CN203352686U

CN203352686U - 内嵌式数字电视直流隔离器

Info

Publication number: CN203352686U
Application number: CN 201320347168
Authority: CN
Inventors: 王勇
Original assignee: SHANGHAI MIANGUAN ELECTRONIC TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: SHANGHAI MIANGUAN ELECTRONIC TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2013-06-18
Filing date: 2013-06-18
Publication date: 2013-12-18
Anticipated expiration: 2023-06-18

Abstract

本实用新型涉及内嵌式数字电视直流隔离器，设置于数字电视接收设备内部，包括一高频印刷电路板、三个直流隔离电容器、输入连接器、输出连接器以及一金属屏蔽外壳。金属屏蔽外壳采用带有接地引脚的金属屏蔽盒，高频印刷电路板安装于金属屏蔽外壳内部。在印刷电路板上，其中一个直流隔离电容器形成的两段微带传输线，实现了输入射频信号与输出射频信号的阻抗匹配；另外两个直流隔离电容器的两端均为一端连接射频输入接地端子，另一端连接射频输出接地端子，且射频输出端接地端子与金属屏蔽外壳连接，不仅实现对输入信号接地线上直流电压的隔离和多点的交流接地，从而本实用新型既能够隔离高电压和大电流又不降低数字电视射频信号的传输质量。

Description

内嵌式数字电视直流隔离器

技术领域

本实用新型涉及直流隔离器领域，尤其涉及一种内嵌式数字电视直流隔离器。

背景技术

有线电视网络具有网络覆盖地域广，大部分传输设备安装在室外等特点，难以避免引入网络外部的由于雷电、高压电等因素造成的高电压。而数字有线电视网络通常由前端光信号发送设备、光电转换设备、射频信号分配器、光纤以及射频同轴电缆等部分组成，无法避免网络传输设备内部故障导致的高电压以及大电流。这两种情况下，产生的高电压或大电流将通过电缆传导到机顶盒、电视接收机等数字电视接收设备的射频输入端口上，使其带有高电压危及使用者的人身安全，并且由于数字电视接收设备射频输入端口部分没有隔离高电压措施，会遭到损毁。

目前在技术上，对于抗高电压或大电流的侵入保护后续设备电路的保护措施，一般采用在设备输入端串接耐高压隔断直流的电容器，信号输入芯线与接地线之间并接压敏电阻器或其它放电器件来实现。这种方法虽然能够达到保护数字电视接收设备的作用，但是，有线电视网络用户终端面板接口与电视接收设备输入端之间的电缆线及金属电缆连接器仍然存在安全隐患，另外，当添加了耐高压隔直电容器、压敏电阻器、放电器件等将会对射频信号输入端的特性阻抗、频率响应等射频传输特性参数产生严重影响。

目前已有的技术方案为在电视接收设备输入接口接入的电缆线上加装直流隔离保护器。它的电路原理是分别在信号输入芯线、接地线上串接耐高压隔断直流的电容器，以达到阻断来自于信号输入芯线和接地线上的高电压或大电流侵入的效果。同样，采用这种技术方案，其有线电视网络用户终端面板接口与加装的直流隔离保护器之间的电缆线及金属电缆连接器仍然存在着安全隐患，并且，这种技术方案在有线电视网络用户终端面板至在电视接收设备输入端之间的传输电缆上增加断点和射频连接器数量，将会增大射频信号的衰减、影响射频信号的传输质量。

因此，业界对数字电视接收设备的直流隔离器有所希冀，特别是需要一种既能够隔离高电压和大电流又不降低数字电视射频信号传输质量的数字电视直流隔离器。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种内嵌式数字电视直流隔离器，以使其既能够隔离高电压和大电流，又不降低数字电视射频信号传输的质量。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种内嵌式数字电视直流隔离器，所述内嵌式数字电视直流隔离器设置于一数字电视接收设备的内部，所述内嵌式数字电视直流隔离器包括高频印刷电路板、第一直流隔离电容器、第二直流隔离电容器、第三直流隔离电容器、输入连接器、输出连接器以及金属屏蔽外壳，其中：

所述金属屏蔽外壳采用带有接地引脚的金属屏蔽盒，所述高频印刷电路板安装于所述金属屏蔽外壳内部；

所述输入连接器以及所述输出连接器分别与所述高频印刷电路板的输入端和输出端连接，所述高频印刷电路板的输入端包括输入端芯线端子以及射频输入端接地端子，所述高频印刷电路板的输出端包括输出端芯线端子以及射频输出端接地端子；

所述高频印刷电路板采用双面覆铜的板材，其上面铜层为信号层，下面铜层为接地参考屏蔽层；在所述信号层上，所述输入端芯线端子以及所述输出端芯线端子分别通过印刷电路板的铜箔连线与所述第二直流隔离电容器的两端连接，从而形成两段微带传输线；在所述接地参考屏蔽层上，所述第一直流隔离电容器和所述第三直流隔离电容器的一端均连接所述射频输入接地端子，另所述第一直流隔离电容器和所述第三直流隔离电容器的另一端均连接所述射频输出接地端子，且所述射频输出端接地端子与所述金属屏蔽外壳连接。

较佳地，所述第一直流隔离电容器、第二直流隔离电容器以及第三直流隔离电容器的电容量均为1000pF。

较佳地，所述输入连接器以及所述输出连接器均采用标准间距2.54mm针脚端子与所述印刷电路板连接。

较佳地，所述第一直流隔离电容器、第二直流隔离电容器以及第三直流隔离电容器均为无引线的耐高压陶瓷光片电容器。本实用新型由于采用以上技术方案，具有以下的优点和积极效果：

1)本实用新型提供的内嵌式数字电视隔离器，嵌入到数字电视接收设备内部，以隔离高电压和大电流，提高了数字电视接收设备的安全性和可靠性，又不降低数字电视射频信号传输的质量。

2）本实用新型提供的内嵌式数字电视隔离器，电子元器件仅采用了三个无引线的耐高压陶瓷光片电容器就达到高电压隔离以及抗大电流冲击的目的，体积小、低成本和安装简易的特点，便于推广应用。

3）本实用新型提供的内嵌式数字电视隔离器，直流隔离电路实现了输入射频信号与输出射频信号的阻抗匹配、实现对输入信号接地线上直流电压的隔离以及实现了多点的交流接地，从而具有优异的技术性能，实现在不影响射频信号传输质量的同时，更好的隔离高电压和大电流。

附图说明

图1为本实用新型提供的内嵌式数字电视直流隔离器的示意图；

图2为本实用新型提供的内嵌式数字电视直流隔离器中印刷电路板的示意图；

图3为本实用新型提供的内嵌式数字电视直流隔离器中印制刷电路板的部分截面图。

具体实施方式

下面参照附图和具体实施例来进一步说明本实用新型。

如附图1-3所示的本实用新型提供的内嵌式数字电视隔离器的一个较佳实施例，设置于数字电视接收设备内部，包括一高频印刷电路板1、第一直流隔离电容器C1、第二直流隔离电容器C2、第三直流隔离电容器C3、输入连接器2、输出连接器3以及一金属屏蔽外壳4。金属屏蔽外壳4采用带有接地引脚的金属屏蔽盒，高频印刷电路板1安装于金属屏蔽外壳4内部。输入连接器2以及输出连接器3采用标准间距2.54mm针脚端子分别与高频印刷电路板1的输入端5和输出端6连接，高频印刷电路板1的输入端5包括输入端芯线端子7以及射频输入端接地端子8，高频印刷电路板1的输出端6包括输出端芯线端子9以及射频输出端接地端子10。高频印刷电路板1采用双面覆铜的板材，其上面铜层为信号层11，下面铜层为接地参考屏蔽层12。在信号层11上，输入端芯线端子7以及输出端芯线端子9分别通过印刷电路板的铜箔连线与第二直流隔离电容器C2的两端连接，从而形成两段微带传输线，即第一段微带传输线13和第二段微带传输线14。在接地参考屏蔽层12上，第一直流隔离电容器C1和第三直流隔离电容器C3的两端均为一端连接射频输入接地端子9，另一端连接射频输出接地端子10，且射频输出端接地端子10与金属屏蔽外壳4连接。其第一直流隔离电容器C1、第二直流隔离电容器C2以及第三直流隔离电容器C3的电容量均为无引线的耐高压陶瓷光片电容器，且电容量均为1000pF。

在本实施例中，电子元器件仅采用无引线的三个耐高压瓷片电容器就可以达到高电压隔离、抗大电流冲击的目的，它们不仅具有良好的内置式直流隔离性能，而且对内置式隔离器的低成本特点、为能内置式隔离器推广应用作出重大贡献。且这五个耐高压瓷片电容器的电容量均为1000pf，在此电容值附近的电容器的直流隔离的作用较佳。

在本实施例中，通过此内嵌式数字电视直流隔离器嵌入到数字电视接收设备内部，以隔离高电压和大电流。相比于已有的技术方案，这种技术方案没有在有线电视网络用户终端面板至电视接收设备输入端之间的传输电缆上增加断点和射频连接器数量，避免了射频信号的衰减、没有降低数字电视射频信号传输的质量。

在本实施例中，在高频印制电路板1的信号层11上的第一段微带传输线13和第二段微带传输线14，实现了输入射频信号与输出射频信号的阻抗匹配，其中阻抗匹配是指信号传输过程中负载阻抗和信源内阻抗之间的特定配合关系，在射频频率范围内，一信号源电路输出端的特性阻抗和所连接负载电路输入端的特性阻抗应相等，以使负载获得最大有用信号功率且噪声最小。微带传输线介于信号源电路输出端和负载电路输入端之间，选择合适的微带线特性阻抗值来实现微带线两端分别与信号源电路输出端和负载电路输入端的阻抗匹配。微带线的特性阻抗计算公式为：

Z_{0} = \frac{87 \ln [5.98 d_{2} / (0.8 b + d_{1})]}{\sqrt{ϵ_{r} + 1.41}}

如附图3所示，式中：Z₀为微带线的特性阻抗、d₁为铜箔厚度，d₂为介质厚度，ε_r为介电常数，b为铜箔连线的线宽。通过特定的铜箔厚度、介质厚度以及铜箔连线的线宽，实现输入射频信号端与输出射频信号端的阻抗匹配。在高频印制电路板1的接地参考屏蔽层12上，第一直流隔离电容器C1和第三直流隔离电容器C3的两端均为一端连接射频输入接地端子9，另一端连接射频输出接地端子10，且射频输出端接地端子10与金属屏蔽外壳4连接，通过第一直流隔离电容器C1和第三直流隔离电容器C3不仅实现了对输入信号接地线上直流电压的隔离，还实现了多点的交流接地，可以有效的抗干扰。由上述直流隔离电路板实现了有益的技术性能，由本实施例得出了有益的技术性能参数见表1，实现了在不影响射频信号传输质量的同时，更好的隔离高电压和大电流，提高了数字电视接收设备的安全性和可靠性。

表1本实施例的主要技术性能参数

工作频率范围	45MHz～870MHz
		输入输出特性阻抗	75Ω
插入损耗45MHz～500MHz	≤0.5dB
		插入损耗501MHz～700MHz	≤1.0dB

插入损耗701MHz～870MHz	≤1.5dB
		隔离耐压输入与输出射频信号线之间	≥500V(直流电压)
隔离耐压输入与输出射频接地线之间	≥500V(直流电压)
		抗电强度输入与输出射频信号线之间	≥1000V(50Hz交流电压峰值)
抗电强度输入与输出射频接地线之间	≥1000V(50Hz交流电压峰值)
		绝缘电阻射频信号线与射频接地线之间	≥100MΩ

上述公开的仅为本实用新型的具体实施例，该实施例只为更清楚的说明本实用新型所用，而并非对本实用新型的限定，任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在保护范围内。

Claims

1.一种内嵌式数字电视直流隔离器，其特征在于，所述内嵌式数字电视直流隔离器设置于一数字电视接收设备的内部，所述内嵌式数字电视直流隔离器包括高频印刷电路板、第一直流隔离电容器、第二直流隔离电容器、第三直流隔离电容器、输入连接器、输出连接器以及金属屏蔽外壳，其中：

2.如权利要求1所述的内嵌式数字电视直流隔离器，其特征在于，所述第一直流隔离电容器、第二直流隔离电容器以及第三直流隔离电容器的电容量均为1000pF。

3.如权利要求1所述的内嵌式数字电视直流隔离器，其特征在于，所述输入连接器以及所述输出连接器均采用标准间距2.54mm针脚端子与所述印刷电路板连接。

4.如权利要求1或2所述的内嵌式数字电视直流隔离器，其特征在于，所述第一直流隔离电容器、第二直流隔离电容器以及第三直流隔离电容器均为无引线的耐高压陶瓷光片电容器。