CN2086486U - 多信道卫星电视射频调制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种多信道卫星电视射频调制 器，可广泛应用于卫星电视接收系统以及闭路电视系 统。主要结构有调制器机箱、面板、控制开关、电子线 路由低频道调制器部份，高频道调制器部份、频道混 合器和直流稳压电源部份构成。该调制器用于卫星 电视接收系统可替代五台电视调制器、一台混合器、 一只宽带放大器以及部份联接线。多信道卫星电视 射频调制器设计新颖，结构紧凑、调节方便，使用灵 活。

Description

本发明涉及一种多信道卫星电视射频调制器，可广泛应用于卫星电视接收系统以及闭路电视系统。

当前，一般卫星电视地面接收站的工作程序（见图1）大致如下：卫星电视信号由室外设备，抛物面天线接收后，送至高频头放大，一次变频，然后传送到室内设备。先把信号送入到一只共分器（以收四路卫星电视为例），分成四路，然后再分别送入卫星电视接收机，二次变频、放大、最后解调出视频信号和音频信号，每一路视音频信号再对应接一台不同频道的电视调制器，一般要接五台调制器（4台用于卫星电视，1台用作自播录相节目之用）。再送入混合器与宽带放大器，混合放大后进入闭路电视网，供人们用普通电视机收看。这种工作方式比较繁锁，系统占地面积较大，外围设备较多，各种联接线错综复杂，系统调试相当麻烦。给系统设计者和工程施工带来诸多不便。并且工程造价较高，系统的可靠性也降低。

本发明的目的是提供一种新型的多信道卫星电视射频调制器可完全取代卫星电视室内设备中的电视调制器、混合器、宽带放大器以及部分联接线，避免在使用常规设备中由于调试不当所造成的互调、交调等不良现象，使系统设计简化。

多信道卫星电视射频调制器是采取以下方案实现的：多信道卫星电视射频调制器主要结构有调制器机箱、前后面板，前面板上装有总电源开关、频道电源开关、各频道频道数的指示器、指示灯，后面板上装有RF主信号输出插孔、RF分支信号输出插孔、交流电源入口、视频输入口、音频输入口、保险丝盒，调制器机箱内装有电子线路、调制器电子无器件。多信道卫星电视射频调制器电子线路主要由低频道调制器部份、高频道调制器部份、频道混合器和直流稳压电源部份构成。该设备一般由五个不同频道的电视调制器组成。根据本发明的构思与设计，也可增加或减少若干频道，其组合频道原则上只要相隔一个频道即可组合而成。本说明中各电视频道为1／4／6／8／10频道。

低频道调制器部份由单元1、单元2组成2个不相邻频道的调制器，两个频道分别做成一个组件，屏蔽在一只金属盒内。在电路上，低频道调制器除了晶体X1，谐振电容C1参数不一样外其它元器件完全一样。低频道调制器每个单元电路由调制部份，低频道滤波器部份，高频放大器部份组成。调制部分主要由集成块IC1、晶体X1、电容C1－C8电阻R1－R15电感L1L5晶体管BG1～BG3、电位器W1～W2构成。低频道滤波器主要由电感L2与电容C6，电感L3与电容C7两组谐振回路组成。高频放大器由三极管BG4，电感L4、电阻R16～R19，电容C8、C13构成。

高频道调制器电路部分由单元3、单元4、单元5组成3个不相邻频道的高频道调制器。每个频道做成一个独立的组件，屏蔽在一只金属盒内。高频道调制器每个单元电路由调制部份、高频放大部份、频道滤波器部份组成。调制部份主要由集成块IC3、晶体X1、电阻R1～R8、电容C1～C16、微调电容C4、电感L1～L2、电位器W1～W2构成。高频放大部分主要由晶体三极管BG1、BG2、电阻R9～R14、电容C17～C21、电感L3、L4、L5构成。频道滤波器主要由电感L6与微调电容C23，电感L7与微调电容C24，电感L8与微调电容C25构成三个并联谐振回路，并连接有电容C22、C26、C27、C28。

频道混合器部份采用“带通滤波器”形式，它由五只不同频道（1／4／6／8／10）与高、低频道调制器一一对应的滤波器构成，低频道采用自耦变压器形式匹配，由自耦变压器L1、L8，L7，L14组成，高频道采用电容分压器形式匹配，由电容C13与电容C14，电容C17与电容C18，电容C21与电容C22分别构成了高频道分压匹配器。

直流稳压电源由电源变压器部份、整流部份、稳压部份构成。

多信道卫星电视射频调制器用于卫星电视接收系统（见图2）可替代五台电视调制器，一台混合器，一只宽带放大器以及部份联接线。该设备可以完全避免在使用常规设备中由于调试不当所造成的互调、交调等不良现象，可以使系统设计者简化设计手续和调试时间，从而大大提高工作效力和系统工程质量，并且使工程造价降低。多信道卫星电视射频调制器设计新颖，结构紧凑，调节方便，使用灵活。

以下将结合附图对本发明作进一步说明。

图1是现有的卫星电视地面接收站的工作程序方框图。

图2是采用本发明调制器后的卫星电视地面接收站的工作程序方框图。

图3是多信道卫星电视射频调制器的方框图。

图4是本发明的低频道电原理图。

图5是本发明的高频道电原理图。

图6是本发明的频道混合器和电源部份的电原理图。

图7是多信道卫星电视射频调制器主视图。

图8是多信道卫星电视射频调制器后视图。

参照附图3，该设备线路由3部份7个单元组成：（1）低频道调制器部份（图4），（2）高频道调制器部份（图5）（3）频道混合器和直流稳压电源部份（图6）。

低频道调制器部份由单元一、单元二组成2个不相邻频道的调制器（本说明以1／4频道为例）每个频道分别做成一个组件，屏蔽在一只金属盒内。在电路上，低频道调制器除了晶体X1，谐振电容C1参数不一样外，其它元器件完全一样，它由三个部份组成：调制部份，低频道滤波器部份，高频放大部份。调制部份的核心是采用美国莫洛托拉公司生产的MC1374集成块（IG1）。它的6、7脚为射频振荡电路，X1与C1串联后与L1并联再跨接在5、7脚之间，就构成了稳定的射频振荡器。电阻R4串在7脚与C1之间，R5并联X1上，取值较小，是防振电阻，可以防止电路产生寄生振荡。电阻R1，R2，R3构成分压电路，并接在C1，X1两端，以提供合适的工作点给振荡器。L1，C1的谐振频率应调在略低于X1的频率上，实际调试中可以固定L1，通过调整C1即可。IC1的1、2、3脚是伴音调频振荡器，2脚接电容C4后串接L5到3脚，3脚接C2串C3通过R8接到11脚构成伴音调  频振荡器。它的振荡频率由L5、C2决定，一般在调试中固定C2，微调L5的磁芯，就可调到规定的频率上。第4、8两脚接电源正端，第5、10两脚接地。IC1第11脚为视频信号输入端，BG1与R14、R13构成箝位电路，视频信号经W2，C10，箝位电路后进入11脚。W2与R15电阻并联（1500／／82＝75Ω），使得输入视频信号与之阻抗匹配，减少反射和损耗。IC1的第12、13两脚是增益调节电路，12脚接电阻R10再串接电位器（按在后面板上）W1后，再接到13脚。通过调整W1，可使得增益在0～15dB范围内变化。IC1第14脚为音频信号输入端，C11与R11并联后串接C12构成伴音预加重电路，BG2，BG3两只开关二极管构成限幅电路，以免过强的音频信号电压将集成块烧坏，输入的音频信号经限幅电路，伴音预加重电路进入14脚。IC1的第9脚为调制信号输出端，输出的RF调制信号接到低频道滤波器上，低频道滤波器由L2、C6，L3、C7两组谐振回路组成，它可以滤除调制器的高次谐波，减小干拢。经过滤波后的RF调制信号通过C8将信号送入高频放大器。

高频放大器是由1只三极管（BG4）为主构成的调谐放大器，电阻R16、R17、R18联接电源与晶体管基极，固定三极管基极的工作点，R19是三极管的发射极电阻，C13与R19并联，以保证直流负反馈，同时可以提高放大器高频端的增益。L4接电源正端与三极管集电极，调整L4，可使得高频放大器输出增益最大。

高频道调制器部份参照图5由单元3，单元4，单元5组成3个不相邻频道的高频道调制器（本说明以6／8／10频道为例），每个频道做成一个独立的组件，屏蔽在1只金属盒内。在电路上，高频道调制器除晶体X1以外，其它电路基本一样。它也由三部份组成：调制部份，高频放大部份，频道滤波器部份。调制器部份采用了一块日本NEC公司生产的upcl507AC集成块IC3。下面从集成块的各脚出发，阐明它的工作原理。该集成块的9、10、11、12脚为载频振荡器，9、10脚可分别构成两个不同频道的振荡器，通过第7脚开关电路构成两个不同频道的振荡器。根据本电路的需要，仅第9脚接晶体X1（第10脚为空脚），当频道不同时只要更换合适的不同参数X1即可。第7脚接电阻R5到第8脚，使第9脚串接晶体构成的振荡器工作。C2跨接在9、11两脚之间，构成反馈回路，C4从11脚接出后入地，微调电容C4，可使振荡器振荡幅度最大。C3，C5分别从12、13脚接出后入地，1，14脚接地端，8脚接电源正端。第16脚为视频信号输入端，视频信号经W1，R4调节后经电容C7输入到16脚，W1与R4并联经C7连接IC3的16脚，使输入的视频信号与之阻抗匹配，减少反射和损耗。输入的视频信号在集成块内部经箝位、白电平限幅后，与振荡信号调制成AM信号，经第15脚输出。15脚外接电阻R3入地，R3为调  制后的图象信号负载电阻。第4、5脚为伴音调频振荡器，L1、C11并联后跨接在4、5脚之间，L1、C11为并联谐振回路，通过微调L1的磁芯，可将调频振荡器的频率调整在准确的位置上，C12，C13分别从4、5脚接出后入地。伴音调频振荡器的振荡频率在集成块内部与AM信号混频后通过第2脚输出，R6从2脚接出后入地，为调频伴音信号的负载电阻。从15、2脚分别输出的图象调制信号和伴音调制信号分别通过电容，电阻C6，R7，C14，R8输出，并分别接在C15的两端，混合成全电视信号，微调C15、L2可以适当调整图象与伴音的电平比，调制后的RF信号经C16输出至高频放大部份。第6脚为音频输入端，R15，C29并联后通过C10接到第6脚，R15、C29、C10构成了伴音预加重电路。电位器W2与R15、C29相连，输入的音频信号经W2调整后通过预加重电路接到第6脚。在高频道，由于集成块的输出电平较低，所以由C16输出的RF信号必须经高频放大，才能达到所需的电平。高频放大部份由晶体三极管BG1，BG2两管组成两级高频调谐电压放大器，R9、R10构成分压电路，可以固定BG1的基极工作点，R11为发射极电阻，C18并联在R11上，起直流负反馈作用，并可以展宽频带，提高高频端增益，L3接电源正端与BG1集电极之间，与分布电容构成谐振回路。R12串联R13构成分压电路，联接在电源与BG2的基极之间，固定BG2的基极工作点，R14为发射极电阻，C21并联在R14上，起直流负反馈作用，并可以展宽频带，提高高频端增益，L4接电源正端与BG2集电极之间，与分布电容构成谐振回路。微调L3、L4可使放大器调谐在所需的频道上，使放大器的增益≥20dB。C19接BG1集电极与BG2基极之间，是藕合电容，C20从BG2集电极接出到“频道滤波器”的C22上。采用“频道滤波器”的目的是为了抑制各种斜波干扰。本设备采用“藕合谐振式滤波器”，它由L6、C23，L7、C24，L8、C25构成三个并联谐振回路，分别调整在频道的中心频率上，调整微调电容C26，C27可以改变滤波器的通带宽度，使之在f0±4MC具有良好的通带特性，（不平度≤0.5dB），而在带外有良好的衰减特性（≥24dB），微调电容C22，C28则可以调整与前后电路的匹配。

当低频道调制器部份和高频道调制器部份（1～5单元）都分别调整完毕后，每路RF信号经一根75－3小同轴电缆输出，送入第三部份“频道混合器”部份，并由电源部份给上述各单元提供稳定的直流电源。“频道混合器”部份采用“带通滤波器”形式，它由五只不同频道（1／4／6／8／10）与高、低频道调制器一一对应的滤波器构成，每只“带通滤波器”由三对互相耦合的谐振回路组成，调整电感电容就可以改变其通带曲线，其基本原理和要求与上述的“藕合谐振式滤波器”基本相似。不同之处是，为了与75Ω电缆阻抗匹配，低频端采用自耦变压器形式匹配，它由L1，L8，L7，L14  4只自耦变压器组成，高频端采用电容  分压器形式匹配，C13、C14，C17、C18，C21、C22分别构成了高频道分压匹配器。其具体电路如下所述：一频道带通滤波器中C1与C2并联后串联L2，C3与C4并联后串联L4，L6串联C5与C6并联，构成三组串联谐振回路，它谐振在低频道单元一的频率上，L3，L5接在三组谐振回路中间的两个端点与地之间。4频道带通滤波器中C7与C8并联后串联L9，C9与C10并联后串联L11，C11与C12并联与电感L13串联构成三组串联谐振回路，谐振在低频道单元2的频率上，L10，L12接在三组谐振回路中间的两个端点与地之间。6频道带通滤波器：C14串联L15，C15串联L17，L19串联C16构成三组串联谐振回路，谐振在高频道单元3的频率上，L16，L18接在三组谐振回路中间的两个端点与地之间。8频道带通滤波器：C18串联L20，C19串联L22，L23串联C20，构成三组串联谐振回路，谐振在高频道单元4的频率上，L21，L24接在三组谐振回路中间的二个端点与地之间。10频道带通滤波器：C21串联L25，C23串联L27，L29串联C24构成三组串联谐振回路，谐振在高频道单元五的频率上，L26，L27接在三组谐振回路的两个端点与地之间。调整好的“频道混合器”可以进一步滤除通带之外的杂波信号，因此可以大大减小交拢调制，提高图象质量。在“频道混合器”混合输出口接1只20dB的定向耦合器，主信号输出进网无衰减，分支输出衰减20dB，可以作为监看之用。定向耦合器由铁氧体磁环及绕在磁环上的4组电感构成，75Ω电阻起阻抗匹配作用，2.2p电容与谐振电感可以提高高频端带宽。

直流稳压电源由3部份组成：1、电源变压器部份，2、整流部份，3、稳压部份。电源变压器把220伏的高压变成18伏的低压，要求有一定余量的输出功率，屏蔽接地揣一定要接地良好，应尽量减小漏磁，以免产生电源干扰。整流部份采用常规的桥式整流，电容C1对整流出来的电源进行滤波后送到稳压部份。稳压部份采用国外进口的78××系列稳压块（本电路采用AN7812），该稳压块具有良好的稳压特性，输出电压纹波小，还具有过压，过流，自动保护等功能，并且输出电流也比较大。C2、C3并联接在AN7812输出端与地之间，对稳压后的电源进一步滤波。经过整流稳压后的直流电源通过各分支开关（K）后，接到各单元。

参照图7，图8“多信道卫星电视射频调制器”的主视图与后视图，简单介绍该设备使用方法：开启“总电源”（1），绿色指示灯（4）亮，表示电源正常，可以工作。根据使用需要，再开启“频道电源”（2）中任何几个或全部频道的电源开关，开关上的红指示灯亮，则各调制器进入工作状态，（3）是各频道频道数的指示器（本设备指示的是1／4／6／8／10五个频道）。（5）是该设备商标或厂标。从卫星接收机解调出来的视频信号通过小同轴电缆分别送到后面板的视频输入口（10）和音频输入口（11），若送入的视，音频信号幅度过高或过低，可以分别调节与之对应的各电位器（13），RF主信号输出（6）后，通过一根阻抗为75Ω的同轴电缆进入闭路电视网，供人们用普通电视机收看。衰减20dB的RF分支信号输出（7）可以接到机房内监看电视机上，供工作人员监看。如果输出的RF信号电平相差较大，可以分别调整“增益调节电位器”（12），使之基本一致。（8）是保险丝盒，（9）是220伏交流电源入口。

该项实用新型发明设计新颖，结构紧凑，调节方便，使用灵活。

图1是现有的卫星电视地面接收站的工作程序方框图。

图2是采用本发明调制器后的卫星电视地面接收站的工作程序方框图。

Claims (4)

1、一种具有调制器机箱，前后面板，前面板上装有总电源开关、频道电源开关、频道指示器、指示灯，后面板上装有RF主信号输出插孔、RF分支信号输出插孔、交流电源入口、视频输入口、音频输入口、保险丝盒，调制器机箱内装有电子线路、调制器电子元器件的多信道卫星电视射频调制器，其特征是射频调制器电子线路主要由低频道调制器部份、高频道调制器部份、频道混合器和直流稳压电源构成；

A、低频道调制器部份由单元1、单元2组成2个不相邻频道的调制器，每个频道分别做成一个组件，屏蔽在一只金属盒内；低频调制器每个单元电路由调制部份、低频道滤波器部份、高频放大器部份组成，调制部分主要由集成块IC、晶体X₁、电容C₁～C₈、电阻R₁～R₁₅，L₁、L₅晶体管BG₂、BG₃、电位器W₁～W₃构成，低频道滤波器主要由电感L₂与电容C₆、电感L₃与电容C₇两组谐振回路组成，高频放大器由三极管BG₄、电感L₄、电阻R₁₆～R₁₉、电容C₈、C₁₃、C₁₄构成，

B、高频道调制器部分由单元3、单元4、单元5组成3个不相邻频道的高频道调制器，每个频道做成一个独立的组件，屏蔽在一只金属盒内，高频道调器每个单元电路由调制部分、高频放大部分、频道滤波器部分组成，调制部分主要由集成块IC₃、晶体X₁、电阻R₁～R₈、电容C₁～C₁₆、微调电容C₄、电感L₁～L₂、电位器W₁～W₂构成，高频放大部分主要由晶体三极管BG₁、BG₂、电阻R₉～R₁₄、电容C₁₇～C₂₁、电感L₃、L₄、L₅构成，频道滤波器主要由电感L₆与微调电容C₂₃、电感L₇与微调电容C₂₄、电感L₈与微调电容C₂₅构成三个并联谐振回路、并连接有电容C₂₂、C₂₆、C₂₇、C₂₈；

C、频道混合器部份采用带通滤器形式，由不同频道与高、低频道7调制器对应的滤波器构成，低频端采用自耦变压器形式匹配，由自耦变压器L₁、L₈、L₇、L₁₄组成，高频端采用电容分压器形式匹配，由电容C₁₃与电容C₁₄、电容C₁₇与电容C₁₈、电容C₂₁与电容C₂₂分别构成了高频道分压匹配器。

2、根据权利要求1所述的多信道卫星电视射频调制器，其特征是低频道调制器调制部分的集成块IC1  6、7脚为射频振荡电路，晶体X1与电容C1串联后与电感L1并联再跨接在6、7脚之间，电阻R4串在7脚与电容C1之间，电阻R5并联X1上，电阻R1、R2、R3构成分压电路，并接在C1、X1两端，集成块IC1的2脚接电容C4后串接L5到3脚，3脚接电容C2串电容C3通过电阻R8接到11脚，IC1的4、8两脚接电源正端，第5、10两脚接地，IC1第11脚为视频信号输入端，BG1与R14、R13构成箝位电路，电位器W2与电阻R15并联，IC1的第12、13两脚是增益调节电路，12脚接电阻R10再串接电位器W1后接到13脚，电容C11与电阻R11并联后串联C12构成伴音预加重电路，二极管BG2、BG3构成限幅电路，IC1的第9脚为调制信号输出端接到低频道滤波器上，低频道滤波器电路由电感L2与电容C6，电感L3与电容C7分别串联后并联，通过电容C8接高频放大器；高频放大器由三极管BG4为主构成的调谐放大器，电阻R16、R17、R18联接电源与晶体管基极，电阻R19是三极管的发射极电阻，电容C13与R19并联，电感L4接电源正端与三极管集电极。

3、根据权利要求1所述的多信道卫星电视射频调制器，其特征是高频道调制器部份的调制部分采用集成块IC3的9、10、11、12脚为载频振荡器，第9脚接晶体X1，第10脚为空脚，第7脚接电阻R5到第8脚，电管C2跨接在9、11两脚之间，微调电容C4从11脚接出后入地，电容C3C5分别从12、13脚接出后入地，1、14脚接地端，8脚接电源正端，第16脚为视频信号输入端，电位器W1与电阻R4并联，经电容C7连接到16脚，15脚外接电阻R3入地，第4、5脚为伴音调频振荡器，电感L1与电容C11并联后跨接在4、5脚之间，电容C12、C13分别从4、5脚接出后入地，电阻R6从2脚接出后入地，15、2脚分别通过电容、电阻C6、R7，C14、R8接在电容C15的两端，RF信号经C16输出至高频放大部分，第6脚为音频输出端，电阻R15、电容C29并联后通过C10接到第6脚电位器W2与R15、C29相连；高频放大部份由晶体三极管BG1、BG2两管组成两级高频调谐电压放大器，电阻R9、R10联接在电源与BG1的基极与地之间，电阻R11为发射极电阻，电容C18并联在电阻R11上，电感L3接电源正端与BG1集电极之间，电阻R12、R13，联接在电源与BG2的基极与地之间，电阻R14为发射极电阻，电容C21并联在R14上，电感L4接电源正端与BG2集电极之间，电容C19接BG1集电极与BG2基极之间，电容C20从BG2集电极接出到频道滤波器的电容C22上；频道滤波器由L6、C23、L7、C24、L8、C25构成三个并联谐振回路，微调电容C22、C26、C27、C28与各并联谐振回路联接。

4、根据权利要求1所述的多信道卫星电视射频调制器，其特征是频道混合器部分由五只不同频道（1／4／6／8／10）与高低频道调制器对应的滤波器构成；1频道带通滤波器中电容C1与C2并联后串联电感L2，电容C3与C4并联后串联电感L4，电容C5与C6并联后与电感L16串联构成三组串联谐振回路，电感L3、L5接在三组谐振回路中间的两个端点与地之间，4频道带通滤波器中电容C7与C8并联后串联电感L9，电容C9与C10并联后串联L11，电容C11与C12并联后与电感L13串联构成三组串联谐振回路，电感L10、L12接在三组谐振回路中间的两个端点与地之间；6频道带通滤波器中电容C14串联电感L15，电容C15串联电感L17、电感L19串联电容C16构成三组串联谐振回路，L16、L18接在三组谐振回路中间的两个端点与地之间；8频道带通滤波器中电容C18串联L20，电容C19串联电感L22，电感L23串联电容C20构成三组串联谐振回路，电感L21，L24接在三组谐振回路中间的二个端点与地之间；10频道带通滤波器中电容C21串联电感L25，电容C23串联电感L27、电感L29串联电容C24构成三组串联谐振回路，电感L26、L27接在三组谐振回路的两个端点与地之间。

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