CN201365248Y - 一种双输出圆极化卫星高频头 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种双输出圆极化卫星高频头，其在外壳上设有两个以上的输出接口，外壳内设有信号处理电路，信号处理电路中在馈源内与极化探针呈45°夹角插装有介质极化移相片，用来将馈源中的左旋圆极化信号和右旋圆极化信号转换为水平线极化信号和垂直线极化信号，使其不相互干扰，水平线极化信号和垂直线极化信号经过低噪声放大、带通滤波、混频、中频放大后输入二输入二输出的矩阵选择开关，矩阵选择开关由数字卫星接收机提供的直流13V/18V控制信号进行控制，两路输出可任意独立的选择垂直线极化中频信号或者水平线极化中频信号中的一路信号进行工作，且相互无干扰和影响，从而实现多路输出。

Description

一种双输出圆极化卫星高频头

技术领域

本实用新型涉及一种使用于辐射场的无线电传输中继地面站接口设备，尤其是涉及一种双输出圆极化卫星高频头。

背景技术

随着全球卫星产业的发展以及我国直播卫星政策的逐步开放，我国直播卫星市场需求将急剧上升。现有技术中常用的卫星视听接收系统都是由抛物面天线、高频头、数字卫星接收机组成的一套完整的卫星地面接收站。由于卫星视听传送采用的是微波，具有光学直线传播特性，对于C频段和Ku频段，普遍采用具有很强方向性的抛物面天线，天线的作用是利用几何光学的原理将来自空中的卫星信号能量反射会聚至焦点上，由处于焦点上的馈源将欲接收的电波信号传导输送给紧接其后的高频头，高频头的作用是将天线收到的微弱信号进行放大，并分别将C频段3.4~4.2GHz、Ku频段10.75~12.75GHz的信号下变频到950~1450MHz、950~2150MHz频段后放大输出，用同轴电缆传送到卫星视听信号接收机，卫星视听信号接收机再将高频头输送来的卫星信号进行解调，解调出卫星图像信号和伴音信号。目前，所有的卫星高频头按照本振分类可分为单本振和双本振高频头；按照极化方式可分为单极化，双极化，线极化和圆极化高频头；按照接收卫星数量可分为单星，双星，多星高频头；按照输出可分为单输出，双输出，四输出和八输出高频头；按照应用频段又可分为C频段，KU频段和KA频段高频头。

其中的一种圆极化高频头在近年来脱颖而出，此类极化主要优势在于：1)采用与常规线极化不同的圆极化方式传输可有效避免其他卫星信号的干扰；2)圆极化高频头在安装使用方面不需要调整极化角度，直接安装就可使用，大大降低了安装难度。由于其具有上述优点，近年来为人们广泛采用，但是受这种圆极化高频头的信号隔离度设计瓶颈限制，目前市场上流行的圆极化高频头多为单输出圆极化高频头，逐渐不能满足人们对多路输出的要求。

发明内容

本实用新型针对上述提到的现有技术中的圆极化卫星高频头的信号隔离度设计瓶颈，现有圆极化卫星高频头多为单输出圆极化高频头，不能满足人们对多路输出的要求的缺点，本实用新型提供一种新的圆极化卫星高频头结构，其在外壳上设有两个以上的输出接口，外壳内设有信号处理电路，信号处理电路中在馈源内与极化探针呈45°夹角插装有聚四氟乙烯制成的介质极化移相片，用来将馈源中的左旋圆极化信号和右旋圆极化信号转换为水平线极化信号和垂直线极化信号，并对左旋圆极化信号和右旋圆极化信行号进极化隔离，使其不相互干扰，水平线极化信号和垂直线极化信号经过低噪声放大、带通滤波、混频、中频放大后输入二输入二输出的矩阵选择开关，矩阵选择开关由数字卫星接收机提供的直流13V/18V控制信号进行控制，两路输出可任意独立的选择垂直线极化中频信号或者水平线极化中频信号中的一路信号进行工作，且相互无干扰和影响，从而实现多路输出。

本实用新型解决技术问题采用的技术手段是：一种双输出圆极化卫星高频头，设置在天线与数字卫星接收机之间，其包括外壳、设置在外壳上的输出接口和设置在外壳内的信号处理电路，所述的信号处理电路包括：聚集线极化卫星信号的馈源、与馈源连接并分别对水平线极化信号和垂直线极化信号进行放大的两路低噪声放大器，两路低噪声放大器上分别连接有一路带通滤波器，每一路带通滤波器上分别连接有一路混频器，每一路混频器上分别连接有两级中频放大器，馈源内安装有将馈源中的左旋圆极化信号和右旋圆极化信号转换为水平线极化信号和垂直线极化信号并对左旋圆极化信号和右旋圆极化信行号进极化隔离的介质极化移相片；两级中频放大器之间连接有一路二输入多输出的矩阵选择开关，矩阵选择开关由数字卫星接收机提供的直流13V/18V控制信号进行控制，矩阵选择开关输入端连接的中频放大器为第一级中频放大器，矩阵选择开关输出端连接的中频放大器为第二级中频放大器，矩阵选择开关每路输入分别一路第一级中频放大器连接，矩阵选择开关每路输出分别与一路第二级中频放大器连接，每一路第二级中频放大器的输出与一个输出接口连接。

本实用新型采用的技术手段进一步还包括：

所述的介质极化移相片的材质采用聚四氟乙烯。

所述的馈源内设有极化探针，馈源内的介质极化移相片与极化探针呈45°夹角插装在馈源内。

所述的矩阵选择开关采用二输入二输出矩阵选择开关。

所述的矩阵选择开关采用四进二出切换开关，将四进二出切换开关高低电平使能引脚接地形成二输入二输出矩阵选择开关。

所述的四进二出切换开关选用型号为AMIC7531四进二出切换开关。

所述的低噪声放大器采用相互串联连接的三级低噪声放大器。

所述的输出接口为可通过电缆线联结至数字卫星接收机的接口。

本实用新型的有益效果是：本实用新型简化了系统的组装，以最少的元器件，不仅最低的成本在保证高增益，低噪声，高隔离度的前提下将卫星高频信号转换为卫星中频信号接收，尤其是使用多路矩阵选择开关可以输出两路相互独立工作且无干扰的中频信号进行工作，克服了目前市面上圆极化高频头单输出的局限，极大的满足消费者对多路输出的圆极化高频头中高端产品的需求。本实用新型可以广泛应用于卫星直播及数字电视DVB-C系统头端，与卫星天线、卫星接收机组合，完成卫星视听信号的接收。

附图说明

图1为本实用新型侧视结构示意图。

图2为本实用新型剖面结构示意图。

图3为本实用新型信号处理电路原理方框结构示意图。

具体实施方式

本实用新型是针对设置在天线和数字卫星接收机之间的高频头进行改进，主要是对圆极化卫星高频头进行改进，使其有现有技术中的单输出变成多路输出，满足人们的需求。

请参看附图1和附图2，本实用新型主要包括外壳、安装在外壳2上的输出接口3和设置在外壳2内的信号处理电路。本实施例中以两路输出为例进行具体说明。

本实用新型设置在天线和卫星接收机之间，本实用新型的信号处理电路中，利用馈源接收卫星信号，然后通过介质极化移相片01将进入馈源中的11.7-12.75GHz左旋圆极化信号(即LCHP：LEFT-HANDCIRCULAR POLARIZATION)和右旋圆极化信号(即RCHP：REFT-HANDCIRCULAR POLARIZATION)转换为水平线极化信号(HLP：HORIZONTALLINEAR POLARIZATION)和垂直线极化信号(VLP：VERTICAL LINEARPOLARIZATION)，输出给第一极化探针10、第二极化探针11，本实施例中，馈源内的介质极化移相片01，是采用微波损耗小的聚四氟乙烯制作成的绝缘片，介质极化移相片01在馈源内与第一极化探针10和第二极化探针11成45°夹角插入，介质极化移相片01的主要作用：1)将馈源中的左旋圆极化信号(LCHP)和右旋圆极化信号(RCHP)转换为水平线极化信号(HLP)和垂直线极化信号(VLP)；2)对左旋圆极化信号(LCHP)和右旋圆极化信号(RCHP)进行极化隔离，使其不相互干扰。水平线极化信号和垂直线极化信号经第一极化探针10和第二极化探针11耦合后分别输出给低噪声放大器进行放大，本实施例中，第一极化探针10和第二极化探针11的的材质为铁镀银或铁镀镍。低噪声放大器包括第一低噪声放大器21和第二低噪声放大器22，第一低噪声放大器21和第二低噪声放大器22均采用相互串联连接的三个低噪声放大器组成，通过第一低噪声放大器21和第二低噪声放大器22分别对垂直线极化信号(VLP)和水平线极化信号(HLP)进行信号放大，使其满足系统要求的增益和噪声指数，本实施例中，三个串联的放大器型号分别为：NE3503S01，MGF4934，MGF4931。经放大器放大后的信号分别输出给第一带通滤波器31和第二带通滤波器32，两个带通滤波器的带通频率均为11.7-12.75GHz，通过第一带通滤波器31和第二带通滤波器32主要过滤掉系统不需要的频带，提供符合后续要求的混频接口电平和带内平坦度，以减少后续混频产生的组合频率，起到抑制镜像干扰和保证信号纯度的作用。本实施例中，第一带通滤波器31输出垂直线极化信号(VLP)，第二带通滤波器32输出水平线极化信号(HLP)，两路带通滤波器分别输出给混频器，第一混频器41和第二混频器42分别与本地振荡器51连接，本地振荡器51提供频率为10.75GHz振荡信号。第一混频器41和第二混频器42将第一带通滤波器31和第二带通滤波器32产生的高频信号混频变为数字卫星接收机能够处理的两路950-2000MHz中频信号，第一混频器41输出垂直线极化的中频信号，第二混频器42输出水平线极化的中频信号，本实施例中，第一混频器41和第二混频器42采用的具体型号为：ALPHA7621。经混频器处理后的两路中频信号分别送入第一级中频放大器61，62内，其中中频放大器61放大垂直线极化中频信号，中频放大器62放大水平线极化中频信号，经过中频放大器处理后，可以使两路中频信号得到足够的电平和符合要求的载噪比，本实施例第一级中频放大器61，62采用的具体型号为：PHILIPS2712。

本实用新型在两路第一级中频放大器61，62后面，接有一路二输入二输出的矩阵选择开关71，本实施例中，矩阵选择开关由具体型号为AMIC7531的四进二出切换开关改造而成：将AMIC7531的0/22K端口接地去除其HIGH/LOW BAND切换功能，使原来可接四路不同极化不同波段的输入只接入目前电路中产生的两路中频信号。本实施的做法的优势在于：1)采用此IC电路的隔离度在25dB，而用传统分立元件的电路隔离仅在20dB，使其比分立元件的隔离度更好；2)在成本方面，用IC电路可以有效的缩小PCB面积，节约成本。矩阵选择开关7 1由数字卫星接收机提供的直流13V/18V控制信号进行控制，两路输出可任意独立的选择垂直线极化中频信号或者水平线极化中频信号中的一路信号进行工作，且相互无干扰和影响。

矩阵选择开关71输出端上分别接有第二级中频放大器81，82，本实施例中第二级中频放大器81，82具体型号为PHILIPS2712或者PHILIPS1014。第二级中频放大器81，82可对经矩阵选择开关71选择后产生的信号衰减的进行补偿，以达到系统要求的电平规格。经两路第二级中频放大器81，82对信号进行放大后，将信号输出至本实用新型输出接口3，经电缆线分别连接到两台数字卫星接收机上，就可以到达用户端。

本实用新型简化了系统的组装，以最少的元器件，不仅最低的成本在保证高增益，低噪声，高隔离度的前提下将卫星高频信号转换为卫星中频信号接收，尤其是使用多路矩阵选择开关可以输出两路相互独立工作且无干扰的中频信号进行工作，克服了目前市面上圆极化高频头单输出的局限，极大的满足消费者对多路输出的圆极化高频头中高端产品的需求。本实用新型可以广泛应用于卫星直播及数字电视DVB-C系统头端，与卫星天线、卫星接收机组合，完成卫星视听信号的接收。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，其架构形式能够灵活多变，可以派生二输出、四输出、八输出的系列产品，只要做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型专利保护范围。

Claims (8)

1.一种双输出圆极化卫星高频头，设置在天线与数字卫星接收机之间，其包括外壳、设置在外壳上的输出接口和设置在外壳内的信号处理电路，所述的信号处理电路包括：聚集线极化卫星信号的馈源、与馈源连接并分别对水平线极化信号和垂直线极化信号进行放大的两路低噪声放大器，两路低噪声放大器上分别连接有一路带通滤波器，每一路带通滤波器上分别连接有一路混频器，每一路混频器上分别连接有两级中频放大器，其特征是：

所述的馈源内安装有将馈源中的左旋圆极化信号和右旋圆极化信号转换为水平线极化信号和垂直线极化信号并对左旋圆极化信号和右旋圆极化信行号进极化隔离的介质极化移相片；

所述的两级中频放大器之间连接有一路二输入多输出的矩阵选择开关，矩阵选择开关由数字卫星接收机提供的直流13V/18V控制信号进行控制，矩阵选择开关输入端连接的中频放大器为第一级中频放大器，矩阵选择开关输出端连接的中频放大器为第二级中频放大器，矩阵选择开关每路输入分别一路第一级中频放大器连接，矩阵选择开关每路输出分别与一路第二级中频放大器连接，每一路第二级中频放大器的输出与一个输出接口连接。

2.根据权利要求1所述的双输出圆极化卫星高频头，其特征是：所述的介质极化移相片的材质采用聚四氟乙烯。

3.根据权利要求1所述的双输出圆极化卫星高频头，其特征是：所述的馈源内设有极化探针，馈源内的介质极化移相片与极化探针呈45°夹角插装在馈源内。

4.根据权利要求1所述的双输出圆极化卫星高频头，其特征是：所述的矩阵选择开关采用二输入二输出矩阵选择开关。

5.根据权利要求4所述的双输出圆极化卫星高频头，其特征是：所述的矩阵选择开关采用四进二出切换开关，将四进二出切换开关高低电平使能引脚接地形成二输入二输出矩阵选择开关。

6.根据权利要求5所述的双输出圆极化卫星高频头，其特征是：所述的四进二出切换开关选用型号为AMIC7531四进二出切换开关。

7.根据权利要求1至5中任意一项所述的双输出圆极化卫星高频头，其特征是：所述的低噪声放大器采用相互串联连接的三级低噪声放大器。

8.根据权利要求1至5中任意一项所述的双输出圆极化卫星高频头，其特征是：所述的输出接口为可通过电缆线联结至数字卫星接收机的接口。

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