CN219329772U - 一种广播电视卫星信号智能切换器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种广播电视卫星信号智能切换器，包括主控单元、高频信号继电器切换模块、有源四功分器模块、卫星信号质量检测模块、输入通道、输出口；所述的高频信号继电器切换模块的设置有3路信号输入通道，高频信号继电器切换模块分别与主控单元、有源四功分器模块连接；所述的卫星信号质量检测模块分别与主控单元、高频信号继电器切换模块连接；所述的有源四功分器模块设置有4个输出口；所述的主控单元外接电源模块、数据存储模块。本实用新型能从广播电视无线发射台站安装的多个卫星天线中自动选择信号最强的一路信号作为主用信号，排查切换效率高，保证广播电视的安全播出。
Description
技术领域
本实用新型涉及广播电视卫星信号技术领域，具体涉及一种广播电视卫星信号智能切换器。
背景技术
广播电视卫星信号是广播电视信号源系统中的主要信号源之一，在广播电视无线发射台站中通常是用卫星信号源作为广播电视节目的主用信号源，因此，确保广播电视卫星信号的接收传输正常，是确保广播电视安全播出的重要举措。广播电视无线发射台站一般位于海拔较高的山头，在夏天经常会有雷雨天气，而广播电视卫星信号的接收是依靠户外的广播电视卫星天线接收的，每当遇到雷雨天气，卫星天线经常会被雷击损坏，为了保证广播电视卫星信号的接收稳定、不中断，在广播电视无线发射台站中一般都会安装多个卫星天线接收同一颗卫星（如中星6C卫星）的广播电视卫星信号，确保当其中一个卫星天线被雷击损坏后，还有其他的卫星天线代替使用。按照以前的做法，当出现这种情况时，都是台站值班员手动将其他卫星天线的接收输出线与广播电视节目（频道）的卫星解码器相连接，然后再人工判断当前的卫星天线是否完好，是否能正常接收到信号，如果能正常接收到信号就使用，如果不能就换另外一个卫星天线。这种传统的人工排查切换方式效率低，而且容易会因台站值班员的工作疏忽、没有及时发现问题而导致广播电视节目（频道）卫星信号源中断，可能会引发广播电视安全播出事故。
实用新型内容
为了解决上述问题，本实用新型公开了一种广播电视卫星信号智能切换器，能从广播电视无线发射台站安装的多个卫星天线中自动选择信号最强的一路信号作为主用信号，排查切换效率高，保证广播电视的安全播出。
本实用新型采用以下技术方案：
一种广播电视卫星信号智能切换器，包括主控单元、高频信号继电器切换模块、有源四功分器模块、卫星信号质量检测模块、输入通道、输出口；
所述的高频信号继电器切换模块的设置有3路信号输入通道，高频信号继电器切换模块分别与主控单元、有源四功分器模块连接；所述的卫星信号质量检测模块分别与主控单元、高频信号继电器切换模块连接；所述的有源四功分器模块设置有4个输出口；所述的主控单元外接电源模块、数据存储模块。
本实用新型的进一步说明，还包括OLED显示屏模块、时钟模块和按键输入模块；所述的OLED显示屏模块、时钟模块和按键输入模块分别与主控单元连接。
所述的时钟模块为系统提供实时时钟功能，当信号发生中断故障时系统明确记录当下的时间点，为后期值班员查询故障记录提供方便，知道是什么时候发生的故障。所述的按键输入模块，方便台站值班员实现菜单操作，界面切换及数据的输入。所述的OLED显示屏模块用于显示实时时钟、当前选择的信号通道、信号强度值、自动/手动状态、信号异常故障记录等信息。
本实用新型的进一步说明，还包括LED灯指示模块和信号异常声光报警模块；所述的LED灯指示模块和信号异常声光报警模块分别与主控单元连接。所述的信号异常声光报警模块在卫星信号质量检测模块检测到输出信号发生中断等异常情况时，由主控单元向信号异常声光报警模块发出指令，信号异常声光报警模块发出声光报警，提醒值班人员注意。所述的LED灯指示模块包括3颗LED灯组成，分别和输入通道Ⅰ、输入通道Ⅱ、输入通道Ⅲ相对应，用于指示当前选择的信号输入通道。
本实用新型的进一步说明，所述的输入通道外接瞬态抑制二极管和静电保护二极管。选用型号为5.0SMDJ20A的TVS的瞬态抑制二极管和型号为DW03DLC-B的ESD的静电保护二极管作为浪涌保护电路方案，具有一定的防雷击功能，保护输入通道和高频信号继电器切换模块，能有效减少因受雷击造成的设备损坏导致信号中断。
本实用新型的进一步说明，所述的高频信号继电器切换模块包括3个高频信号继电器和3个NPN型三极管；所述的高频信号继电器的输入端与1路信号输入通道连接，输出端与有源四功分器模块的输入端连接；所述的NPN型三极管分别与高频信号继电器和主控模块连接。
所述的高频信号继电器采用型号为G6Y-1的继电器，G6Y-1的工作频率为0MHz-2500MHz，涵盖了广播电视卫星信号的950MHz-2150MHz，并且它的插入损耗极低，最大仅为0.5dB，非常适用于广播电视卫星接收设备的高频信号切换。所述的主控单元使用3个I/O口，分别通过3个NPN型三极管去控制3个高频信号继电器的吸合或断开，从而实现对3路输入广播电视卫星信号的切换功能。
本实用新型的进一步说明，所述的有源四功分器模块包括信号放大器和四功分器；所述的信号放大器的一端与高频信号继电器切换模块连接，另一端与四功分器的输入端连接。
所述的信号放大器用于对高频信号继电器切换模块输出的信号进行放大处理，形成更优质的信号；所述的信号放大器采用型号为PGA-106W-75+的芯片作为信号放大器，工作频率是950MHz-2150MHz，适用于广播电视卫星信号处理，可将信号增益放大15.9dB。所述的四功分器采用型号为SEPS-4-272+的模组作为功分器，工作频率为690MHz-2700MHz，适用于广播电视卫星信号处理，可将主用信号分路输出成4路信号，具有4个输出口，即输出口Ⅰ、输出口Ⅱ、输出口Ⅲ和输出口Ⅳ，能将信号输出到4个广播电视节目（频道）卫星信号解码器。
本实用新型的进一步说明，所述的卫星信号质量检测模块包括调谐器、QPSK解调器和信号处理器；所述的调谐器的输入端与高频信号继电器切换模块的输出端连接，调谐器的输出端与QPSK解调器的输入端连接；所述的QPSK解调器的输出端与信号处理器连接；所述的信号处理器的一个端口与主控单元连接。
所述的调谐器采用型号为MAX2120的芯片，能将卫星信号从LNB变频至基带，工作频率范围为925MHz-2175MHz，适用于广播电视卫星信号处理。所述的QPSK解调器采用型号为Hi3102的数字卫星接收解码与信道解码芯片，QPSK解调器将调谐器的接收到的基带模拟信号进行QPSK解调，再经过Viterbi解码、去交织、解扰后，将标准的码流信号传输给信号处理器。所述的信号处理器采用型号为Hi2011的高度集成信源芯片，能对QPSK解调器输出的标准码流信号进行处理，对信号的强度、信噪比、误码率等性能进行检测，当信号性能达到要求时将信号锁定指示传输给主控单元。
本实用新型的工作原理：
所述的主控单元采用32位的STM32F103RCT6作为主控单片机，负责统筹现实系统各个模块的功能。所述的数据存储模块选用存储芯片24LC256，负责对数据的存储记录。所述的电源模块为系统装置提供电源。所述的高频信号继电器切换模块的设置的3路信号输入通道包括输入通道Ⅰ、输入通道Ⅱ和输入通道Ⅲ；所述的输入通道Ⅰ、输入通道Ⅱ和输入通道Ⅲ分别与广播电视无线发射台站的3个广播电视卫星天线连接，接收广播电视卫星天线的信号。所述的高频信号继电器切换模块根据主控单元的指令对从输入通道Ⅰ、输入通道Ⅱ和或输入通道Ⅲ输入的广播电视卫星信号进行切换。
所述的卫星信号质量检测模块对输入通道Ⅰ、输入通道Ⅱ和输入通道Ⅲ接收到的信号的强度、信噪比、误码率等性能进行检测，生成信号锁定指示，并将信号锁定指示传输至主控单元；所述的主控单元根据信号锁定指示判断输入通道Ⅰ、输入通道Ⅱ和输入通道Ⅲ输入的信号质量，并向高频信号继电器切换模块发出切换指令，选择其中信号最优的一路作为主用信号。
所述的有源四功分器模块对高频信号继电器切换模块选择输出的主用信号进行放大处理，形成更优质的信号；所述的有源四功分器模块能将主用信号处理形成4路输出信号，具有输出口Ⅰ、输出口Ⅱ、输出口Ⅲ和输出口Ⅳ；输出口Ⅰ、输出口Ⅱ、输出口Ⅲ和输出口Ⅳ可以接入4个不同（或相同）的广播电视节目（频道）卫星信号解码器，解出不同（或相同）的广播电视节目（频道）用于作为广播电视无线发射台站信号源系统的卫星信号源。
本实用新型的优点：
本实用新型能接收3个广播电视卫星天线的输入信号；并通过设置卫星信号质量检测模块对广播电视卫星天线的输入信号进行检测，由主控单元向高频信号继电器切换模块发出指令，自动选择信号最强的一路信号作为主用信号；主用信号经过有源四功分器处理后形成4路输出信号，接入4个不同（或相同）的广播电视节目（频道）卫星信号解码器，解出不同（或相同）的广播电视节目用于作为广播电视无线发射台站信号源系统的卫星信号源，不需要台站值班员手动将其他卫星天线的接收输出线与广播电视节目的卫星解码器相连接，然后再人工判断当前的卫星天线是否完好，排查切换效率高，保证广播电视的安全播出。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型的卫星信号质量检测模块的结构示意图；
图3是本实用新型的应用场景示意图。
实施方式
下面结合具体实施例和附图对本实用新型进一步说明。
实施例
如图所示的一种广播电视卫星信号智能切换器，包括主控单元、高频信号继电器切换模块、有源四功分器模块、卫星信号质量检测模块、输入通道、输出口；
所述的高频信号继电器切换模块的设置有3路信号输入通道，高频信号继电器切换模块分别与主控单元、有源四功分器模块连接；所述的卫星信号质量检测模块分别与主控单元、高频信号继电器切换模块连接；所述的有源四功分器模块设置有4个输出口；所述的主控单元外接电源模块、数据存储模块。
本实施例的工作原理：
所述的主控单元采用32位的STM32F103RCT6作为主控单片机，负责统筹现实系统各个模块的功能。所述的数据存储模块选用存储芯片24LC256，负责对数据的存储记录。所述的电源模块为系统装置提供电源。所述的高频信号继电器切换模块的设置的3路信号输入通道包括输入通道Ⅰ、输入通道Ⅱ和输入通道Ⅲ；所述的输入通道Ⅰ、输入通道Ⅱ和输入通道Ⅲ分别与广播电视无线发射台站的3个广播电视卫星天线连接，接收广播电视卫星天线的信号。所述的高频信号继电器切换模块根据主控单元的指令对从输入通道Ⅰ、输入通道Ⅱ和或输入通道Ⅲ输入的广播电视卫星信号进行切换。
所述的卫星信号质量检测模块对输入通道Ⅰ、输入通道Ⅱ和输入通道Ⅲ接收到的信号的强度、信噪比、误码率等性能进行检测，生成信号锁定指示，并将信号锁定指示传输至主控单元；所述的主控单元根据信号锁定指示判断输入通道Ⅰ、输入通道Ⅱ和输入通道Ⅲ输入的信号质量，并向高频信号继电器切换模块发出切换指令，选择其中信号最优的一路作为主用信号。
所述的有源四功分器模块对高频信号继电器切换模块选择输出的主用信号进行放大处理，形成更优质的信号；所述的有源四功分器模块能将主用信号处理形成4路输出信号，具有输出口Ⅰ、输出口Ⅱ、输出口Ⅲ和输出口Ⅳ；输出口Ⅰ、输出口Ⅱ、输出口Ⅲ和输出口Ⅳ可以接入4个不同（或相同）的广播电视节目（频道）卫星信号解码器，解出不同（或相同）的广播电视节目（频道）用于作为广播电视无线发射台站信号源系统的卫星信号源。
实施例
该实施例与实施例1的不同之处在于：还包括OLED显示屏模块、时钟模块和按键输入模块；所述的OLED显示屏模块、时钟模块和按键输入模块分别与主控单元连接。
所述的时钟模块为系统提供实时时钟功能，当信号发生中断故障时系统明确记录当下的时间点，为后期值班员查询故障记录提供方便，知道是什么时候发生的故障。所述的按键输入模块，方便台站值班员实现菜单操作，界面切换及数据的输入。所述的OLED显示屏模块用于显示实时时钟、当前选择的信号通道、信号强度值、自动/手动状态、信号异常故障记录等信息。
本实施例的工作原理与实施例1相同。
实施例
该实施例与实施例2的不同之处在于：还包括LED灯指示模块和信号异常声光报警模块；所述的LED灯指示模块和信号异常声光报警模块分别与主控单元连接。所述的信号异常声光报警模块在卫星信号质量检测模块检测到输出信号发生中断等异常情况时，由主控单元向信号异常声光报警模块发出指令，信号异常声光报警模块发出声光报警，提醒值班人员注意。所述的LED灯指示模块包括3颗LED灯组成，分别和输入通道Ⅰ、输入通道Ⅱ、输入通道Ⅲ相对应，用于指示当前选择的信号输入通道。
本实施例的工作原理与实施例1相同。
实施例
该实施例与实施例3的不同之处在于：所述的输入通道外接瞬态抑制二极管和静电保护二极管。选用型号为5.0SMDJ20A的TVS的瞬态抑制二极管和型号为DW03DLC-B的ESD的静电保护二极管作为浪涌保护电路方案，具有一定的防雷击功能，保护输入通道和高频信号继电器切换模块，能有效减少因受雷击造成的设备损坏导致信号中断。
本实施例的工作原理与实施例1相同。
实施例
该实施例与实施例4的不同之处在于：所述的高频信号继电器切换模块包括3个高频信号继电器和3个NPN型三极管；所述的高频信号继电器的输入端与1路信号输入通道连接，输出端与有源四功分器模块的输入端连接；所述的NPN型三极管分别与高频信号继电器和主控模块连接。
所述的高频信号继电器采用型号为G6Y-1的继电器，G6Y-1的工作频率为0MHz-2500MHz，涵盖了广播电视卫星信号的950MHz-2150MHz，并且它的插入损耗极低，最大仅为0.5dB，非常适用于广播电视卫星接收设备的高频信号切换。所述的主控单元使用3个I/O口，分别通过3个NPN型三极管去控制3个高频信号继电器的吸合或断开，从而实现对3路输入广播电视卫星信号的切换功能。
本实施例的工作原理与实施例1相同。
实施例
该实施例与实施例5的不同之处在于：所述的有源四功分器模块包括信号放大器和四功分器；所述的信号放大器的一端与高频信号继电器切换模块连接，另一端与四功分器的输入端连接。
所述的信号放大器用于对高频信号继电器切换模块输出的信号进行放大处理，形成更优质的信号；所述的信号放大器采用型号为PGA-106W-75+的芯片作为信号放大器，工作频率是950MHz-2150MHz，适用于广播电视卫星信号处理，可将信号增益放大15.9dB。所述的四功分器采用型号为SEPS-4-272+的模组作为功分器，工作频率为690MHz-2700MHz，适用于广播电视卫星信号处理，可将主用信号分路输出成4路信号，具有4个输出口，即输出口Ⅰ、输出口Ⅱ、输出口Ⅲ和输出口Ⅳ，能将信号输出到4个广播电视节目（频道）卫星信号解码器。
本实施例的工作原理与实施例1相同。
实施例
该实施例与实施例6的不同之处在于：所述的卫星信号质量检测模块包括调谐器、QPSK解调器和信号处理器；所述的调谐器的输入端与高频信号继电器切换模块的输出端连接，调谐器的输出端与QPSK解调器的输入端连接；所述的QPSK解调器的输出端与信号处理器连接；所述的信号处理器的一个端口与主控单元连接。
所述的调谐器采用型号为MAX2120的芯片，能将卫星信号从LNB变频至基带，工作频率范围为925MHz-2175MHz，适用于广播电视卫星信号处理。所述的QPSK解调器采用型号为Hi3102的数字卫星接收解码与信道解码芯片，QPSK解调器将调谐器的接收到的基带模拟信号进行QPSK解调，再经过Viterbi解码、去交织、解扰后，将标准的码流信号传输给信号处理器。所述的信号处理器采用型号为Hi2011的高度集成信源芯片，能对QPSK解调器输出的标准码流信号进行处理，对信号的强度、信噪比、误码率等性能进行检测，当信号性能达到要求时将信号锁定指示传输给主控单元。
本实施例的工作原理与实施例1相同。
以上实施例仅为本实用新型的示例性实施例，不用于限制本实用新型，本实用新型的保护范围由权利要求书限定。本领域人员可以在本实用新型的实质和保护范围内，对本实用新型做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本实用新型的保护范围内。
Claims (7)
1.一种广播电视卫星信号智能切换器，其特征在于：包括主控单元、高频信号继电器切换模块、有源四功分器模块、卫星信号质量检测模块、输入通道、输出口；
所述的高频信号继电器切换模块的设置有3路信号输入通道，高频信号继电器切换模块分别与主控单元、有源四功分器模块连接；所述的卫星信号质量检测模块分别与主控单元、高频信号继电器切换模块连接；所述的有源四功分器模块设置有4个输出口；所述的主控单元外接电源模块、数据存储模块。
2.根据权利要求1所述的一种广播电视卫星信号智能切换器，其特征在于：还包括OLED显示屏模块、时钟模块和按键输入模块；所述的OLED显示屏模块、时钟模块和按键输入模块分别与主控单元连接。
3.根据权利要求1所述的一种广播电视卫星信号智能切换器，其特征在于：还包括LED灯指示模块和信号异常声光报警模块；所述的LED灯指示模块和信号异常声光报警模块分别与主控单元连接。
4.根据权利要求1所述的一种广播电视卫星信号智能切换器，其特征在于：所述的输入通道外接瞬态抑制二极管和静电保护二极管。
5.根据权利要求1所述的一种广播电视卫星信号智能切换器，其特征在于：所述的高频信号继电器切换模块包括3个高频信号继电器和3个NPN型三极管；所述的高频信号继电器的输入端与1路信号输入通道连接，输出端与有源四功分器模块的输入端连接；所述的NPN型三极管分别与高频信号继电器和主控模块连接。
6.根据权利要求1所述的一种广播电视卫星信号智能切换器，其特征在于：所述的有源四功分器模块包括信号放大器和四功分器；所述的信号放大器的一端与高频信号继电器切换模块连接，另一端与四功分器的输入端连接。
7.根据权利要求1所述的一种广播电视卫星信号智能切换器，其特征在于：所述的卫星信号质量检测模块包括调谐器、QPSK解调器和信号处理器；所述的调谐器的输入端与高频信号继电器切换模块的输出端连接，调谐器的输出端与QPSK解调器的输入端连接；所述的QPSK解调器的输出端与信号处理器连接；所述的信号处理器的一个端口与主控单元连接。
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| CN202222480618.5U CN219329772U (zh) | 2022-09-20 | 2022-09-20 | 一种广播电视卫星信号智能切换器 |
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