CN1047490C - 给多个用户设备分配电视信号的系统 - Google Patents

Abstract

分配网络(67、68)包含象卫星信号源一样多的电缆，并且地面电视信号通过多端耦合器(66)加到这些电缆的每一根中所具有的卫星电视信号上。用户中的每一组有一个分路单元(70、71、72)，通过分配网络的电缆，这个分路单元被联接，并且分配网络连接每条电缆到开关单元(85至92)的多个输入端中的一个，开关单元在它们的附近有多个输出端。对于每一个输出，开关单元选择作为控制信号值的一种功能加到该输出端。

Description

给多个用户设备分配电视信号的系统

本发明涉及的系统用以分配电视信号给多个用户装置，该系统包含：

一种用于多个不同卫星电视信号源的组合部件，

一个地面电视信号源，

至少一个基于信号源的部件，而服务于用户的电缆分配网络，

至少一个分支单元，它被分配给一组用户设备并且具有每一个耦合到该组用户中一个设备的多个输出端，耦合到分配网络中一个电缆的多个输入端，以及开关装置，它的数量等于其输出的数目，每一个开关装置指定这些输出中的一个用以选择分支单元的输出的一个，并且连接到相关的输出端，这种选择是通过由对应用户装置所接收的诸如控制信号的一种功能所完成的。

这样一个系统被应用于公共天线的一组用户，例如在一个大楼中有多个单元。众所公知的如“MATV”的系统是本领域的技术人员公知的。

通常的MATV系统授权用户通过调谐以便选择一些广播中的一个或其他的载频。基于频率的范围在950MHZ和1750MHZ之间。例如在通过变频器装置接收来自卫星的信号(低噪声变频器或室外单元)，它提供这个频率范围内的信号，具有的频道大约有30MHZ带度，它能区分24个不同的频道。虽然，这个数目是不够的，因为考虑到例如“Astra”卫星部件已经具有超过24个频道。

德国的实用新型DE-U-9108899(Mikroelek-tronikNeuhaus GmbH)描述了使用对应于来自同一个卫星的两个极化的H和V信号源(水平和垂直极化)、并服务多个用户的系统，它还包括两电缆的分配网络，具有两输入的分支单元(一个用于极化)，每一个单元选择作为由接收机接收的一个控制电压值的功能的两个输入中的一个。这个文件仅描述了两种极化的情况而没有建议用于这种情形的任何装置，例如，它用于接收多个卫星。

本发明的目的在于提供一种系统，它的构造格式适于服务大量的用户，这是基于大量的信号源并努力减少设备的投入和材料的经济使用，所有这些具有通常专业安装技术的最小的变化。它还描述设备的能力，当用户和信号源数量增加时，不需太多的改进就可得以改善。每个用户可以独立于其他的用户选择一个信号源。

为了实现本发明，在将电视信号分配给多个用户设备的系统中，它包括：

一个用于多个分离的卫星电视信号源和一个地面电视信号源的组合部件，

具有借助于信号源部件来的分配信号服务于用户的多个电缆的电缆分配网络，

至少一个分支单元，它被分配给一组用户设备，它具有多个输出，每一个输出耦合到其中一个所述用户设备，并有多个输入端，每一个输入端耦合到分配网络的一个电缆上，所述分支单元包括多个开关装置，其数目等于所述输出端的数目，每一个开关装置分派给输出端中的一个输出端，用以将其中一个输入端连接到所指定的输出端，作为由对应用户设备接收的控制信号的功能，对每个所说的装置都进行这种选择，该系统包括多于两个的分离的卫星电视信号源，分配电缆的数目等于分离的卫星电视信号源的数目，且系统配备有多端耦合器，给每个电缆提供将来自地面电视信号源和其中一个卫星电视信号源的信号耦合形成的信号，所述分支单元是由一个分路单元和至少一个开关单元构成，所述分路单元配备有若干输入端和至少一组数目和输入端一样多的输出端，所述若干输入端准备接分配网络的每一个电缆，分路单元有一个信号功率分接施加装置供从各输入端永久分接信号功率的一部分并将其加到相应的输出端，开关单元的输入端配备得和分路单元的输出端一样多，这些输入端准备接分路单元的一个输出端，开关单元还配备有至少一个输出端，准备通过电缆接其中一个所述用户设备，开关单元包括所述有要求时将其输入端接其输出端的开关装置。

在这种系统中，分路单元的类型随用户设备的数量而变化(输出端数目的变化)，相反，有一种单一开关单元型号(最好包含一些基本开关)，其中只有这些开关的数目能变化。这些开关是可以信赖的最精密的开关，本发明的系统的优点就在于它允许大量低成本地生产。

在一个优选的实施例中，一个分路单元具有两组输出和/或分路单元的联接装置用来联接四个电缆。

一个开关单元最好是有四个输出(并且还有四个开关)。

该分路单元具有平行六面体的形状并被提供N个电缆，最好是在两个相对的侧面的每一个上有N个输出接头，并且在位于两个有接头的侧面间的两个相对的侧面上没有接头。

这将有可能并排耦合两个分路单元而不涉及一个接头，两个耦合的分路单元可以在相同的一面上具有它所有的输出端。

构成本发明系统的一个单元部件最好具有两种类型的开关单元，它们具有平行六面体的形状，第一种类型在相同的侧面上有N个对应分路单元的输出接头，而第二类包括两倍的N个输入接头，它位于相同的侧面上，并对应两个并排安置的并联电路单元的输出接头。

这样就可能容易将一个单个的开关单元接到第二种类型的两个分路单元的一个部件上。

为了选择两种信号源中的一个，很明显要使用两个控制电压，不过，当一个人希望通过提供仅两个控制电压的现存器材装置来选择多于两个信号源，这还是个问题。

为了解决这个问题，本系统包含至少一个设备，它是为拥有一个卫星解码器(或室内单元)的用户而提供的，卫星信号解调器能将直流控制电压加到用于控制选择的这个输入端。通过一个外部设备，选择两个信号中的一个，它具有控制抛物天线的磁极化器的控制电流输出，一个连接和控制单元最好是在开关单元的输出端和卫星解码器的电视信号输入端间的电缆中，而且还连接到卫星解码器的控制电流输出端，这个连接单元包含在耦合到开关单元输出的部分电缆和耦合到卫星解码器的电视信号部分间的连接装置，使得他们在电视频段中进行通讯，并且他们被DC(直流)分离，象低频一样，而且一个可调节控制信号发生器加一个特定的控制信号到耦合到开关单元输出的部分电缆上，这个控制信号是由卫星解码器加的直流电压的值到它的电视信号输入以及卫星解码器的控制电流值的函数所确定的。

参照随后描述的实施例来解释本发明的这些和其他的方案将显而易见。

图1是服务于8个用户的本发明的小系统的示意图，其中用户设备未示出。

图2是服务于52个用户的中等规模系统的示意图，其中用户设备未示出。

图3图示了用户设备。

图4是包含有一个分路单元和两个开关单元的部件的透视图。

图1中示出了服务8个用户设备的电视信号电缆分配系统的方框图。它有诸如SA,SB,SC,SD,ST几个信号源。信号源ST例如是一个天线或者是一组天线用以接收地面的广播，在其周围有几个放大器用来改善信/噪比。信号源SA,SB,SC和SD使用抛物面天线接收卫星广播，它附有对应的接收机端和转换器(低噪声转换器LNC)，它们被用于降低信号的频率，即转换到上述的950-1750MHZ频段。在相关的实施例中，ST信号源接收地面广播，该信号源通过电缆T提供在40至860MHZ频率范围内的信号。这里有四个卫星广播信号源，通过A、B、C、D电缆提供在950至1750MHZ频率范围内的信号。这些信号源都紧靠在一起，例如在建筑物顶上。

这个系统还有多端耦合器65，在A,B,C,D,T处连接的信号源的信号加于耦合器，在它的4个输出连接处64的每一个，这个耦合器分别提供来自连接处A和T的耦合信号，来自连接处B和T的耦合信号，来自连接处C和T的耦合信号和来自连接处D和T的耦合信号。这些信号可以放大。信号源的部件因而有4个输出，随后的分配网络部件包括4个电缆，也就是电缆数和卫星信号源数一样多。

接近用户，分配网络的电缆连接到分路单元69。本领域普通技术人员熟悉的分路单元包含在连接线处永远提取一部分信号的功率并加到一个特别的阻抗输出端的装置。分路单元69有多种形式；它包括有4个基本分路器，它们的输出通过联接线57和58连接，每个有4个同轴接头输入到每个有4个输入接头的开关单元61和62，这些开关单元的每个输出接头依次连接到用户设备中的一个，这是通过电缆1(或2,3……8)实现的，这以后称之为“用户电缆”。在这种情形，一组8个设备的用户设备分成两个子组，每个子组是4个用户设备，两个子组中的每一个分别通过开关单元61和62提供服务。

每个开关单元具有这样的装置(未示出)，本技术领域的普通技术人员能很容易制造可编程(电子或机械的)开关，以便从它的4个输入中选择一个并且连接它到它的4个输出中的一个(1-4或5-8)，作为一种控制信号数值的功能。而且这是对4个输出的每一个。由于它们的频率有很大差别。加到1至8用户电缆的每一个的控制信号很容易从相关的电视信号分离。这种控制电压，例如是一个直流电压，也可能叠加了一个低频电压。

该种电视信号电缆分配系统，如图2所示有52个用户设备，它包括几个电视信号源和多个耦合器，类似图1所示系统，基于这种理由，这些单元不再图示了。

多端耦合器的四个输入A+T,B+T,C+T,D+T连接到靠近信号源部件的两路分配器66的4个输入端。这个分配器部件将来自一路电缆的信号分配给两路电缆。图1中的四路电缆64因此由两个四路电缆代替；这里有两个分配网络67,68。

多个分路单元70,71到73,它们中的每一个分配给一组用户设备，并且提供给每个分配网络。分路单元70到73的每一个服务于八个一组的设备，并且和每个单元有四个输出的两个开关单元相结合，开关单元85和86服务于设备1至8，开关单元87到92服务于装置29至52。这些设备的安排相对于设备37至52的地方是对称的，但为了简便图中没有示出这些设备。

图3所示的用户设备包括：

一个电视装置74，

有一个卫星电视信号输入端的卫星解码器84，

一个控制和联接单元75，

通过用户电缆(未示出)连接到一个开关单元的一个输入端的分配器79，以后参照图2描述(参照标数61和65)。这个分配器包括公知的分离滤波器，根据提供给电视设备74和解码器84的频率(也就是分别是40-820MHZ和950-1750MHZ频段)进行分离。它也至少传输低频直流给解码器84。通过解码器84解码的信号通过外部电视连接线80以基带形式加给电视设备74。

卫星电视信号解码器的输入通过连接电缆81连接到单元75。这个连接可以用很短的电缆，因为单元75被安排，例如在解码器84的后面或者至少在它的周围。甚至可以在单元75上使用一个接头直接将其插入解码器84(单元75是既小又轻)。通过电缆76将单元75连接到分配器79。实际上，控制和连接单元用电缆插入于开关单元(61,62，图2)的输出和卫星解码器的电视信号输入之间。通过电缆77电视装置连接到分配器79。通过插头该电缆可以连接好，为了简化的目的，图中未有示出。

单元75包括用于AC通讯(至少在9550-1750MHZ波段)的连接装置，这是通过串连安置一个电容于带插头的电缆76的部分或连接到该解码器的电缆81的部分间，作为用户的选择功能，大部分商业市场上可购得的解码器能在它们的输入接头(81处)产生14或18伏直流电压用以选择两种极化中的一个。某些商业上可购得的解码器(但是不是所有)能在两线连接线(83处)产生直流电压，这些直流电压值通常处在0和42毫安之间，以控制一个具体的磁极化器(“Polarotor”)，就是用这种解码器来完成的功能。

控制和连接单元75包含一个控制信号发生器78，它将来自选择信号源的控制信号通过一个信号隔离电感63加到电缆76，这个控制信号和解码器所提供的信号是不同的。这个控制信号发生器通过阻塞信号的电感60加到卫星解码器，而且还按到两线控制电流连线83，用以确定施加的控制信号电压值。作为在卫星解码器输入端81加的电压值的一种功能和在连线83处产生的电流值的一种功能。电流值和用户指令可在解码器内编程，而发生器78不需要编程：这就是通过用户选择提供所需的电流的可编程解码器。

根据第一实施例由发生器78产生的控制电压采用的离散值，例如0V,3V,6V,9V等等，它们中的每一个对应着开关单元作出的不同的选择。这个0V值最好对应开关部分的一个选择，是为开关提供一个适当的信号，这是由于和它有关连的设备不提供控制电压(该设备不含有本发明的连接单元)。

在另一个实施例中，由发生器78产生的控制电压值采用离散的直流电压值，例如，14V和18V，以及AC(交流)电压值，例如频率为22KHZ,1V有效值的交流电压，它即可叠加在直流上也可不叠加在直流上。因此即可是14V直流，也可是14V直流+22KHZ的1V交流，或者是18V直流或者是18V直流+22KHZ的1V交流，它提供了四种可能，每一种对应由开关单元决定的一种不同的选择。第二种实施例也容易完成，是由于它足以传输电压到解码器84的输出端，即使在所提供的直流电压为14或18伏的情况下也不需要作任何改进。

每个单元能连接开关单元的几个输出，例如，为了能同时接收来自两个不同卫星的两个输出，例如，在一个视频录象机中记录一个信号的同时并可显示另一个信号。

图4示出了一个分路单元和两个开关单元的部件，具有平行六面体形状的分路单元72被提供了若于个四线电缆，为了连接分路单元，分路单元有4个电缆输入接头94和4个电缆输出接头95(然而，一个终端单元，象图2中的单元73没有接头95)。所有的分路单元包含4个输出接头82和4个输出接头93，它们位于两个相对的长侧面。相反，在正方形的两个相对面上没有接头，这些侧面靠近有4个输出接头82的侧面或者有输出接头93的侧面。

具有平面六面体形状的开关单元89和90每一个都在对应分路单元72的输出接头的一个侧面上有4个输入接头93或82，通过用户电缆，接头37至44连接到用户设备。

标识为参考数96的第二类型开关单元在相同侧面59包括两个四路输入接头，它们的安排对应两个并排的分路单元的输出接头并通过没有接头的一侧面耦合。如果，有8个分离的卫星信号源，象单元72的两个单元通过一个无接头的正方形侧面耦合，它们靠近每一组用户设备排列，并且通过两个4路接头94(两个4路接头95)除去终端单元的情况)这八个电缆连接到这里，类似单元96类型的一个开关单元插入并排排列的两个单元72上的八个连接头82(或92)之中。

本发明概念的基本优点是可能用有限的开关单元和分路单元设备覆盖设备很大程度上的差异，该设备包括，例如：

——关于该开关单元：具有4输入/4输出的模块(参考数是图4中的89或90)，当有4个卫星信号源对它可服务于4个用户；当有4个卫星信号源时可服务于8个用户的、具有4个输入/8个输出(未示出)的模块，当有8个卫星信号源时，服务于4个用户、具有8个输入/4个输出的模式(未示出)。当有8个卫星信号源可用时，服务于8个用户、具有8个输入/8个输出的模块(参照图4的参考数96)。

如果，例如一组用户数字增加，通过用具有8个输出的模块替代具有4个输出的单元，设备能很容易得到加强，并且，当信号源的数目同时增加时，通过用有8个输入的模块替代有4个输入的单元来加强设备；

——关于分路单元：在分配网络的顶端的模块“20dB”(图2中的分路单元70和71)，中间模块“15dB”(图2中的分路单元72)和终端模块“11dB”(图2分路单元73)，所使用模块的选择依赖于从信号源起通过分配网络的距离。

同样限定的设备也能用于个人的房子里，在这种情况有一个信号源部件，例如信号源SA,SB,ST(图1中)，以及一个多端耦合器，它类似图1中耦合器65，它可能不需要放大也不要分路单元，但需要具有4输入/4输出的一个开关单元，所以个人用户能配置多达4个接头用于4个分离的电视设备。

Claims (9)

1．将电视信号分配给多个用户设备的系统，它包括：

一个用于多个分离的卫星电视信号源和一个地面电视信号源的组合部件，

具有借助于信号源部件来的分配信号服务于用户的多个电缆的电缆分配网络，

至少一个分支单元，它被分配给一组用户设备，它具有多个输出，每一个输出耦合到其中一个所述用户设备，并有多个输入端，每一个输入端耦合到分配网络的一个电缆上，所述分支单元包括多个开关装置，其数目等于所述输出端的数目，每一个开关装置分派给输出端中的一个输出端，用以将其中一个输入端连接到所指定的输出端，作为由对应用户设备接收的控制信号的功能，对每个所说的装置都进行这种选择，其特征在于：该系统包括多于两个的分离的卫星电视信号源，分配电缆的数目等于分离的卫星电视信号源的数目，且系统配备有多端耦合器，给每个电缆提供将来自地面电视信号源和其中一个卫星电视信号源的信号耦合形成的信号，所述分支单元是由一个分路单元和至少一个开关单元构成，所述分路单元配备有若干输入端和至少一组数目和输入端一样多的输出端，所述若干输入端准备接分配网络的每一个电缆，分路单元有一个信号功率分接施加装置供从各输入端永久分接信号功率的一部分并将其加到相应的输出端，开关单元的输入端配备得和分路单元的输出端一样多，这些输入端准备接分路单元的一个输出端，开关单元还配备有至少一个输出端，准备通过电缆接其中一个所述用户设备，开关单元包括所述有要求时将其输入端接其输出端的开关装置。

2．根据权利要求1将电视信号分配给多个用户设备的系统，其特征是构成所述分支单元的分路单元有两组输出端。

3．根据权利要求1将电视信号分配给多个用户设备的系统，其特征是构成所述分支单元的分路单元的连接装置是用于连接4条电缆的。

4．根据权利要求1将电视信号分配给多个用户设备的系统，其特征是构成所述分支单元的开关单元有4个输出端。

5．根据权利要求1将电视信号分配给多个用户设备的系统，其特征是构成所述分支单元的开关单元有8个输出端。

6．根据前面的任何一个权利要求构成所述分支单元的系统，其特征是具有平行六面体形的分路单元配备有数目等于N的N条电缆，至少在一个侧面上包含N个输出接头，在邻近包含输出接头的两个侧面上没有接头。

7．一种单元部件，准备用来构成如权利要求6所述的那种将电视信号分配给多个用户设备的系统，其特征是包含两种开关单元，它们有平行六面体形状，第一种类型有N个输入接头位于相同的侧面并且对应分路单元的输出接头，第二种类型包含两倍的N个输入接头位于相同的侧面，并且对应两个并排排列的分路单元的输出接头。

8．根据权利要求1将电视信号分配给多个用户设备的系统，其特征是它包含多个分配网络，并且一个分配器分配信号源的信号给每个分配网络。

9．根据权利要求1将电视信号分配给多个用户设备的系统，其中至少一个所述用户设备包括一个卫星解码器，它具有一个卫星电视信号输入端，并能通过一个外部设备施加一个直流控制电压给所说的输入端，以达到控制从两个信号中选择一个的目的，还具有控制电流输出端去控制抛物面天线的磁极化器，其特征是连接和控制单元通过电缆插入于开关单元的输出端和卫星解码器的电视信号输入端之间，并且还连接所说的卫星解码器的控制电流输出端，这个连接单元包含的连接装置位于耦合到开关单元输出端的电缆部分和耦合到卫星解码器的电视信号输入端的部分之间，使得他们能在电视频段中通讯并象低频一样直流分离他们，还有一个可调节信号发生器，它将有关的控制信号加到耦合给开关单元输出端的电缆部分，该控制信号被确定为由卫星解码器将所说的直流电压的值加到电视信号输入端的功能以及卫星解码器施加的控制电流值给电视信号输入端的功能。

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