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Abstract

本发明提供了一种电视信号处理装置，包括电源模块、信号接收器、射频扼流器和双工器，所述电源模块用于向信号接收器、双工器提供电源，所述信号接收器用于接收卫星电视信号或地面电视信号，所述射频扼流器和电源模块相连，用于过滤地面电视信号或卫星电视信号，并控制电源模块向信号接收器供电，所述双工器用于将卫星电视信号和地面电视信号进行分离，分别输出接收的卫星电视信号和地面电视信号。本发明实施例提供的电视信号处理装置和电视机顶盒通过分离地面电视信号和卫星信号的方式，具有高增益、低噪声系统、高隔离度和良好的反射损耗等优势。

Description

一种电视信号处理的装置和电视机顶盒
【技术领域】
本发明涉及信号处理技术领域，特别涉及一种电视信号处理的装置和电视机顶盒。
【背景技术】
目前市场上为了提供更多的电视节目源，前端上常常将本地的一些地面电视信号和卫星信号混合到有线线缆中，这要求接收机需要在一个端口中接收所有的信号.并且相互不受干扰和影响的将存在于两种波段的信号分离出来，然后各自解调。而传统的接收方案则是接收机器中采用两个输入端口，分别对地面和卫星信号直接接收，如图1所示，这种方案用户需要将信号通过功分器分别接收到机器，而功分器则具有较大的插损，同时彼此的隔离度取决于功分器的质量。
【发明内容】
为了解决现有技术中存在的问题，本发明实施例提供了一种电视信号处理的装置和电视机顶盒。
本发明实施例提供的一种电视信号处理装置，包括电源模块、信号接收器、射频扼流器和双工器，
所述电源模块用于向信号接收器、双工器提供电源；
所述信号接收器用于接收卫星电视信号或地面电视信号；
所述射频扼流器和电源模块相连，用于过滤地面电视信号或卫星电视信号，并控制电源模块向信号接收器供电；
所述双工器用于将卫星电视信号和地面电视信号进行分离，分别输出接收的卫星电视信号和地面电视信号。
所述电源模块为LNB低噪块电源。
所述射频扼流器包括电容和电感，所述电感为空心绕线电感。
所述双工器进一步包括：低通滤波器和高通滤波器，所述低通滤波器将接收到地面电视信号分离并输出；所述高通滤波器用于将接收到的卫星电视信号分离并输出。
所述低通滤波器包括八阶椭圆滤波器，所述高通滤波器包括七阶椭圆滤波器。
所述电视信号处理装置进一步包括：高通滤波器、低噪声放大器，所述高通滤波器和所述双工器中的低通滤波器输出端相连，包括三阶椭圆滤波器，用于将低频信号进行过滤；所述低噪声放大器用于将地面电视信号进行放大。
所述电视信号处理装置进一步包括：阻抗匹配网络和低噪声放大器，所述阻抗匹配网络由微带线组成；所述低噪声放大器用于和阻抗匹配网络一起对卫星信号进行放大。
所述电视信号处理装置更进一步包括：不平衡-平衡转换器，用于将放大后的地面电视信号或卫星电视信号的单端信号转成差分信号，进行抗干扰处理。
本发明实施例还提供了一种采用上述电视信号处理装置的电视机顶盒。
与现有技术相比，本发明实施例提供的电视信号处理装置和电视机顶盒通过分离地面电视信号和卫星信号的方式，具有高增益、低噪声系统、高隔离度和良好的反射损耗等优势。
【附图说明】
图1是现有技术中的电视信号接收器结构图；
图2是本发明实施例一提供的一种电视信号处理装置的结构图；
图3是本发明实施例一提供的射频扼流器的电路结构图；
图4为本发明实施例一提供双工器的电路结构图；
图5为本发明实施例一提供的电视信号处理装置的信号仿真图；
图6为本发明实施例二提供的电视信号处理装置结构图；
图7为本发明实施例二提供的高通滤波器电路结构图；
图8为本发明实施例二提供的低噪声放大器电路结构图；
图9为本发明实施例二提供的电视信号处理装置的卫星电视信号仿真图；
图10为本发明实施例二提供的匹配网络和低噪声放大器电路结构图；
图11为本发明实施例二提供的电视信号处理装置的地面电视信号仿真图。
【具体实施方式】
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例一提供了一种电视信号处理装置，包括电源模块10、信号接收器11、射频扼流器12和双工器13。
所述电源模块10用于向信号接收器11、双工器13提供电源；
所述信号接收器11用于接收卫星电视信号或地面电视信号；
所述射频扼流器12和电源模块10相连，用于过滤地面电视信号或卫星电视信号，并控制电源模块向信号接收器供电；
所述双工器13用于将卫星电视信号和地面电视信号进行分离，分别输出接收的卫星电视信号和地面电视信号。
所述电源模块10为LNB低噪块电源。
所述信号接收器11为卫星电视接收天线和地面电视接收线缆，都有现有技术中的内容，在这里不再赘述。
所述射频扼流器12用于阻隔地面电视信号和卫星电视信号，同时将电源供应到信号接收器的天线端，射频扼流器的电路结构图如图3所示，由LC电路组成包括电感L1和电容C6，电感采用空心绕线电感，优选的，它的参数为：匝数12圈，线圈半径2.2mm，长度5mm，线径0.4mm。由于本发明中的卫星电视信号和地面电视信号的频率范围较宽，为170MHz～2150MHz，因此射频扼流器中的电感必须具有高谐振点、高Q值、大感值等特点，同时为了具备较高的抗浪涌性能，电感必须具有大的额定电流特性。
所述双工器13进一步包括低通滤波器131和高通滤波器132，用于将接收到的电视信号进行分离，过滤出卫星电视信号和地面电视信号。
如图4所示，为该双工器13的电路结构图。图4中PORT1为信号输入端口，用于接收信号接收器接收到的电视信号；PORT2为高通滤波器滤波后的卫星电视信号输出端口；PORT3为低通滤波器滤波后的地面电视信号输出端口。
所述低通滤波器131由八阶椭圆滤波器组成，其截至频率为900MHz，包括L1、C7、C4、C15、C6、LC1、LC2、LC6，其中L1＝18nH，C7＝2.7pF，C4＝1.8pF，C15＝2.2pF，C6＝0.5pF。LC1：L＝6.8nH，C＝3.6pF；LC2：L＝9.1nH，C＝2.4pF；LC6：L＝9.1nH，C＝1.8pF。
所述高通滤波器132由七阶椭圆滤波器组成，其起始频率为1000MHz，包括C3、C2、C1、C5、LC3、LC4、LC5，其中C3＝1.8pF；C1＝2.2pF；C2＝2.2pF；C5＝6.8pF；LC3:L＝12nH,C＝3.3pF；LC4:L＝18nH,C＝1.8pF；LC5:L＝12nH,C＝6.8pF。
图5为仿真的S参数图，其中S(1,1)表述信号的反射性能，它衡量了信号的反射损耗性能，它越小越好，根据经验，系统的反射损耗小于6dB后，对性能影响较小，而本设计中则远远满足；S(2,1)则表示信号从PORT1输入，PORT2输出的信号频响，从图中可以看到在<900MHz，能够具有多达40dB以上的衰减，而在>950MHz的信号损失则很小，也就是说端口2的输出中，卫星信号损失很小，而地面信号则被衰减达40dB以上；S(3,1)则表示信号从PORT1输入，PORT3输出的信号频响，图中仿真图中显示<900MHz的信号损失很小，而>1000MHz的信号则衰减有40dB，也就是说端口3的输出中，地面信号损失很小，而卫星信号则被衰减达40dB以上。由上述仿真图可见，通过双工器后，卫星电视信号和地面电视信号被很好的进行了过滤和分离，达到了很好的过滤效果。
进一步的，如图6所示，本发明实施例二提供了一种电视信号处理装置，进一步包括高通滤波器14、低噪声放大器15，所述高通滤波器14和所述双工器13中的低通滤波器131输出端相连，包括三阶椭圆滤波器，用于将低频信号进行过滤；所述低噪声放大器15和高通滤波器14的输出端相连，用于将地面电视信号进行放大。
所述高通滤波器14为三阶椭圆滤波器，其电路结构图如图7所示，包括电容C1，C5和LC6，其中C1＝47pF，C5＝18pF，LC6：L＝68nH，C＝47pF。该高通滤波器14的起始频率为170MHz，它的主要作用是将170MHz以下信号进行一个20dB以上的滤除，包括天线供电的直流和DisEqc控制中的22KHz信号。
所述低噪声放大器15和高通滤波器14的输出端相连，用于将地面电视信号进行放大，其电路结构图如图8所示，采用BFG540W设计，因设计部分为通用设计，在此不再赘述。
如图9所示为经过所述高通滤波器14和所述低噪声放大器15处理后的信号仿真图，图9中显示信号经过12dB增益之后，它具有反射损耗小于6dB，而信号在1G的衰减则多达20dB，而滤波器的插损性能则被低噪声系数的低噪声放大器15弥补，总体大于传统方案系统噪声系数：>3dB(功分器的理论插损)+高频头接收噪声(3.6dB)＝6.6dB，而本方案的系统噪声系数：>1.4dB(滤波器插损)+低噪声放大器噪声系数(1.6dB)+高频头噪声((3.6-1)/12)＝3.2dB。对比上式，可以看到本方案具有更低的噪声系数，在性能上体现就是在卫星信号接收上具有更低的接收灵敏度。备注：两级系统的噪声系数为NF1+(NF2-1)/G1,其中NF1为第一级的噪声系数，NF2则为第二级的噪声系数，G1为第一级放大器的增益，在本设计中，NF1则为放大器的噪声系数，NF2则为调谐器的噪声系数，G1为低噪声放大器的增益。
所述电视信号处理装置进一步包括：阻抗匹配网络17和低噪声放大器18，所述阻抗匹配网络17由微带线组成；所述低噪声放大器18用于和阻抗匹配网络一起对卫星信号进行放大。
所述阻抗匹配网络17和低噪声放大器18的电路结图如图10所示，所述阻抗匹配网络采用微带线组成，由特征阻抗为48ohm，长度为800mils的微带线组成。低噪声放大器采用BFG425W设计，为通用设计，在此不作赘述。
如图11所示，为经过阻抗匹配网络17和低噪声放大器18处理后的卫星电视信号的仿真图，图11中显示信号经过10dB增益之后，它具有反射损耗小于6dB，而信号在1G的衰减则多达30dB，而滤波器的插损性能则被低噪声系数的LNA弥补，总体大于传统方案系统噪声系数：>3dB(功分器的理论插损)+高频头接收噪声(3.6dB)＝6.6dB，而本方案的系统噪声系数：>1.2dB(滤波器插损)+低噪声放大器噪声系数(2.1dB)+高频头噪声((3.6-1)/12)＝3.5dB，对比上式，可以看到本方案具有更低的噪声系数，在性能上体现就是在地面信号接收上具有更低的接收灵敏度。
更进一步的，所述电视信号处理装置更进一步包括：不平衡-平衡转换器，用于将放大后的地面电视信号或卫星电视信号的单端信号转成差分信号，进行抗干扰处理。它的主要功能是将放大后的单端信号转成差分信号，增强本发明电路的抗干扰能力。
本发明实施例三提供了一种采用本发明实施例一和实施例二所述电视信号处理装置的电视机顶盒，其工作原理同上，在此不作赘述。
综上所述，本发明提供一种电视信号处理装置和电视机顶盒，具有高增益、低噪声系数、高隔离度、良好的反射损耗等性能优势，同时设计简便，价格低廉。其高达40dB以上的隔离度，让卫星信号和地面信号彼此不受影响，对通带内的有用信号插损小于2dB，具有强的抗干扰信号输出，简化后端电路的设计，提供大电流直流信号耦合，支持DisEqc2.0，同时兼容高浪涌防护功能，具有非常好的技术效果。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种电视信号处理装置，其特征在于，包括电源模块、信号接收器、射频扼流器和双工器，
所述电源模块用于向信号接收器、双工器提供电源；
所述信号接收器用于接收卫星电视信号或地面电视信号；
所述射频扼流器和电源模块相连，用于过滤地面电视信号或卫星电视信号，并控制电源模块向信号接收器供电；
所述双工器用于将卫星电视信号和地面电视信号进行分离，分别输出接收的卫星电视信号和地面电视信号，所述双工器包括：低通滤波器和高通滤波器，所述低通滤波器将接收到地面电视信号分离并输出，所述高通滤波器用于将接收到的卫星电视信号分离并输出，所述低通滤波器包括八阶椭圆滤波器，所述高通滤波器包括七阶椭圆滤波器；
所述八阶椭圆滤波器包括：第一电感L1、第七电容C7、第四电容C4、第十五电容C15、第六电容C6、第一电感电容组件LC1、第二电感电容组件LC2、第六电感电容组件LC6，所述第一电感电容组件LC1包括电感及电容，所述第一电感电容组件LC1的所述电感与电容并联连接，所述第二电感电容组件LC2包括电感及电容，所述第二电感电容组件LC2的所述电感与电容并联连接，所述第六电感电容组件LC6包括电感及电容，所述第六电感电容组件LC6的所述电感与电容并联连接；
所述第一电感L1的一端用于连接卫星电视信号和地面电视信号的输入端，所述第一电感L1的另一端分别与所述第七电容C7的一端及所述第一电感电容组件LC1的一端连接，所述第七电容C7的另一端接地，所述第一电感电容组件LC1的另一端分别与所述第四电容C4的一端及所述第二电感电容组件LC2的一端连接，所述第四电容C4的另一端接地，所述第二电感电容组件LC2的另一端分别与所述第十五电容C15的一端及所述第六电感电容组件LC6的一端连接，所述第十五电容C15的另一端接地，所述第六电感电容组件LC6的另一端与所述第六电容C6连接，并且，所述第六电感电容组件LC6的另一端用于连接地面电视信号的输出端，所述第六电容C6的另一端接地；
所述七阶椭圆滤波器包括：第三电容C3、第二电容C2、第一电容C1、第五电容C5、第三电感电容组件LC3、第四电感电容组件LC4、第五电感电容组件LC5，所述第三电感电容组件LC3包括电感及电容，所述第三电感电容组件LC3的所述电感与电容串联连接，所述第四电感电容组件LC4包括电感及电容，所述第四电感电容组件LC4的所述电感与电容串联连接，所述第五电感电容组件LC5包括电感及电容，所述第五电感电容组件LC5的所述电感与电容串联连接；
所述第三电容C3的一端用于连接卫星电视信号和地面电视信号的输入端，所述第三电容C3的另一端分别与所述第三电感电容组件LC3的电感的一端及所述第一电容C1的一端连接，所述第三电感电容组件LC3的电感的另一端与所述第三电感电容组件LC3的电容的一端连接，所述第三电感电容组件LC3的电容的另一端接地，所述第一电容C1的另一端分别与所述第四电感电容组件LC4的电感的一端及所述第二电容C2的一端连接，所述第四电感电容组件LC4的电感的另一端与所述第四电感电容组件LC4的电容的一端连接，所述第四电感电容组件LC4的电容的另一端接地，所述第二电容C2的另一端分别与所述第五电感电容组件LC5的电感的一端及所述第五电容C5的一端连接，所述第五电感电容组件LC5的电感的另一端与所述第五电感电容组件LC5的电容的一端连接，所述第五电感电容组件LC5的电容的另一端接地，所述第五电容C5的另一端连接用于连接卫星电视信号的输出端。
2.如权利要求1所述的电视信号处理装置，其特征在于，所述电源模块为LNB低噪块电源。
3.如权利要求1所述的电视信号处理装置，其特征在于，所述射频扼流器包括电容和电感，所述电感为空心绕线电感。
4.如权利要求1或3所述的电视信号处理装置，其特征在于，所述电视信号处理装置进一步包括：高通滤波器、低噪声放大器，所述高通滤波器和所述双工器中的低通滤波器输出端相连，包括三阶椭圆滤波器，用于将低频信号进行过滤；所述低噪声放大器用于将地面电视信号进行放大。
5.如权利要求1所述的电视信号处理装置，其特征在于，所述电视信号处理装置进一步包括：阻抗匹配网络和低噪声放大器，所述阻抗匹配网络由微带线组成；所述低噪声放大器用于和阻抗匹配网络一起对卫星信号进行放大。
6.如权利要求1所述的电视信号处理装置，其特征在于，所述电视信号处理装置更进一步包括：不平衡-平衡转换器，用于将放大后的地面电视信号或卫星电视信号的单端信号转成差分信号，进行抗干扰处理。
7.一种采用权利要求1至6任意一项所述的电视信号处理装置的电视机顶盒。
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