一種ku波段雙極化雙輸出高頻頭的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種KU波段雙極化雙輸出高頻頭，包括饋源、內(nèi)置電路板的電路板盒、設(shè)置在電路板盒上的兩個接頭，以及連接在所述饋源和所述電路板盒之間，用于傳遞信號的導(dǎo)波管，所述電路板盒上進(jìn)一步設(shè)有電路板盒蓋；所述電路板上設(shè)有一級高頻放大電路、二級高頻放大電路、濾波電路、晶振（晶體振蕩器）電路、變頻輸出電路、控制電路和三端穩(wěn)壓電路等，采用單獨一顆25MHZ的晶振及兩個變頻IC組合的鎖相電路自動完成使輸出信號在頻率和相位上與參考輸入信號同步保持一致，且性能穩(wěn)定，并利用高度集成的芯片使電路板簡單化的優(yōu)勢將電路板設(shè)計成了由一塊電路板組成的KU波段雙輸出高頻頭。
【專利說明】一種KU波段雙極化雙輸出高頻頭
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種KU波段射頻衛(wèi)星信號的接收裝置，特別是一種用于接收數(shù)字衛(wèi)星電視信號的KU波段雙極化雙輸出高頻頭。
【背景技術(shù)】
[0002]高頻頭是一種數(shù)字衛(wèi)星電視信號接收裝置，它能進(jìn)行頻道選擇、信號放大及變頻處理，最終輸出穩(wěn)定的電視信號，這其中有幾個環(huán)節(jié)很重要，要使高頻頭的輸出信號在頻率和相位上與參考信號同步并保持一致，通常都是在電路板的控制電路、三極管以及DR組成的振蕩頻率電路共同完成，它的具體操作是:在使用時需要人工去手動調(diào)節(jié)調(diào)諧螺絲的間距來改變振蕩頻率電路所產(chǎn)生的本振信號頻率，然后通過控制電路控制本振頻率去調(diào)整輸出的信號頻率及相位從而達(dá)到對輸出信號鎖定的目的，由于KU波段的振蕩頻率電路所產(chǎn)生的本振頻率很高，容易受到外界環(huán)境溫度的變化，使高頻頭的組件發(fā)生熱脹冷縮，導(dǎo)致調(diào)諧螺絲與DR之間的間距產(chǎn)生變化，進(jìn)而改變振蕩頻率電路產(chǎn)生的本振頻率,使其頻率偏移無法讓高頻頭的輸出信號與參考輸入信號保持一致，最終影響高頻頭的正常工作及使用壽命O
[0003]此外，目前KU波段雙輸出的高頻頭是由多塊電路板通過多個連接針相連組裝而成，存在線路復(fù)雜、極化隔離效果差、生產(chǎn)起來繁瑣、制作成本高等缺陷。
[0004]有鑒于此，本發(fā)明人對此進(jìn)行研究，專門開發(fā)出一種KU波段雙極化雙輸出高頻頭,本案由此產(chǎn)生。

【發(fā)明內(nèi)容】

`[0005]本發(fā)明的目的是`提供一種KU波段雙極化雙輸出高頻頭，采用單獨一顆25MHZ的晶振及兩個變頻IC組合的鎖相電路自動完成使輸出信號在頻率和相位上與參考輸入信號同步保持一致，且性能穩(wěn)定，并利用高度集成的芯片使電路板簡單化的優(yōu)勢將電路板設(shè)計成了由一塊電路板組成的KU波段雙輸出高頻頭。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的解決方案是:
一種KU波段雙極化雙輸出高頻頭，包括饋源、內(nèi)置電路板的電路板盒、設(shè)置在電路板盒上的兩個接頭，以及連接在所述饋源和所述電路板盒之間，用于傳遞信號的導(dǎo)波管，所述電路板盒上進(jìn)一步設(shè)有電路板盒蓋；所述電路板上設(shè)有一級聞頻放大電路、~ 級聞頻放大電路、濾波電路、晶振(晶體振蕩器)電路、變頻輸出電路、控制電路和二端穩(wěn)壓電路等，其中，三端穩(wěn)壓電路與控制電路相連，控制電路同時與一級高頻放大電路、二級高頻放大電路以及變頻輸出電路連接，濾波電路連接在二級高頻放大電路和變頻輸出電路之間，晶振電路與變頻輸出電路相連；上述電路包括V線路和H線路，V線路接收到垂直天線的射頻信號，經(jīng)一級高頻放大電路和二級高頻放大電路兩次放大，再通過濾波電路濾波后傳送到變頻輸出電路，經(jīng)變頻輸出電路混頻獲得V路中頻信號后放大輸出；同理，H線路接收到水平天線的射頻信號，經(jīng)一級高頻放大電路和二級高頻放大電路兩次放大，再通過濾波電路濾波后傳送到變頻輸出電路，經(jīng)變頻輸出電路混頻獲得H路中頻信號后放大輸出；上述變頻輸出電路采用型號為TFF1013的變頻芯片。
[0007]作為優(yōu)選，上述晶振電路包括25MHZ晶振、電容、電容，晶振一端通過串聯(lián)電容連接V線變頻芯片的HBl端，另一端串聯(lián)電容連接變頻芯片的HB2端，變頻芯片與晶振電路組成混頻單元，通過晶體振蕩器自動調(diào)節(jié)和鎖相與2個變頻芯片產(chǎn)生本振頻率9.75GHZ和
10.6GHZ的本振信號。
[0008]作為優(yōu)選，上述一級高頻放大電路包括依次相連的V線場效應(yīng)晶體管、V線第一晶體管；以及依次相連的H線場效應(yīng)晶體管、H線第一晶體管；上述V線和H線的元器件相互獨立。所述場效應(yīng)晶體管采用型號為NEC3503的場效應(yīng)管，所述第一晶體管采用型號為0N5087的場效應(yīng)管。
[0009]作為優(yōu)選，上述二級高頻放大電路包括兩個相互并聯(lián)的V線第二晶體管，以及兩個相互并聯(lián)的H線第二晶體管，垂直信號經(jīng)一級高頻放大電路放大處理后，由功率分配器分成兩路，分別經(jīng)過兩個并聯(lián)的V線第二晶體管再次進(jìn)行放大處理。
[0010]作為優(yōu)選，上述控制電路采用型號為LS3211的控制芯片，控制一級高頻放大電路和二級高頻放大電路具有穩(wěn)定的電壓，保證其工作的穩(wěn)定性。
[0011]作為優(yōu)選，上述三端穩(wěn)壓電路包括2個型號為UTC78M06的三端穩(wěn)壓管，以及連接在兩塊三端穩(wěn)壓管的2個二極管，兩個三端穩(wěn)壓管分別通過2個二極管后與控制芯片相連，為控制電路提供6V電壓，三端穩(wěn)壓管的VINl、VOUTl、VIN2、V0UT2端均設(shè)有電容接地進(jìn)行濾波，使直流更純，讓控制芯片運行更穩(wěn)定。
[0012]上述KU波段雙極化雙輸出高頻頭工作原理:由于本發(fā)明所述的高頻頭屬于雙極化、雙輸出高頻頭，提供給兩個用戶使用，為了信號接收互不影響，兩路中頻信號輸出OUTl和0UT2必需都擁有垂直與水平兩個極化輸出信號。中頻輸出OUTl具體工作原理是這樣的:饋源接收到衛(wèi)星信號后通過導(dǎo)波管傳輸射頻信號給一級高頻放大電路和二級高頻放大電路中的V線場效應(yīng)晶體管、V線第一晶體管、V線第二晶體管進(jìn)行放大處理，然后通過BPFl濾波單元濾波將所需的波段(10.7GHZ?12.75GHZ)傳送到變頻輸出電路混頻，其中本振頻率是由25MHZ晶振Y結(jié)合變頻芯片所產(chǎn)生的兩個本振頻率9.75GHZ和10.6GHZ。最后通過變頻芯片差頻放大處理后獲得頻寬為950MHZ?2150MHZ的中頻信號輸出，再由輸出接口接傳送給衛(wèi)星接收機解調(diào)和解碼工作，最終將解碼出來的視頻信號和音頻信號傳輸給電視機播放。同理，另一路中頻信號輸出0UT2則是由一級高頻放大電路和二級高頻放大電路中的H線場效應(yīng)晶體管、H線第一晶體管和H線第二晶體管對射頻信號進(jìn)行放大處理以后，通過BPF2濾波單元濾波將所需的波段(10.7GHZ?12.75GHZ)傳送給變頻芯片混頻，其本振頻率是由25MHZ晶振Y結(jié)合變頻芯片產(chǎn)生9.75GHZ和10.6GHZ，最后通過變頻芯片差頻放大處理后獲得頻寬為950MHZ?2150MHZ的中頻信號輸出，再由輸出接口接傳送給衛(wèi)星接收機。
[0013]與現(xiàn)有的技術(shù)相比，上述KU波段雙極化雙輸出高頻頭具有如下優(yōu)點:
1)、單獨采用一顆25MHZ晶體和兩個變頻芯片就可完成對兩路輸出信號的頻率及相位進(jìn)行自動調(diào)節(jié)和鎖定，不需人工手動去調(diào)節(jié)9.75GHZ和10.6GHZ兩個頻點；
2)、采用多塊集成芯片將復(fù)雜的電路集成化，使電路板由早前需用多塊電路板構(gòu)成的KU波段雙輸出高頻頭設(shè)計成了簡單的一塊電路板KU波段雙輸出高頻頭，從而大幅提高了生產(chǎn)效率及降低了制造成本；3)、二級高頻放大電路采用NXP 0N5087高增益場效應(yīng)晶體放大管和通過數(shù)字模擬設(shè)計而成的鏡像濾波器組合，最大限度解決了 KU波段雙輸出高頻頭中最令人頭疼的極化互擾問題，從而使得產(chǎn)品性能功率增益高、噪聲系數(shù)低、極化隔離效果好、可靠性高。
[0014]以下結(jié)合附圖及具體實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本實施例的KU波段雙極化雙輸出高頻頭結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本實施例的KU波段雙極化雙輸出高頻頭電路原理方框圖；
圖3為本實施例的變頻輸出電路原理圖；
圖4為本實施例的控制電路原理圖。
【具體實施方式】
[0016]如圖1-2所示，一種KU波段雙極化雙輸出高頻頭，包括饋源1、內(nèi)置電路板的電路板盒4、設(shè)置在電路板盒4上的兩個接頭3，以及連接在所述饋源I和所述電路板盒4之間，用于傳遞信號的導(dǎo)波管2，所述電路板盒4上進(jìn)一步設(shè)有電路板盒蓋5 ;所述電路板4上設(shè)有一級聞頻放大電路41、二級聞頻放大電路42、濾波電路43、晶振(晶體振蕩器)電路44、變頻輸出電路45、控制電路46和三端穩(wěn)壓電路47等，上述電路包括V線路和H線路，由于衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)中天線接收 到的衛(wèi)星下行微波信號非常微弱，為保證信號的質(zhì)量，將衛(wèi)星的垂直極化信號和水平極化信號分為V線路、H線路二個線路分別對衛(wèi)星下行頻率進(jìn)行放大處理，然后通過帶通鏡像頻率抑制濾波器選擇所需的頻段信號再和本振信號混頻差頻出中頻信號，輸出信號通過電纜傳送給衛(wèi)星接收機完成解調(diào)和解碼工作，最終輸出視頻信號和音頻信號給電視機。
[0017]在本實施例中，上述一級高頻放大電路41包括依次相連的V線場效應(yīng)晶體管Q1V、V線第一晶體管Q2V ；以及依次相連的H線場效應(yīng)晶體管Q1H、H線第一晶體管Q2H ;上述V線和H線的元器件相互獨立。上述二級高頻放大電路42包括兩個相互并聯(lián)的V線第二晶體管Q3V1、Q3V2，以及兩個相互并聯(lián)的H線第二晶體管Q3H1、Q3H2。V線路是由垂直天線接收到的射頻信號連接V線場效應(yīng)晶體管QlV放大，然后串接耦合電容C7連接到第一晶體管Q2V再次放大，再由功率分配器串接耦合電容CU、C12分成兩路信號連接到V線第二晶體管Q3V1、Q3V2進(jìn)行二級低噪聲高頻放大獲得V路信號。H線路則是由水平天線接收到的射頻信號連接H線場效應(yīng)晶體管QlH放大，然后串接耦合電容CS連接到H線第一晶體管Q2H再次放大，再由功率分配器串接電容耦合C9、C10分成兩路信號連接到H線第二晶體管Q3HUQ3H2進(jìn)行二次低噪聲高頻放大獲得H路信號。上述場效應(yīng)晶體管Q1V、Q1H采用的是NEC公司的NEC 3503場效應(yīng)管低噪聲放大器對饋源饋入的信號進(jìn)行放大，第一晶體管Q2V、Q2H以及第二晶體管Q3V1、Q3V2、Q3H1、Q3H2采用的是NXP 0N5087高增益場效應(yīng)晶體放大管。因此KU波段雙輸出高頻頭功率增益高、噪聲系數(shù)低、極化隔離效果好。
[0018]在本實施例中，所述的控制電路46主要包括控制芯片IC3、IC4，其中控制芯片IC3與高頻放大電路中的Q1V、Q2V、Q3V1、Q3H1四個放大器相連，控制芯片IC4與Q1H、Q2H、Q3V2、Q3H2四個放大器相連，雙輸出高頻頭的中頻輸出OUTl是通過控制電路46對Q3V2和Q3V1電壓切換實現(xiàn)極化選擇，0UT2則是通過控制電路46對Q3H2和Q3H1的電壓切換來實現(xiàn)極化選擇。上述控制電路46中的控制芯片IC3、IC4型號為LS3211，控制一級高頻放大電路41和二級高頻放大電路42具有穩(wěn)定的電壓，保證其工作的穩(wěn)定性。
[0019]如圖3所示，在本實施例中，所述變頻輸出電路45采用型號為TFF1013的變頻芯片。晶振電路44包括25MHZ晶振Y、電容Cl、電容C2，晶振Y —端通過串聯(lián)電容Cl連接V線變頻芯片Ul的HBl端，另一端串聯(lián)電容C2連接H線變頻芯片U2的HB2端。上述變頻芯片U1、U2與晶振電路45組成混頻單元，通過晶體振蕩器Y自動調(diào)節(jié)和鎖相與2個變頻芯片U1、U2產(chǎn)生本振頻率9.75GHZ和10.6GHZ的本振信號。單獨采用一顆25MHZ晶體和兩個變頻芯片Ul、U2就可完成對兩路輸出信號的頻率及相位進(jìn)行自動調(diào)節(jié)和鎖定，不需人工手動去調(diào)節(jié)9.75GHZ和10.6GHZ兩個頻點。
[0020]如圖4所示，在本實施例中，所述三端穩(wěn)壓電路47包括2個型號為UTC78M06的三端穩(wěn)壓管IC5、IC6，以及連接在兩塊三端穩(wěn)壓管IC5、IC6的2個二極管D1、D2，兩個三端穩(wěn)壓管IC5、IC6分別通過2個二極管后Dl、D2與控制芯片IC3、IC4相連，為控制電路46提供6V電壓，三端穩(wěn)壓管IC5、IC6的VINl、VOUTl、VIN2、V0UT2端均設(shè)有電容接地進(jìn)行濾波，使直流更純，讓控制芯片運行更穩(wěn)定。
[0021]所述的濾波電路43中的BPF1、BPF2是數(shù)字模似仿真出來的鏡象抑制帶通濾波器，BPFl濾波器的前端連接二級高頻放大電路42的Q3V1、Q3H1，后端連接變頻芯片Ul，BPF2濾波器的前連接二級高頻放大電路42的Q3V2、Q3H2，后端連接變頻芯片U2。
[0022]由于本發(fā)明所述的高頻頭屬于雙極化雙輸出高頻頭，提供給兩個用戶使用，為了信號接收互不影響，兩路中頻信號輸出OUTl和0UT2必需都擁有垂直與水平兩個極化輸出信號。中頻輸出OUTl具體工作原理是這樣的:饋源I接收到衛(wèi)星信號后通過導(dǎo)波管2傳輸射頻信號給一級高頻放大電路41和二級高頻放大電路中42的Q1V、Q2V、Q3V1、Q1H、Q2H、Q3H1進(jìn)行放大處理，然后通過BPFl濾波電路濾波將所需的波段(10.7GHZ?12.75GHZ)傳送到變頻芯片Ul混頻，其中本振頻率是由25MHZ晶振Y結(jié)合變頻芯片Ul所產(chǎn)生的兩個本振頻率9.75GHZ和10.6GHZ。最后通過變頻芯片Ul差頻放大處理后獲得頻寬為950MHZ?2150MHZ的中頻信號輸出，再由輸出接口接傳送給衛(wèi)星接收機解調(diào)和解碼工作，最終將解碼出來的視頻信號和音頻信號傳輸給電視機播放。同理，另一路中頻信號輸出0UT2則是由一級高頻放大電路41和二級高頻放大電路42中的Q1H、Q2H、Q3H1、Q3H2對射頻信號進(jìn)行放大處理以后，通過BPF2濾波濾波將所需的波段(10.7GHZ?12.75GHZ)傳送給變頻芯片U2混頻，其本振頻率是由25MHZ晶振Y結(jié)合變頻芯片U2產(chǎn)生9.75GHZ和10.6GHZ，最后通過變頻芯片U2差頻放大處理后獲得頻寬為950MHZ?2150MHZ的中頻信號輸出，再由輸出接口接傳送給衛(wèi)星接收機。
[0023]上述實施例和圖式并非限定本發(fā)明的產(chǎn)品形態(tài)和式樣，任何所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員對其所做的適當(dāng)變化或修飾，皆應(yīng)視為不脫離本發(fā)明的專利范疇。
【權(quán)利要求】
1.一種KU波段雙極化雙輸出高頻頭，其特征在于:包括饋源、內(nèi)置電路板的電路板盒、設(shè)置在電路板盒上的兩個接頭，以及連接在所述饋源和所述電路板盒之間，用于傳遞信號的導(dǎo)波管，所述電路板盒上進(jìn)一步設(shè)有電路板盒蓋；所述電路板上設(shè)有一級高頻放大電路、二級高頻放大電路、濾波電路、晶振電路、變頻輸出電路、控制電路和三端穩(wěn)壓電路，其中，二端穩(wěn)壓電路與控制電路相連，控制電路同時與一級聞頻放大電路、二級聞頻放大電路以及變頻輸出電路連接，濾波電路連接在二級高頻放大電路和變頻輸出電路之間，晶振電路與變頻輸出電路相連；上述電路包括V線路和H線路，V線路接收到垂直天線的射頻信號，經(jīng)一級高頻放大電路和二級高頻放大電路兩次放大，再通過濾波電路濾波后傳送到變頻輸出電路，經(jīng)變頻輸出電路混頻獲得V路中頻信號后放大輸出；H線路接收到水平天線的射頻信號，經(jīng)一級高頻放大電路和二級高頻放大電路兩次放大，再通過濾波電路濾波后傳送到變頻輸出電路，經(jīng)變頻輸出電路混頻獲得H路中頻信號后放大輸出；上述變頻輸出電路采用型號為TFF1013的變頻芯片。
2.如權(quán)利要求1所述的一種KU波段雙極化雙輸出高頻頭，其特征在于:上述晶振電路包括25MHZ晶振、電容、電容，晶振一端通過串聯(lián)電容連接V線變頻芯片的HBl端，另一端串聯(lián)電容連接變頻芯片的HB2端。
3.如權(quán)利要求1所述的一種KU波段雙極化雙輸出高頻頭，其特征在于:上述一級高頻放大電路包括依次相連的V線場效應(yīng)晶體管、V線第一晶體管；以及依次相連的H線場效應(yīng)晶體管、H線第一晶體管。
4.如權(quán)利要求3所述的一種KU波段雙極化雙輸出高頻頭，其特征在于:所述場效應(yīng)晶體管采用型號為NEC3503的場效應(yīng)管，所述第一晶體管采用型號為0N5087的場效應(yīng)管。
5.如權(quán)利要求1所述的一種KU波段雙極化雙輸出高頻頭，其特征在于:上述二級高頻放大電路包括兩個相互并聯(lián)的V線第二晶體管，以及兩個相互并聯(lián)的H線第二晶體管，垂直信號經(jīng)一級高頻放大電路放大處理后，由功率分配器分成兩路，分別經(jīng)過兩個并聯(lián)的V線第二晶體管再次進(jìn)行放大`處理。
6.如權(quán)利要求1所述的一種KU波段雙極化雙輸出高頻頭，其特征在于:上述控制電路采用型號為LS3211的控制芯片。
7.如權(quán)利要求1所述的一種KU波段雙極化雙輸出高頻頭，其特征在于:上述三端穩(wěn)壓電路包括2個型號為UTC78M06的三端穩(wěn)壓管，以及連接在兩塊三端穩(wěn)壓管的2個二極管，兩個三端穩(wěn)壓管分別通過2個二極管后與控制芯片相連。
【文檔編號】H04N7/20GK103780885SQ201410031258
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2014年1月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月23日
【發(fā)明者】扶祥勇, 呂劍英, 鄧秀峰, 黃志暉, 賴海友 申請人:浙江盛洋科技股份有限公司