的、具有比所述控制信号频率低的截止频率的多级低通滤波器(22)。
5.根据权利要求1所述的卫星广播接收用变频器(41)，其特征在于，所述高阻抗电路是设置在所述截止电路(LF)和所述低阻抗电路(RG)之间的、使用晶体管(TR)的发射极跟随器电路(42)。
6.根据权利要求1所述的卫星广播接收用变频器，其特征在于，所述低阻抗电路是将从所述调谐器(TU)输入的直流电压稳定成额定电压并作为电源提供给所述高阻抗电路(12，22，32，42)、所述截止电路(LF)的电源电路(RG)。
7.一种卫星广播接收系统，包括：多个卫星广播接收用变频器、该多个卫星广播接收用变频器的外部的1个调谐器(TU)，将所述多个卫星广播接收用变频器的输出信号切换并输入到所述调谐器(TU)的切换装置(3)，其特征在于，所述多个卫星广播接收用变频器中的至少一个是权利要求1至6任何一项所述的卫星广播接收用变频器。
8.一种卫星广播接收系统，其特征在于，包含：
权利要求1至6任何一项所述的卫星广播接收用变频器；
该卫星广播接收用变频器的外部的多个调谐器(TU)；以及
将来自所述卫星广播接收用变频器(1)的中频信号分离并提供给所述多个调谐器(TU)的分离装置(4)。
CNB021428034A 2001-07-26 2002-07-26 卫星广播接收用变频器和卫星广播接收系统 Expired - Fee Related CN100481752C (zh)

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