CN201146499Y - 极化方式选择电路及具有所述电路的卫星接收机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种极化方式选择电路及具有所述电路的卫星接收机，包括供电电源输入端、极化电压输出端和连接在其间的三端稳压器。所述稳压器的输出端通过第一分压电阻一方面连接其调节端，另一方面经第二分压电阻支路接地，并通过第三分压电阻支路连接第一开关电路的开关通路；所述第一开关电路受控于卫星接收机主芯片输出的极化方式选择控制信号，通过改变其通断状态以实现对三端稳压器外围电阻的配置，进而向LNB提供13V或者18V的极化电压。为了稳定输出电压的波形，在第二分压电阻支路上并联有滤波电容，以消除毛刺。该电路通过在第二分压电阻支路的选接电阻的两端并联第二开关电路，以接收卫星选择信号，实现了对相应卫星的选择。

Description

极化方式选择电路及具有所述电路的卫星接收机

技术领域

本实用新型属于卫星讯号接收技术领域，具体地说，是涉及一种用于低噪声降频放大器LNB的极化方式选择电路以及应用该选择电路的卫星接收机。

背景技术

在卫星电视接收机或者卫星机顶盒等卫星讯号接收设备中，为了实现对卫星讯号的接收处理，都设置有LNB(low noise block downconverter)低噪声降频放大器。LNB低噪声降频放大器一般分为C频LNB(3.7GHz-4.2GHz)和Ku频LNB(10.7GHz-12.75GHz)。因卫星讯号在抵达天线前已相当微弱，再加上后续同轴电缆传输的频率越高讯号损耗就越大，所以需要增加LNB来做改善。LNB的工作流程就是先将卫星高频讯号放大至数十万倍后再利用本地振荡电路将高频讯号转换至中频950MHz-2050MHz讯号(依LNB种类决定中频范围)，以利于同轴电缆的传输及卫星接收机的解调和工作。

目前，以亚洲区域来讲，约有九成的卫星是使用线形波极化来传送讯号的，线形波又分为水平波和垂直波，通常采用双极性LNB分别对水平和垂直讯号进行接收。由于LNB内部设置有两支相位相差90度感应转针，所以当水平的讯号接收到最好时，垂直的讯号也自然会接收到最好。在现有卫星接收机的操作选项中都会设置有水平极化和垂直极化的选择控制。当接收机选择在水平极化时，接收机就会供应18V的电压给LNB使用；当接收机选择在垂直极化时，接收机就会供应13V的电压给LNB使用，而双极性LNB中的两支转针会因接收机所提供的电压不同，自动选择工作的转针，以实现接收卫星水平方向的信号或者垂直方向的信号。

目前，用于LNB的极化方式选择电路一般采用以下两种设计形式：

(1)通过供电电源输出两路直流电压13V和18V，分别经两路开关电路的开关通路连接LNB的电源端LNB_PWR；通过接收机主芯片的两个IO口产生控制信号来进行选择；此电路的缺点是：供电电源必须额外提供一路直流电压输出，从而增加了成本；

(2)供电电源只使用一路，但需要配合使用输出电压可变的集成三端稳压器(比如LM317等)辅助实现，其电路结构可参见图1所示；此电路通过调整连接在三端稳压器N025外围的分压电阻R359、R356、R357、R352、R353来实现13V和18V直流电压的选择输出；其缺点是：没有考虑相位问题和波形修正问题，会出现波形不规范，有毛刺，甚至有可能导致误判现象。

基于此，如何设计一种理想且成本较低的极化方式选择电路是本实用新型所要解决的主要问题。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有极化方式选择电路输出电压波形不规范、成本高的问题，提供了一种全新的极化方式选择电路，结构简单、输出波形规范且成本低廉。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种极化方式选择电路，包括供电电源输入端，连接一三端稳压器的输入端，所述三端稳压器的输出端连接极化电压输出端，在所述三端稳压器的输出端与调节端之间连接有第一分压电阻，此外，所述三端稳压器的调节端一方面经第二分压电阻支路接地，另一方面通过第三分压电阻支路连接第一开关电路；所述第一开关电路的控制端接收极化方式选择控制信号，其开关通路连接在所述第三分压电阻支路与地之间，通过控制第一开关电路的通断实现对三端稳压器外围电阻的配置，以改变其输出电压的幅值；为了稳定其输出电压的波形，在所述第二分压电阻支路上并联有滤波电容。

其中，在所述第二分压电阻支路中包含有两个依次连接的第二分压电阻和选接电阻，在所述第二分压电阻的两端并联有所述的滤波电容。

为了使所述的极化方式选择电路能够进一步实现对不同卫星的选择，在所述选接电阻的两端并联有第二开关电路，具体与所述第二开关的开关通路相并联，所述第二开关电路的控制端通过反相电路连接卫星选择信号输出端，接收卫星接收机中解调芯片输出的22KHz脉冲信号或者数字卫星设备控制协议DiSEqC信号。

进一步的，所述第一开关电路的控制端连接卫星接收机中主芯片的其中一路IO口，接收主芯片输出的极化方式选择控制信号，以控制三端稳压器输出13V极化电压或者18V极化电压。

基于上述极化方式选择电路结构，本实用新型又提供了一种具有所述选择电路的卫星接收机，以实现对其内部的低噪声降频放大器LNB提供13V或者18V直流工作电压；具体包括供电电源输入端、极化电压输出端和连接在其间的三端稳压器。为了调节所述三端稳压器输出电压的幅值，其输出端通过第一分压电阻一方面连接其调节端，另一方面经第二分压电阻支路接地，并通过第三分压电阻支路连接第一开关电路的开关通路；所述第一开关电路受控于卫星接收机主芯片输出的极化方式选择控制信号，通过改变其通断状态以实现对三端稳压器外围电阻的配置，进而向LNB提供13V或者18V的极化电压。为了稳定三端稳压器输出电压的波形，在所述第二分压电阻支路上并联有滤波电容，以消除毛刺。

此外，为了使所述的卫星接收机能够在两个或者更多个卫星之间进行卫星讯号的选择切换接收，在所述选接电阻的两端并联有第二开关电路，具体与所述第二开关的开关通路相并联，所述第二开关电路的控制端通过反相电路连接卫星选择信号输出端，接收卫星接收机中解调芯片输出的22KHz信号或者数字卫星设备控制协议DiSEqC信号，以具体选择接收来自相应卫星的电视信号。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型的极化方式选择电路结构简单，成本低廉，可以有效规范输出至LNB的极化电压波形，消除毛刺，从而使LNB的运行更加稳定，适合在不同的卫星电视接收机或者卫星机顶盒等卫星接收设备中推广应用。

附图说明

图1是现有极化方式选择电路实施例的原理图；

图2是卫星接收设备实施例的局部系统框图；

图3是本实用新型所提出的极化方式选择电路的一种实施例的电路原理图；

图4是在18V极化电压上叠加22KHz脉冲信号的波形图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细地描述。

参见图2所示，在卫星讯号接收机中，极化方式选择电路接收来自电源板POWER输出的+20V供电电源，并在主芯片输出的13V/18V极化方式选择控制信号的作用下输出13V或者18V极化电压，通过高频头Tuner经信号线连接切换开关，进而通过所述切换开关控制LNB接收卫星垂直方向或者水平方向的信号。此外，为了实现对不同卫星的选择切换，所述极化方式选择电路还进一步接收来自解调芯片输出的卫星选择信号，比如22KHz脉冲信号或者数字卫星设备控制协议DiSEqC信号，进而将所述卫星选择信号叠加在其输出的极化电压上，通过高频头Tuner经信号线输出至切换开关，以控制包含有所述切换开关的集成芯片根据接收到的具体指令来切换开关方向，选择相应的卫星。

实施例一，参见图3所示，本实施例具体列举了所述极化方式选择电路的其中一种组成结构。

图3中，通过供电电源输入端接收来自电源板POWER输出的+20V供电电源，经滤波电容C321、C322进行滤波处理后输出至输出电压可变的集成三端稳压器N025的输入端Vin，所述三端稳压器N025的输出端Vout经保险丝F301连接极化电压输出端LNB_PWR，进而经所述极化电压输出端LNB_PWR连接高频头Tuner。所述高频头Tuner经信号线连接切换开关，通过所述切换开关选择连通相应LNB的电源端PWR，为其提供13V或者18V直流极化电压。为了实现对三端稳压器N025输出电压的有效调节，在所述三端稳压器N025的调节端Adj连接有电阻配置电路。其中，所述三端稳压器N025的调节端Adj一路通过第一分压电阻R359连接其输出端Vout，另一路经由依次连接的第二分压电阻R356和选接电阻R357组成的第二分压电阻支路接地，第三路通过由串联电阻R352、R353组成的第三分压电阻支路连接第一开关电路的开关通路，并经所述开关通路接地。在本实施例中，所述第一开关电路可以具体采用一NPN型三极管VT024实现，其基极作为开关电路的控制端经电阻R351连接卫星接收机中主芯片的其中一路IO口，接收主芯片输出的极化方式选择控制信号13V/18V；发射极接地，集电极连接第三分压电阻支路。

考虑到极化电压的相位问题和波形修正问题，在本实施例的第二分压电阻R356的两端设计了一并联的滤波电容C323，实现了对极化电压波形的整形，避免了毛刺等现象的出现。

为了使所述极化方式选择电路兼用于对切换开关的控制，进而使卫星接收机可以选择接收来自不同卫星的电视信号，在本实施例的极化方式选择电路中还设计有第二开关电路，具体也可采用一NPN型三极管VT026实现，作为其开关通路的集电极和发射极并联在选接电阻R357的两端，基极通过反相电路连接卫星接收机中解调芯片的卫星选择信号输出端DISEQC_OUT，接收解调芯片输出的22KHz脉冲信号或者数字卫星设备控制协议DiSEqC信号。

在本实施例中，所述反相电路具体可以采用一NPN型三极管VT025配合简单的外围电路组建而成，如图3所示，所述NPN型三极管VT025的基极通过电阻R354连接解调芯片的卫星选择信号输出端DISEQC_OUT，发射极接地，集电极一方面通过电阻R350连接直流电源5V_2，另一方面通过电阻R355连接NPN型三极管VT026的基极，对接收到的卫星选择信号进行取反处理后，输出至三极管VT026的基极，控制其通断。

当然，上述第一开关电路、第二开关电路和反相电路也可以采用其他开关元件或者功能芯片组建实现，本实施例不限于此。

本实施例的极化方式选择电路通过采用上述结构形式，可以实现如下三种功能：

功能一，控制LNB极化方式，即控制三端稳压器N025的输出电压在13V和18V之间切换。

参见图3所示，在极化方式选择电路正常工作情况下，卫星选择信号输出端DISEQC_OUT一直输出高电平信号，控制三极管VT025导通，进而通过其集电极输出低电平信号至三极管VT026的基极，使三极管VT026截止。此时，主芯片通过其IO口输出高电平或者低电平极化方式选择控制信号，当所述控制信号为低电平时，三极管VT024截止，使第三分压电阻支路悬置，不参与对三端稳压器N025输出电压幅值的配置。因此，此时三端稳压器N025的输出电压为

Vout＝1.25×[(R356+R357)/R359+1]，

通过适当的配置电阻R356、R357、R359的阻值，使其输出电压Vout在18V左右。当所述控制信号为高电平时，三极管VT024导通，使第三分压电阻支路接地，此时三端稳压器N025的输出电压为

Vout＝1.25×{[(R356+R357)||(R352+R353)]/R359+1}，

通过适当的配置电阻R352、R353、R356、R357、R359的阻值，使其输出电压Vout在13V左右。这样便实现了极化电压输出端LNB_PWR输出为18V或13V的选择切换问题。

LNB通过其电源端PWR接收极化电压，其内置的转针会根据电源端PWR输入的电压值来选择所接收的信号，即当PWR端输入18V电压时，转针为水平方向，LNB接收卫星水平方向的信号；当PWR端输入13V电压时，转针为垂直方向，LNB接收卫星垂直方向的信号。

功能二，实现在三端稳压器N025输出的直流电压上叠加22KHz脉冲信号，来控制与所述LNB相连接的0/22KHz切换开关。

当通过卫星选择信号输出端DISEQC_OUT输入22KHz脉冲信号时，三极管VT025、VT026工作于连续通断状态，其通断频率为22KHz，进而使选接电阻R357时而参与对三端稳压器N025输出电压幅值的配置，时而短接，从而在三端稳压器N025输出的直流电压上叠加了22KHz的脉冲信号，其叠加过程参见图4所示，以18V直流电压为例。叠加在18V直流电压上的22KHz脉冲形信号通过高频头Tuner经信号线连接到0/22KHz切换开关，切换开关通过检测是否有22KHz的脉冲信号来选择相应的卫星接收信号。此切换开关为二进一出开关(即二选一开关)，当检测到有22KHz的脉冲信号时将开关打向另一侧，从而选择相应的卫星信号。这种情况只适合两个卫星二选一的情况，如果要选择的卫星数目超过两个，则选用功能三来实现卫星的选择。

功能三，实现在三端稳压器N025输出的直流电压上叠加DiSEqC协议，以控制与所述LNB相连接的切换开关。

DiSEqC即Digital Satellite Equipment Control的英文缩写，直译为“数字卫星设备控制”，是通过数字卫星接收机控制，发出指令集(控制指令)给切换开关，以选择具体的卫星。DiSEqC事实上是一个控制协议，工作过程是数字卫星接收机内部在同步时钟脉冲配合下，通过与高频头tuner相连接的信号线，调制于22KHz频率上交替变化的数字信号，串行转送相关的控制指令(如：0xc9指令的具体形式为11001001)，进而输出至切换开关。包含所述切换开关的集成芯片根据接收到的具体指令来切换开关的方向以选择相应的LNB，从而选择相应的卫星。

本实用新型的极化方式选择电路可以实现多种功能，成本低廉，同时对输出的极化电压波形起到了有效的整形作用，可以适用于采用不同型号高频头的卫星电视接收机或者卫星机顶盒等卫星讯号接收设备中，以提高其工作性能。

当然，以上所述仅是本实用新型的一种优选实施方式而已，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1、一种极化方式选择电路，包括供电电源输入端，连接一三端稳压器的输入端，所述三端稳压器的输出端连接极化电压输出端，其特征在于：在所述三端稳压器的输出端与调节端之间连接有第一分压电阻，所述三端稳压器的调节端一方面经第二分压电阻支路接地，另一方面通过第三分压电阻支路连接第一开关电路；所述第一开关电路的控制端接收极化方式选择控制信号，其开关通路连接在所述第三分压电阻支路与地之间；在所述第二分压电阻支路上并联有滤波电容。

2、根据权利要求1所述的极化方式选择电路，其特征在于：在所述第二分压电阻支路中包含有两个依次连接的第二分压电阻和选接电阻，在所述第二分压电阻的两端并联有所述的滤波电容。

3、根据权利要求2所述的极化方式选择电路，其特征在于：所述选接电阻与第二开关电路的开关通路相并联，所述第二开关电路的控制端通过反相电路连接卫星选择信号输出端。

4、根据权利要求3所述的极化方式选择电路，其特征在于：所述卫星选择信号输出端连接卫星接收机中的解调芯片，接收解调芯片输出的22KHz脉冲信号或者数字卫星设备控制协议信号。

5、根据权利要求1至4中任一项所述的极化方式选择电路，其特征在于：所述第一开关电路的控制端连接卫星接收机中主芯片的其中一路IO口，接收主芯片输出的极化方式选择控制信号。

6、一种卫星接收机，包括低噪声降频放大器和与其电源端相连接的极化方式选择电路；在所述极化方式选择电路中包括供电电源输入端，连接一三端稳压器的输入端，所述三端稳压器的输出端连接极化电压输出端，其特征在于：在所述三端稳压器的输出端与调节端之间连接有第一分压电阻，所述三端稳压器的调节端一方面经第二分压电阻支路接地，另一方面通过第三分压电阻支路连接第一开关电路；所述第一开关电路的控制端接收极化方式选择控制信号，其开关通路连接在所述第三分压电阻支路与地之间；在所述第二分压电阻支路上并联有滤波电容。

7、根据权利要求6所述的卫星接收机，其特征在于：在所述第二分压电阻支路中包含有两个依次连接的第二分压电阻和选接电阻，在所述第二分压电阻的两端并联有所述的滤波电容。

8、根据权利要求7所述的卫星接收机，其特征在于：所述选接电阻与第二开关电路的开关通路相并联，所述第二开关电路的控制端通过反相电路连接卫星选择信号输出端。

9、根据权利要求8所述的卫星接收机，其特征在于：所述卫星选择信号输出端连接卫星接收机中的解调芯片，接收解调芯片输出的22KHz脉冲信号或者数字卫星设备控制协议信号。

10、根据权利要求6至9中任一项所述的卫星接收机，其特征在于：所述第一开关电路的控制端连接卫星接收机中主芯片的其中一路IO口，接收主芯片输出的极化方式选择控制信号。

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