卫星信号切换装置的制作方法

本发明涉及卫星直播，尤其涉及适用于卫星直播中的卫星信号切换装置。

背景技术：

全球卫星直播系统近十几年已被广泛应用在接收电视与广播节目。付费卫星电视服务的蓬勃发展除了广播卫星的涵盖区域广阔与高画质电视内容日益推陈出新之外，主要就是卫星接收系统(LNB、Dish Antenna、Set-Top Box)的低价化，让用户的接受度大大的提高。其中，低噪声降频器是卫星接收系统中重要的一部分。

现有的卫星直播系统采用传统低噪声降频器(Low Noise Block converter，下称LNB)(Legacy LNB)或宽带LNB，其控制方式和输出LNB信号都不相同也不能混用，使用者必须使用合适的传统或宽带LNB才能播放传统或宽带卫星直播信号。

因此需要一种包括卫星信号切换装置的传统/宽带LNB，让一个以上使用者根据多个传统和宽带LNB的输出同时收视不同的节目。

技术实现要素：

基于上述目的，本发明公开了一种卫星信号切换装置，包括一第一切换电路、一第二切换电路、以及一控制器。该第一切换电路接收4组传统低噪声降频器(Low Noise Block converter，下称LNB)信号，根据一模拟控制信号从上述4组传统LNB信号中选择其中之一以输出一第一传统LNB输出信号模拟控制信号。该第二切换电路包括一输出端，该第二切换电路耦接上述第一切换电路，接收2组宽带LNB信号以及上述第一传统LNB输出信号，接收一数字切换控制信号以从上述2组宽带LNB信号和上述第一传统LNB输出信号中选择其中之一以于上述输出端输出一第一切换输出信号。控制器耦接上述第二切换电路，根据一LNB控制信号产生上述数字切换控制信号。

本发明还公开了一种卫星信号切换装置，包括一第一切换电路、一第二 切换电路、以及一控制器。上述第一切换电路接收4组传统低噪声降频器(LowNoise Block converter，下称LNB)信号，根据一模拟控制信号从上述4组传统LNB信号中选出多组第一传统LNB输出信号，其中每组第一传统LNB输出信号可为上述4组传统LNB信号其中之一。上述第二切换电路包括多组输出端，并且耦接上述第一切换电路，接收2组宽带LNB信号以及上述多组第一传统LNB输出信号，接收一数字切换控制信号以从上述2组宽带LNB信号以及上述多组第一传统LNB输出信号中选择其中之一以于上述多组输出端其中之一输出1组切换输出信号。该控制器耦接上述第二切换电路，根据一LNB控制信号产生上述数字切换控制信号。

附图说明

图1是显示本发明实施例中一种卫星直播系统1的示意图。

图2是显示本发明实施例中一种低噪声降频器切换装置12的区块图。

图3是显示本发明实施例中一种中频切换装置3的示意图。

图4是显示本发明实施例中一种4xn切换电路30的区块图。

图5是显示本发明实施例中一种(2+n)xn切换电路32的示意图。

图6是显示本发明实施例中一种中频切换装置6的区块图。

【符号说明】

1～卫星系统；

10～卫星碟型天线；

12～传统/宽带LNB+IF切换装置；

14～宽带STB；

16a、16b～传统STB；

20a、20b～天线；

21a、21b～低噪声放大器；

22a、22b～功率分配器；

23a-23b～带通滤波器；

24a-24f～降频器；

25～IF切换装置；

26a-26f～缓冲器；

WBV、WBH～宽带信号；

VH、VL、HL、HH～传统信号；

S_out1、S_out2、S_out3、S_out4、S_out5、S_out6～输出信号；

25～IF切换装置；

3～IF切换电路；

30～4xn切换电路；

32～(2+n)x n切换电路；

34～MCU；

Sa、Sd～控制信号；

40a、40b、40c、40d～1转z功率分配器；

42a、42b、42n～4xa切换IC、4xb切换IC、4xn切换IC；

L1、L2、…、Ln～输出信号；

S1、S2、…、Sn～输出信号；

C1、C2、…、Cn～控制信号；

30～4xn切换电路；

40a、40b、40c、40d～1转z功率分配器；

42a、42b、42n～4xa切换IC、4xb切换IC、4xn切换IC；

VL-1～VL-z、VH-1～VH-z、HH-1～HH-z、和HL-1～HL-z～传统信号；

Sa1、Sa2、…、Sa3～控制信号；

L1～La、L(a+1)～L(a+b)、和L(n-c+1)～L(n)～输出信号；

50a、50b～1转d功率分配器；

52a、52b、52n～(2+e)x e切换IC、(2+f)x f切换IC、(2+g)x g切换IC；

WBV-1～WBV-d、WBH-1～WBH-d～宽带信号；

L1～Le、L(e+1)～L(e+f)、和L(n-g+1)～L(n)～传统信号；

Sd1、Sd2、…、Sd3～控制信号；

S₁₁，S₂₁，S_e1，S₁₂，S₂₂，S_f2，S_1d，S_2d，S_gd～输出信号；

6～IF切换装置

600a、600b、600c、600d、620a、620b～功率分配器；

602a～4x4切换电路；

602b、622a、622b、622c～4x2切换电路；

VL-1～VL-2、VH-1～VH-2、HH-1～HH-2、和HL-1～HL-2～传统信号；

WBV1～WBV3、WBH1～WBH3～宽带信号；

S_MCU～数字切换控制信号；以及

Port1、Port 2、…、Port 6、P1、P2、…、Pn～输出端。

具体实施方式

在此必须说明的是，于下公开内容中所提出的不同实施例或范例，用以说明本发明所揭示的不同技术特征，其所描述的特定范例或排列用以简化本发明，然非用以限定本发明。此外，在不同实施例或范例中可能重复使用相同的参考数字与符号，此等重复使用的参考数字与符号用以说明本发明所揭示的内容，而非用以表示不同实施例或范例间的关系。

图1是显示本发明实施例中一种卫星系统1的示意图的方块图，包括卫星碟型天线10、传统/宽带低噪声降频器(Low Noise Block converter，下称LNB)和中频(Intermediate Frequency，下称IF)切换装置12、宽带机顶盒(Set Top Box，下称STB)14以及传统STB 16a、16b。卫星系统1适用于具有传统(Legacy)LNB、(wideband)宽带LNB或同时两者兼具的卫星系统，且可提供多个传统或宽带LNB输出。例如，卫星系统1中同时包括宽带STB 14和传统STB 16a、16b，在从卫星碟型天线10收到卫星直播信号后，同一套LNB和IF切换装置12可同时提供卫星信号给设置于客厅的宽带STB 14以及设置于卧房和厨房的传统STB 16a、16b。

传统LNB和宽带LNB的卫星系统接收卫星信号方式相同，但输出方式不同。传统LNB会将接收到的卫星信号切割成四个部分，由使用者送出传统方式的控制信号，以控制LNB要输出哪部分的降频信号给使用者。宽带LNB会将所有接收到的信号全部降频输出给STB，STB无需送出传统LNB的控制信号来控制LNB送出切割的部分降频信号，而是从所有收到的降频信号中，STB解调出使用者想要收看的节目即可，使用者只要在LNB的输出端安装分工器，即可让一个LNB提供信号分给大量使用者收看节目。传统STB无法解调宽带LNB送出的信号而必须使用新的宽带STB，而宽带STB也无法解调传统LNB送出的信号而必须使用传统STB。在使用者尚未完全更新STB之前，过渡期间便需要有一个可以自动切换的传统/宽带LNB切换装置12，以允许使用者同时使用传统和宽带STB，或是当使用者想要更换宽带STB时，无须同时更换传统/宽带的LNB切换装置12。

本发明提供一种使用传统/宽带LNB切换装置12的卫星系统1，可自动切换传统/宽带LNB的输出，且有多个输出，可以让一个以上使用者根据多个传统和宽带LNB的输出同时收视不同的节目。

图2是显示本发明实施例中一种传统/宽带LNB切换装置12的区块图，包括天线20a、20b、低噪声放大器(Low Noise Amplifier，下称LNA)21a、21b、功率分配器22a、22b、带通滤波器23a到23f、降频器24a到24f、IF切换装置25、以及缓冲器26a到26f。传统/宽带LNB 2从卫星(未图示)接收1或2个天线信号并输出1到6个LNB输出信号给传统STB或宽带STB。传统/宽带LNB 2可以选择任意的传统或宽带的六种输入降频信号从任意输出端输出信号S_out1到S_out6至传统STB或宽带STB，让使用者可以随意连接传统或宽带STB。

天线20a、20b接收传统和宽带天线信号，分别通过LNA 21a、21b放大功率，由功率分配器22a、22b将信号1分为3，经过带通滤波器23a到23f滤波、在降频器24a到24f将信号频率降为中频，并通过IF切换装置25选择适当的一或多个输出端输出传统和宽带LNB，经由缓冲器26a到26f送到一或多个传统STB或宽带STB。

请参考降频器24a的输出，其中信号WBV和WBH为宽带LNB的降频信号，而VH、VL、HL、HH则为传统LNB所切割的四个降频信号。IF切换装置25主要功能为任意选择宽带信号WBV、WBH或传统信号VL、VH、HH、HL这六种信号的其中一个从6个输出端中其中之一输出。例如使用者可选择IF切换装置25上面4个输出端分别输出传统信号VL、VH、HH、HL以及下面2个输出端分别输出宽带信号WBV、WBH。

图3是显示本发明实施例中一种IF切换装置3的示意图，包括4xn切换电路30、(2+n)x n切换电路32、以及控制器，例如微控制单元(Microcontroller Unit，下称MCU)34。IF切换装置3可以作为图2传统/宽带LNB 2中的IF切换装置25，从降频器中收取宽带信号WBV、WBH或传统信号VL、VH、HH、HL，并每个IF切换装置3的输出端可选择宽带信号WBV、WBH和传统信号VL、VH、HH、HL中其中之一作为输出信号，每个输出信号可输出至传统或宽带STB。

请参考图3，4xn切换电路30接收4组传统信号VL、VH、HH、HL的输入并输出n组输出信号L1、L2、…、Ln至(2+n)x n切换电路32，其中输 出信号L1、L2、…、Ln可为4组传统信号VL、VH、HH、HL中的一组，并且可由传统控制信号Sa进行选择。传统控制信号Sa是由STB送出不同输入电压以及输入音源(tone，约22KHz)组合来控制LNB要选择性输出哪个信号，因此4xn切换电路30类似拥有n个输出端的传统LNB，可以外接n个使用者，由传统的控制信号Sa即输入电压及输入音源来选择信号源。n组LNB控制信号C1、C2、…、Cn是来自STB的输入信号，每组控制信号可能是来自传统STB的模拟控制信号或是来自宽带STB的数字控制信号。传统的控制信号Sa可以包括模拟信号，由传统STB各自独立送出至传统LNB，以决定4xn切换电路30的对应输出端要送出哪个传统信号。当由传统STB传送LNB控制信号C1、C2、…、Cn时，每组LNB控制信号C1、C2、…、Cn可包含高或低电压以及0kHz或22kHz音源。例如，当其中一个耦接4xn切换电路30的传统LNB送出包括13V(低电压)和0kHz(音源)的模拟控制信号至4xn切换电路30时，4xn切换电路30会在对应输出端输出传统信号VL。n个STB使用者可使用n个模拟控制信号分别选择对应输出端输出的传统信号。4xn切换电路30的输出信号L1、L2、…、Ln会输出至(2+n)x n切换电路32。

(2+n)x n切换电路32根据MCU34送出的切换控制信号S_d选择性输出宽带信号WBV或WBH或传统信号VL、VH、HH、或HL。(2+n)x n切换电路32包括n个输出端P1、P2、…、Pn(n>＝1)，每个输出端P1、P2、…、Pn可输出1组输出信号S1、S2、…、Sn，其中每组输出信号S1、S2、…、Sn可为宽带信号WBV、WBH以及传统信号VL、VH、HH、和HL中的一组，并且可由切换控制信号S_d进行选择。

MCU34根据传统和宽带STB产生的LNB控制信号C1、C2、…、Cn产生切换控制信号Sd。当由宽带STB传送LNB控制信号C1、C2、…、Cn时，每组LNB控制信号C1、C2、…、Cn可包含数字化卫星信号选择(Digital Satellite Equipment Control，下称DiSEqC)或是频移键控(Frequency Shift Keying，FSK)信号。(2+n)x n切换电路32可以独立接收切换控制信号Sd，以决定对应的输出端要送出宽带信号是WBV或WBH。在一个实施例中，LNB控制信号C1、C2、…、Cn包括DiSEqC信号且MCU34将LNB控制信号C1、C2、…、Cn转换为切换控制信号S_d。若MCU34所收到的LNB控制信号C1、C2、…、Cn为宽带STB产生的数字控制信号时，产生对应于数字控制信号的数字切换控制信号Sd，而(2+n)x n切换电路32根据对应于数字控制信号的数字切换 控制信号Sd选择2组宽带LNB信号中的一个作为一切换输出信号，意即选择宽带信号WBV或WBH从对应的输出端输出。当MCU34所收到的LNB控制信号C1、C2、…、Cn为传统STB产生的模拟控制信号时，产生对应于一预设设定的数字切换控制信号Sd，而(2+n)x n切换电路32根据对应于预设设定的数字切换控制信号S_d选择传统LNB输出信号作为切换输出信号。举例而言，将从4xn切换电路30收到的信号Lx(x＝1～n)作为输出信号Sx直接输出到输出端Px。

在没有送出特定DiSEqC指令时，对传统STB来说，IF切换装置3的电路设置等同于只看到4xn切换电路30，而将传统信号VL、VH、HH、或HL直接穿越过(2+n)x n切换电路32传送给传统STB；而对宽带STB来说，(2+n)xn切换电路32若收到DiSEqC指令，又能正确解读DiSEqC指令以送出WBV或WBH的宽带信号。因此这样的IF切换装置3可以同时兼容给传统和宽带LNB的使用。

图4是显示本发明实施例中一种4xn切换电路30的区块图，包括1转z功率分配器40a、40b、40c、40d以及切换IC42a、42b、…、42n。4xn切换电路30可为图3的4xn切换电路30。如图3的描述，4xn切换电路30从降频器接收传统信号VL、VH、HH、或HL并根据控制信号Sa选择输出传统信号至(2+n)x n切换电路。

切换IC42a、42b、…、42n具有四组输入端从1转z功率分配器40a、40b、40c、40d接收传统信号VL、VH、HH、和HL，以及n组输出端输出1或多组传统信号VL-1～VL-z、VH-1～VH-z、HH-1～HH-z、和HL-1～HH-z，以作为输出信号L1、L2、…、Ln。在某些实施例中，VL-1～VL-z、VH-1～VH-z、HH-1～HH-z、和HL-1～HH-z是VL、VH、HH、和HL的复制信号。举例而言，信号VL-1、VH-1、HH-1与HL-1为一组传统信号VL、VH、HH和HL，信号VL-2、VH-2、HH-2与HL-2为另一组传统信号VL、VH、HH和HL，依此类推。在某些实施例中切换IC可以是4x2或4x4两种切换IC，但本专利构想不在此限，可任意搭配不同4xx切换IC(x为任意值)组合成想要的n个输出。

切换IC42a、42b、…、42n的输入控制信号Sa1、Sa2、…、Sa3可以为来自传统STB的模拟信号，但不以模拟信号为限。传统STB产生的模拟信号包括传统的输入电压和输入音源控制信号，使用者从传统STB送出的控制信 号毋需做太多的硬件线路做转换即可控制4x切换IC42a、42b、…、42n。

图5是显示本发明实施例中一种(2+n)xn切换电路32的示意图，包括1转d功率分配器50a、50b以及(2+e)xe切换IC52a、(2+f)xf切换IC 52b、…、(2+g)xg切换IC 52n，输出信号L1～Ln为来自图44xn切换电路所输出的传统信号。(2+n)xn切换电路32可为图3的(2+n)xn切换电路32。如图3的描述，(2+n)xn切换电路32从降频器接收宽带信号WBV和WBH以及4xn切换电路30所输出的代表传统信号VL、VH、HH和HL的输出信号L1、L2、…、Ln，并选择性地输出宽带信号WBV与WBH或传统信号VL、VH、HH与HL。

图5中的(2+n)x n切换IC可以有n个传统信号以及2个宽带信号作为输入信号，且有n组输出，此n组输出可以选择宽带信号WBV与WBH或传统信号VL、VH、HH和HL。

1转d功率分配器50a、50b接收2组宽带信号WBV、WBH，并输出1或多组宽带信号WBV-1～WBV-d、WBH-1～WBH-d。举例而言，宽带信号WBV-1～WBV-d为WBV的复制信号，宽带信号WBH-1～WBH-d为WBH的复制信号。

(2+n)x n切换IC52a、52b、…、52n由1转d功率分配器50a、50b和4xn切换电路接收传统信号和宽带信号，并根据数字化的DiSEqC信号输出n组输出，每组输出可为收到的传统信号和宽带信号中其中的一组信号。DiSEqC控制信号可以为数字信号，但不以数字信号为限，由MCU(未图示)从宽带STB读取DiSEqC控制信号并转为数字切换控制信号Sd1、Sd2、…、Sd3。若(2+n)x n切换IC52a、52b、…、52n为数字切换IC则毋需做额外硬件线路做转换即可控制该(2+n)x n切换IC52a、52b、…、52n。例如(2+n)x n切换IC52a从1转d功率分配器50a、50b接收2组宽带信号WBV-1、WBH-1以及从4xn切换电路接收e组传统信号L1、L2、…、Le，并根据数字切换控制信号Sd1或Sd2、…、Sd3选择输出1或多组S11、S21、…、Se1、…S1d…Sgd等。

图6是显示本发明实施例中n＝6，另一种IF切换装置6的区块图，包括4xn切换电路60以及(2+n)x n切换电路62。4xn切换电路60包括功率分配器600a、600b、…、600d以及4x4切换电路602a和4x2切换电路602b。(2+n)xn切换电路62包括功率分配器620a、620b以及4x2切换电路622a、622b、622c。IF切换装置6为一种具有6个输入以及6个输出的可自动切换选择输 入的IF切换装置。

4x4切换电路602a和4x2切换电路602b为模拟控制切换IC，两者皆接收4组传统信号VL、VH、HH、和HL，4x4切换电路602a根据模拟控制信号Sa的选择可输出最多4组输出信号，而4x2切换电路602b根据模拟控制信号Sa的选择可输出最多2组输出信号。模拟控制信号Sa和Sb可包括高或低电压以及0kHz或22kHz音源的组合，由连接IF切换装置6的传统STB(未图示)产生。

4x2切换电路622a、622b、622c为数字控制切换IC，三者皆接收2组传统信号以及2组宽带信号，并根据数字切换控制信号S_MCU的选择可输出最多2组输出信号。数字切换控制信号S_MCU可为DiSEqC信号，由连接IF切换装置6的宽带STB(未图示)产生。

图1到图6的实施例用于实现传统/宽带LNB切换装置，可自动切换传统/宽带LNB的输出，且有多个输出，可以让一个以上使用者根据多个传统和宽带LNB的输出同时收视不同的节目。

本领域技术人员可理解信息和信号可使用各种不同的技术来表现。例如说明书中描述的数据、指令、信息、信号、位、符元以及芯片可由电压、电流、电磁波、磁场或颗粒、光场或颗粒、或以上的任意组合来表示。

本领域技术人员可更理解说明书中所述的各个逻辑区块、模块、处理器、执行装置、电路和算法步骤可由电路硬件(例如数字实现硬件、模拟实现硬件，或两者的结合，其可由来源码或其他相关技术加以设计实现)，使用指令的各种形式的程序代码或设计码(这里可另外称为软件或软件模块)，或上述两者的结合而加以实现。为了清楚显示上述软件和硬件的互换性，说明书描述的各种图示元件、区块、模块、电路、及步骤通常以其功能进行描述。这些功能要以软件或硬件实现会和完整系统的特定应用和设计限制有关。本领域技术人员可针对每个特定应用而以各种方式实现描述的功能，但是实现方式的决定不会偏离本发明的精神和范围。

另外，本发明描述的各种逻辑区块、模块、以及电路可以使用集成电路(Integrated Circuit，IC)实现或由接入终端或接入点执行。集成电路可包括通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、特定应用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列逻辑元件(Field Programmable Gate Array，FPGA)或其他可编程逻辑元件、离散式 逻辑电路或晶体管逻辑门、离散式硬件元件、电性元件、光学元件、机械元件或用于执行本发明所描述的执行的功能的其任意组合，其可执行集成电路内驻、外部，或两者皆有的程序代码或程序指令。通用处理器可以为微处理器，或者，该处理器可以为任意商用处理器、控制器、微处理器、或状态机。处理器也可由计算装置的结合加以实现，例如DSP和微处理器、多个微处理器、一或多个微处理器以及DSP内核、或其他各种设定的结合。

本领域技术人员可理解本发明公开程序步骤的特定顺序或序列仅为举例。根据设计偏好，本领域技术人员可理解只要不偏离本发明的精神和范围，本发明公开程序步骤的特定顺序或序列可以以其他顺序重新排列。本发明实施例的方法和要求所伴随的各种步骤顺序只是举例，而不限定于本发明公开程序步骤的特定顺序或序列。

所述的方法或算法步骤可以以硬件或处理器执行软件模块，或以两者结合的方式实现。软件模块(例如包括可执行指令和相关数据)及其他数据可内驻于数据存储器之内，如RAM存储器、快闪存储器、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、暂存器、硬盘、软盘、光盘、或是任何其他机器可读(如计算机可读)存储介质。数据存储介质可耦接至机器，如计算机或处理器(其可称为“处理器”)，处理器可从存储介质读取及写入程序代码。数据存储介质可整合至处理器。处理器和存储介质可内驻ASIC之内。ASIC可内驻在用户设备。或者处理器和存储介质可以以离散元件的形式驻在用户设备之内。另外，适用的计算机程序产品可包括计算机可读介质，包括关于一或多个公开书公开的程序代码。在一些实施例中，适用的计算机程序产品可包括封装材料。

本发明虽以优选实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附权利要求书界定范围为准。