双路下变频转换控制电路的制作方法

专利名称:双路下变频转换控制电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种双路下变频转换控制电路，其在电路中设置有偏波切换控制的外部输入信号端和偏波切换控制逻辑电路，偏波切换控制逻辑电路具有偏波切换控制信号输入端、第一极化信号输入端和第二极化信号输入端。偏波切换控制逻辑电路的输出端有四个，分别用于控制偏波切换的第一、第二、第三和第四高频放大器。当偏波切换控制的外部输入信号端处于某一状态时，双路下变频器的RFin1端作为V偏波的输入端、双路下变频器的RFin2端作为H偏波的输入端，而当外部切换端处于另一种状态时，双路下变频器的RFin1端作为H偏波的输入端、双路下变频器的RFin2端则作为V偏波信号的输入端使用。本实用新型适用于包括L字构造和I字构造的各种不同构造的高频头，增加高频头构造设计的自由度。
【专利说明】双路下变频转换控制电路

【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及无线通信接收器的高频【技术领域】，特别是涉及卫星电视接收机的 高频头【技术领域】，尤其是涉及双路输出高频头的双路下变频转换控制电路。

【背景技术】
[0002] 众所周知，卫星电视的接收是通过抛物线天线把卫星下传的高频信号聚焦到高频 头的馈源腔内，由高频探针把电波转为电信号，在高频头内经过低噪声放大后，用降频器把 射频信号转换为中频信号，再通过电缆把中频信号传送到室内接收机内，由接收机内的谐 调器和解码器把电视信号复原，以供电视机进行收视。为了提高传播效率，卫星下传的高频 信号多为复合偏波信号。比如说，欧洲的Astra卫星下传的信号是水平直线偏波和垂直直 线偏波的复合信号，而美国的EchoStar卫星下传的信号则是左旋圆偏波和右旋圆偏波的 复合信号。这些复合的偏波信号中包含了不同的电视频道和电视节目。而每一台接收机则 需要保证能接收到所有的电视频道的所有节目。所以，高频头的馈源腔内需要在不同位置 设置两个高频探针分别用来接收两种不同的偏波信号。通过这两个探针，高频信号被引到 高频头内的电路板上，由两个不同的低噪声放大器分别对不同的偏波信号进行放大，叠加 后输入到下变频器把高频信号变换为中频信号。为了避免不同的偏颇信号互相干扰，高频 头内两个不同的低噪声放大器是排他性动作的。它们的动作是由高频头输出端上被叠加的 由接收机送来的极化控制信号控制的。以Astra卫星电视接收机为例，接收机在接收由高 频头传送来的中频信号的同时，接收机则把极化控制电压信号通过同样的电缆传到高频头 内，如果极化电压是13伏特，则垂直偏波的放大器正常动作，水平偏波的放大器处于截止 状态；而如果极化电压为18伏特，则垂直偏波的放大器处于截止状态，水平偏波的放大器 正常动作。可是，单路输出的高频头只能由一台接收机控制。
[0003] 为了解决这样的问题，实用新型专利CN203104639U和CN203279017U均公开了双 路输出高频头的技术。这样的双路高频头可以由两台接收机独立控制接收。但是不仅电 路复杂，偏波的切换涉及到微波的功率分配器和动作可控制放大器的匹配问题以及隔离度 降低的问题，造成制造厂商研发设计的困难。为了解决这个问题，CN103516374A发明专利 申请公开了一种用双路输出的下变频器集成电路来实现双路输出高频头的技术。此集成电 路除了集成了双路下变频器和频段、极化偏波控制电路外，还集成了用于偏波切换的四个 射频放大器，有效地解决了双路输出高频头的研发设计难的问题。但是，从CN103516374A 发明专利申请公开的说明书中可以看出，控制每一路的下变频器的偏波输入的极化电压检 测器的输出状态直接控制着偏波切换用的四个射频放大器的动作状态。如图4所示，音/ 极化电压单元17控制着放大器123和放大器125,音/极化电压单元27则控制着放大器 124和放大器126的动作状态。音/极化电压单元17的输入极化电压为13伏特时，说明了 接到0UT1的接收器要求此路下变频器接收的是垂直偏波信号，所以放大器123正常动作， 放大器125则处于截止状态。反之，音/极化电压单元17的输入极化电压为18伏特时， 此接收器要求的是水平偏波信号，于是，放大器123截止，接收器125则正常动作。同样道 理，放大器124和接收器126的动作状态则是由音/极化电压单元27所控制。也就是说， CN103516374A发明专利申请所公开的双路输出集成电路的射频输入端与馈源腔内高频探 针所接收的偏波信号是一一对应的。RFinl的输入端161是固定为垂直偏波信号输入端的， 也就是该专利申请说明书附图中所标明的V信号输入端；同样地，RFin2的输入端162是固 定为水平偏波信号输入端的，也就是该专利申请说明书附图中所标明的H信号输入端。这 个具有固定的偏波输入端的双路输出集成电路在实际应用上会遇到一个问题。那就是，同 一种这样的双路输出集成电路，在某种高频头框体的构造下会因为射频信号的交叉而无法 使用。下面通过示意图来说明这个问题。
[0004] 图2是一种应用了 CN103516374A发明专利申请公开的集成电路的双路输出高频 头构造图。40为馈源腔，41是用来转载放大器和下变频器电路板的框体。电路板的配置方 向与馈源腔的方向垂直，这类高频头是常有的L字构造的高频头。其中，400是垂直（V)偏 波的探针接头，401是水平（H)偏波的探针接头，411、412、413、414分别为0附03516374八发 明专利申请公开的电路图中的31、32、33、34四个低噪声放大器，411和412负责V偏波的信 号放大，413和414对H偏波信号进行放大。于是，垂直偏波信号经传输线420输入到集成 电路的垂直（V)偏波输入端RFinl，水平偏波信号经传输线421输入到集成电路的水平（H) 偏波输入端RFin2，经过双路输出集成电路变换为中频信号后，分别输出到第一路中频输出 端430和第二路中频输出端431。电路板上器件的配置合理，高频信号传输线没有交叉。
[0005] 但是，对于如图3所示的I字形构造的高频头来说，因为垂直偏波信号的低噪声放 大器411和412必须配置在垂直偏波探针附近，所以放大器411和412则需配置到水平偏波 放大器413和414的左边。这样，因为芯片1C的垂直偏波输入端在右边，就形成了垂直偏波 信号传输线和水平偏波信号传输线的交叉。在实际的高频头制造中，为了降低制造成本，电 路板一般使用双面高频电路板，表面上安装了各种元器件并配置有射频传输线，背面则需 大面积接地以保证表面的传输线不引起大的信号损失。所以，在这种情况下，CN103516374A 发明专利申请公开的集成电路的应用则不适合。 实用新型内容
[0006] 为了克服上述现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种可以适用于各种构 造的双路输出高频头的双路下变频转换控制电路。
[0007] 为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
[0008] 双路下变频转换控制电路，包括放大单元、第一下变频转换电路、第二下变频转换 电路、偏波切换控制逻辑电路、第一偏波控制信号检测器和第二偏波控制信号检测器，其 中：
[0009] 放大单元包括第一放大器和第二放大器，第一放大器的输入端连接第一偏波信号 输入端、输出端连接至第一下变频转换电路的输入端；第二放大器的输入端连接第二偏波 信号输入端、输出端连接至第二下变频转换电路的输入端；
[0010] 第一下变频转换电路包括第一高频放大器、第二高频放大器、第一混频器、第一本 地振荡器、第一本振频率控制信号检测器和第一中频放大器；第二下变频转换电路包括第 三高频放大器、第四高频放大器、第二混频器、第二本地振荡器、第二本振频率控制信号检 测器和第二中频放大器；
[0011] 第一、第二高频放大器的输入端分别连接至第一放大器的输出端，第三、第四高频 放大器的输入端分别连接至第二放大器的输出端，第一、第三高频放大器的输出端共同连 接至第一混频器的输入端，第二、第四高频放大器的输出端共同连接至第二混频器的输入 端，第一、第二混频器的输出端分别连接至第一、第二中频放大器的输入端，第一中频放大 器的输出端连接第一路中频信号输出端，第二中频放大器的输出端连接第二路中频信号输 出端；第一、第二本振频率控制信号检测器的输入端分别连接第一、第二音频信号和极化信 号的复合输入端，第一、第二本振频率控制信号检测器的输出端分别连接第一、第二本地振 荡器的输入端，第一、第二本地振荡器的输出端分别连接第一、第二混频器的本振信号输入 端；
[0012] 第一、第二偏波控制信号检测器的输入端分别连接第一、第二音频信号和极化信 号的复合输入端，第一、第二偏波控制信号检测器的输出端分别对应连接至偏波切换控制 逻辑电路的第一、第二极化信号输入端，偏波切换控制逻辑电路的偏波切换控制信号输入 端连接偏波切换控制的外部输入信号端。
[0013] 采用上述方案后，本实用新型的双路下变频转换控制电路，在电路中设置一个偏 波切换控制的外部输入信号端，并设置一个偏波切换控制逻辑电路，这个偏波切换控制逻 辑电路的输入端有三个，分别是偏波切换控制信号输入端、第一极化信号输入端和第二极 化信号输入端。而这个偏波切换控制逻辑电路的输出端有四个，分别用于控制偏波切换的 第一、第二、第三和第四高频放大器。当偏波切换控制的外部输入信号端处于某一状态时， 双路下变频器的RFinl端作为V偏波的输入端、双路下变频器的RFin2端作为H偏波的输 入端，而当外部切换端处于另一种状态时，双路下变频器的RFinl端作为H偏波的输入端、 双路下变频器的RFin2端则作为V偏波信号的输入端使用。与现有技术相比，本实用新型 的有益效果是：适用于包括L字构造和I字构造的各种不同构造的高频头，增加高频头构造 设计的自由度。

【附图说明】

[0014] 图1为本实用新型的双路下变频转换控制电路的电路原理图；
[0015] 图2为现有技术中应用双路输出集成电路的双路输出尚频头的构造不意图；
[0016] 图3为现有技术中双路输出集成电路不能被正常应用的双路输出高频头的构造 示意图。
[0017] 图4为CN103516374A发明专利申请公开的双路中频输出的高频头的构造图。

【具体实施方式】
[0018] 下面结合附图对本实用新型进一步说明。
[0019] 本实用新型的双路输出下变频转换控制电路的构造如图1所示，包括放大单元、 第一下变频转换电路、第二下变频转换电路、偏波切换控制逻辑电路81、第一偏波控制信号 检测器641和第二偏波控制信号检测器741，其中：
[0020] 放大单兀包括第一放大器601和第二放大器701，第一放大器601的输入端连接第 一偏波信号输入端600、输出端连接至第一下变频转换电路的输入端；第二放大器701的输 入端连接第二偏波信号输入端700、输出端连接至第二下变频转换电路的输入端；
[0021] 第一下变频转换电路包括第一高频放大器602、第二高频放大器603、第一混频器 610、第一本地振荡器630、第一本振频率控制信号检测器640和第一中频放大器620 ;第二 下变频转换电路包括第三高频放大器702、第四高频放大器703、第二混频器710、第二本地 振荡器730、第二本振频率控制信号检测器740和第二中频放大器720 ;
[0022] 第一、第二高频放大器602、603的输入端分别连接至第一放大器601的输出端，第 三、第四高频放大器702、703的输入端分别连接至第二放大器701的输出端，第一、第三高 频放大器602、702的输出端共同连接至第一混频器610的输入端，第二、第四高频放大器 603、703的输出端共同连接至第二混频器710的输入端，第一、第二混频器610、710的输出 端分别连接至第一、第二中频放大器620、720的输入端，第一中频放大器620的输出端连 接第一路中频信号输出端621，第二中频放大器720的输出端连接第二路中频信号输出端 721 ;第一、第二本振频率控制信号检测器640、740的输入端分别连接第一、第二音频信号 和极化信号的复合输入端642、742,第一、第二本振频率控制信号检测器640、740的输出端 分别连接第一、第二本地振荡器630、730的输入端，第一、第二本地振荡器630、730的输出 端分别连接第一、第二混频器610、710的本振信号输入端；
[0023] 第一、第二偏波控制信号检测器641、741的输入端分别连接第一、第二音频信号 和极化信号的复合输入端642、742,第一、第二偏波控制信号检测器641、741的输出端分别 对应连接至偏波切换控制逻辑电路81的第一、第二极化信号输入端811、812,偏波切换控 制逻辑电路81的偏波切换控制信号输入端810连接偏波切换控制的外部输入信号端80。
[0024] 第一、第二偏波信号输入端600和700分别用来输入两路不同的高频信号。这两路 高频信号分别经过常开的第一、第二放大器601和701放大后，每一路的信号分别被分为二 路，印加到可开关的第一、第二高频放大器602、603和第三、第四高频放大器702、703的输 入端，第三高频放大器702的输出和第一高频放大器602的输出结合，第二高频放大器603 的输出和第四高频放大器703的输出结合。第一高频放大器602和第三高频放大器702是 排他性动作的，也就是说第一高频放大器602处于正常动作状态时，第三高频放大器702 - 定是处于截止状态；而第三高频放大器702处于正常动作状态时，第一高频放大器602 -定 是处于截止状态的。同样地，第二高频放大器603和第四高频放大器703也是排他性动作 的。这四个可开关的高频放大器的动作状态分别是由偏波切换控制逻辑电路81的四个输 出端814、813、815、816控制的。这样，4个可开关的高频放大器形成了两路高频输出信号， 分别印加到第一、第二混频器610和710的输入端。经第一、第二混频器610和710降频 后，信号变为中频信号，又分别经过第一、第二中频放大器620和720放大，然后经过第一、 第二路中频输出端621和721输出。另外，第一、第二下变频转换电路分别设有一个频段可 选择的第一、第二本地振荡器630、730,分别为第一、第二混频器610、710提供本地振荡信 号。本实用新型的双路输出下变频转换控制电路除了设有上述的第一、第二偏波信号输入 端600、700，第一、第二路中频输出端621、721外，还设有第一、第二音频信号和极化信号的 复合输入端642、742,分别用于控制第一、第二下变频器转换电路的本地振荡器频段和下变 频的高频信号对象。对于卫星电视接收机通用高频头的应用时，音频和极化控制信号在本 实用新型的双路输出下变频转换控制电路内经过第一、第二本振频率控制信号检测器640、 740和第一、第二偏波控制信号检测器641、741对音频22KHz信号有无以及极化电压的大 小（13V或18V)进行检测后，第一、第二本振频率控制信号检测器640、740输出第一、第二 本地振荡器630、730的频段控制数字信号，而第一、第二偏波控制信号检测器641、741则输 出控制高频信号通道的数字信号。也就是说，第一本地振荡器630的频段由第一本振频率 控制信号检测器640的输出信号控制；第二本地振荡器730的频段由第二本振频率控制信 号检测器740的输出信号控制。本实用新型的双路输出下变频转换控制电路的最大特征则 是，第一、第二偏波控制信号检测器641、741的输出数字信号不是直接用于控制可开关的 第一、第二、第三、第四高频放大器602、603、702、703,而是通过特别设置的偏波切换控制的 外部输入信号端80的输入信号通过如表1(本使用新型的双路输出下变频转换控制电路的 偏波切换逻辑真值表)所示的特定的逻辑运算后，输出数字信号对4个可开关的第一、第二、 第三、第四高频放大器602、603、702、70进行控制。
[0025]

【权利要求】
1.双路下变频转换控制电路，其特征在于，包括放大单元、第一下变频转换电路、第二 下变频转换电路、偏波切换控制逻辑电路、第一偏波控制信号检测器和第二偏波控制信号 检测器，其中： 放大单元包括第一放大器和第二放大器，第一放大器的输入端连接第一偏波信号输入 端、输出端连接至第一下变频转换电路的输入端；第二放大器的输入端连接第二偏波信号 输入端、输出端连接至第二下变频转换电路的输入端； 第一下变频转换电路包括第一高频放大器、第二高频放大器、第一混频器、第一本地振 荡器、第一本振频率控制信号检测器和第一中频放大器；第二下变频转换电路包括第三高 频放大器、第四高频放大器、第二混频器、第二本地振荡器、第二本振频率控制信号检测器 和第二中频放大器； 第一、第二高频放大器的输入端分别连接至第一放大器的输出端，第三、第四高频放大 器的输入端分别连接至第二放大器的输出端，第一、第三高频放大器的输出端共同连接至 第一混频器的输入端，第二、第四高频放大器的输出端共同连接至第二混频器的输入端，第 一、第二混频器的输出端分别连接至第一、第二中频放大器的输入端，第一中频放大器的输 出端连接第一路中频信号输出端，第二中频放大器的输出端连接第二路中频信号输出端； 第一、第二本振频率控制信号检测器的输入端分别连接第一、第二音频信号和极化信号的 复合输入端，第一、第二本振频率控制信号检测器的输出端分别连接第一、第二本地振荡器 的输入端，第一、第二本地振荡器的输出端分别连接第一、第二混频器的本振信号输入端； 第一、第二偏波控制信号检测器的输入端分别连接第一、第二音频信号和极化信号的 复合输入端，第一、第二偏波控制信号检测器的输出端分别对应连接至偏波切换控制逻辑 电路的第一、第二极化信号输入端，偏波切换控制逻辑电路的偏波切换控制信号输入端连 接偏波切换控制的外部输入信号端。
【文档编号】H04B1-16GK204272096SQ201420718560
【发明者】王建钦, 泽入明弘, 王加赋 [申请人]厦门科塔电子有限公司