CN103311667B - 一种单同轴电缆同时传输双极化信号的新型车船用卫星电视天线 - Google Patents

一种单同轴电缆同时传输双极化信号的新型车船用卫星电视天线 Download PDF

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本发明公开了一种单同轴电缆同时传输双极化信号的新型车船用卫星电视天线，包括天线单元和天线控制单元，所述的天线单元和天线控制单元通过单根同轴电缆连接，所述的天线单元包括主控制板，连接于主控制板上的双极化同时工作的低噪声下降频器、控制电机、传感器和导电滑环，所述的单根同轴电缆一端连接于导电滑环上，另一端连接于天线控制单元上。本发明具有设计合理，能通过单同轴电缆同时传输双极化信号，实现多用户互不干扰地接收不同极化的信号，且多路输出天线方位能连续旋转的特点。

Description

一种单同轴电缆同时传输双极化信号的新型车船用卫星电视天线
技术领域
本发明涉及一种卫星天线控制领域，尤其是一种单同轴电缆同时传输双极化信号的新型车船用卫星电视天线。
背景技术
    现有的单同轴电缆连接车船载卫星电视天线虽也采用了射频导电滑环但不能同时传输两个极化的信号，只能通过天线控制单元进行切换自动选择一个信号，这样的方案对于有多个终端的用户（特别是大型船舶）来说就存在先择干扰，无法实现多用户互不干扰地接收不同极化的信号；另有一种技术采用多路输出的绕线方式，能解决多用户互不干扰地接收不同极化的信号的问题，但存在方位不能连续转向（只能转最多720度）及天线与室内控制单元间需多条电缆连接的问题（施工不便）。
发明内容
本发明的目的是提供一种单同轴电缆同时传输双极化信号的新型车船用卫星电视天线。
本发明解决的是现有多路输出天线方位不能连续旋转而且不能同时传输两个极化的信号的问题。
本发明解决技术问题所采用的技方案是：包括天线单元和天线控制单元，所述的天线单元和天线控制单元通过单根同轴电缆连接，所述的天线单元包括主控制板，连接于主控制板上的双极化同时工作的低噪声下降频器、控制电机、传感器和导电滑环，所述的单根同轴电缆一端连接于导电滑环上，另一端连接于天线控制单元上。
所述的双极化同时工作的低噪声下降频器包括信号处理模块和信号混合模块，所述的信号处理模块包括垂直极化探针和水平极化探针，所述的垂直极化探针和水平极化探针分别与第一低噪放大器和第二低噪放大器连接，所述的第一低噪放大器和第二低噪放大器同时连接于极化控制电路上，所述的极化控制电路又分别与第一混频器和第二混频器连接，所述的第一混频器和第二混频器分别与第一本振信号源、第一带通滤波器和第二本振信号源、第二带通滤波器连接，所述的第一带通滤波器和第二带通滤波器分别与第三低噪放大器和第四低噪放大器连接，所述的第三低噪放大器和第四低噪放大器同时连接于信号混合模块上。
所述的第一本振信号源的频率大于第二本振信号源的频率。
一种单同轴电缆同时传输双极化信号的新型车船用卫星电视天线的信号传输方式，包括天线单元和天线控制单元，所述的天线单元和天线控制单元通过单根同轴电缆连接传输，所述天线单元接收到信号后，并通过双极化同时工作的低噪声下降频器处理成双极化信号，所述的单根同轴电缆用于同时传输处理后的双极化信号，即天线单元出来的双极化信号只要通过单根同轴电缆就能同时传输给天线控制单元进行后续的信号处理。
所述的双极化同时工作的低噪声下降频器包括信号处理模块和信号混合模块，所述的信号处理模块包括垂直极化探针和水平极化探针，所述的垂直极化探针和水平极化探针接收到信号后分别通过第一低噪放大器和第二低噪放大器耦合放大，放大后的信号经极化控制电路将信号Sg1和Sg2分别传输到第一混频器和第二混频器，所述的信号Sg1和Sg2分别在第一混频器和第二混频器内分别与第一本振信号源和第二本振信号源进行混频，混频后的信号分别通过第一带通滤波器和第二带通滤波器输出，第一带通滤波器和第二带通滤波器输出的信号分别通过第三低噪放大器和第四低噪放大器放大，放大后的信号Sg3和Sg4同时输入到信号混合模块上进行信号混合，混合后的信号即为双极化信号，该双极化信号就能通过单根同轴电缆同时传输，所述的双极化信号通过单根同轴电缆同时传输到天线控制单元上后，信号经放大器放大后输出。
所述的信号经放大器放大后直接输出，供接收机接收；或者所述的信号经放大器放大后通过第三带通滤波器处理后输出，供接收机接收；或者所述的信号经放大器放大后通过第三混频器与第三本振信号源混频后再通过第四带通滤波器处理后输出，供接收机接收。
所述的信号混合模块内置或外置于天线单元上。
所述的主控制板包括CPU，连接于CPU上面的调制解调器、供电电路、调谐器、传感器、控制电机和双极化同时工作的低噪声下降频器。
所述的控制电机包括方位控制电机、仰角控制电机、横滚控制电机和极化控制电机。
所述的天线控制单元包括CPU，连接于CPU上的显示屏、按钮、调制解调器和通讯连接端口，所述的天线控制单元上连接有卫星信号切换开关。
本发明的有益效果是：设计合理，能通过单同轴电缆同时传输双极化信号，实现多用户互不干扰地接收不同极化的信号，且多路输出天线方位能连续旋转。
附图说明
图1为本发明双极化同时工作的低噪声下降频器的框图。
图2为本发明的结构框图。
图3为本发明实施例的Sg3和Sg4的频率范围图。
图4为本发明天线主控制板的框图。
图5为本发明天线控制单元的框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图所示，包括天线单元和天线控制单元20，所述的天线单元和天线控制单元20通过单根同轴电缆21连接，所述的天线单元包括主控制板23，连接于主控制板23上的双极化同时工作的低噪声下降频器25、控制电机、传感器24和导电滑环22，所述的单根同轴电缆21一端连接于导电滑环22上，另一端连接于天线控制单元20上。
所述的双极化同时工作的低噪声下降频器25包括信号处理模块和信号混合模块7，所述的信号处理模块包括垂直极化探针1和水平极化探针14，所述的垂直极化探针1和水平极化探针14分别与第一低噪放大器2和第二低噪放大器13连接，所述的第一低噪放大器2和第二低噪放大器13同时连接于极化控制电路3上，所述的极化控制电路3又分别与第一混频器4和第二混频器12连接，所述的第一混频器4和第二混频器12分别与第一本振信号源9、第一带通滤波器5和第二本振信号源11、第二带通滤波器10连接，所述的第一带通滤波器5和第二带通滤波器10分别与第三低噪放大器6和第四低噪放大器8连接，所述的第三低噪放大器6和第四低噪放大器8同时连接于信号混合模块7上。
所述的第一本振信号源9的频率大于第二本振信号源11的频率。
一种单同轴电缆同时传输双极化信号的新型车船用卫星电视天线的信号传输方式，包括天线单元和天线控制单元20，所述的天线单元和天线控制单元20通过单根同轴电缆21连接传输，所述天线单元接收到信号后，并通过双极化同时工作的低噪声下降频器25处理成双极化信号，所述的单根同轴电缆21用于同时传输处理后的双极化信号，即天线单元出来的双极化信号只要通过单根同轴电缆21就能同时传输给天线控制单元20进行后续的信号处理。
所述的双极化同时工作的低噪声下降频器25包括信号处理模块和信号混合模块7，所述的信号处理模块包括垂直极化探针1和水平极化探针14，所述的垂直极化探针1和水平极化探针14接收到信号后分别通过第一低噪放大器2和第二低噪放大器13耦合放大，放大后的信号经极化控制电路3将信号Sg1和Sg2分别传输到第一混频器4和第二混频器12，所述的信号Sg1和Sg2分别在第一混频器4和第二混频器12内分别与第一本振信号源9和第二本振信号源11进行混频，混频后的信号分别通过第一带通滤波器5和第二带通滤波器10输出，第一带通滤波器5和第二带通滤波器10输出的信号分别通过第三低噪放大器6和第四低噪放大器8放大，放大后的信号Sg3和Sg4同时输入到信号混合模块7上进行信号混合，混合后的信号即为双极化信号，该双极化信号就能通过单根同轴电缆21同时传输，所述的双极化信号通过单根同轴电缆21同时传输到天线控制单元20上后，信号经放大器35放大后输出。
如图3所示：本实施例中经天线面收集到的卫星信号经极化探针耦合并放大，放大后的信号经极化控制电路3将信号Sg1和Sg2分别传输到第一混频器4和第二混频器12，所述的信号Sg1和Sg2分别在第一混频器4和第二混频器12内分别与第一本振信号源9的频率f1和第二本振信号源11的频率f2进行混频，第一混频器4的输出信号经过第一带通滤波器5后输出信号频率为Sg1-f1，该Sg1-f1的信号频率经第三低噪放大器6放大后得到信号Sg3; 第二混频器12的输出信号经过第二带通滤波器10后输出信号频率为Sg2-f2，该Sg2-f2的信号频率经第四低噪放大器8放大后得到信号Sg4;
      在图3所示中f1的频率比f2的频率高约500MHz,为避免50MHz的频率间隔，预留相互干扰，因此假设Sg3输出950~1450MHz的信号，则Sg4输出Sg3+500+50MHz的信号，即1500 ~ 2000MHz。
所述的信号经放大器35放大后直接输出，供接收机接收；或者所述的信号经放大器35放大后通过第三带通滤波器36处理后输出，供接收机接收；或者所述的信号经放大器35放大后通过第三混频器37与第三本振信号源38混频后再通过第四带通滤波器39处理后输出，供接收机接收。
本实施例中：如图5所示，来自天线的信号经RF1输入放大后分为三路，一路直接由RF_A接口输出，供接收机接收；另一路经第三带通滤波器36后由RF_L输出，供接收机接收；最后一路经第三混频器37与第三本振信号源38混频，再经第四带通滤波器39后经RF_H输出，供接收机接收。
RF1输入的信号为双极化经频谱搬移后的的混合信号即950~2000MHz；
RF_A输出的信号为RF1的直通信号同样为双极化经频谱搬移后的的混合信号即950~2000MHz；
RF_L输出的信号是将RF1的信号经过第三带通滤波器滤波后的信号。第三带通滤波器的通带范围为950~1450MHz,因此RF_L输出的为原垂直极化的信号（参见图1）；
RF_H输出的信号是将RF1的信号经过第三混频器37与第三本振信号源38混频、第四带通滤波器39滤波后的信号，其中第三本振信号源38的本振频率为550MHz，第四带通滤波器39的通带范围也为950~1450MHz,因此第三混频器37输出的信号包函了(1500~2000MHz)-550MHz 的信号，同时也包函了(950~1450MHz)-550MHz 的信号，此信号经第四带通滤波器39滤波后取出了(1500~2000MHz)-550MHz， 即950~1450MHz,的信号。此信号即为双极化信号混合前的水平极化信号，从而实现了将混合极化信号重新分离输出。
所述的信号混合模块7内置或外置于天线单元上。
所述的主控制板包括CPU27，连接于CPU27上面的调制解调器26、供电电路28、调谐器29、传感器24、控制电机和双极化同时工作的低噪声下降频器25。
所述的控制电机包括方位控制电机15、仰角控制电机16、横滚控制电机17和极化控制电机18。
所述的天线控制单元20包括CPU31，连接于CPU31上的显示屏30、按钮33、调制解调器32和通讯连接端口34，所述的天线控制单元20上连接有卫星信号切换开关19。

Claims (8)

1.一种单同轴电缆同时传输双极化信号的新型车船用卫星电视天线的信号传输方法，包括天线单元和天线控制单元，其特征在于所述的天线单元和天线控制单元通过单根同轴电缆连接传输，所述天线单元接收到信号后，并通过双极化同时工作的低噪声下降频器处理成双极化信号，所述的单根同轴电缆用于同时传输处理后的双极化信号，即天线单元出来的双极化信号只要通过单根同轴电缆就能同时传输给天线控制单元进行后续的信号处理；所述的双极化同时工作的低噪声下降频器包括信号处理模块和信号混合模块，所述的信号处理模块包括垂直极化探针和水平极化探针，所述的垂直极化探针和水平极化探针接收到信号后分别通过第一低噪放大器和第二低噪放大器耦合放大，放大后的信号经极化控制电路将信号Sg1和Sg2分别传输到第一混频器和第二混频器，所述的信号Sg1和Sg2分别在第一混频器和第二混频器内分别与第一本振信号源和第二本振信号源进行混频，混频后的信号分别通过第一带通滤波器和第二带通滤波器输出，第一带通滤波器和第二带通滤波器输出的信号分别通过第三低噪放大器和第四低噪放大器放大，放大后的信号Sg3和Sg4同时输入到信号混合模块上进行信号混合，混合后的信号即为双极化信号，该双极化信号就能通过单根同轴电缆同时传输，所述的双极化信号通过单根同轴电缆同时传输到天线控制单元上后，信号经放大器放大后输出；所述的信号经放大器放大后直接输出，供接收机接收；或者所述的信号经放大器放大后通过第三带通滤波器处理后输出，供接收机接收；或者所述的信号经放大器放大后通过第三混频器与第三本振信号源混频后再通过第四带通滤波器处理后输出，供接收机接收。
2.用于权利要求1所述的一种单同轴电缆同时传输双极化信号的新型车船用卫星电视天线，包括天线单元和天线控制单元，其特征在于所述的天线单元和天线控制单元通过单根同轴电缆连接，所述的天线单元包括主控制板，连接于主控制板上的双极化同时工作的低噪声下降频器、控制电机、传感器和导电滑环，所述的单根同轴电缆一端连接于导电滑环上，另一端连接于天线控制单元上。
3.根据权利要求2所述的一种单同轴电缆同时传输双极化信号的新型车船用卫星电视天线，其特征在于所述的双极化同时工作的低噪声下降频器包括信号处理模块和信号混合模块，所述的信号处理模块包括垂直极化探针和水平极化探针，所述的垂直极化探针和水平极化探针分别与第一低噪放大器和第二低噪放大器连接，所述的第一低噪放大器和第二低噪放大器同时连接于极化控制电路上，所述的极化控制电路又分别与第一混频器和第二混频器连接，所述的第一混频器和第二混频器分别与第一本振信号源、第一带通滤波器和第二本振信号源、第二带通滤波器连接，所述的第一带通滤波器和第二带通滤波器分别与第三低噪放大器和第四低噪放大器连接，所述的第三低噪放大器和第四低噪放大器同时连接于信号混合模块上。
4.根据权利要求3所述的一种单同轴电缆同时传输双极化信号的新型车船用卫星电视天线，其特征在于所述的第一本振信号源的频率大于第二本振信号源的频率。
5.根据权利要求2所述的一种单同轴电缆同时传输双极化信号的新型车船用卫星电视天线，其特征在于所述的信号混合模块内置或外置于天线单元上。
6.根据权利要求2所述的一种单同轴电缆同时传输双极化信号的新型车船用卫星电视天线，其特征在于所述的主控制板包括CPU，连接于CPU上面的调制解调器、供电电路、调谐器、传感器、控制电机和双极化同时工作的低噪声下降频器。
7.根据权利要求2所述的一种单同轴电缆同时传输双极化信号的新型车船用卫星电视天线，其特征在于所述的控制电机包括方位控制电机、仰角控制电机、横滚控制电机和极化控制电机。
8.根据权利要求2所述的一种单同轴电缆同时传输双极化信号的新型车船用卫星电视天线，其特征在于所述的天线控制单元包括CPU，连接于CPU上的显示屏、按钮、调制解调器和通讯连接端口，所述的天线控制单元上连接有卫星信号切换开关。
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