专利名称：自控转向天线的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种自控转向天线，属于无线电、自动控制技术领域。
目前现有技术中，电视机天线调整大多用手动方式，如无锡市健视电器厂生产的高增益阳台式转向天线。其控制盒通过三线电缆与室外天线主体部分相连接，天线接收到电视信号后，经电缆传送至控制盒，然后输入电视机，天线主体中有一直流电机。用户按住控制盒上正、反向旋转按纽时，直流电机将作相应正、反向旋转，通过减速机构带动天线接收部分作相应的正、反向旋转。当获得满意的电视图象时，松开按纽，使天线停止转动。这种调整就是手动控制方式，也可使用红外遥控信号，但其本质相同。这种调整天线的方式必须有使用者参与，且每变换一次频道便要作一次调整，使用很不方便；调整的天线位置不一定是最佳接收方向，且在调整天线时，电视机图象上有严重的闪烁干扰。
本实用新型的目的就是克服现有技术的不足，提供一种以全自动控制方式调整的转向天线，该天线利用电视机中的交流标准视频信号，当使用者改变频道时，该自控转向天线将自动开始旋转，自动寻找并停止在最佳接收位置上，使用十分方便，而且图象清晰，无闪烁干扰。
本实用新型自控转向天线由接收天线、滑盘、电机驱动信号放大部分，以及控制盒等组成。控制盒分别与电视机和天线驱动部分相连接，控制盒的输入来自电视机中的交流标准视频信号，可由电视机外AV(视频)标准接口或由机内标准视频信号处引出(交流1V)。一般条件下，电视图象、声音的质量与所接收到的电视信号的强弱成正比，而后者与电视信号中同步信号的强弱成正比。本实用新型采用同步脉冲多少检测电路检测视频信号的强弱。当天线转向最佳位置时，同步脉冲多少检测电路输出的电压必然最高；反之，则最低。采用比较电路判断出最佳位置。
控制盒电路由交流视频信号跟随电路，启动检测电路，禁止重复启动电路，15秒、5秒定时器电路，同步信号分离电路，同步脉冲多少检测电路，峰值检测、比较电路，以及电机控制驱动电路等组成。
视频信号输入到由电阻R21，电容C21，电阻R22、R23，三极管BG21和电阻R24构成的交流视频信号跟随电路。其输出由接在BG21发射极的电阻R24引出，分别送到启动检测电路和同步信号分离电路。
在启动检测电路中，电容C31，电阻R31、R32，电容C32和电位器W1完成直流工作点的检测，当切换频道时，影响直流工作点Ua，Ua上升或下降一段时间后，才回到原来的工作点。当Ua上升时，与R32相连的运算放大器Ic1的反向输入端电位立即上升，而与电容C33和电阻R35相连的Ic1的正向输入端须延时一段时间后才会上升。因此，Ic1输出低电平。当Ua下降时，Ic1的反向输入端电位立即下降，而正向输入端须延时一段时间通过并接在正、反向输入端之间的电阻R34放电才会下降，且R35＞＞R34，因此，输出高电平。一段时间Ua不变后，由于R35的放电作用，Ic1一直输出低电平。也就是说，切换频道时，由于Ua变化，Ic1的输出Ub处为一高电平脉冲(6V)，其余时间Ub端始终为低电平。
由电阻R41，电容C41，电阻R42、R43、R44和三极管BG41构成同步信号分离电路。由电容C42，电阻R45，二极管D41、D42，电容C43，电阻R46和运算放大器Ic5构成同步脉冲多少检测电路。交流视频信号跟随电路输出信号通过R41、C41加到同步信号分离电路，再通过接在BG41集电极输出端的R44输出到同步脉冲多少检测电路。当电视图象、声音的质量变佳时，分离出的同步脉冲增多，Ic5输出端Uc上升；反之，则Uc下降。
由电阻R47，二极管D43、D44、D45，电容C44和电位器W2，电容C2，运算放大器Ic6构成峰值检测、比较电路。其中，电阻R47与同步脉冲多少检测电路中的Ic5的输出端相连。该峰值检测电路完成对Uc峰值的检测。
由运算放大器Ic3、Ic4分别组成15秒、5秒定时器电路。电机驱动电路由运算放大器Ic7，电阻R63，发光二极管LED1和SCR可控硅T1构成。由电阻R36、R37、R51、R52，电容C51，运算放大器Ic2构成禁止重复启动电路。当Ic7输出高电平时，天线旋转；反之停转。运算放大器Ic2反向输入端接Ub，正向输入端通过R52与Ic7输出端相连。其作用是，从改变频道Ub输出高电平，天线开始旋转(Ic7输出为高电平)，到天线停转(Ic7输出为低电平)之后的1秒这一段时间内，封死启动脉冲Ud，严禁重复启动。即保证每变换一次频道，Ic2输出端Ud处只输出一低电平脉冲。
整个控制电路的工作过程是，在通常状态下(不切换频道时)，Ua稳定，Ub处为低电平(0V)，由于电阻R51、R52的分压作用，Ic2的正向输入端最低也有4V，因此，Ud端必然为高电平。在定时器电路中，Ue处(Ic3、Ic4的反向、正向输入端)充电至高电平(12V)，高于Uf(7.0V)(Ic3正向输入端)和Ug(3.7V)(Ic4反向输入端)。因此Ic3、Ic4分别输出低、高电平，电机驱动控制电路中电容C61由于电阻R62的放电作用必然降为0V，故天线不转。
切换频道时，直流工作点Ua变化，Ub端输出高电平脉冲(6V)，高于Ic2正向输入端的4V(此时Ic7为低电平)。因此，Ud端(Ic2输出端)输出一低电平脉冲。此低电平脉冲使Ue降为0.7V，定时器开始计时，Ic3、Ic4分别输出高、低电平，电机驱动控制电路中的二极管D62导通，强迫天线开始旋转5秒，等待同步脉冲多少检测电路中的Ic5输出准确的信号，以抑制电机开始转动时对电源的干扰，同时便于用户在此期间改变频道，且清除峰值检测电路上上次检测得的峰值。5秒后，Ue端充电高于Ug端，此时，Ic3，Ic4都输出高电平，二极管D62导通，仍强迫天线旋转10秒。
由于天线转一周须8秒，故在这10秒内，天线将旋转一周，由于峰值检测电路的二极管D44、D45皆反偏(D44、D45分别与Ic4、Ic3的输出端相连)，故电容C44上将充电检测得Uc的最大值，即检测得天线转向最佳位置时同步脉冲多少的电压值Ucmax。10秒后，Ue端充电高于Uf、Ug，故Ic3、Ic4分别输出低、高电平，即二极管D62反偏，由于电机驱动控制电路中，并接在Ic7正向输入端的电阻R62和电容C61的放电时间常数很大，故天线将继续旋转。同时，峰值检测电路中的二极管D45导通，D43反偏，峰值将保存在电容C44上。由于D43的压降为0.6V，故调整接于Ic6反向输入端的电位器W2至合适的位置，可使得Uc不变时，Ic6开始输出低电平。因此，天线继续旋转时，如转向较差位置，Uc＜Ucmax，Ic6输出高电平，天线仍将继续旋转；如天线转向最佳位置，Uc＞＞Ucmax，Ic6输出低电平，使电容C61上电压降为0V，故天线将停转。
如果天线旋转30秒后仍无法判断出最佳点，则由于电阻R62的放电作用，将强迫天线停转。这是因为有极少数强台或无信号台，当天线转向任何位置时，电视信号不发生明显的强弱变化，即Uc几乎不变。这种情况下，30秒后，强迫天线停在任何位置都是可以的。天线转动时，由于Ic7输出为12V，即禁止重复启动电路中Ic2正向输入端为12V，故其输出端Ud处不可能有低电平脉冲，即不可能再次启动。天线停转(Ic7输出为低)1秒后，Ic2的正向输入端由12V降至4V，再改变频道，则又可以使天线旋转。电机驱动控制电路中的发光二极管LED1为天线转动指示灯。定时器电路中的发光二极管LED2用以指示检测部分的工作情况，如果电机在LED2变亮的瞬间停转或长时间(30秒)旋转后停转，说明检测部分的电位器W2未调整合适或电台信号太强或无电视信号。启动检测电路中的电位器W1用以调整启动灵敏度，电位器W2则用以调整检测灵敏度(停止灵敏度)。
启动部分可利用同步信号的有无作为触发信号来控制，当然也可采用红外遥控的方式。
驱动部分可方便地驱动直流电机或交流同步电机。采用直流电机时，碳刷产生的火花干扰电视信号，使图象产生闪烁干扰，故本装置采用交流同步电机，使电机转动时图象更清晰。采用交流同步电机驱动时，天线连接部分可不采用触头、滑盘连接的方法，只采用传输线连接的方法，即天线只能在360°范围内转动。但是由于交流同步电机转向的任意性，即同步电机向一个方向转动时，遇到阻挡，将向反方向旋转，故本天线可全方向搜索。
本天线免除了电视用户调整天线的麻烦，改变频道时，不须手动或遥控，本天线即会自动旋转，15秒后，到达最佳接收方向位置时停转，使用极为方便。停转方向较准确，且转动时图象更清晰，几乎无干扰。本装置成本低、性能优，不仅适用于各种彩色、黑白电视机，而且依其原理，稍加加进，即可用于卫星电视天线、电台天线、收音机天线的方向控制。
图1是本实用新型自控转向天线示意图。
图2是图1所示自控转向天线的控制盒电路方框图。
图3是图2所示自控转向天线控制盒的电路原理图。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细说明本自控转向天线由接收天线、滑盘、电机驱动信号放大部分，以及控制盒1等组成，如图1所示。控制盒1分别与电视机和天线驱动部分相连接，图中，A、B、C分别为电视机输出的视频信号、控制盒输出的天线信号和公共端；D、E、F分别为天线信号、电机驱动信号和公共端。
本实用新型的控制盒1电路由交流视频信号跟随电路2，启动检测电路3，禁止重复启动电路4，15秒、5秒定时器电路6、5，同步信号分离电路7，同步脉冲多少检测电路8，峰值检测、比较电路9和电机驱动控制电路10等组成，如图2所示。
在图3所示的电路原理图中，由电阻R21，电容C21，电阻R22、R23，三极管BG21和电阻R24构成交流视频信号跟随电路2。视频信号在11端输入，该电路输出由接在BG21发射极12的电阻R24引出，分别送到启动检测电路3和同步信号分离电路7。
由电容C31，电阻R31、R32，电容C32，电位器W1和电阻R34、R35，电容C33，运算放大器Ic1构成启动检测电路3。其中，C31与BG21射极输出端12相连。电容C31，电阻R31、R32，电容C32和电位器W1完成直流工作点的检测。电阻R34并接于Ic1的正、反向输入端之间，电阻R35和电容C33则并接于Ic1的正向输入端和公共端之间。电阻R34、R35，电容C33和运算放大器Ic1构成电压减弱检测电路。
由电阻R41，电容C41，电阻R42、R43、R44和三极管BG41构成同步信号分离电路7。由电容C42，电阻R45，二极管D41、D42，电容C43，电阻R46和运算放大器Ic5构成同步脉冲多少检测电路8。由电阻R47，二极管D43、D44、D45，电容C44和电位器W2，电容C2，运算放大器Ic6构成峰值检测、比较电路9。由运算放大器Ic3、Ic4以及二极管D51，电阻R53，电容C52，电阻R54、R55、R56、R57、R58，发光二极管LED2分别构成15秒、5秒定时器6、5。其中，Ic3、Ic4的输出端15、16分别与峰值检测电路9的二极管D45、D44的反向端相连。由二极管D61、D62，电阻R61、R62，电容C61，运算放大器Ic7，电阻R63，发光二极管LED1，双向可控硅T1构成电机驱动控制电路10。
由电阻R36、R37、R51、R52，电容C51，运算放大器Ic2构成禁止重复启动电路4。
权利要求1.一种自控转向天线，由接收天线、滑盘、电机驱动信号放大部分，及控制盒(1)组成，其特征在于控制盒(1)的电路由交流视频信号跟随电路(2)、启动检测电路(3)、禁止重复启动电路(4)、15秒、5秒定时器电路(6、5)、同步信号分离电路(7)、同步脉冲多少检测电路(8)、峰值检测、比较电路(9)和电机驱动控制电路(10)组成；视频信号由电视机视频输出端输入到交流视频信号跟随电路(2)的电阻R21(11)上；交流视频信号跟随电路(2)的输出由接在三极管BG21发射极的电阻R24(12)引出，分别通过电容C31送到启动检测电路(3)和通过电阻R41、电容C41送到同步信号分离电路(7)；同步信号分离电路(7)的输出通过接在三极管BG41集电极输出端(13)的电阻R44送到同步脉冲多少检测电路(8)的电容C42上；同步脉冲多少检测电路(8)的输出端(14)与峰值检测、比较电路(9)的电阻R47和电位器W2相连；由运算放大器Ic3、Ic4分别组成15秒、5秒定时器(6、5)，其输出端(15、16)分别与峰值检测、比较电路(9)的二极管D45、D44反向端相连；峰值检测、比较电路(9)的运算放大器Ic6的输出端(17)与电机驱动控制电路(10)的二极管D61的反向端相连；电机驱动控制电路(10)的运算放大器Ic7的输出端(18)则与禁止重复启动电路(4)的电阻R52相连；启动检测电路(3)的输出端(19)与禁止重复启动电路(4)的电阻R36相接；禁止重复启动电路(4)通过运算放大器Ic2的输出端(20)与定时器电路(6、5)的二极管D51的反向端相连。
2.根据权利要求1所述的自控转向天线，其特征在于；启动检测电路(3)的运算放大器Ic1的正向输入端与反向输入端之间接有电阻R34，在Ic1的正向或反向输入端与公共端之间接有电容C33。
3.根据权利要求1所述的自控转向天线，其特征在于电机驱动部分采用交流同步电机。
专利摘要本实用新型涉及一种在改变电视机频道时，能自动旋转到最佳接收位置的自控转向天线。它由接收天线、电机驱动信号放大及控制盒(1)等组成。本实用新型的控制盒(1)电路采用同步脉冲多少检测电路检测视频信号的强弱，当天线转向最佳位置时，该电路输出电压高，用比较电路判断出最佳位置。驱动部分采用交流同步电机，使图象清晰，无闪烁干扰。
文档编号H01Q3/04GK2245273SQ9524397
公开日1997年1月15日 申请日期1995年5月15日 优先权日1995年5月15日
发明者颜夕军 申请人:颜夕军