CN207638778U - 一种改进型隔离双工一体化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种改进型隔离双工一体化装置，包括依次相连的隔离单元和双工单元；所述隔离单元包括两组输入输出地和射频输入输出，每组输入地端和输出地端之间设置有接地隔离电容，射频输入端与射频输出端之间设置有信号隔离电容；所述射频输出端与双工单元的信号输入端相连；在接地隔离电容和信号隔离电容前，增加一个直流吸收回路；在传统双工器内部增加了一个前置直流吸收回路的改进型隔离单元，极大的提升了模组对来自于外部同轴电缆信号芯线和地线的高压直流信号的耐受能力，且可以承受远超信号隔离电容耐压值的电压冲击，极大的提升了模组和内置模组的接收设备或机顶盒的使用安全。

Description

一种改进型隔离双工一体化装置

技术领域

本实用新型涉及一种改进型隔离双工一体化装置，涉及电视信号传输领域。

背景技术

有线电视电缆传输过程中，可能因导线漏电、接触不良，或是雷电感应，把高压电源引入到用户家中，造成接收设备接收干扰、损坏甚至人身伤亡。因此自2012年11月1日起，国家强制要求上市销售的电视及部分接收终端设备必须强制安装使用天线隔离器。

天线隔离器内置高压隔离电容，对输入地与输出地、输入信号芯线与输出芯线间进行高压耦合，对直流和低频信号呈高阻抗，可消除因输入网地线、信号线与接收设备地线、信号线间电位差造成的接收干扰，避免接收设备自燃、起火等危险，保护用户财产和生命安全。

如图1所示，天线隔离器在输入地1和输出地1之间，和输入地2和输出地2之间有两组接地隔离电容，每一组接地隔离电容可能由1到5个组成。针对不同的隔离电压要求，高压隔离电容分为500V、1000V、2000V或更高。

在三网融合过程中，对于难于进行光纤改造的老旧小区，为实现上网的功能，广电运营商在原有广电网络基础上，采用频分复用技术，将网络信号和电视广播信号加载于不同的频率，搭载在原有有线网络上，通过有线电视同轴电缆，传输到客户家庭，实现家庭上网功能。

在用户端即广电用户家庭，输入信号需要首先通过一个有线电视双工器，将网络信号与广播电视信号分离为两类输出，网络信号进入网络单元经处理后转变为TCP/IP信号，接入路由器、交换机等网络设备，连接电脑或移动终端实现上网；广播电视信号被接入机顶盒，进行解调解码转换为标准电视信号。

为满足不同的应用要求，通过有线电视同轴电缆实现家庭上网的技术常常采用EOC及DOCSIS两种标准。EOC是Ethernet Over Coaxial的缩写，是一种采用同轴电缆传输以太网的技术标准，由国内发布并在国内得到广泛应用；DOCSIS又称电缆数据系统接口规范，是另一种通过有线电视电缆高速传送数据的技术，由Cable Labs提出，被国际电讯联盟ITU采纳并在世界范围内得到广泛应用。两种技术都采用了频分复用，都需要使用有线电视双工器，符合EOC标准的称为EOC双工器，符合DOCSIS标准的称为DOCSIS双工器，两种双工器只是频率划分所带来的滤波器的区别，基本原理并无不同。本专利将其统称为有线电视双工器。

如图2所示的双工器框图中，可以看到在双工器内部是通过滤波器实现电视载波和网络信号的分离，需要注意的是，实际电路实现时，由于电视载波或网络信号所占用的频率并不一定连续，两者之间的频率存在交叉，所以双工器的输出并不一定只有两路，如网络信号可能有1-2路或可能更多，所以框图描述的输出为两类而非两路。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种更高效的改进型隔离双工一体化装置，具有能够对来自于输入信号端的瞬间电压值超出模组的内置隔离电容耐压值时，保护低耐压的隔离电容不易被击穿和损坏，从而使得模组及机顶盒、电视机不被损坏。

本实用新型采用的技术方案如下：一种改进型隔离双工一体化装置，包括依次相连的隔离单元和双工单元；其特征在于：所述双工单元包括依次相连的信号分配器和信号滤波器；所述信号滤波器包括电视信号滤波器和网络信号滤波器，输入端分别与信号分配器的输出端相连；所述隔离单元包括两组输入输出地和射频输入输出，每组输入地端和输出地端之间设置有接地隔离电容，射频输入端与射频输出端之间设置有信号隔离电容；所述射频输出端与双工单元的信号输入端相连；在接地隔离电容和信号隔离电容前，增加一个直流吸收回路；所述直流吸收回路包括直流吸收回路组件；所述直流吸收回路组件一端连接于输入地端及该输入地对应的接地隔离电容之间，另一端连接于射频输入端及所述信号隔离电容之间。

所述直流吸收回路组件包括一个组件，一端连接于其中一组输入输出地的输入地端及该输入地对应的接地隔离电容之间，另一端连接于射频输入端及所述信号隔离电容之间。

所述直流吸收回路组件包括两个组件，一个的一端连接于其中一组输入输出地的输入地端及该输入地对应的接地隔离电容之间，另一端连接于射频输入端及所述信号隔离电容之间；另一个的一端连接于另一组输入输出地的输入地端及该输入地对应的接地隔离电容之间，另一端连接于射频输入端及所述信号隔离电容之间。

所述直流吸收回路组件为空芯线圈电感、绕线磁芯电感或具备相关功能的组件。

还包括一个金属屏蔽罩，内置所述隔离单元和双工单元，安装于接收设备内部。

所述金属屏蔽罩直接焊接在主板上。

所述金属屏蔽罩上设置有开孔，用于固定隔离型同轴输入接头，且所述隔离型同轴输入接头的地与金属屏蔽罩之间设置有塑料介质以实现电路隔离，所述隔离型同轴输入接头的输入地穿过金属屏蔽罩固定在PCBA电路板组件上，并通过接地隔离电容与PCBA电路板组件的地线连接。

所述隔离型同轴输入接头的中心信号线，穿过金属屏蔽罩以焊接方式固定在PCBA电路板组件上，与直流吸收回路的信号输入相连。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：在传统的双工器内部增加了一个改进型的隔离单元，该改进型的隔离单元前置直流吸收组件，极大的提升了模组对来自于外部同轴电缆信号芯线和地线的高压直流信号的耐受能力，且可以承受远超信号隔离电容耐压值的电压冲击，极大的提升了模组和内置模组的接收设备或机顶盒的使用安全。

附图说明

图1为现有技术隔离器原理结构示意图。

图2为现有技术双工器原理结构示意图。

图3为本发明其中一实施例的隔离双工器的应用原理结构示意图。

图4为本发明其中一实施例的隔离双工器的应用原理结构示意图。

图5为本发明其中一实施例的改进型隔离双工一体化装置原理结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本说明书（包括任何摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或者具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

具体实施例1

如图3和图4所示，一种改进型隔离双工一体化装置，包括依次相连的隔离单元和双工单元；所述双工单元包括依次相连的信号分配器和信号滤波器；所述信号滤波器包括电视信号滤波器和网络信号滤波器，输入端分别与信号分配器的输出端相连；所述隔离单元包括两组输入输出地和射频输入输出，每组输入地端和输出地端之间设置有接地隔离电容，射频输入端与射频输出端之间设置有信号隔离电容；所述射频输出端与双工单元的信号输入端相连；在接地隔离电容和信号隔离电容前，增加一个直流吸收回路；所述直流吸收回路包括直流吸收回路组件；所述直流吸收回路组件一端连接于输入地端及该输入地对应的接地隔离电容之间，另一端连接于射频输入端及所述信号隔离电容之间。

本改进型隔离双工一体化装置，在传统双工器内部增加了一个前置直流吸收回路的改进型隔离单元，极大的提升了模组对来自于外部同轴电缆信号芯线和地线的高压直流信号的耐受能力，且可以承受远超信号隔离电容耐压值的电压冲击，极大的提升了模组和内置模组的接收设备或机顶盒的使用安全。直流吸收组件设计在信号隔离电容前部，保证了双工器内部功能不发生变化。改进的隔离单元只需要极小的布件走线空间，可以保证原有模组在体积不改变的情况下，拥有更高的安全性能。

另外，有效的射频输入信号为EOC网络信号和电视载波信号，其使用频率范围为5-1000MHz，改进增加的前置直流吸收组件只对低于5MHz的直流及低频信号电压进行吸收，并不影响高于5MHz的信号的传输，保证了后续信号接收单元的接收灵敏度不受影响。

如图4和图5所示，为本发明原理结构的两种应用，既能够应用于一种接收设备，如机顶盒或路由器和电脑等上网设备；也能够应用于一种数字电视双向机顶盒。

具体实施例2

在具体实施例1的基础上，所述直流吸收回路组件包括一个组件，一端连接于其中一组输入输出地的输入地端及该输入地对应的接地隔离电容之间，另一端连接于射频输入端及所述信号隔离电容之间。

具体实施例3

在具体实施例1的基础上，所述直流吸收回路组件包括两个组件，一个的一端连接于其中一组输入输出地的输入地端及该输入地对应的接地隔离电容之间，另一端连接于射频输入端及所述信号隔离电容之间；另一个的一端连接于另一组输入输出地的输入地端及该输入地对应的接地隔离电容之间，另一端连接于射频输入端及所述信号隔离电容之间。

具体实施例4

在具体实施例1到3之一的基础上，如图5所示，所述直流吸收回路组件为空芯线圈电感、绕线磁芯电感或具备相关功能的组件。低成本的前置直流吸收组件设计，降低了模组内置的信号隔离电容对耐受高电压的要求，在安全性能提升的基础上降低了产品成本。

具体实施例5

在具体实施例1到4之一的基础上，还包括一个金属屏蔽罩，内置所述隔离单元和双工单元，安装于接收设备内部，其输入端可直接连接有线电视入户电缆。

具体实施例6

在具体实施例5的基础上，所述金属屏蔽罩直接焊接在主板上。

具体实施例7

在具体实施例5或6的基础上，所述金属屏蔽罩上设置有开孔，用于固定隔离型同轴输入接头，且所述隔离型同轴输入接头的地与金属屏蔽罩之间设置有塑料介质以实现电路隔离，所述隔离型同轴输入接头的输入地穿过金属屏蔽罩固定在PCBA电路板组件上，并通过接地隔离电容与PCBA电路板组件的地线连接。

具体实施例8

在具体实施例7的基础上，所述隔离型同轴输入接头的中心信号线，穿过金属屏蔽罩以焊接方式固定在PCBA电路板组件上，与直流吸收回路的信号输入相连，经过直流吸收回路组件，对来自于外部射频输入端的直流电压进行吸收后，去除直流电压的射频信号通过信号隔离电容后进入信号分配电路，实现后续信号传输。

接收设备内置本改进型隔离双工一体化装置后，广电同轴入户电缆首先经射频输入端接入改进型隔离双工器模组，经直流吸收回路组件，对来自外部射频信号上的直流电压进行吸收，经信号隔离电容传输给信号分配电路和信号滤波器，被分离为电视载波和网络信号，网络信号直接从模组输出，输入给接收设备内置的网络通讯处理单元，实现TCP/IP的解包、纠错及通讯处理，以RJ45接头从机顶盒输出，通过外置路由器、交换机或直接接入电脑终端，完成家庭上网。

电视载波信号从模组输出，经PCB走线或电缆连接，输出给后续的电视接收单元，经滤波、放大、变频接收、中频滤波、中频放大、数字电视解调、解码，转换为标准电视信号，接入电视机进行观看。

根据射频输入信号所处频段的不同，改进型隔离双工器模组内置的直流吸收回路组件，可以是空芯线圈电感、绕线磁芯电感及具备相关功能的组件。由于本改进型隔离双工器模组装置的有效接收信号为5-1000MH在，所以直流吸收回路仅对射频输入信号中低于5MHz的直流和低频信号产生吸收作用。

Claims (8)

1.一种改进型隔离双工一体化装置，包括依次相连的隔离单元和双工单元；其特征在于：所述双工单元包括依次相连的信号分配器和信号滤波器；所述信号滤波器包括电视信号滤波器和网络信号滤波器，输入端分别与信号分配器的输出端相连；所述隔离单元包括两组输入输出地和射频输入输出，每组输入地端和输出地端之间设置有接地隔离电容，射频输入端与射频输出端之间设置有信号隔离电容；所述射频输出端与双工单元的信号输入端相连；在接地隔离电容和信号隔离电容前，增加一个直流吸收回路；所述直流吸收回路包括直流吸收回路组件；所述直流吸收回路组件一端连接于输入地端及该输入地对应的接地隔离电容之间，另一端连接于射频输入端及所述信号隔离电容之间。

2.根据权利要求1所述的隔离双工一体化装置，其特征在于：所述直流吸收回路组件包括一个组件，一端连接于其中一组输入输出地的输入地端及该输入地对应的接地隔离电容之间，另一端连接于射频输入端及所述信号隔离电容之间。

3.根据权利要求1所述的隔离双工一体化装置，其特征在于：所述直流吸收回路组件包括两个组件，一个的一端连接于其中一组输入输出地的输入地端及该输入地对应的接地隔离电容之间，另一端连接于射频输入端及所述信号隔离电容之间；另一个的一端连接于另一组输入输出地的输入地端及该输入地对应的接地隔离电容之间，另一端连接于射频输入端及所述信号隔离电容之间。

4.根据权利要求1到3之一所述的隔离双工一体化装置，其特征在于：所述直流吸收回路组件为空芯线圈电感、绕线磁芯电感或具备相关功能的组件。

5.根据权利要求4所述的隔离双工一体化装置，其特征在于：还包括一个金属屏蔽罩，内置所述隔离单元、双工单元，安装于接收设备内部。

6.根据权利要求5所述的隔离双工一体化装置，其特征在于：所述金属屏蔽罩直接焊接在主板上。

7.根据权利要求5所述的隔离双工一体化装置，其特征在于：所述金属屏蔽罩上设置有开孔，用于固定隔离型同轴输入接头，且所述隔离型同轴输入接头的地与金属屏蔽罩之间设置有塑料介质以实现电路隔离，所述隔离型同轴输入接头的输入地穿过金属屏蔽罩固定在PCBA电路板组件上，并通过接地隔离电容与PCBA电路板组件的地线连接。

8.根据权利要求7所述的隔离双工一体化装置，其特征在于：所述隔离型同轴输入接头的中心信号线，穿过金属屏蔽罩以焊接方式固定在PCBA电路板组件上，与直流吸收回路的信号输入相连。