專利名稱：用于數字電視同頻轉發(fā)的捷變頻系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及數字電視發(fā)射設備，特別是一種用于數字電視同頻轉發(fā)的捷變頻 系統(tǒng)。
背景技術：
在數字電視日益推廣的形勢下，在一些商場、地下停車場、隧道、高層建筑、電梯、 娛樂場所以及城郊及邊遠區(qū)域，如果沒有數字電視信號的覆蓋，將是難以想象的。結合數字 電視發(fā)射機的特點，不可能在每一個數字電視信號覆蓋差的區(qū)域或信號盲區(qū)都設立一個發(fā) 射臺，所以在這些區(qū)域通常都設立數字電視同頻轉發(fā)的捷變頻裝置，本系統(tǒng)裝置很好的解 決了這些問題。捷變頻系統(tǒng)是利用方向性天線將數字電視信號引入，將數字電視信號進行 濾波放大，再用方向性天線發(fā)射到陰影區(qū)。但是由于輸入、輸出天線的隔離度有限，為了避 免放大器自激，通常放大功率不能太大。捷變頻系統(tǒng)也可以被用于室內接收的改善，由于建 筑物對電磁波的衰減，室內的信號強度大大低于室外信號的強度，捷變頻系統(tǒng)的主要參數 是增益、靈敏度、輸出功率、信噪比、帶肩、調制誤碼率及線性。

實用新型內容本實用新型要解決上述現(xiàn)有技術的缺陷，提供一種用于數字電視同頻轉發(fā)的捷變 頻系統(tǒng)，該系統(tǒng)能有效解決數字電視發(fā)射機所不能覆蓋區(qū)域數字電視信號質量的問題。本實用新型解決其技術問題采用的技術方案。這種用于數字電視同頻轉發(fā)的捷變 頻系統(tǒng)，主要包括施主天線、捷變頻主機、數字電視功率放大器和重發(fā)天線，其中用于接收 來自主發(fā)射站的數字電視信號的施主天線通過同軸電纜線與捷變頻主機輸入端相連接；捷 變頻主機由小信號處理單元、時鐘發(fā)生單元、CPU控制單元、GSM MODEM單元、電源轉換單元、 以及電源所組成，其中小信號處理單元和時鐘發(fā)生單元按照四個信號一一對應相連接，CPU 控制單元分別和小信號處理單元、時鐘發(fā)生單元、GSM MODEM單元相連接。用于功率放大的 數字電視功率放大器通過同軸電纜線與捷變頻主機輸出端相連接；用于發(fā)射數字電視信號 的重發(fā)天線通過同軸電纜線與數字電視功率放大器輸出端相連接。本實用新型有益的效果1、在原理上實現(xiàn)新型的電路結構，使信號在同一頻率內 進行轉發(fā)，適用數字電視同頻轉發(fā)的不同頻段、不同的輸出功率。使用性能良好，能保證數 字電視信號的質量及盲區(qū)的信號覆蓋，使得數字電視信號不斷向前延伸；2、具有捷變頻功 能，在470MHz 862MHz范圍內，有49個數字電視頻道，每個頻道帶寬8M?？梢愿鶕嶋H工 程應用的需要，用軟件配置捷變頻系統(tǒng)的工作頻道，無需等待，不用重啟，快捷方便。3、在性 能上真正實現(xiàn)了無人值守，通過遠程無線控制系統(tǒng)可對本裝置的各項工作參數、工作模式 進行調整；4、工程上使用了更易安裝的結構，使得安裝更方便，安裝時間在2個小時之內； 5、由于適應室內安裝，因此使用的場合廣泛。綜上所述，這種數字電視同頻轉發(fā)捷變頻系統(tǒng) 的使用具有劃時代的意義，并且更具有使用價值。
圖1是本實用新型的原理方框示意圖；圖2是本實用新型的結構示意圖；圖3是本實用新型中小信號處理單元的低噪聲放大器部分的電路圖；圖4是本實用新型中小信號處理單元的中頻處理部分的電路圖；圖5是本實用新型中小信號處理單元的輸出放大部分的電路圖；圖6是本實用新型中小信號處理單元的控制部分的電路圖；圖7是本實用新型中時鐘發(fā)生單元的本振信號LOl和L04發(fā)生器的電路圖；圖8是本實用新型中時鐘發(fā)生單元的本振信號L02和L03發(fā)生器的電路圖；圖9是本實用新型中時鐘發(fā)生單元的控制部分的電路圖；附圖標記說明1-施主天線，2-捷變頻主機，3-數字電視功率放大器，4-重發(fā)天 線，5-小信號處理單元，6-時鐘發(fā)生單元，7-CPU控制單元，8-GSM MODEM單元，9-電源轉換 單元，10-電源，11-低噪聲放大器，12-數控衰減器A，13-信號放大器A，14-數控衰減器B， 15-信號放大器B，16-第一混頻器，17-第一中頻放大器，18-第一中頻濾波器，19-第二混 頻器，20-第二中頻放大器A，21-第二中頻濾波器，22-第二中頻放大器B，23-第三混頻器， 24-第三中頻放大器，25-第三中頻濾波器，26-第四混頻器，27-輸出放大器A，28-自動增 益控制衰減器，29-輸出放大器B，30-輸入功率檢測器，31-輸出功率檢測器，32-本振信號 LOl和L04發(fā)生器，33-本振信號L02和L03發(fā)生器。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步描述，但應理解這些實施例并不是 限制本實用新型的范圍，在不違背本實用新型的精神和范圍的情況下，本領域技術人員可 對本實用新型作出改變和改進以使其適合不同的使用情況，條件和實施方案。參見以上附圖說明，本實用新型涉及一種用于數字電視同頻轉發(fā)的捷變頻系統(tǒng) (見圖2)，主要包括施主天線1、捷變頻主機2、數字電視功率放大器3、重發(fā)天線4、輸入功 率檢測器30和輸出功率檢測器31，其中用于接收來自主發(fā)射站的數字電視信號的施主天 線1通過同軸電纜線與捷變頻主機2輸入端相連接；捷變頻主機2由小信號處理單元5、時 鐘發(fā)生單元6、CPU控制單元7、GSM MODEM單元8、電源轉換單元9、以及電源10所組成，其 中小信號處理單元5和時鐘發(fā)生單元6按照四個信號一一對應相連接，CPU控制單元7分 別和小信號處理單元5、時鐘發(fā)生單元6、GSM MODEM單元8相連接。用于功率放大的數字 電視功率放大器3通過同軸電纜線與捷變頻主機2輸出端相連接；用于發(fā)射數字電視信號 的重發(fā)天線4通過同軸電纜線與數字電視功率放大器3輸出端相連接。施主天線1接收到信號后送入捷變頻主機2內的低噪聲放大器11，信號放大后進 入數控衰減器A12，用信號放大器A13再次放大，再次進入數控衰減器B14對信號電平進行 控制和調節(jié)，出來的信號接著經過信號放大器B15，接著經過第一混頻器16將頻率變換到 第一級中頻，用第一中頻放大器17補償信號的衰減后，用第一中頻濾波器18對第一級中 頻進行濾波，接著進行第二次混頻，通過第二混頻器19后得到第二級中頻，用第二中頻放 大器A20對信號衰減進行補償，然后用第二中頻濾波器21對第二級中頻進行濾波后，再次 用第二中頻放大器B22對信號衰減進行補償，接著送入第三混頻器23得到第三級中頻，經過第三中頻放大器24放大信號后，在第三中頻濾波器25中濾除不需要的信號成分，然后送 到第四混頻器26將頻率變換回最開始輸入信號的頻率，然后在輸出放大器A27進行信號 放大，送入自動增益控制衰減器28實現(xiàn)自動增益控制AGC，最后通過輸出放大器B29，將信 號放大到捷變頻主機的輸出要求，然后信號被送到數字電視功放3，信號被放大到發(fā)射要求 后，送到重發(fā)天線4將數字電視信號發(fā)射到需要被覆蓋的空間。(見圖1)其中所述的施主天線1主要接收來自主發(fā)射站的數字電視信號，天線的要求是必 須有一定的方向性、輸入駐波要小、防雷性能好，接收性能穩(wěn)定。重發(fā)天線4是將來自數字 電視功放的信號進行發(fā)射，重發(fā)天線4具有一定的方向性、輸出駐波小、防雷性能好，另外 還應具有高功率等級的要求，與施主天線1的后瓣要小，即重發(fā)天線4與施主天線1之間的 隔離度要大。所述的捷變頻主機2(如圖1)由小信號處理單元5、時鐘發(fā)生單元6、CPU控制單 元7、GSM MODEM單元8、電源轉換單元9、以及電源10所組成。其中小信號處理單元5主要 包括低噪放大器部分、中頻處理部分、輸出放大部分和控制部分構成；而時鐘發(fā)生單元6主 要包括振信號LOl和L04發(fā)生器部分、振信號L02和L03發(fā)生器部分和控制部分構成。所述的小信號處理單元5的低噪放大器部分(如圖3)中，IUl將輸入信號進行最 初一級的放大，1C1UC2和ILl對輸入進行匹配，1R2UR3等期間實現(xiàn)了低噪放故障告警的 功能；1L4、1L5、1L6、1L7、1L8、1C7、1C8、1C9、1C10、ICll 實現(xiàn)了一個 UHF 頻段的濾波器，可以 初步濾掉UHF頻段以外的干擾信號；1R5、1R6、1R7、1R8、1R9構成了一個功率分配器，主路信 號將繼續(xù)進行處理，從路信號則被送到1U2進行輸入功率檢測，從而實現(xiàn)了輸入功率檢測、 輸入欠功率告警、輸入功率過功率告警等功能；1U3和m5對信號的衰減會隨著輸入信號的 大小做相應的變化，使得射頻鏈路上的信號電平保持相對的恒定，另外，溫度增益補償和頻 率增益補償也在這里實現(xiàn)；1U4和1U6則對信號進行放大。所述的小信號處理單元5的中頻處理部分(如圖4)中，從低噪聲放大器部分過來 的信號經過2U1后，將被變換到第一級中頻；2U2對信號進行放大，2F1是在第一級中頻上 的濾波器，將濾除無用的雜散信號；2U3繼續(xù)將信號頻率變換到第二極中頻，2L1、2L2、2L3、 2C10、2C11構成了一個第二級中頻上的一個低通濾波器，初步濾除高頻部分的無用信號； 2U4和邪5對信號進行放大；2F2是一個聲表濾波器，能將所需要頻道以外的無用信號濾除； 然后2TO將信號頻率變換到第三極中頻；2F3和2F4是在該頻率上的帶通濾波器，濾除混頻 產生的雜散信號；2U7則對信號進行放大；2U8則第四次對信號進行混頻，使得數字電視信 號回到最原始輸入的信號的頻率上。所述的小信號處理單元5的輸出放大部分(如圖5)中，3L1、3L2、3L3、3C1、3C2構 成了一個低通濾波器，將各個諧波和雜散濾除；3U1和3U3提供足夠的增益，將信號放大到 捷變頻主機的信號輸出要求；3U2能對信號進行可控衰減，和3Q1、3TO、3U4 —起構成了輸出 功率檢測，輸出功率設置，和自動增益控制，使得輸出信號始終恒定在設定的輸出電平上； 3U8實現(xiàn)了電流的檢測和監(jiān)控；3U9控制著射頻電路的電源，實現(xiàn)了射頻的開和關。所述的小信號處理單元5的控制部分(如圖6)中4U6是實現(xiàn)各個邏輯功能的MCU ； 4U5是RS485信號轉換，使得模塊和外界進行通信連接，實現(xiàn)各個參數的查詢、設置和告警 的上報；4U9為溫度檢測芯片，為溫度增益補償提供可靠的溫度環(huán)境參數；4U10是EEPR0M， 用于保持各個參數的設置；4U8是一個數模轉換器，將MCU用于控制輸出功率的數字信號轉換為模擬信號，為輸出功率提供一個參考電平。所述的時鐘發(fā)生單元6的本振信號LOl和L04發(fā)生器32部分(如圖7)中，2X1提 供一個穩(wěn)定的時鐘信號參考源；2U1為一個鎖相環(huán)芯片；2U2以及它周邊的一些元器件構成 了一個環(huán)路濾波器，將鎖相環(huán)芯片輸出的脈沖信號變換成一個直流信號；2VC01為壓控振 蕩器，在穩(wěn)定的參考電壓下，產生一個穩(wěn)定本振信號源；2U3將信號進行放大；2R17、2R18、 2R19將信號分兩路，一路反饋給鎖相環(huán)芯片，另一路再次被2R26、2R27、2R28分成兩路，分 別經過2U4和2TO的放大后輸出。時鐘發(fā)生單元的本振信號L02和L03發(fā)生器33的電路圖(如圖8)中，3X1提供一 個穩(wěn)定的時鐘信號參考源；3U1為一個鎖相環(huán)芯片；3C14、3R8、3C15、3R9、3C16構成了一個 環(huán)路濾波器，將鎖相環(huán)芯片輸出的脈沖信號變換成一個直流信號；3VC01為壓控振蕩器，在 穩(wěn)定的參考電壓下，產生一個穩(wěn)定本振信號源；3U2將信號進行放大；3R14、3R15、3R16將信 號分兩路，一路反饋給鎖相環(huán)芯片，另一路再次被3R23、3R24、3R25分成兩路，分別經過3U3 和3U4的放大后輸出。所述的時鐘發(fā)生單元6的控制部分(如圖9)中1U4是實現(xiàn)各個邏輯功能的MCU ； IUl是RS485信號轉換，使得模塊和外界進行通信連接，實現(xiàn)各個參數的查詢、設置和告警 的上報；1U2為溫度檢測芯片，為溫度頻率補償提供可靠的溫度環(huán)境參數；1U3是EEPR0M，用 于保持各個參數的設置；1U8實現(xiàn)了電流的檢測和監(jiān)控。上述功能的實現(xiàn)均可以通過CPU控制單元7來實現(xiàn)。采用ARM作為主控MCU;外 擴SRAM，保證了設備可以嵌入實時操作系統(tǒng)，可以保存大量數據；外擴串行EER0M，專門用 于系統(tǒng)的在應用升級(IAP)；外擴串口擴展芯片，可以方便的實現(xiàn)多種通信方式；選用GPRS 模塊8，可以使用sms和gprs等多種通信方式實現(xiàn)設備的實時監(jiān)控和報警；具有電源主備 切換，可以實現(xiàn)掉電報警等功能；軟件部分內嵌實時操作系統(tǒng)，保證設備運行的穩(wěn)定、可 靠；具有應用升級(IAP)功能，保證由于網絡等的改變需要升級系統(tǒng)，可以遠程無人職守的 方式升級；網管協(xié)議為聯(lián)通網絡管理協(xié)議；軟件設計采用模塊化設計，每個模塊都通過單 獨測試，保證了設備運行的穩(wěn)定、可靠。可以理解的是，對本領域技術人員來說，對本實用新型的技術方案及實用新型構 思加以等同替換或改變都應屬于本實用新型所附的權利要求的保護范圍。
權利要求一種用于數字電視同頻轉發(fā)的捷變頻系統(tǒng)，其特征是包括施主天線(1)、捷變頻主機(2)、數字電視功率放大器(3)和重發(fā)天線(4)，用于接收來自主發(fā)射站的數字電視信號的施主天線(1)通過同軸電纜線與捷變頻主機(2)輸入端相連接；捷變頻主機(2)由小信號處理單元(5)、時鐘發(fā)生單元(6)、CPU控制單元(7)、GSM MODEM單元(8)、電源轉換單元(9)以及電源(10)所組成，其中小信號處理單元(5)和時鐘發(fā)生單元(6)按照四個信號一一對應相連接，CPU控制單元(7)分別和小信號處理單元(5)、時鐘發(fā)生單元(6)、GSM MODEM單元(8)相連接；用于功率放大的數字電視功率放大器(3)通過同軸電纜線與捷變頻主機(2)輸出端相連接；用于發(fā)射數字電視信號的重發(fā)天線(4)通過同軸電纜線與數字電視功率放大器(3)輸出端相連接。
2.根據權利要求1所述的用于數字電視同頻轉發(fā)的捷變頻系統(tǒng)，其特征是所述的小 信號處理單元(5)包括低噪放大器部分、中頻處理部分、輸出放大部分和控制部分；時鐘發(fā) 生單元(6)包括本振信號LOl和L04發(fā)生器(32)、本振信號L02和L03發(fā)生器(33)和控制 部分。
3.根據權利要求1或2所述的用于數字電視同頻轉發(fā)的捷變頻系統(tǒng)，其特征是施主 天線(1)接收到信號后送入捷變頻主機(2)內的低噪聲放大器(11)，信號放大后進入數控 衰減器A (12)，用信號放大器A (13)再次放大，再次進入數控衰減器B (14)對信號電平進行 控制和調節(jié)，出來的信號接著經過信號放大器B (15)，接著經過第一混頻器(16)將頻率變 換到第一級中頻，用第一中頻放大器(17)補償信號的衰減后，用第一中頻濾波器(18)對第 一級中頻進行濾波，接著進行第二次混頻，通過第二混頻器(19)后得到第二級中頻，用第 二中頻放大器A(20)對信號衰減進行補償，然后用第二中頻濾波器(21)對第二級中頻進行 濾波后，再次用第二中頻放大器B (22)對信號衰減進行補償，接著送入第三混頻器(23)得 到第三級中頻，經過第三中頻放大器(24)放大信號后，在第三中頻濾波器(25)中濾除不需 要的信號成分，然后送到第四混頻器(26)將頻率變換回最開始輸入信號的頻率，然后在輸 出放大器A(27)進行信號放大，送入自動增益控制衰減器(28)用于自動增益控制AGC，最后 通過輸出放大器B (29)，將信號放大到捷變頻主機的輸出要求，然后信號被送到數字電視功 率放大器(3)，信號被放大到發(fā)射要求后，送到重發(fā)天線(4)。
專利摘要本實用新型是一種用于數字電視同頻轉發(fā)的捷變頻系統(tǒng)，主要包括施主天線、捷變頻主機、數字電視功率放大器和重發(fā)天線，其中用于接收來自主發(fā)射站的數字電視信號的施主天線通過同軸電纜線與捷變頻主機輸入端相連接；捷變頻主機由小信號處理單元、時鐘發(fā)生單元、CPU控制單元、GSM MODEM單元、電源轉換單元、以及電源所組成，其中小信號處理單元和時鐘發(fā)生單元按照四個信號一一對應相連接，CPU控制單元分別和小信號處理單元、時鐘發(fā)生單元、GSM MODEM單元相連接。本實用新型有益的效果使用性能良好，能保證數字電視信號的質量及盲區(qū)的信號覆蓋，使得數字電視信號不斷向前延伸；具有捷變頻功能，工程上使用了更易安裝的結構，使得安裝更方便。
文檔編號H04N7/00GK201629801SQ20092029220
公開日2010年11月10日 申請日期2009年12月8日 優(yōu)先權日2009年12月8日
發(fā)明者杜熠竣 申請人:三維通信股份有限公司