CN206117665U - 一种迷你一体化单星八输出ku波段卫星下变频器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种迷你一体化单星八输出KU波段卫星下变频器，涉及卫星信号接收设备技术领域。信号处理电路包括信号接收的馈源、第一低噪声放大器、第二低噪声放大器、第一高频信号二分配器、第二高频信号二分配器、第一带通滤波器、第二带通滤波器、第三带通滤波器、第四带通滤波器、第一混频器、第二混频器、第三混频器、第四混频器、第一中频放大器、第二中频放大器、第三中频放大器、第四中频放大器、第一介质振荡器、第二介质振荡器、相适配的四路中频信号二分配器、第四中频信号二分配器、两个4*4矩阵开关及与4*4矩阵开关输出端连接的中频放大器。通过优化信号处理电路，缩小了电路板的体积，节约了人力物力，提高了生产效率。

Description

一种迷你一体化单星八输出KU波段卫星下变频器

技术领域

本实用新型涉及卫星信号接收设备技术领域，尤其涉及一种迷你一体化单星八输出KU波段卫星下变频器。

背景技术

在欧洲和北美地区，随着日益增长的卫星电视用户对多媒体内容和和高清电视易用性的要求，使得卫星高清接收机以及多调谐器的数字录像机(DVR)在家庭中广泛采用，高清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。

在传统的KU波段卫星下变频器的生产制造过程中，八端口输出高频头成本价格高得离谱，体积非常大、而且很笨重、电路模块比较多、需要大量的技术人员来焊接、完全是靠大量的人力和物力来支持生产，生产工艺比较复杂，生产效率较低，产品不良率不高。

现有的传统八端口输出高频头，体积庞大、笨重安装不便；由五至六块PCB组成，焊点多、连接PIN组装工艺复杂，良品率非常低；PCB面积大、电路模块多、元件多，导致价格昂贵。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种迷你一体化单星八输出KU波段卫星下变频器，通过全新的电路设计，较现有六块PCB的设计减少为两块、同时减少了放大级数、分配器级数、采用了全新的SWITCH(开关技术)，使得PCB本体体积较原有设计减少三分之二以上，加工组装工时减少了一半以上，简化了生产工艺，节约了人力物力，提高了生产效率。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种迷你一体化单星八输出KU波段卫星下变频器，该变频器设置在天线和卫星接收机之间，包括外壳，外壳内设有信号处理电路，所述信号处理电路包括信号接收的馈源、第一低噪声放大器、第二低噪声放大器、第一高频信号二分配器、第二高频信号二分配器、第一带通滤波器、第二带通滤波器、第三带通滤波器、第四带通滤波器、第一混频器、第二混频器、第三混频器、第四混频器、第一中频放大器、第二中频放大器、第三中频放大器、第四中频放大器、第一介质振荡器、第二介质振荡器、第一中频信号二分配器、第二中频信号二分配器、第三中频信号二分配器、第四中频信号二分配器、第一4*4矩阵开关、第二4*4矩阵开关、第五中频放大器、第六中频放大器、第七中频放大器、第八中频放大器、第九中频放大器、第十中频放大器、第十一中频放大器、第十二中频放大器，所述馈源内分别安装有水平极化和垂直极化信号探针，所述垂直极化信号探针将接收的垂直极化信号经第一低噪声放大器、第一高频信号二分配器后输出两路，一路经第一带通滤波器、第一混频器、第一中频放大器、第一中频信号二分配器后再次输出两路，并分别传送给第一4*4矩阵开关和第二4*4矩阵开关各自的第一输入端，另一路经第三带通滤波器、第三混频器、第三中频放大器、第三中频信号二分配器后再次输出两路，并分别传送给第一4*4矩阵开关和第二4*4矩阵开关各自的第三输入端；所述水平极化信号探针将接收的水平极化信号经第二低噪声放大器、第二高频信号二分配器后输出两路，一路经第二带通滤波器、第二混频器、第二中频放大器、第二中频信号二分配器后再次输出两路，并分别传送给第一4*4矩阵开关和第二4*4矩阵开关各自的第二输入端，另一路经第四带通滤波器、第四混频器、第四中频放大器、第四中频信号二分配器后再次输出两路，并分别传送给第一4*4矩阵开关和第二4*4矩阵开关各自的第四输入端；所述第一4*4矩阵开关的四个输出端分别连接有第五中频放大器、第六中频放大器、第七中频放大器、第八中频放大器，所述第二4*4矩阵开关分别连接有第九中频放大器、第十中频放大器、第十一中频放大器、第十二中频放大器；所述第一混频器和第二混频器共用第一介质振荡器，所述第三混频器和第四混频器共用第二介质振荡器。

进一步优化的技术方案为所述第一低噪声放大器和第二低噪声放大器均采用三级串联连接的低噪声放大器组成。

进一步优化的技术方案为所述馈源内的水平极化信号探针和垂直极化信号探针互相呈90度。

进一步优化的技术方案为所述第一介质振荡器为本振频率9.75GHz的介质振荡器。

进一步优化的技术方案为所述第二介质振荡器为本振频率10.6GHz的介质振荡器。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本实用新型通过优化电路设计，将中频放大器级数优化为两级放大，将信号分配减少为四路，分配级数优化为两级，将原来的4*2矩阵开关两颗集成到一颗4*4矩阵开关，这样一来昂贵的PCB板直接可以缩小一半，压铸件的重量和体积减少了一半多，PCB数量模块减少为两块，PCB之间的连接PIN、焊点数量减少60％。焊接所耗的人力很明显减少了很多。而且电路模块和电路外围的电子元器件数量也减少了，也使得电路布线更为简单和有效。在原来的制造人力基础上直接减少人力30％，原材料成本与原来相比较节省了35％。从而大大的提高了生产效率和节约了成本。具有体积小、重量轻、给运输、摆放带来了优势。各项性能指标比现有的产品可靠性、稳定性都要好，在保证产品品质的前提下，最大程度上降低了人力成本和原材料成本。可根据用户需要实现独立的双本振、双极化任意选择切换的八端口输出卫星高频头，小型化八端口输出高频头较为轻巧，大大延长了天线支撑架的寿命，充分满足全社会对卫星高频头的个性化需求。该电路设计与现有八输出产品相比，大大简化了电路复杂程度，减少了放大级数、分配器级数、SWITCH开关数量、连接板及PCB数量。解决了现有产品结构笨重、庞大，生产工艺复杂、价格昂贵、安装不变等问题。

附图说明

图1是本实用新型电路原理图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型公开了一种迷你一体化单星八输出KU波段卫星下变频器，该变频器设置在天线和卫星接收机之间，包括外壳，外壳内设有信号处理电路，所述信号处理电路包括信号接收的馈源、第一低噪声放大器11、第二低噪声放大器12、第一高频信号二分配器21、第二高频信号二分配器22、第一带通滤波器31、第二带通滤波器32、第三带通滤波器33、第四带通滤波器34、第一混频器41、第二混频器42、第三混频器43、第四混频器44、第一中频放大器61、第二中频放大器62、第三中频放大器63、第四中频放大器64、第一介质振荡器51、第二介质振荡器52、第一中频信号二分配器71、第一中频信号二分配器71、第二中频信号二分配器72、第三中频信号二分配器73、第四中频信号二分配器74、第一4*4矩阵开关81、第二4*4矩阵开关82、第五中频放大器91、第六中频放大器92、第七中频放大器93、第八中频放大器94、第九中频放大器95、第十中频放大器96、第十一中频放大器97、第十二中频放大器98，所述馈源内分别安装有水平极化信号探针102和垂直极化信号探针101，所述垂直极化信号探针101将接收的垂直极化信号经第一低噪声放大器11、第一高频信号二分配器21后输出两路，一路经第一带通滤波器31、第一混频器41、第一中频放大器61、第一中频信号二分配器71后再次输出两路，并分别传送给第一4*4矩阵开关81和第二4*4矩阵开关82各自的第一输入端，另一路经第三带通滤波器33、第三混频器43、第三中频放大器63、第三中频信号二分配器后73再次输出两路，并分别传送给第一4*4矩阵开关81和第二4*4矩阵开关82各自的第三输入端；所述水平极化信号探针将接收的水平极化信号经第二低噪声放大器12、第二高频信号二分配器22后输出两路，一路经第二带通滤波器32、第二混频器42、第二中频放大器62、第二中频信号二分配器72后再次输出两路，并分别传送给第一4*4矩阵开关81和第二4*4矩阵开关82各自的第二输入端，另一路经第四带通滤波器34、第四混频器44、第四中频放大器64、第四中频信号二分配器74后再次输出两路，并分别传送给第一4*4矩阵开关81和第二4*4矩阵开关82各自的第四输入端；而原来传统的设计是二分配器后再次输出四路进四颗矩阵开关，信号有交叉干扰对电特性隔离度有严重的影响，而隔离度关系到八个用户的直接收视效果，为了改善此参数需贴很多的吸波材料才能改善隔离度，而且焊接点很多纯粹是人工密集型的生产。工艺较为十分复杂对产品品质存在隐患，原来八个二分配器较多，使得昂贵的PCB板变得很大，外壳随着变大变重。而且需要四颗矩阵开关，分离元件较多密集，SMT贴装较为困难，造价较高已经满足不了市场需求。现在二分分配器输出两路进两颗矩阵开关，信号无交叉干扰的设计，PCB板大大缩小三分之二，而且焊接点较为减少很多，造价相对加低。本实用新型中的二分分配器输出两路进两颗矩阵开关，信号无交叉干扰的设计可以缩小PCB板。所述第一4*4矩阵开关81的四个输出端分别连接有第五中频放大器91、第六中频放大器92、第七中频放大器93、第八中频放大器94，所述第二4*4矩阵开关82分别连接有第九中频放大器95、第十中频放大器96、第十一中频放大器97、第十二中频放大器98；所述第一混频器41和第二混频器42共用第一介质振荡器51，所述第三混频器43和第四混频器44共用第二介质振荡器52。

其中，第一低噪声放大器11和第二低噪声放大器12均采用三级串联连接的低噪声放大器组成，两路低噪声放大器对极化探针接收到的微弱信号进行放大，以适用于弱信号地区；两路低频带通滤波器31、32后面连接混频器41、42，它们都有一共用的本振频率9.75GHz的第一介质振荡器51相连接。两路高频带通滤波器33、34后面连接混频器43、44它们都有一共用的本振频率10.6GHz第二介质振荡器52相连接。以提供符合要求的后续混频接口电平和带内平坦度，减少后续混频产生的组合频率，抑制镜像干扰，保证信号纯度。

第一4*4矩阵开关81和第二4*4矩阵开关82为带音频/电压检测器的矩阵开关输出八个端口。矩阵开关插入损耗大使信号被衰减掉，所以需要在末端分别依次连接一路中频放大器，把已经衰减掉的信号放大补偿，最大程度上满足外部设备的需求，八个中频放大器的输出端口分别经电缆线连接至八台卫星接收机。

Claims (5)

1.一种迷你一体化单星八输出KU波段卫星下变频器，该变频器设置在天线和卫星接收机之间，包括外壳，外壳内设有信号处理电路，其特征在于：所述信号处理电路包括信号接收的馈源、第一低噪声放大器、第二低噪声放大器、第一高频信号二分配器、第二高频信号二分配器、第一带通滤波器、第二带通滤波器、第三带通滤波器、第四带通滤波器、第一混频器、第二混频器、第三混频器、第四混频器、第一中频放大器、第二中频放大器、第三中频放大器、第四中频放大器、第一介质振荡器、第二介质振荡器、第一中频信号二分配器、第二中频信号二分配器、第三中频信号二分配器、第四中频信号二分配器、第一4*4矩阵开关、第二4*4矩阵开关、第五中频放大器、第六中频放大器、第七中频放大器、第八中频放大器、第九中频放大器、第十中频放大器、第十一中频放大器、第十二中频放大器，所述馈源内分别安装有水平极化和垂直极化信号探针，所述垂直极化信号探针将接收的垂直极化信号经第一低噪声放大器、第一高频信号二分配器后输出两路，一路经第一带通滤波器、第一混频器、第一中频放大器、第一中频信号二分配器后再次输出两路，并分别传送给第一4*4矩阵开关和第二4*4矩阵开关各自的第一输入端，另一路经第三带通滤波器、第三混频器、第三中频放大器、第三中频信号二分配器后再次输出两路，并分别传送给第一4*4矩阵开关和第二4*4矩阵开关各自的第三输入端；所述水平极化信号探针将接收的水平极化信号经第二低噪声放大器、第二高频信号二分配器后输出两路，一路经第二带通滤波器、第二混频器、第二中频放大器、第二中频信号二分配器后再次输出两路，并分别传送给第一4*4矩阵开关和第二4*4矩阵开关各自的第二输入端，另一路经第四带通滤波器、第四混频器、第四中频放大器、第四中频信号二分配器后再次输出两路，并分别传送给第一4*4矩阵开关和第二4*4矩阵开关各自的第四输入端；所述第一4*4矩阵开关的四个输出端分别连接有第五中频放大器、第六中频放大器、第七中频放大器、第八中频放大器，所述第二4*4矩阵开关分别连接有第九中频放大器、第十中频放大器、第十一中频放大器、第十二中频放大器；所述第一混频器和第二混频器共用第一介质振荡器，所述第三混频器和第四混频器共用第二介质振荡器。

2.根据权利要求1所述的一种迷你一体化单星八输出KU波段卫星下变频器，其特征在于：所述第一低噪声放大器和第二低噪声放大器均采用三级串联连接的低噪声放大器组成。

3.根据权利要求1所述的一种迷你一体化单星八输出KU波段卫星下变频器，其特征在于：所述馈源内的水平极化信号探针和垂直极化信号探针互相呈90度。

4.根据权利要求1所述的一种迷你一体化单星八输出KU波段卫星下变频器，其特征在于：所述第一介质振荡器为本振频率9.75GHz的介质振荡器。

5.根据权利要求1所述的一种迷你一体化单星八输出KU波段卫星下变频器，其特征在于：所述第二介质振荡器为本振频率10.6GHz的介质振荡器。