CN1706131B - 无线电信号分配的设备和包括所述设备的接收系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种解决方案，允许通过天线电缆在两个解码器之间交换数据，同时能够将至少两个解码器定位在两个不同的发射频带中或两个独立天线上。在多解码器接收中的信号分配设备具有在期间关联与解码器相连的输入/输出的装置，以便形成限制到通信频带的电接触。本发明还是一种包括这样的转换设备的接收系统。

Description

无线电信号分配的设备和包括所述设备的接收系统
技术领域
本发明涉及一种无线电信号分配设备，特别是LNB(低噪声块)、分配器、开关或简单的耦合设备类型。本发明还涉及一种包括所述设备的卫星接收系统。 
背景技术
对于通过卫星的电视节目接收，一种已知的配置是使用由抛物面反射器和源构成的接收天线、用于将由喇叭体接收到的信号变换为中频带中的电信号的频率转换单元、以及将这些电信号转换为可由用户设备使用的数据或信号的解码器。 
对于卫星传输，传输频带证明是宽于中频带。此外，一种已知的方法是利用水平和垂直极化波，以便使频带容量加倍。转换单元实现在中频变换期间的极化和频带选择(高频带或低频带)。 
当多个解码器与相同的转换单元相连时，会出现问题。所有解码器自身必须处于相同的频带，然后，使位于不兼容的不同频带中的两个节目的同时显示。此外，每个解码器一个天线的配置是昂贵的且不是非常有美感的。 
图1所示的一种已知的解决方案在于：使用具有多个输出转换单    元100的单一天线1。因此，来自相同家庭的每一个解码器2可以独立地与转换单元100相连，同时，为与其关联的用户设备3选择所需的频带和极化。多输出转换单元100通常是具有如图2或3所示的2个或4个输出的单元。 
当前，卫星电视运营者们希望能够为其客户提供一种服务，这些客户想要具有两个或更多的解码器，且具有从第二解码器开始每单元减小的价格。为了避免以减小的价格提供的解码器用于另一装置，对 系统进行设计以使其具有在装置中具有一个主解码器、以及仅当其处于与主解码器相同的装置中时才工作的次解码器。为了验证主解码器的存在，可以使用两个解码器之间的密钥交换。为了避免必须在解码器之间添加附加连接，可以使用将解码器与天线相连的同轴电缆。然而，这需要具有与和主解码器相同的天线电缆相连的次解码器，反过来，这需要使所有解码器位于相同的传输频带。事实上，由于如果针对两个不同的输出，转换矩阵110位于不同的频带，则在与两个不同的解码器相对应的同轴电缆之间存在完全地隔离，因此，不能够使用多输出转换单元100，如在图2和3中所能够看到的。 
当需要使用与两个或多个解码器相连的一个公共卫星天线并使用一个返回信道时，会遇到类似的问题。单一解码器能够同时使用所述返回信道；因此，需要使解码器彼此通信，以便确定哪一个正在使用所述返回信道。所述天线电缆还可以用于交换同步信息。 
当一个或多个天线与两个或更多解码器联合地使用时，也会出现相同的问题。于是，我们面对着包括一个或更多分配器、交换器或其他耦合设备的的分布式网络。于是，解码器的天线电缆能够完全彼此独立。 
本发明提出了一种解决方案，一方面，通过天线电缆在至少两个解码器之间交换数据，另一方面，独立地再现由解码器接收和/或发射的信号。本发明提出将耦合设备添加在具有至少两个解码器的装置的同轴电缆之间。所述耦合设备包括用于关联与解码器相连的输入/输出的装置，以便创建限制于通信频带的电接触。 
发明内容
因此，本发明的主题是包括至少两个与解码器相连的第一信号输入/输出的无线电信号分配设备，其特征在于所述设备包括至少一个通信装置，用于在通信频带内关联其间的输入/输出。 
优选地，所述通信装置是带通滤波器，其带宽对应于通信频带。 
根据一个实施例，所述设备是耦合设备，还包括至少两个与两个独立接收设备相连的第二信号输入/输出，每一个第二输入/输出通过 抑制通信频带的滤波器与一个第一输入/输出相连。 
根据另一实施例，所述设备是源交换设备，还包括：与两个独立接收设备相连的至少两个第二信号输入/输出；交换装置，根据选择信号，允许第一输入/输出的每一个与第二输入/输出的每一个相连，所述选择装置配备有用于抑制通信频带的装置。 
根据另一实施例，所述设备是用于将无线电波转换为电信号的单元，还包括：至少两个变换装置，用于将发射频带变化到至少两个中频带中；至少两个选择装置，允许第一输入/输出的每一个均与变换装置的每一个相连。根据各种实施例，将所述发射频带分离为与两个不同波极化相对应的至少两个中频带。将所述发射频带分离为至少两个中频带，所述中频带对应于相同的波极化，但是其带宽实质上变窄了两倍。所述单元包括四个输入/输出和至少三个通信装置。 
本发明的另一主题是一种卫星节目接收系统，包括：至少两个与无线电波相对应的电信号源，所述源具有至少两个输入/输出；以及至少两个解码器，每一个均通过两个不同同轴电缆与所述单元的输入/输出之一相连。所述两个解码器通过所述同轴电缆和如前所述的至少一个耦合设备或一个交换设备，在其间交换数据，其第一输入/输出与所述解码器相连而其第二输入/输出与所述源相连。 
本发明的另一主题还是一种卫星节目接收系统，包括：至少一个单元，用于将无线电波转换为电信号，所述单元具有至少两个输入/输出；以及至少两个解码器，每一个均通过两个不同同轴电缆与所述单元的输入/输出之一相连。所述两个解码器通过所述同轴电缆在其间交换数据，并且所述单元是如先前所定义的设备。 
附图说明
参考附图，通过阅读以下描述，本发明将得到更好地理解，并且其他特征和优点将变得明显，其中： 
图1示出了使用两个或多个解码器的卫星接收系统； 
图2和3示出了根据现有技术的多输出转换单元； 
图4和5示出了根据本发明的多输出转换单元； 
图6到9示出了其他实施例。 
具体实施方式
在本说明书中，使用相同的参考符号来表示相同组件或类似组件。 
本发明的第一实施例是多输出LNB 100。图2到5中的多输出转换单元100包括两个部分，第一部分120实现发射频带的信号到中频带的变换，并且第二部分110实现要发送到解码器的已变换频带的选择。 
第一部分120包括两个输出H和V，对应于来自两个探测器的信号，分别将以水平和垂直极化接收到的波转换为电信号。在欧洲，针对这些极化的每一个所接收到的频带处于10.7到12.75GHz的范围内。中间卫星频带处于从950到2150MHz的范围内，需要将发射频带分为两个。 
第一低噪声放大器121和122将放大来自针对每一个极化接收的频带的信号。通过功率分配器123和124，将来自每一个放大器121和122的输出信号分割为两个。四个混频器125、126、127和128将来自功率分配器123和124的信号与来自两个本地振荡器129和130的信号相乘。本地振荡器129和130提供具有诸如分别等于9.75GHz和10.6GHz的频率的正弦信号。设置在混频器125、126、127和128的输出处的带通滤波器131、132、133和134选择位于中间卫星频带内的变换频带的一部分。作为示例，与振荡器129关联的滤波器131和132容许范围从950到1950 MHz的频带，对应于低发射频带，而与振荡器130关联的滤波器133和134容许范围从1100到2150MHz的频带，对应于高发射频带。将第二低噪声放大器135、136、137和138分别设置在滤波器131、132、133和134之后，以便在将其传送到交换矩阵110之前在中频带内放大该信号。 
交换矩阵110从所需中频带中执行对转换单元100的每一个输入/输出S1、S2、S3和S4的选择。图2和4中的交换矩阵110具有两个输入/输出S1和S2，而图3和5中的交换矩阵110具有四个输入/输出S1、S2、S3和S4。然而，尽管略微不同，交换矩阵110包括相同的元件。功率分配器111与第二放大器135到138的输出相连，以便倍增携带有从所述放大器135到138输出的信号的线数，从而存在与现有输入/输出S1、S2、S3和S4同样多的线。第一受控开关112与从功率分配器111出来的线相连，从而每一个第一开关112针对相同的发射频带(低或高)来选择极化。第二受控开关113与第一开关112的输出相连，从而每一个第二开关113与对应于两个不同的发射频带的两个第一开关112相连。每一个第二开关113的输出通过高通滤波器114与输入/输出S1、S2、S3和S4之一相连，所述高通滤波器114充当低频信号的开路，一方面，用来控制第一和第二开关112和113，另一方面，用来提供单元100的有源电路。
控制电路115与每一个输入/输出相连，以便检测控制信号，例如符合标准DiSEqC，并且控制与所述输入/输出关联的第一和第二开关112和113。 
图4和5中的电路图示出了设置在输入/输出之间的通信装置150。该通信装置的作用是允许与解码器之间的通信信道相对应的频带在输入/输出S1、S2、S3和S4之间通过，而防止与中频带或控制信号相对应的频带通过。优选地，通过其带宽与所述解码器之间的通信信道150相对应的带通滤波器形成。 
可以通过选择ISM(工业、科学和医疗)型的频带，来进行所述解码器之间的通信信道的选择，所述ISM型频带对应于广泛使用的频带，针对其存在许多可商用电路。作为示例，可以使用中心为433MHz的10KHz宽度的通信频带。 
还可以进行通信信道的选择，其目的是减小滤波限制，只要不存在与保留频带的重叠。作为示例，能够具有中心在1MHz处的通信频带，以便使系统保持简单，例如，使用“全有或全无(all-or-nothing)”型调制，其中通过1MHz载波的不存在对“零”进行编码，而通过1MHz载波的存在对“一”进行编码。 
 结合图6和7来描述第二实施例。图6中的分配网络包括：与包括两个单独天线201和202的装置中与的交换设备200相连的多个解码器2。所述交换设备200包括与图3所示类似类型的交换矩阵110。所述交换矩阵包括：与每一个天线201和202分别相连的两个信号输入/输出E1和E2、以及分别与解码器2的每一个相连的四个信号输入/输出S1到S4。带通滤波器150设置在输入/输出S1到S4之间，以便仅允许通信信道通过。当然，交换矩阵110配备有如图3所示的高通滤波器，以便抑制通信信道和来自解码器2的交换信号。 
图8所示的另一实施例在于使用分配网络中的简单耦合设备。所述装置包括两个独立天线201和202，每一个均通过耦合设备300与解码器2相连。 
所述耦合设备300包括要与解码器2相连的两个第一信号输入/输出E/S3和E/S4、以及要分别与天线201和202的LNB相连的两个第二输入/输出E/S1和E/S2。带通滤波器150与第一信号输入/输出E/S3和E/S4相连，以便建立解码器2之间的通信。第二输入/输出E/S1和E/S2分别通过带阻滤波器301和302，与第一信号输入/输出E/S3和E/S4相连，所述带阻滤波器抑制与由解码器2所使用的通信信道相对应的频带。 
这样的耦合设备可以扩展为N个第一和N个第二输入/输出。针对输入/输出对的每一个添加，添加带通滤波器150和带阻滤波器303，如虚线所示。 
当用户家中的卫星接收系统包括多个在其间需要通信装置的解码器时，本发明可以扩展到在该系统内所包括的任何设备或设备组合。然后，所述设备需要滤波在与解码器2相连的输入/输出之间的滤波器150。如果该设备不具有抑制用于解码器2之间的通信的频带的滤波装置，则将需要为其配备针对耦合设备的带阻滤波器，如所示的。实现这一点的一种方式是在该系统的设备输出处添加耦合设备300的等价物，如图9所示。 
因此，在其他系统中，本发明可以与多输出天线放大器、多输出卫星/卫星耦合器、多输出卫星/地面耦合器、分配器、天线开关耦合在一起，以及与任何其他集中分布式系统元件集成在一起。 

Claims (5)

1.一种用于无线电信号分配的多输出转换单元（100），包括：
交换矩阵（110），实现对要发送到解码器（2）的信号的选择，所述交换矩阵（110）包括要与所述解码器（2）相连的至少两个信号输入/输出；
其特征在于，所述多输出转换单元还包括：至少一个带通滤波器（150）的通信装置，用于在所述交换矩阵（110）的所述至少两个信号输入/输出之间进行关联，仅允许与解码器（2）之间的通信信道相对应的频带在所述交换矩阵的所述至少两个信号输入/输出之间通过。
2.根据权利要求1所述的多输出转换单元（100），其特征在于所述交换矩阵（110）包括用于抑制通信频带的高通滤波器（114）。
3.根据权利要求1所述的多输出转换单元（100），其特征在于所述多输出转换单元（100）还包括：
至少两个频率变换装置，用于将发射频带变换到至少两个中频带中。
4.一种卫星接收系统，包括：
至少两个与无线电波相对应的信号源（201，202）；
用于无线电信号分配的多输出转换单元（100），包括：
与所述信号源相连的至少两个频率变换装置，用于将来自所述信号源（201，202）的发射频带的信号变换到至少两个中频带的信号中；
交换矩阵（110），用于执行对变换信号的选择，所述交换矩阵（110）具有要与解码器（2）相连的至少两个信号输入/输出；以及
包括至少一个带通滤波器（150）的通信装置，用于在所述交换矩阵（110）的所述至少两个信号输入/输出之间进行关联，仅允许与解码器（2）之间的通信信道相对应的频带在所述至少两个信号输入/输出之间通过；以及
至少两个解码器（2），每一个均与所述交换矩阵（110）的所述至少两个信号输入/输出之一相连。
5.一种卫星接收系统，包括：
用于无线电信号分配的多输出转换单元（100），包括：
交换矩阵（110），实现对要发送到解码器（2）的信号的选择，所述交换矩阵（110）包括要与所述解码器（2）相连的至少两个信号输入/输出；以及
包括至少一个带通滤波器（150）的通信装置，用于在所述交换矩阵（110）的所述至少两个信号输入/输出之间进行关联，仅允许与解码器（2）之间的通信信道相对应的频带在所述至少两个信号输入/输出之间通过；以及
至少两个解码器（2），每一个均与所述交换矩阵（110）的所述至少两个信号输入/输出之一相连。
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