CN109462741B - 一种多频段数字图像传输终端 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多频段数字图像传输终端，包括天线、天线座和主机，所述主机包括主控板、编码板、电源板、主机多工器、射频板和波形处理板，所述主机将外部的多频段信号经过处理后传输给所述第二天线座，所述第二天线座接收所述主机传输的多频段信号并进行分离和功率放大处理，然后通过所述天线进行发射，置于所述第一天线座上的所述天线接收所发射出来的多频段信号，通过所述第一天线座进行放大和合路处理后再传输给所述主机，所述主机对所传输的信号数据进行处理再传输给所述上位机，通过所述上位机处理后的信号由图像传输设备发送出去。本发明多频段数字图像传输终端能满足不同环境的使用要求，且具有产品功耗低、结构简单和高集成度的特点。

Description

一种多频段数字图像传输终端

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，具体涉及一种多频段数字图像传输终端。

背景技术

随着多媒体技术的飞速发展，各型载体设备对数字图像传输提出了更高的要求，为了满足设备的通信要求，开发出一系列可多个频段均可使用的宽带调制解调技术和低时延的图像编解码技术，同时为了满足远距离通信以及应对复杂的电磁环境，多频段数字图像传输终端还需具有宽频段的功率放大设计和高灵敏度等特点，系统可变带宽调制、解调技术和双向数据传输功能，使设备可以根据接收端反馈的信道质量信息动态调节工作带宽，满足不同的使用环境。但是为了满足设备的通信需求，现有设备中所需配件数量较多，导致设备的结构设计较为复杂，而且设备功耗也大大增加。

鉴于此，设计一种产品功耗低、结构简单的高集成度的多频道传输终端设备是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供的技术方案：一种多频段数字图像传输终端，包括：

天线，用于接收和发射多频段信号，并能够同时处理多种波形的收发工作；

天线座，包括用于将所述天线接收到的弱信号进行放大处理和将多频段信息进行合路处理后传输的第一天线座，以及用于将传输给所述天线的多频段信息进行分离和功率放大处理的第二天线座，所述天线通过法兰置于所述第一天线座和所述第二天线座上；

主机，包括用于数据打包、格式转换、控制与显示处理的主控板、用于将视频数据进行编码的编码板、用于将外部提供的直流电转换成设备内部各个模块所需要电源的电源板、用于将信号进行合路/分路转换并保证多频段信号能同时独立工作的主机多工器、用于放大信号和控制信号收发的射频板以及用于信号数模转换和将信号进行调制及解调处理的波形处理板，所述天线座通过所述主机多工器与所述主机进行信号传输；

上位机，用于处理所述主机传输的数据信息，并将处理后的数据信息通过图像传输设备发送出去。

优选地，所述第一天线座包括三功器以及设于所述三功器与所述天线之间的低频段功能单元和两个高频段功能单元，所述高频段功能单元包括依次连接的用于抑制带外信号的高频滤波器、用于抑制所述高频段单元接收大功率信号的限幅器、用于将信号分路的功分器、用于放大接收信号的低噪声放大管、用于将信号合并的合路器、用于保证信号输出功率的高增益放大器以及用于抑制输出端口反射信号的第一隔离器。该结构中，所述第一天线座能够将所述天线接收的多频段信号进行放大和合路处理，保证多频段信号准确稳定的传输给所述主机。

优选地，所述第二天线座包括多工器以及设于所述多工器和所述天线之间的A低频段功能单元、B高频段功能单元和C高频段功能单元，所述多工器另一端与所述主机多工器连接，所述C高频段功能单元包括依次连接的用于控制输入信号的ALC电路、用于放大输入信号的放大管、推动管、将输入信号功率放大至额定值的大功率管和用于抑制输出端口反射信号的第二隔离器。该结构中，所述第二天线座能够将所述主机传输过来的多频段信号进行分离和放大处理，保证多频段信号准确稳定的传输给所述天线进行发射。

优选地，所述电源板的前端设有隔离电源，且对所述主机内各个模块进行独立供电，所述第二天线座和所述主机多工器的电源通过所述主控板控制。该结构中，通过所述隔离电源满足了介电强度和绝缘电阻的要求，同时各个模块的独立供电结构，进一步保证了所述主机内各个模块的稳定运行。

优选地，所述主机多工器包括低频双工器、高频双工器和馈电盒，所述馈电盒将所述低频双工器和所述高频双工器的公共端信号通过合路器合成一路信号进行传输，所述主机多工器通过所述馈电盒分别与所述三功器和所述多工器连接。该结构中，通过所述低频双工器和所述高频双工器与所述馈电盒连接，保证了所述多频段信号通道的抑制度、插损和体积，同时所述主机多工器一方面能够将微弱的接收信号进行耦合，另一方面又可以将较大发射功率的信号馈送到所述天线上，且保证了两者之间各自独立完成其功能而不相互影响。

优选地，所述主机内的PCB板与所述主机的壳体之间设有用于传导热量的导热泡棉。该结构中，一方面所述PCB板上的发热芯片不会被外力挤压，另一方面有效保证所述PCB板上的发热芯片与所述主机的壳体充分接触，将热量传导到所述主机的壳体上。

优选地，所述主机的壳体外部上还设有散热器。该结构中，所述主机内PCB板上的发热芯片通过所述散热器增大散热面积进行自然降温。

优选地，所述主机的机头与机身之间、机身与机尾之间以及机身与上盖之间均采用横截面为D形的空心导电密封圈进行密封。该结构中，所述主机采用所述D形空心导电密封圈进行密封，其接触面大，不易进水。

优选地，所述主机外侧设有用于减震的阻尼弹簧，所述主机壳体采用硬铝合金制作而成，所述主控板、所述编码板、所述电源板、所述主机多工器、所述射频板和所述波形处理板之间均采用导电密封圈装配连接。该结构中，所述主机壳体采用硬铝合金制作，所述主机内的各个模块采用导电密封圈装配，有效防止电磁泄漏或外界电磁干扰；同时所述阻尼弹簧给所述主机带来了极佳的减震效果。

优选地，所述主机还包括用于将传输信息进行加密和解密的保密模块，所述保密模块采用信源加密方式进行加密和解密。该结构中，所述保密模块有效保证了多频段信号信息在传输过程中安全性。

与现有技术比较，本发明具有以下技术效果：

（1）本发明多频段数字图像传输终端为高集成度硬件设计，具有产品功耗低和机构简单的特点，能够满足不同环境的使用要求；

（2）本发明通过所述天线座实现了多频段弱信号的放大和合路处理传输给所述主机，以及分离和放大处理传输给所述天线进行发射，实现了多频段信号的准确稳定的接收和发射；

（3）本发明通过对所述主机内各个模块进行独立供电，进一步保证了所述主机的稳定运行；

（4）本发明通过所述主机多工器实现所述天线座与所述主机连接，既保证了多频段信号通道的抑制度、插损和体积，同时又能够将微弱的接收信号进行耦合，且可以将较大发射功率的信号馈送到所述天线上，且保证了两者之间各自独立完成其功能而不相互影响；

（5）本发明通过在所述主机上设置所述导热泡棉、所述散热器、所述D形的空心导电密封圈、所述阻尼弹簧以及电磁屏蔽罩，保证了所述主机的散热、防水、防振动和电磁屏蔽的效果，具有方便实用和可靠性高的特点。

附图说明

图1是本发明多频段数字图像传输终端系统图，

图2是本发明多频段数字图像传输终端的结构框图，

图3是本发明中第一天线座的结构框图，

图4是本发明中高频段功能单元原理图，

图5是本发明中第二天线座的结构框图，

图6是本发明中电源板的工作原理框图，

图7是本发明中主机多工器的结构框图，

图8是本发明中主机结构的示意图，

图9是本发明中主机密封结构的示意图，

图10是本发明中主机减震结构示意图。

具体实施方式

如图1、图2所示，一种多频段数字图像传输终端，包括：

天线1，用于接收和发射多频段信号，并能够同时处理多种波形的收发工作；

天线座2，包括用于将所述天线1接收到的弱信号进行放大处理和将多频段信息进行合路处理后传输的第一天线座21，以及用于将传输给所述天线1的多频段信息进行分离和功率放大处理的第二天线座22，所述天线1通过法兰置于所述第一天线座21和所述第二天线座22上；

主机3，包括用于数据打包、格式转换、控制与显示处理的主控板31、用于将视频数据进行编码的编码板32、用于将外部提供的直流电转换成设备内部各个模块所需要电源的电源板33、用于将信号进行合路和分路转换并保证多频段信号能同时独立工作的主机多工器34、用于放大信号和控制信号收发的射频板35以及用于信号数模转换和将信号进行调制及解调处理的波形处理板36，所述天线座2通过所述主机多工器34与所述主机3进行信号传输；

上位机4，用于处理所述主机3传输的数据信息，并将处理后的数据信息通过图像传输设备发送出去。

本实施例中，所述主机3将外部的多频段信号经过处理后传输给所述第二天线座22，所述第二天线座22接收所述主机3传输的多频段信号并进行分离和功率放大处理，然后通过所述天线1进行发射，置于所述第一天线座21上的所述天线1接收所发射出来的多频段信号，通过所述第一天线座21进行放大和合路处理后再传输给所述主机3，所述主机3对所传输的信号数据进行处理再传输给所述上位机4，通过所述上位机4处理后的信号由图像传输设备发送出去，本发明中多频段数字图像传输终端能满足不同环境的使用要求，且具有产品功耗低、结构简单和高集成度的特点。

如图3、图4所示，所述第一天线座21包括三功器211以及设于所述三功器211与所述天线1之间的低频段功能单元213和两个高频段功能单元212，所述高频段功能单元212包括依次连接的用于抑制带外信号的高频滤波器2121、用于抑制所述高频段功能单元212接收大功率信号的限幅器2122、用于将信号分路的功分器2123、用于放大接收信号的低噪声放大管2124、用于将信号合并的合路器2125、用于保证信号输出功率的高增益放大器2126以及用于抑制输出端口反射信号的第一隔离器2127。本实施例中，所述低频段功能单元213采用同轴电缆直连，以保证输入驻波及插损满足实际需求，所述天线1接收的所述高频段功能单元212高频信号通过所述高频滤波器2121、所述限幅器2122、所述功分器2123、所述低噪声放大管2124、所述合路器2125、所述高增益放大器2126和所述第一隔离器2127进行放大和合路处理后传输给所述主机3，所述限幅器2122通过控制输入信号，避免了内部器件被烧毁，所述第一隔离器2127通过抑制输出端口反射信号，保证了输出端口开口时所述第一天线座21不会被反射信号击坏。本实施例中，所述三功器211后连接有馈电单元，所述馈电单元包括馈电链路和稳压电路，所述馈电电路将外部供给的+12V电源接入并加以处理、滤波，所述稳压电路将所述馈电电路稳压至所述低噪声放大管2124所需电压。

如图5所示，所述第二天线座22包括多工器221以及设于所述多工器221和所述天线1之间的A低频段功能单元222、B高频段功能单元223和C高频段功能单元，所述多工器221另一端与所述主机多工器34连接，所述C高频段功能单元包括依次连接的用于控制输入信号的ALC电路2241、用于放大输入信号的放大管2242、推动管2243、将输入信号功率放大至额定值的大功率管2244和用于抑制输出端口反射信号的第二隔离器2245。本实施例中，所述A低频段功能单元222和所述B高频段功能单元223采用同轴电缆直连，以保证输入驻波及插损满足实际需求，所述C高频段功能单元通过所述ALC电路2241、所述放大管2242、所述推动管2243、所述大功率管2244和所述第二隔离器2245进行分离和功率放大处理后传输给所述天线1进行发射。

如图6所示，所述电源板33的前端设有隔离电源，且对所述主机3内各个模块进行独立供电，所述第二天线座22和所述主机多工器34的电源通过所述主控板31控制。本实施例中，为了满足介电强度和绝缘电阻的要求，所述电源板33的前端设有隔离电源，使得电源输入端与所述主机3的壳体之间可承受250V直流电压历时1min的抗电强度试验，在整个过程中，无飞弧和击穿现象发生，泄露电流≤5mA，且所述电源板33具有过压、过流、欠压和偶然极性反接等保护，有效保证了所述主机3内各个模块和所述天线座2获得性能稳定的所需电源。

如图7所示，所述主机多工器34包括低频双工器341、高频双工器342和馈电盒343，所述馈电盒343将所述低频双工器341和所述高频双工器342的公共端信号合成一路信号进行传输，所述主机多工器34通过所述馈电盒343分别与所述三功器211和所述多工器221连接。本实施例中，为了满足多频段信号通道的抑制度、插损和体积，故采用了所述低频双工器341和所述高频双工器342与所述馈电盒343连接，通过所述馈电盒343将多频段信号合成一路进行传输，所述主机多工器34一方面将微弱的接收信号进行耦合，另一方面又将较大发射功率的信号馈送到所述天线1上，且保证了两者之间各自独立完成其功能而不相互影响。

如图8所示，所述主机3内的PCB板与所述主机3的壳体之间设有用于传导热量的导热泡棉37。本实施例中，所述主机3内的PCB板与所述主机3的壳体之间设有用于传导热量的导热泡棉37，所述主机3内电路板上发热量较大的芯片工作时产生的热量通过所述导热泡棉37传导到所述主机3的壳体上，然后再传导到所述主机3的结构外壁上，再通过安装底面导出所述主机3，所述主机3内的各个模块全部将热量导入所述主机3的机壳上，把所述主机3的机壳做为散热片。本实施例中，所述导热泡棉37贴于所述主机3壳体与所述PCB板上发热芯片之间，既能保护所述PCB板上的发热芯片不被外力挤压，又能保证所述PCB板上的发热芯片与所述主机3的壳体充分接触，将热量传导到所述主机3的壳体上。

如图10所示，所述主机3的壳体外部上还设有散热器5。本实施例中，所述主机3的壳体外部还设有所述散热器5，通过所述散热器5增大散热面积进行自然降温，特别适用于发热较大的模块。

如图9所示，所述主机3的机头与机身之间、机身与机尾之间以及机身与上盖之间均采用横截面为D形的空心导电密封圈7进行密封。本实施例中，通过在所述主机3的机头与机身之间、机身与机尾之间以及机身与上盖之间设一横截面为D形的空心导电密封圈7进行密封，所述主机3的机头、机身、机尾和上盖上与所述D形的空心导电密封圈7相配合的一面为凸台结构，另一面为凹槽结构，使得所述D形的空心导电密封圈7能够有效进行密封，采用所述D形空心导电密封圈7进行密封，其接触面大，不易进水。本实施例中，所述主机3的壳体之间的螺钉设于所述主机3的腔体外面，其螺钉孔均为盲孔设计，所述主机3对外连接器均选用防水连接器。

如图10所示，所述主机3外侧设有用于减震的阻尼弹簧6，所述主机3壳体采用硬铝合金制作而成，所述主控板31、所述编码板32、所述电源板33、所述主机多工器34、所述射频板35和所述波形处理板36之间均采用导电密封圈装配连接。本实施例中，通过将所述阻尼弹簧6设于所述主机3的外侧，使得所述主机3可在各种恶劣环境当中进行使用，同时，所述主机3内部的各个模块通过导电密封圈进行装配，以及所述主机3壳体采用硬铝合金制作，有效防止电磁泄漏或外界电磁干扰，本实施例中，所述波形板PCB上设计有屏蔽罩，将主要信息处理芯片屏蔽在封闭的所述屏蔽罩内，避免了外界大功率元器件对波形板PCB上主要信号信息处理芯片的电磁干扰，同时也隔离了波形板PCB上的主要信号信息处理芯片对外界元器件的电磁干扰。

如图1所示，所述主机3还包括用于将传输信息进行加密和解密的保密模块38，所述保密模块38采用信源加密方式进行加密和解密。本实施例中，通过所述保密模块38采用信源加密的方式将传统型设备的传输信息即TS流进行加密和解密，有效保证了多频段信号信息在传输过程中安全性。

以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴。

Claims (8)

1.一种多频段数字图像传输终端，其特征在于，包括：

天线（1），用于接收和发射多频段信号，并能够同时处理多种波形的收发工作；

天线座（2），包括用于将所述天线（1）接收到的弱信号进行放大处理和将多频段信息进行合路处理后传输的第一天线座（21），以及用于将传输给所述天线（1）的多频段信息进行分离和功率放大处理的第二天线座（22），所述天线（1）通过法兰置于所述第一天线座（21）和所述第二天线座（22）上；

主机（3），包括用于数据打包、格式转换、控制与显示处理的主控板（31）、用于将视频数据进行编码的编码板（32）、用于将外部提供的直流电转换成设备内部各个模块所需要电源的电源板（33）、用于将信号进行合路和分路转换并保证多频段信号能同时独立工作的主机多工器（34）、用于放大信号和控制信号收发的射频板（35）以及用于信号数模转换和将信号进行调制及解调处理的波形处理板（36），所述天线座（2）通过所述主机多工器（34）与所述主机（3）进行信号传输；

上位机（4），用于处理所述主机（3）传输的数据信息，并将处理后的数据信息通过图像传输设备发送出去；所述第一天线座（21）包括三功器（211）以及设于所述三功器（211）与所述天线（1）之间的低频段功能单元（213）和两个高频段功能单元（212），所述高频段功能单元（212）包括依次连接的用于抑制带外信号的高频滤波器（2121）、用于抑制所述高频段功能单元（212）接收大功率信号的限幅器（2122）、用于将信号分路的功分器（2123）、用于放大接收信号的低噪声放大管（2124）、用于将信号合并的合路器（2125）、用于保证信号输出功率的高增益放大器（2126）以及用于抑制输出端口反射信号的第一隔离器（2127）；所述第二天线座（22）包括多工器（221）以及设于所述多工器（221）和所述天线（1）之间的A低频段功能单元（222）、B高频段功能单元（223）和C高频段功能单元，所述多工器（221）另一端与所述主机多工器（34）连接，所述C高频段功能单元包括依次连接的用于控制输入信号的ALC电路（2241）、用于放大输入信号的放大管（2242）、推动管（2243）、将输入信号功率放大至额定值的大功率管（2244）和用于抑制输出端口反射信号的第二隔离器（2245）；所述A低频段功能单元（222）和所述B高频段功能单元（223）采用同轴电缆直连，以保证输入驻波及插损满足实际需求，所述C高频段功能单元通过所述ALC电路（2241）、所述放大管（2242）、所述推动管（2243）、所述大功率管（2244）和所述第二隔离器（2245)进行分离和功率放大处理后传输给所述天线(1)进行发射；低频段功能单元（213）采用同轴电缆直连。

2.根据权利要求1所述的多频段数字图像传输终端，其特征在于，所述电源板（33）的前端设有隔离电源，且对所述主机（3）内各个模块进行独立供电，所述第二天线座（22）和所述主机多工器（34）的电源通过所述主控板（31）控制。

3.根据权利要求2所述的多频段数字图像传输终端，其特征在于，所述主机多工器（34）包括低频双工器（341）、高频双工器（342）和馈电盒（343），所述馈电盒（343）将所述低频双工器（341）和所述高频双工器（342）的公共端信号合成一路信号进行传输，所述主机多工器（34）通过所述馈电盒（343）分别与所述三功器（211）和所述多工器（221）连接。

4.根据权利要求3所述的多频段数字图像传输终端，其特征在于，所述主机（3）内的PCB板与所述主机（3）的壳体之间设有用于传导热量的导热泡棉（37）。

5.根据权利要求4所述的多频段数字图像传输终端，其特征在于，所述主机（3）的壳体外部上还设有散热器（5）。

6.根据权利要求5所述的多频段数字图像传输终端，其特征在于，所述主机（3）机头与机身之间、机身与机尾之间以及机身与上盖之间均采用横截面为D形的空心导电密封圈（7）进行密封。

7.根据权利要求6所述的多频段数字图像传输终端，其特征在于，所述主机（3）外侧设有用于减震的阻尼弹簧（6），所述主机（3）壳体采用硬铝合金制作而成，所述主控板（31）、所述编码板（32）、所述电源板（33）、所述主机多工器（34）、所述射频板（35）和所述波形处理板（36）之间均采用导电密封圈装配连接。

8.根据权利要求7所述的多频段数字图像传输终端，其特征在于，所述主机（3）还包括用于将传输信息进行加密和解密的保密模块（38），所述保密模块（38）采用信源加密方式进行加密和解密。

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