本實(shí)用新型涉及通訊用降頻器領(lǐng)域,尤其涉及一種高頻頭。
背景技術(shù):
衛(wèi)星天線接收衛(wèi)星電視的工作原理是利用衛(wèi)星天線收集微弱的衛(wèi)星信號,并將該衛(wèi)星信號反射至裝置在碟型天線焦點(diǎn)處的高頻頭(LNB)。接著,高頻頭將此集中信號放大,并將射頻頻率降至 1GHz 至 2GHz 左右的中頻,然后經(jīng)由電纜傳送至室內(nèi)的接收器或數(shù)字輸出端口組,接收器將信號中所要收看的頻道選定,經(jīng)放大解調(diào)復(fù)原成圖像及聲音信號后, 就輸入電視而播放節(jié)目。
高頻頭的工作電路一般包括前端射頻三級放大電路、濾波電路、高/低頻本振諧振電路、混頻電路、一級中放電路、切換開關(guān)電路和二極中放電路,其可以將Ku波段(10.7GHz~12.75GHz)衛(wèi)星傳送下來的微弱射頻信號進(jìn)行放大、濾波后,再與其中的本振諧振頻率(9.75GHz~10.6GHz)采用超外差方式混頻降頻后輸出端口組所需要的中頻 (950MHz~2150MHz) 信號。.
在所述高頻頭完成接收及傳送處理射頻信號的過程中,所述輸出端口組既是信號輸出端,也是電源端,每個DVB均連接有一個穩(wěn)壓塊用于向各級元件提供穩(wěn)定的工作電壓,為防止穩(wěn)壓塊向高頻頭的各前端元件輸出的工作電壓反向回竄,每個穩(wěn)壓塊均連接有一個單向二極管,任何單路信號經(jīng)穩(wěn)壓塊輸出均需匹配單向二極管來向各級芯片及放大器供電;當(dāng)四路信號穩(wěn)壓塊分別配置單向二極管時,高頻電路線路布局占用面積大,材料成本高;因整體工作電路布局存在共用性元器件,故四路電壓經(jīng)穩(wěn)壓塊輸出工作電壓時,采用類似分離方式布線,各輸入端電源與中頻信號輸出線路存在多路交叉,在中頻信號線路與元件工作電源線路交叉時,雖然有放置電容或電阻進(jìn)行跳置及濾波,但電源上附帶的低頻電流干擾信號,同樣會對中頻輸出信號產(chǎn)線強(qiáng)烈干擾,如:產(chǎn)生相應(yīng)寄生電容、寄生電感之類的雜波效應(yīng)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足,本實(shí)用新型提供一種高頻頭。該高頻頭可以實(shí)現(xiàn)中頻信號輸出與電源的有效隔離,提高產(chǎn)品本身信號的抗干擾能力及穩(wěn)定性,以及減小線路的面積,簡化線路設(shè)計。
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):
一種高頻頭,包括高頻頭腔體及設(shè)置在所述高頻頭腔體上的線路板,所述線路板包括依次連接的射頻信號接收模塊、射頻信號放大模塊、射頻信號濾波模塊,本振諧振模塊、混頻模塊、中頻放大模塊、切換開關(guān)、輸出端口組和供電電路,其中,所述輸出端口組連接有外置的DVB組,每個DVB通過供電電路均連接有一個穩(wěn)壓塊,每兩個穩(wěn)壓塊連接有一個復(fù)合二極管,所述復(fù)合二極管與中頻放大模塊連接。
進(jìn)一步地,所述輸出端口組包括四個輸出端口,所述復(fù)合二極管有兩個。
進(jìn)一步地,所述射頻信號接收模塊包括水平極化天線和垂直極化天線。
進(jìn)一步地,所述射頻信號放大模塊包括一級放大器、二級放大器和三級放大器。
進(jìn)一步地,所述射頻信號濾波模塊包括功分器、高頻帶通濾波器和低頻帶通濾波器。
進(jìn)一步地,所述本振諧振模塊包括高頻諧振電路和低頻諧振電路。
進(jìn)一步地,所述中頻放大模塊包括一級中頻放大器、二級中頻放大器。
本實(shí)用新型具有如下有益效果:復(fù)合二極管所組成的電壓連接線路輸入端口由原本的四路變成兩路,DVB的供電線路與輸出端口的中頻信號輸出線路交叉點(diǎn)明顯減少,從而實(shí)現(xiàn)PCB板布局時,中頻輸出信號線路與DVB供電線路的有效隔離,提高產(chǎn)品本身信號的抗干擾能力及穩(wěn)定性,以及減小線路的面積,簡化線路設(shè)計。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例1線路板的連接框圖;
圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例1線路板的電路原理圖;
圖3為圖2中射頻信號接收模塊、射頻信號放大模塊的放大圖;
圖4為圖2中射頻信號濾波模塊、本振諧振模塊、混頻模塊、倍頻干擾信號濾波模塊、一級中頻放大器的放大圖;
圖5為圖2中二級中頻放大器、切換開關(guān)、輸出端口組和供電電路的放大圖;
圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例2線路板的二級中頻放大器、輸出端口組和外置的DVB的連接框圖;
圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例2線路板的電路原理圖;
圖8為圖7中射頻信號濾波模塊、本振諧振模塊、混頻模塊、倍頻干擾信號濾波模塊、一級中頻放大器的放大圖;
圖9為圖7中二級中頻放大器、切換開關(guān)、輸出端口組和供電電路的放大圖;
圖10為圖9中復(fù)合二極管的放大圖;
圖11為本實(shí)用新型高頻頭腔體的背面結(jié)構(gòu)示意圖;
圖12為本實(shí)用新型高頻頭腔體的正面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的說明。
實(shí)施例1
一種高頻頭,包括高頻頭腔體及設(shè)置在所述高頻頭腔體上的線路板。如圖11和12所示,所述高頻頭腔體包括波導(dǎo)管16、分別與所述波導(dǎo)管16兩端連接的波導(dǎo)口17和承載板18,所述線路板安裝在所述承載板18上。
如圖1至5所示,所述線路板包括依次連接的射頻信號接收模塊1、射頻信號放大模塊2、射頻信號濾波模塊、本振諧振模塊、混頻模塊8、倍頻干擾信號濾波模塊14、中頻放大模塊、切換開關(guān)11、輸出端口組12和供電電路13。所述輸出端口組12連接有外置的DVB組,所述DVB組負(fù)責(zé)將射頻信號接收并處理解碼成音頻信號及視頻信號,并且通過供電電路13給高頻頭供電。
所述射頻信號接收模塊1包括水平極化天線和垂直極化天線,分別用于接收空間水平和垂直方向上的ku波段射頻信號,ku波段頻率為10.7~12.75GHz;
所述射頻信號放大模塊2包括一級放大器、二級放大器和三級放大器,用于放大接收到的ku波段射頻信號;
所述射頻信號濾波模塊包括功分器3、高頻帶通濾波器4和低頻帶通濾波器5,功分器3用于將放大后的ku波段射頻信號分成低頻波段(10.7GHz~11.7GHz)和高頻波段(11.7GHz~12.75GHz),高/低頻帶通濾波器用于對低頻波段和高頻波段進(jìn)行過濾,濾除低頻波段和高頻波段以外的射頻信號;
所述本振諧振模塊包括高頻諧振電路6和低頻諧振電路7,分別用于對低頻波段輸入9.75GHz的低頻本振,對高頻波段輸入10.6GHz的高頻本振;
所述混頻模塊8,用于混合低頻波段和低頻本振、高頻波段和高頻本振,并得到四路中頻信號(0.95GHz、1.95GHz、1.1GHz、2.15GHz);
所述倍頻干擾信號濾波模塊14包括LC濾波電路或/和微帶線三階帶通濾波器,用于對四路中頻信號進(jìn)行過濾,濾除混頻降頻過程中產(chǎn)生的四路中頻信號以外的倍頻干擾信號;
所述中頻放大模塊包括一級中頻放大器9和二級中頻放大器10,用于放大經(jīng)過濾后的四路中頻信號;
所述切換開關(guān)11為4*4切換開關(guān),位于一級中頻放大器9和二級中頻放大器10之間,用于對四路中頻信號的切換進(jìn)行控制;
所述輸出端口組12包括四個輸出端口,分別用于輸出四路中頻信號,四個輸出端口分別與四個外置的DVB連接,DVB的接收頻率為0.95~2.15GHz;并且,所述外置的DVB組通過供電電路13給高頻頭供電。
優(yōu)選地,所述LC濾波電路由電感元件L:27nH和電容器C:1.2pF相互串聯(lián)接地所形成;所述微帶線三階帶通濾波器由三階50Ω微帶線形成,其尺寸分別為長1.26mm寬1mm、長0.75mm寬1mm、長0.85mm寬1mm。
如圖11、12所示,所述水平極化天線和垂直極化天線設(shè)置在所述波導(dǎo)管16內(nèi),所述承載板18上設(shè)有若干接線孔19及若干螺絲孔20。增加所述螺絲孔20,可加強(qiáng)鐵蓋接地,增強(qiáng)信號屏蔽,能夠很好的防止所述承載板18的閉合回路對高頻信號干擾。優(yōu)選地,所述承載板18另一側(cè)采用部分鏤空設(shè)計,可以降低材料成本,而且散熱性能好。
本實(shí)施例所述倍頻干擾信號濾波模塊14可以濾除射頻信號和本振諧振在混頻降頻過程中產(chǎn)生的雜波倍頻,以達(dá)到防止倍頻干擾信號對輸出的中頻信號產(chǎn)生干擾的目的,與現(xiàn)有的加強(qiáng)屏蔽罩的接地股位或外加高頻吸波片的方式相比,可以節(jié)省大量的人工及材料成本,對產(chǎn)品整體的穩(wěn)定性也有極大的改良。
通過LC濾波電路和微帶線三階帶通濾波器所組合形成的倍頻干擾信號濾波模塊14,可以將射頻信號和本振諧振混頻相減后的四路中頻信號中所附載的一倍頻及二倍頻干擾頻點(diǎn)加以衰減并抑制,從而實(shí)現(xiàn)四路中頻信號中的倍頻干擾信號的過濾和提高四路中頻信號的Q值;所述LC濾波電路可以將四路中頻信號中的850MHZ一倍倍頻雜波進(jìn)行衰減抑制,降低并抑制倍頻起點(diǎn)頻率的dB值,從而達(dá)到降低倍頻雜波對接收有效頻點(diǎn)950MHZ的干擾的目的;所述微帶線三階帶通濾波器可以抑制1700MHZ二倍倍頻雜波干擾。
實(shí)施例2
一種高頻頭,包括高頻頭腔體及設(shè)置在所述高頻頭腔體上的線路板。如圖11和12所示,所述高頻頭腔體包括波導(dǎo)管16、分別與所述波導(dǎo)管16兩端連接的波導(dǎo)口17和承載板18,所述線路板安裝在所述承載板18上。
如圖6-10所示,所述線路板包括依次連接的射頻信號接收模塊1、射頻信號放大模塊2、射頻信號濾波模塊、本振諧振模塊、混頻模塊8、中頻放大模塊、切換開關(guān)11、輸出端口組12和供電電路13。所述輸出端口組12連接有外置的DVB組,所述DVB組負(fù)責(zé)將射頻信號接收并處理解碼成音頻信號及視頻信號,并且通過供電電路13給高頻頭供電。
其中,所述射頻信號接收模塊1包括水平極化天線和垂直極化天線,分別用于接收空間水平和垂直方向上的ku波段射頻信號,ku波段頻率為10.7~12.75GHz;所述射頻信號放大模塊2包括一級放大器、二級放大器和三級放大器,用于放大接收到的ku波段射頻信號;
所述射頻信號濾波模塊包括功分器3、高頻帶通濾波器4和低頻帶通濾波器5,功分器3用于將放大后的ku波段射頻信號分成低頻波段(10.7GHz~11.7GHz)和高頻波段(11.7GHz~12.75GHz),高/低頻帶通濾波器用于對低頻波段和高頻波段進(jìn)行過濾,濾除低頻波段和高頻波段以外的射頻信號;所述本振諧振模塊包括高頻諧振電路6和低頻諧振電路7,分別用于對低頻波段輸入9.75GHz的低頻本振,對高頻波段輸入10.6GHz的高頻本振;所述混頻模塊8用于混合低頻波段和低頻本振、高頻波段和高頻本振,并得到四路中頻信號(0.95GHz、1.95GHz、1.1GHz、2.15GHz);所述中頻放大模塊包括一級中頻放大器9和二級中頻放大器10,用于放大四路中頻信號;
所述切換開關(guān)11為4*4切換開關(guān)11,位于一級中頻放大器9和二級中頻放大器10之間,用于對四路中頻信號的切換進(jìn)行控制;
所述輸出端口組12包括四個輸出端口,分別用于輸出四路中頻信號,四個輸出端口分別與四個外置的DVB連接,DVB的接收頻率為0.95~2.15GHz;其中,所述DVB組給高頻頭供電的供電電路13中,每個DVB均連接有一個穩(wěn)壓塊,每兩個穩(wěn)壓塊連接至一個復(fù)合二極管15,所述復(fù)合二極管15與前端的二級中頻放大器10連接。
如圖11和12所示,所述承載板18上設(shè)有若干接線孔19及若干螺絲孔20。增加所述螺絲孔20,可加強(qiáng)鐵蓋接地,增強(qiáng)信號屏蔽,能夠很好的防止所述承載板18的閉合回路對高頻信號干擾。優(yōu)選地,所述承載板18另一側(cè)采用部分鏤空設(shè)計,可以降低材料成本,而且散熱性能好。
優(yōu)選地,所述混頻模塊8和中頻放大模塊之間還連接有倍頻干擾信號濾波模塊14,所述倍頻干擾信號濾波模塊14包括LC濾波電路或/和微帶線三階帶通濾波器,用于對四路中頻信號進(jìn)行過濾,濾除混頻降頻過程中產(chǎn)生的四路中頻信號以外的倍頻干擾信號。
在所述線路板完成接收及傳送處理射頻信號的過程中,所述外置的DVB組既是輸出信號的解碼端,也是高頻頭的電源端,所述穩(wěn)壓塊用于DVB向各級元件提供穩(wěn)定的工作電壓,所述復(fù)合二極管15用于防止DVB向各級元件輸出的工作電壓反向回竄。
在現(xiàn)有技術(shù)中,為防止穩(wěn)壓塊向線路板的各前端元件輸出的工作電壓反向回竄,每個穩(wěn)壓塊均連接有一個單向二極管,任何單路信號經(jīng)穩(wěn)壓塊輸出均需匹配單向二極管來向各級芯片及放大器供電;當(dāng)四路信號穩(wěn)壓塊分別配置單向二極管時,高頻電路線路布局占用面積大,材料成本高;因整體工作電路布局存在共用性元器件,故四路電壓經(jīng)穩(wěn)壓塊輸出工作電壓時,采用類似分離方式布線,各端供電線路與中頻信號輸出線路存在多路交叉,在中頻信號線路與元件工作供電線路交叉時,雖然有放置電容或電阻進(jìn)行跳置及濾波,但供電線路上附帶的低頻電流干擾信號,同樣會對中頻輸出信號產(chǎn)線強(qiáng)烈干擾,如:產(chǎn)生相應(yīng)寄生電容、寄生電感之類的雜波效應(yīng)。
在電壓經(jīng)穩(wěn)壓塊穩(wěn)壓輸出后,復(fù)合二極管15所組成的電壓連接線路輸入端口由原本的四路變成兩路,DVB供電線路與中頻輸出信號交叉點(diǎn)明顯減少,從而實(shí)現(xiàn)PCB板布局時,輸出端口的中頻信號輸出線路與DVB的供電電路13有效隔離,提高產(chǎn)品本身信號的抗干擾能力及穩(wěn)定性,以及減小線路的面積,簡化線路設(shè)計。
以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的實(shí)施方式,其描述較為具體和詳細(xì),但并不能因此而理解為對本實(shí)用新型專利范圍的限制,但凡采用等同替換或等效變換的形式所獲得的技術(shù)方案,均應(yīng)落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。