一種數(shù)字電視發(fā)射機寬帶檢波實現(xiàn)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及廣播發(fā)射領(lǐng)域，涉及一種數(shù)字電視發(fā)射機的寬帶檢波器，即應(yīng)用于數(shù)字電視發(fā)射機的射頻檢波，該檢波器可滿足13CH-48CH的射頻檢波，功率指示范圍0W-5000W?？杀ＷC在上述兩個范圍之內(nèi)，檢波的線性和準(zhǔn)確性。
【背景技術(shù)】
[0002]在全固態(tài)數(shù)字電視發(fā)射機中，發(fā)射機的射頻檢波關(guān)系到發(fā)射機的人機交互、控制、以及發(fā)射機的穩(wěn)定性。以往發(fā)射機的檢波是通過檢波二級管或是檢波芯片將射頻轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟妷褐苯铀偷街骺剡M(jìn)行顯示和控制，但是由于發(fā)射機定向耦合器的寬帶特性不理想，或是檢波二級管和檢波芯片的寬帶特性不理想，往往給發(fā)射機的寬帶特性帶來諸多的問題，造成發(fā)射機控制不穩(wěn)定，不能滿足13CH-48CH的應(yīng)用。針對這一問題采用軟件進(jìn)行補償?shù)姆绞剑詮浹a由于器件的不足，造成的寬帶檢波的不準(zhǔn)確性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型所要解決的問題是，發(fā)射機內(nèi)部的檢波器在13CH-48CH的頻帶范圍內(nèi)準(zhǔn)確度和線性度的問題。
[0004]為了達(dá)到上述實用新型目的，本實用新型的技術(shù)方案以如下方式實現(xiàn):
[0005]一種數(shù)字電視發(fā)射機寬帶檢波實現(xiàn)裝置，該裝置包括:
[0006]射頻數(shù)控衰減器；
[0007]射頻功率檢波器；
[0008]運算放大器；
[0009]模數(shù)轉(zhuǎn)換器；
[0010]微處理器，以FPGA方式，通過并行數(shù)據(jù)線或者12C總線與微控制器連接，獲得校準(zhǔn)數(shù)據(jù)；
[0011]微控制器，以RS458多機通信或者廣播方式傳遞數(shù)據(jù)。
[0012]在上述實現(xiàn)裝置中，其中模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出端和微處理器的時鐘相連，模數(shù)轉(zhuǎn)換器的配置接口與微處理器的控制線相連。
[0013]在上述實現(xiàn)裝置中，其中所述微控制器向微處理器提供時鐘信號，提供串口，用RS232方式進(jìn)行通信。
[0014]在上述實現(xiàn)裝置中，其中所述微處理器配置雙向接口和RAM讀寫控制功能，并提供報警相關(guān)的開關(guān)量信號。
[0015]同時，本實用新型采用一種數(shù)字電視發(fā)射機寬帶檢波實現(xiàn)裝置，該裝置包括:
[0016]射頻功率檢波器，處理射頻信號并轉(zhuǎn)換成模擬電壓；
[0017]運算放大器，將該模擬電壓送入模數(shù)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣；
[0018]模數(shù)轉(zhuǎn)換器，處理待采樣數(shù)據(jù)后，傳送給微處理器；
[0019]微處理器，處理采樣的數(shù)據(jù)，采用校準(zhǔn)模塊校準(zhǔn)射頻功率檢波器的功率線性范圍和頻率響應(yīng)范圍，獲得校準(zhǔn)數(shù)據(jù)后，反饋給射頻功率檢波器；
[0020]射頻功率檢波器，獲得對應(yīng)的補償曲線。
[0021]其中所述校準(zhǔn)模塊為，
[0022]確定射頻功率等級信息，并發(fā)送該信息給射頻功率檢波器；
[0023]射頻功率檢波器接收該信息后，發(fā)送檢波電壓值；
[0024]射頻功率檢波器檢測該檢波電壓值后，進(jìn)行數(shù)據(jù)校正；
[0025]數(shù)據(jù)校正后，信息展示和查詢。
[0026]本實用新型采用通過簡化射頻功率檢波系統(tǒng)，設(shè)計校準(zhǔn)軟件進(jìn)行補償?shù)姆绞綄νㄟ^射頻功率檢波器檢波出來的直流電壓進(jìn)行修正，實現(xiàn)檢波線性校準(zhǔn)，達(dá)到良好校準(zhǔn)效果，獲得數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。
[0027]首先射頻信號經(jīng)過射頻衰減器后進(jìn)入射頻功率檢波器，射頻功率檢波器將射頻信號轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟妷?，該直流電壓由運算放大器送入模數(shù)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行采樣，采樣之后的數(shù)據(jù)被送入到微處理器進(jìn)行處理，然后，通過微控制器將處理的數(shù)據(jù)和轉(zhuǎn)變之后的電壓送入到發(fā)射機的主控單元進(jìn)行顯示和控制。
[0028]其中通過射頻檢波器送入到微處理器的數(shù)據(jù)，通過軟件分別在頻域方面13CH-48CH和功率線性方面和標(biāo)準(zhǔn)的功率源進(jìn)行校準(zhǔn)，分別擬合出13CH-48CH、0W-5000W的補償曲線。
[0029]在數(shù)字發(fā)射機應(yīng)用時，發(fā)射機和檢波器通過通訊線進(jìn)行通訊，發(fā)射機將當(dāng)前工作的頻率告知射頻功率檢波器，射頻功率檢波器相應(yīng)的取出當(dāng)前的頻率所對應(yīng)得補償曲線，這樣便滿足了發(fā)射機在寬帶檢波時的線性度和準(zhǔn)確度。
[0030]通過實施本實用新型，采取硬件和軟件相結(jié)合的方式，能夠大幅提高寬帶檢波的準(zhǔn)確性，減少寬帶檢波誤差，最終實現(xiàn)發(fā)射機控制穩(wěn)定性的良好效果。
[0031]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型做進(jìn)一步說明。
【附圖說明】
[0032]圖1為本實用新型寬帶檢波器檢測電路工作框圖；
[0033]圖2為本實用新型寬帶檢波器微處理器工作示意圖；
[0034]圖3為本實用新型寬帶檢波器檢波校準(zhǔn)實現(xiàn)方法裝置工作模塊示意圖；
[0035]圖4為本實用新型寬帶檢波器檢波實現(xiàn)方法裝置的工作流程圖；
【具體實施方式】
[0036]按照上述的原理，對地面數(shù)字電視發(fā)射機的射頻功率檢波器進(jìn)行設(shè)計，通過硬件設(shè)計，再編寫相應(yīng)的軟件，制作成數(shù)字電視發(fā)射機寬帶檢波系統(tǒng)，實現(xiàn)檢波校準(zhǔn)方法。
[0037]如圖1，本硬件方案射頻信號，經(jīng)過射頻衰減器后，經(jīng)過射頻檢波器后被轉(zhuǎn)換成模擬電壓，模擬電壓與輸入信號功率對數(shù)在一定范圍內(nèi)成線性關(guān)系。運算放大器利用從模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出的參考電壓將檢波電壓抬升至數(shù)模轉(zhuǎn)換器運算放大器允許的輸入范圍。模數(shù)轉(zhuǎn)換器具有四路輸入分別用于轉(zhuǎn)換運算放大器輸出的電壓信號。經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號被送入微處理器FPGA，在微處理器FPGA中將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為輸入模擬信號的對數(shù)功率，經(jīng)反對數(shù)運算和平均后得到實際功率值。最后微處理器FPGA將計算出的功率值以數(shù)字信號的方式發(fā)送出去。需求中所提到的所有與報警相關(guān)的開關(guān)量信號均可由微處理器FPGA提供。微處理器FPGA時序邏輯中的時鐘信號由微控制器MCU提供。
[0038]如圖2，模數(shù)轉(zhuǎn)換器需要做配置工作，使用微處理器FPGA作為配置源，用以修改模數(shù)轉(zhuǎn)換器配置參數(shù)，因此方案中保留微控制器MCU作為模數(shù)轉(zhuǎn)換器配置系統(tǒng)，有利于簡化微處理器FPGA程序設(shè)計。同時，在功率檢測系統(tǒng)的對外通信接口由微控制器MCU承擔(dān)。微處理器FPGA將處理后的四路數(shù)據(jù)先從I2C總線或并行數(shù)據(jù)總線傳至微控制器MCU，再由微控制器MCU以RS458多機通信或廣播的方式傳遞到下級電路，這樣，有利于通信協(xié)議可以被靈活修改。微控制器MCU的另外一個串口用于與PC機之間的RS232通信，該通道的主要作用是修改測量系統(tǒng)參數(shù)。
[0039]如圖3，一種數(shù)字電視寬帶檢波校準(zhǔn)實現(xiàn)方法裝置的工作模塊展示，共分為四個功能模塊；首先，第一個功能模塊用于發(fā)送功率值信息。用戶在“額定功率”窗口輸入發(fā)射機的功率等級，并按下確認(rèn)按鈕后，軟件左下方的繪圖區(qū)內(nèi)的縱坐標(biāo)軸值的范圍顯示為“O —
1.1倍輸入的額定功率”，橫坐標(biāo)保持不變，范圍“O - 1023”。
[0040]第二個功能模塊用于校準(zhǔn)軟件接收電壓值信息。繪圖區(qū)間做上方的三個標(biāo)簽用于選擇，當(dāng)前功率校準(zhǔn)曲線對應(yīng)那個功率檢測端口。當(dāng)一個標(biāo)簽被選中后，校準(zhǔn)軟件應(yīng)向射頻功率檢波器發(fā)送“FffD ”、“ RFL”或“BAL”指令，告知射頻功率檢波器，當(dāng)前用戶對哪個檢波端口進(jìn)行校準(zhǔn)，射頻功率檢波器根據(jù)該信息向校準(zhǔn)軟件發(fā)送相應(yīng)端口的檢波電壓值。
[0041]第三個功能模塊為校準(zhǔn)信息。包括了三個按鈕:“開始校準(zhǔn)”、“結(jié)束校準(zhǔn)”、“下傳表格”。在校準(zhǔn)程序啟動后，只有用戶按下“開始校準(zhǔn)”按鈕，并收到射頻功率檢波器返回的“SUCCESSE”后，其它功能才能打開(發(fā)送“ADJ_0N”命令)，否則設(shè)置無效?！敖Y(jié)束校準(zhǔn)”按鈕用于關(guān)閉校準(zhǔn)過程(發(fā)送“ADJ_0FF”命令)，正常情況也應(yīng)收到射頻功率檢波器返回的“SUCCESS”指令。當(dāng)用戶調(diào)整完畢功率校準(zhǔn)曲線后，按下“下傳表格”按鈕，根據(jù)當(dāng)前標(biāo)簽項顯示的功率曲線種類發(fā)送“SEND_DATA_F”、“SEND_DATA_R”或“SEND_DATA_B”指令。當(dāng)射頻功率檢波器返回“REC_RDY”后，校準(zhǔn)軟件將生成曲線的1024個縱坐標(biāo)值(16bit無符號短整型，高字節(jié)在前)依次通過串口傳送置檢波板。
[0042]第四個功能模塊為展示信息。如圖所示，“檢波電壓”顯示窗口(該窗口顯示的檢波電壓值為PC定時向檢波器查詢值，每次進(jìn)行查詢時調(diào)用“CALL_V_H”和“CALL_V_L”指令)，用于向用戶顯示當(dāng)前射頻功率檢波器上檢波電壓；“添加校準(zhǔn)點”按鈕，確認(rèn)在當(dāng)前檢波電壓下在顯示界面的橫軸上添加校準(zhǔn)點，此時用戶可以上下拖動校準(zhǔn)點，將其縱坐標(biāo)調(diào)整到所需顯示的功率值。
[0043]用戶可以重復(fù)上述動作，以完成射頻檢波功率校準(zhǔn)。
[0044]如圖4，一種數(shù)字電視寬帶檢波校準(zhǔn)實現(xiàn)方法裝置的工作流程圖。
【主權(quán)項】
1.一種數(shù)字電視發(fā)射機寬帶檢波實現(xiàn)裝置，該裝置包括: 射頻數(shù)控衰減器(I)； 射頻功率檢波器(2)； 運算放大器(3); 模數(shù)轉(zhuǎn)換器(4); 微處理器(5)，以FPGA方式，通過并行數(shù)據(jù)線或者12C總線與微控制器連接，獲得校準(zhǔn)數(shù)據(jù)； 微控制器(6)，以RS458多機通信或者廣播方式傳遞數(shù)據(jù)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)字電視發(fā)射機寬帶檢波實現(xiàn)裝置，其中模數(shù)轉(zhuǎn)換器(4)的輸出端和微處理器(6)的時鐘相連，模數(shù)轉(zhuǎn)換器(4)的配置接口與微處理器的控制線相連。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)字電視發(fā)射機寬帶檢波實現(xiàn)裝置，其中所述微控制器(6 )向微處理器(5 )提供時鐘信號，提供串口，用RS232方式進(jìn)行通信。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種數(shù)字電視發(fā)射機寬帶檢波實現(xiàn)裝置，其中所述微處理器(5)配置雙向接口和RAM讀寫控制功能，并提供報警相關(guān)的開關(guān)量信號。5.一種數(shù)字電視發(fā)射機寬帶檢波實現(xiàn)裝置，該裝置包括: 射頻功率檢波器(2)，處理射頻信號并轉(zhuǎn)換成模擬電壓； 運算放大器(3 )，將該模擬電壓送入模數(shù)轉(zhuǎn)換器(4 )進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣； 模數(shù)轉(zhuǎn)換器(4 )，處理待采樣數(shù)據(jù)后，傳送給微處理器(5 ); 微處理器(5)，處理采樣數(shù)據(jù)，采用校準(zhǔn)模塊校準(zhǔn)射頻功率檢波器(2)的功率線性范圍和頻率響應(yīng)范圍，獲得校準(zhǔn)數(shù)據(jù)后，反饋給射頻功率檢波器(2)； 射頻功率檢波器(2)，獲得對應(yīng)的補償曲線。
【專利摘要】一種數(shù)字電視發(fā)射機寬帶檢波實現(xiàn)裝置，涉及廣播發(fā)射領(lǐng)域。本實用新型裝置包括：射頻數(shù)控衰減器1；射頻功率檢波器2；運算放大器3；模數(shù)轉(zhuǎn)換器4；微處理器5，以FPGA方式，通過并行數(shù)據(jù)線或者12C總線與微控制器連接，獲得校準(zhǔn)數(shù)據(jù)；微控制器6，以RS458多機通信或者廣播方式傳遞數(shù)據(jù)。本實用新型采取硬件和軟件相結(jié)合的方式，能夠大幅提高寬帶檢波的準(zhǔn)確性，減少寬帶檢波誤差，最終實現(xiàn)發(fā)射機控制穩(wěn)定性的良好效果。
【IPC分類】H04N17/00, H04N5/38
【公開號】CN204633947
【申請?zhí)枴緾N201420827965
【發(fā)明人】姚權(quán)
【申請人】北京同方吉兆科技有限公司
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2014年12月24日