DE202007017590U1

DE202007017590U1 - Switches with subscriber-controlled converters for satellite receiving systems with automatic mode switching

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Publication number: DE202007017590U1
Application number: DE200720017590
Authority: DE
Original assignee: JULTEC TECHNOLOGY GmbH
Current assignee: JULTEC TECHNOLOGY GmbH
Priority date: 2007-12-17
Filing date: 2007-12-17
Publication date: 2008-04-10
Anticipated expiration: 2017-12-18

Abstract

Umschalter mit Frequenzumsetzern für eine Satellitenempfangsanlage mit einer Vielzahl von Eingangsklemmen und einer Ausgangsklemme,
dadurch gekennzeichnet,
– das in dem ersten Betriebsmodus die Eingangssignale von den Eingangsklemmen über eine Schaltmatrix ohne Frequenzumsetzung an die Ausgangsklemme geführt wird,
– das in dem zweiten Betriebsmodus die Eingangssignale von den Eingangsklemmen über eine Schaltmatrix mindestens zwei durch Steuersignale der angeschlossenen Empfangsgeräte in der Frequenz einstallbaren Frequenzumsetzern zugeführt werden, welche unabhängig voneinander aus dem Eingangssignalspektrum gewünschte Frequenzbereiche auf Ausgangsfrequenzbereiche umsetzen und der gleichen Ausgangsklemme zuführen, und
– das zwischen den beiden Betriebsmodi in Abhängigkeit des angeschlossenen Empfangsgeräts automatisch umgeschaltet wird.Switcher with frequency converters for a satellite receiving system with a plurality of input terminals and an output terminal,
characterized,
- In the first operating mode, the input signals from the input terminals via a switching matrix without frequency conversion is fed to the output terminal,
- That in the second mode of operation, the input signals from the input terminals via a switching matrix at least two frequency converters which can be latched in frequency by control signals of the connected receivers which independently convert desired frequency ranges from the input signal spectrum to output frequency ranges and supply them to the same output terminal, and
- Which is automatically switched between the two operating modes depending on the connected receiver.

Description

Die vorliegende Erfindung zeigt eine vorteilhafte Lösung eines häufigen Problems in Antennenverteilsystemen mit Einspeisung der ersten Satelliten-Zwischenfrequenz auf.The The present invention shows an advantageous solution to a common problem in antenna distribution systems with feeding of the first satellite intermediate frequency on.

Satellitenprogramme werden zur besseren Frequenzausnutzung in zwei verschiedenen Polarisationsebenen, üblicherweise horizontal und vertikal, ausgestrahlt. Diese werden im Empfangskonverter (LNB) getrennt empfangen und frequenzmäßig umgesetzt. Sie stehen dann am Ausgang des LNB getrennt voneinander an zwei Buchsen zur Verfügung.satellite programs are used for better frequency utilization in two different polarization planes, usually horizontal and vertical, broadcast. These are in the receive converter (LNB) received separately and implemented in terms of frequency. They then stand at the exit of the LNB separated from each other at two Sockets available.

Der Frequenzbereich der Satellitenübertragung wurde zwischenzeitlich so weit erweitert, daß die Einspeisung in ein Antennenverteilnetz in einem gesamten Frequenzblock nicht mehr sinnvoll ist. Daher wurde der Frequenzbereich in ein so genanntes unteres Frequenzband („Low-Band") und in ein oberes Frequenzband („High-Band") aufgeteilt, welche durch entsprechende Frequenzumsetzung im LNB auf nahezu gleiche Ausgangsfrequenzbereiche umgesetzt werden.Of the Frequency range of the satellite transmission has since been extended so far that the feed into an antenna distribution network in a whole frequency block no longer makes sense. Therefore was the frequency range in a so-called lower frequency band ("low-band") and in an upper Frequency band ("high band") divided, which by corresponding frequency conversion in the LNB to almost equal output frequency ranges be implemented.

Somit stehen an jedem LNB insgesamt vier Ausgänge zur Verfügung (vertikal low, horizontal low, vertikal high und horizontal high), welche kontinuierlich das gesamte Angebot des Satelliten in vier Teilen auf vier parallelen Leitungen zur Verfügung stellen.Consequently For each LNB there are four outputs (vertical low, horizontal low, vertical high and horizontal high), which continuously the entire offer of the satellite in four parts Provide four parallel lines.

Das Empfangsgerät muß sich nun jeweils abhängig von dem gewünschten zu empfangendem Programm auf eine dieser vier Leitungen aufschalten können, da die Programme auf vier Leitungen pro Satellitensystem verteilt übertragen werden. Diese Funktion übernimmt ein Multischalter, wie er beispielsweise aus DE19728623C2 bekannt ist. Die Signalisierung geschieht durch das Empfangsgerät, indem eine Spannungs/Tonsignalkombination an den dem Empfänger zugeordneten Ausgang des Multischalters gesendet wird. Üblicherweise wird hierzu eine Spannung von etwa 14V zur Wahl der vertikalen Programme, oder etwa 18V zur Wahl der horizontalen Programme gewählt. Ist dem Spannungspegel ein Ton mit etwa 22kHz überlagert, erfolgt die Umschaltung in das obere Frequenzband, ohne Ton ist das untere Frequenzband gewählt. Moderne Empfangseinrichtungen nutzen für diese Signalisierung eine serielle Datenübertragung (DiSEqC), welche auf dem 22kHz-Ton basiert. Durch DiSEqC ist auch die notwendige Signalisierung zum Empfang weiterer Satellitensysteme möglich.The receiver must now be able to switch depending on the desired program to be received on one of these four lines, since the programs are transmitted distributed on four lines per satellite system. This function is handled by a multi-switch, such as for example DE19728623C2 is known. The signaling is done by the receiving device by sending a voltage / audio signal combination to the output of the multi-switch associated with the receiver. Typically, a voltage of about 14V is selected to select the vertical programs, or about 18V to select the horizontal programs. If a voltage of about 22 kHz is superimposed on the voltage level, switching to the upper frequency band takes place, without sound the lower frequency band is selected. Modern receiving devices use for this signaling a serial data transmission (DiSEqC), which is based on the 22 kHz tone. DiSEqC also enables the necessary signaling to receive additional satellite systems.

Diese Art der Verteilung funktioniert nur, wenn von der zentralen Schalteinheit (Multischalter) eine separate Ableitung zu jedem Empfangsgerät vorhanden ist („Sternverteilung"), da die Spannungs- und Tonsignale der verschiedenen Empfangsgeräte kollidieren würden. Auch die Übertragung der Programme selbst wäre so unmöglich, da alle vier Ausgangsleitungen des Empfangskonverters im gleichen Frequenzbereich belegt sind.These Type of distribution only works if from the central switching unit (Multiswitch) a separate derivative to each receiver available is ("star distribution"), since the voltage and sound signals of different receiving devices would collide. Also the transfer the programs themselves would be so impossible since all four output lines of the receive converter in the same frequency range are occupied.

Ein großer Teil der heute vorhandenen Satellitenempfangsanlagen ist in der Art aufgebaut, daß nur eine Ableitung in den jeweiligen Raum geführt ist, in dem das Empfangsgerät angeschlossen ist. 1 zeigt exemplarisch ein typisches Antennenverteilnetz in einem Mehrfamilienhaus auf. Die Funkwellen des Satelliten werden von der Außeneinheit (10) bestehend aus Reflektor und LNB in elektrische Signale gewandelt, verstärkt, und frequenzmäßig in den Bereich der ersten Satelliten-Zwischenfrequenz umgesetzt. Das Signalangebot des empfangenen Satellitensystems wird über vier Ableitungen einem Kaskaden-Startverstärker (20) zugeführt. Dieser gleicht die im Verteilnetz auftretende Signaldämpfung aus. Die vier Ausgangsleitungen des Startverstärkers werden passiven, kaskadierbaren Multischaltern (30 bis 33) zugeführt. Die Leitungen werden am Ende der Kaskade hochfrequenzmäßig abgeschlossen (34).A large part of today's satellite receiving systems is constructed in such a way that only one derivative is guided into the respective room in which the receiving device is connected. 1 shows an example of a typical antenna distribution network in an apartment building. The radio waves of the satellite are transmitted by the outdoor unit ( 10 ) consisting of reflector and LNB converted into electrical signals, amplified, and implemented in terms of frequency in the range of the first satellite intermediate frequency. The signal offered by the received satellite system is transmitted via four leads to a cascade start amplifier ( 20 ). This compensates for the signal attenuation occurring in the distribution network. The four output lines of the start amplifier become passive, cascadable multiswitches ( 30 to 33 ). The lines are high-frequency terminated at the end of the cascade ( 34 ).

Die Teilnehmerausgänge der kaskadierbaren Multischalter werden über jeweils eine Ableitung (40 bis 47) mit Antennensteckdosen (50 bis 57) verbunden. An diese Antennensteckdosen werden die Empfangsgeräte (60 bis 67) angeschlossen. Fernseher (70 bis 77) stellen das im Empfangsgerät gewählte Programm dar. Es befinden sich auch Fernsehgeräte am Markt, in welchen das Empfangsgerät bereits integriert ist.The subscriber outputs of the cascadable multiswitches are each provided with a derivation ( 40 to 47 ) with antenna sockets ( 50 to 57 ) connected. These antenna sockets are the receiving devices ( 60 to 67 ) connected. TV ( 70 to 77 ) represent the program selected in the receiving device. There are also television sets on the market in which the receiving device is already integrated.

Die überwiegende Anzahl der heute benutzen Empfangsgeräte ist mit einem einzigen Empfangsteil (Tuner) zur Darstellung eines Programms ausgestattet, somit ist die eine Ableitung ausreichend. In verstärktem Maße werden nunmehr Empfangsgeräte angeboten, welche zwei oder mehr Empfangsteile beinhalten. Mit diesen Geräten kann beispielsweise ein Programm dargestellt, und ein weiteres aufgezeichnet werden. Für die Versorgung dieser Empfangsgeräte sind nun jedoch so viele Antennenableitungen notwendig, wie das Gerät Empfangsteile hat, da die gewünschten Programme auf unterschiedlichen Polarisationsebenen übertragen werden könnten. Oftmals ist es aber aus baulichen Gründen nicht, oder zumindest nachträglich nicht oder mit sehr großem Aufwand möglich, weitere Ableitungen an die Empfangsstellen zu verlegen. Um die unabhängige Versorgung von mehreren Empfangsteilen über eine einzige Ableitung realisieren zu können, wurden teilnehmergesteuerte Frequenzumsetzer entwickelt (vgl. DE10114082C2 ). Dazu wird jedem Empfangsteil ein bestimmter Frequenzbereich auf der Ableitung zugewiesen. Die Empfangsgeräte signalisieren mittels Steuersignalen, welche Polarisationsebene, welchen Satelliten, und welche Frequenz zum Empfang des angeforderten Programms notwendig ist. Der dem jeweiligen Empfangsgerät zugeordnete Frequenzumsetzer setzt die angeforderte Übertragung auf den dem jeweiligen Empfangsteil zugewiesenen Frequenzbereich um. Somit können mehrere Empfangsteile unabhängig voneinander mit dem zum Empfang des gewünschten Programms erforderlichen Frequenzspektrums über eine Ableitung versorgt werden.The vast majority of receivers used today are equipped with a single receiver (tuner) for displaying a program, so one derivative is sufficient. To a greater extent now receiving devices are offered, which include two or more receiving parts. With these devices, for example, a program can be displayed, and another recorded. For the supply of these receivers, however, now so many antenna leads are necessary as the device has receiving parts, since the desired programs could be transmitted on different polarization levels. Often, however, it is not possible for structural reasons, or at least subsequently, or with very great effort, to lay more discharges to the receiving stations. In order to realize the independent supply of several receiver parts over a single derivation, participant-controlled frequency converters were developed (cf. DE10114082C2 ). For this purpose, each receiver is assigned a specific frequency range on the derivative. The receivers signal by means of control signals, which polarization plane, which satellite, and which frequency for receiving the requested program necessary is. The frequency converter assigned to the respective receiving device converts the requested transmission to the frequency range assigned to the respective receiving part. Thus, several receiving parts can be supplied independently of one another with the frequency spectrum required to receive the desired program via a derivative.

Bei größeren Verteilnetzen, insbesondere in Mietobjekten, tritt nun das Problem auf, daß die Bewohner an den vorgesehenen Anschlusspunkten unterschiedlichste Empfangsgeräte anschließen könnten. Die überwiegende Anzahl der Verteilnetze ist nicht mit teilnehmergesteuerten Systemen, und somit zur Versorgung von jeweils nur einem Empfangsteil ausgerüstet. Tauscht ein Mieter sein Empfangsgerät gegen eines mit mehreren Empfangsteilen aus, muß der Verteilbaustein (Multischalter), welcher die Antennenableitung zu der entsprechenden Anschlußstelle speist, gegen einen teilnehmergesteuerten Baustein ausgetauscht werden. Der Austausch aller Verteilbausteine ist jedoch nicht möglich, da die überwiegende Anzahl der in Gebrauch befindlichen Empfangsgeräte nicht die für teilnehmergesteuerte Umsetzer benötigten Steuersignale generieren können.at larger distribution networks, especially in rental properties, now the problem arises that the residents could connect to the intended connection points various receivers. The predominant Number of distribution networks is not with subscriber controlled systems, and thus equipped for the supply of only one receiving part. swaps a tenant is receiving his receiver one with several receive parts, the distribution block (multiswitch), which the antenna lead to the corresponding connection point fed, exchanged for a subscriber-controlled block become. However, the replacement of all distribution blocks is not possible because the predominant Number of receivers in use not those for subscriber-controlled receivers Converter needed Can generate control signals.

Einige der derzeit auf dem Markt befindlichen teilnehmergesteuerten Umsetzereinheiten bieten zwei Arten von Ausgängen an, nämlich Ausgänge ohne Frequenzumsetzung (also herkömmliche Multischalterausgänge), und welche mit der teilnehmergesteuerten Frequenzumsetzung. Abhängig davon, welche Art von Empfangsgerät angeschlossen werden soll, muß der Installateur den richtigen Ausgang wählen. Tauscht ein Mieter sein Empfangsgerät aus, bzw. findet ein Mieterwechsel statt, muß der Installateur anreisen und die jeweilige Ableitung auf den anderen Ausgang des Verteilbausteins umklemmen.Some the subscriber-driven converter units currently on the market offer two types of outputs on, namely Outputs without Frequency conversion (ie conventional Multi-switch outputs) and which with the subscriber-controlled frequency conversion. Depending on which Type of receiving device to be connected, the must Installer to choose the correct output. Trade a tenant receiving set from, or finds a tenant change, the installer must arrive and the respective derivative to the other output of the distribution block Re-connecting.

Das hier vorgestellte Konzept ermöglicht eine automatische Anpassung des Verhaltens des Verteilbausteins an die für das jeweils angeschlossene Empfangsgerät notwendige Art der Signalzuführung.The here presented concept allows one automatic adaptation of the behavior of the distribution module to the for each connected receiver necessary type of signal feed.

Das Empfangsgerät mit einem oder mehreren Empfangsteilen wird über die Antennenableitung an die Teilnehmer-Ausgangsklemme (T1) des neuartigen Verteilbausteins angeschlossen. Die Steuersignale und die Fernspeisespannung werden mittels eines Tiefpasses (F3) von den ausgangsseitigen Signalen der Satelliten-Zwischenfrequenz, und mittels eines weiteren Tiefpasses (F4) von eventuell vorhandenen Kabelfernsehsignalen oder Signalen der terrestrischen Fernsehübertragung getrennt.The receiving set with one or more receiving parts is via the antenna lead to the subscriber output terminal (T1) of the new distribution block connected. The control signals and the remote supply voltage are by means of a low pass (F3) from the output side signals the satellite intermediate frequency, and by means of another low pass (F4) of any existing Cable television signals or terrestrial television broadcast signals separated.

Die Fernspeisespannung wird einer Schaltungseinheit (P1) zugeführt, welche alle Spannungen erzeugt, die für die Funktion der Signalaufbereitung des jeweiligen Teilnehmeranschlusses erforderlich sind.The Remote supply voltage is supplied to a circuit unit (P1), which all voltages generated for the function of the signal conditioning of the respective subscriber line required are.

Die Höhe der Fernspeisespannung wird in der Controllereinheit (C1) gemessen. Zusätzlich wird der Signalpegel des Kenntons sowie der DiSEqC-Befehle mittels eines Busmodems angepasst, um deren Auswertung microcontrollerseitig zu gewährleisten. Anhand bestimmter Softwareroutinen und Rechenalgoritmen ermittelt der Microcontroller aus dem eingehenden Spannungs- und Ton-/Burstsignalgemisch die von dem angeschlossenen Empfangsgerät erzeugten Steuerbefehle. Zunächst wird anhand von internen Tabellen entschieden, ob die gesendeten Steuersignale ein umgesetztes, oder ein nicht umgesetztes Signal anfordern. Handelt es sich um eine Anforderung für ein nicht umgesetztes Signal, steuert die Controllereinheit (C1) in festgelegter Abhängigkeit von dem eingehenden Steuersignal die Umschaltmatrix (U1) und den Schalter (U4) so an, daß das gewünschte Satelliten-Zwischenfrequenz-Signal (eines der an den Klemmen E1 bis E4 anliegenden Signale) über den entsprechenden Richtkoppler (R1 bis R4) durch die Umschaltmatrix (U1), den Schalter (U4) und die Frequenzweiche (F3) an die Teilnehmerausgangsklemme geleitet wird.The height of Remote supply voltage is measured in the controller unit (C1). additionally is the signal level of the Note and the DiSEqC commands by means of a bus modem adapted to their evaluation microcontrollerseitig to ensure. Based certain software routines and Rechenalgoritmen determines the microcontroller from the incoming voltage and sound / burst signal mixture of the connected receiver generated control commands. First is decided on the basis of internal tables, whether the sent control signals Request a converted or untranslated signal. These it is a requirement for an unreacted signal, controls the controller unit (C1) in determined dependence on the incoming control signal, the switching matrix (U1) and the switch (U4) so that the desired Satellite IF signal (one the signals applied to the terminals E1 to E4) via the corresponding directional coupler (R1 to R4) through the switching matrix (U1), the switch (U4) and the crossover (F3) to the subscriber output terminal is directed.

Entscheidet die Controllereinheit, daß es sich um Steuersignale für eine Frequenzumsetzung handelt, wird zunächst anhand einer im Signal vorhandenen Kennung entschieden, welcher Umsetzerpfad angesteuert werden soll. Exemplarisch sind im Blockschaltbild die Funktionsgruppen von zwei Umsetzern dargestellt, prinzipiell können aber auch mehr Umsetzer parallel arbeiten. Aus dem Steuersignal werden Informationen über die gewünschte Polarisationsebene extrahiert, sowie Informationen über den umzusetzenden Frequenzbereich. Die Controllereinheit rechnet diese Informationen in Steuersignale für den abstimmbaren Oszillator und die Schaltmatrix um.decides the controller unit that it is to control signals for A frequency conversion is, first on the basis of a signal existing identifier decided which Umsetzerpfad driven shall be. By way of example, the functional groups are shown in the block diagram represented by two converters, in principle, but also more converters work in parallel. From the control signal information about the desired Polarization plane extracted, as well as information about the to be converted frequency range. The controller unit calculates these Information in control signals for the tunable oscillator and switching matrix.

Wird eine umgesetzte Übertragung angefordert, schaltet beispielsweise die Umschaltmatrix (U2) das über einen der Richtkoppler (R5) bis (R8) ausgekoppelte Signal der angeforderten Polarisationsebene auf den dazugehörigen Mischer (M1) durch. Weiterhin wird der dazugehörige Oszillator (O1) frequenzmäßig so angesteuert, daß der angeforderte Frequenzbereich in den Durchlassbereich des Bandpassfilters (F1) umgesetzt wird. Die Mittenfrequenz des Bandpasses entspricht dabei genau der Frequenz, auf die der Empfangsteil in dem Empfangsgerät fest eingestellt ist, welches die Übertragung angefordert hat. Das umgesetzte und gefilterte Frequenzband, welches mit den Signalen der anderen möglicherweise aktiven Umsetzungen kombiniert wurde, wird durch den Umschalter (U4) und die Frequenzweiche (F3) der Teilnehmeranschlussklemme zugeführt.Becomes a transposed transfer requested, for example, the switching matrix (U2) switches over a the directional coupler (R5) to (R8) decoupled signal of the requested Polarization level on the associated mixer (M1) by. Farther becomes the associated one Oscillator (O1) frequency controlled, that the requested frequency range in the passband of the bandpass filter (F1) is implemented. The center frequency of the bandpass corresponds exactly the frequency to which the receiving part in the receiving device fixed is what the transmission has requested. The converted and filtered frequency band, which possibly with the other's signals active transformations is combined, by the switch (U4) and the crossover (F3) supplied to the subscriber line terminal.

Claims

Switcher with frequency converters for a satellite receiving system having a plurality of input terminals and an output terminal, characterized in that - in the first operating mode, the input signals from the input terminals via a switching matrix without frequency conversion is fed to the output terminal, - in the second mode of operation, the input signals from the Input terminals are fed via a switching matrix at least two frequency converters which can be converted into frequency by control signals of the connected receivers, which independently convert desired frequency ranges from the input signal spectrum to output frequency ranges and supply the same output terminal, and which automatically switches over between the two operating modes as a function of the connected receiving device becomes.

Switcher with frequency converters according to claim 1, characterized in that the entire circuitry of the connected receiver / the connected receivers with Energy is supplied

Switch with frequency converters according to claim 1 or 2, characterized - several in one case independent from each other Function groups, each with its own output socket available are.

Switch with frequency converters according to one of claims 1 to 3, characterized, - that the output terminals for output terminals cascaded connected in series of the functional units assigned are.

Switch with frequency converters according to one of claims 1 to 4, characterized, - in the first operating mode the desired switching state the switching matrix from the receiving device by means of the level of the remote supply voltage, of a note, or DiSEqC control commands, and - in the second operating mode, the desired switching states of Umschaltmatrix, as well as the frequencies of the reactions, by means of a transmitted on DiSEqC based data transmission become.

Switch with frequency converters according to one of claims 1 to 5, characterized, - in addition to the signals of first satellite IF also signals of terrestrial television reception or cable television signals are distributed.

Switch with frequency converters according to one of claims 1 to 6 characterized, - that the construction part of a Receive converter (LNB) is.