专利名称：一种通过同轴电缆控制天线转动的系统及其控制方法
技术领域：
本发明涉及用于接收无线信号的天线控制领域，更具体的是一种通过同轴电缆控制天线转动的系统及其控制方法。
背景技术：
目前随着经济的发展，人民生活水平的不断提高，人们更喜欢便捷，智能的一种生活模式。传统的电视天线直接固定安装在室外，只能通过人工调整天线的接收方向，操作起来十分麻烦，而且高空作业也有一定的危险性。为此部分厂家也设计了一种控制旋转天线， 采用交流电机，虽然能够控制天线的转动，但是只能随机转动天线的方向，不能实现按照操纵者意愿实现天线左转动或右转动，不方便使用。另外现有的许多天线已经采用传统的连接方式，为改变成为可旋转的控制方式， 需要对其进行改造。改造需要考虑两方面的问题，一方面是在不增加太多硬件成本的前提下进行结构的改进，另一方面在对现有结构不进行太大变动的情况下进行改进。只有符合这两个条件才能将改进结构大范围的推广，并得市场的欢迎。但目前的旋转天线的改进方案很多都不符合上述条件，需要对现有结构进行复杂的改动，不符合市场的需求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中的缺陷，为了使电视天线的使用更加方便，接收信号更加有效，设计一款通过同轴电缆控制天线转动的系统及其控制方法。这个系统能够依照操纵者的意愿转动天线的方向，并且便于现有非旋转天线系统的改进。本发明通过以下技术方案实现上述目的。本发明设计了一种通过同轴电缆控制天线转动的系统，包括天线和接收设备，天线通过同轴电缆将接收的信号传送至接收设备，其改良之处在于还包括用于驱动天线正向或反向转动的驱动装置；用于控制天线正向或反向转动的控制装置；用于产生驱动信号的信号发生装置；所述信号发生装置产生的一个高电平或低电平的交流驱动信号通过同轴电缆传送至控制装置，控制装置将交流驱动信号转变成直流驱动信号，判断直流驱动信号电平的高或低，输出正向或反向流动的直流驱动信号，使驱动装置带动天线正转或反转。具体的控制方法包括以下步骤Si.信号发生装置根据所需驱动天线转动的方向产生一个高电平或低电平的交流驱动信号；S2.将所述高电平或低电平的交流驱动信号加载在所述同轴电缆上传送至控制装置；S3.控制装置过滤交流驱动信号中的其他直流信号，并将所述的交流驱动信号进行整流形成直流驱动电源；
S4.控制装置根据转变成直流驱动电源的电平高或低，控制直流驱动电源正向流动或反向流动；S5.直流驱动电源正向流动或反向流动驱动驱动装置带动接收天线正转或反转。现有的天线旋转采用交流控制信号随机转向的问题，由于采用交流信号驱动，天线的转动方向是根据信号的初始相位决定，虽能够实现天线转动，但无法控制天线的转动方向。这样就导致在调节接收信号的时候，一旦错过最佳信号接收区，通过这种控制方式很难将天线微调回来，给信号调节带来极大麻烦。本发明将通过电平的高低来确定天线的转动方向，能够很好实现对天线的正反方向转动控制，能够达到对天线转动角度进行微调的目的，大大方便了信号的调节。另外本发明采用天线原有用于传送接收信号的同轴电缆进行传送控制信号，无需另外进行信号线的布线，只需在室内安装一个信号发生装置，在室外天线处安装驱动装置和控制装置即可，合理的利用了现有系统的构件，大大简化对现有天线系统的改进的复杂性。上述的控制装置具体包括用于隔离交流驱动信号中直流干扰的直流隔离装置；用于将交流驱动信号转变成直流驱动信号的整流装置；用于根据直流驱动信号电平的高或低，控制直流驱动信号输出方向的电压控制装置；交流驱动信号经直流隔离装置过滤后，再经过整流装置变成直流驱动信号，通过电压控制装置控制直流驱动信号正向或反向流动，驱动驱动装置正转或反转。所述系统还包括信号放大器和信号分离装置，所述天线接收的信号经过信号放大器后传送至接收设备，所述信号发生装置选择性的产生一个放大器驱动信号通过同轴电缆传送至信号放大器，选择性的启动信号放大器。上述系统至少包括天线、信号放大器、信号分离装置、接收设备、信号发生装置、 直流隔离装置、整流装置、电压控制装置、驱动装置和同轴电缆这些构件。这些构件在工作原理上形成两个信道所述天线、信号放大器、信号分离装置和接收设备依次通过同轴电缆连接形成信号接收信道；所述信号发生装置、信号分离装置、直流隔离装置、整流装置和电压控制装置依次通过上述同轴电缆连接形成转动控制信道，电压控制装置与直流电压机连接形成驱动旁路。上述两个信道独立工作，不会相互干扰。上述方法控制所述通过同轴电缆控制天线转动的系统处于以下四种可选工作模式Ml.无控制信号状态，信号发生装置不提供信号，天线接收的信号不进行放大，天线不转动，信号从天线通过同轴电缆传送到接收设备；M2.直流控制状态，信号发生装置提供直流电压Vdc，直流电压Vdc通过同轴电缆传输到信号放大器进行供电，天线接收信号通过信号放大器放大后，通过同轴电缆传回信号分离器，然后传送到接收设备上；M3.反转控制状态，信号发生装置提供低压的交流电压Vacl，交流电压Vacl通过同轴电缆传送到信号放大器的整流电路，为信号放大器进行供电，同时交流电压Vacl经过直流过滤和整流后，形成低压、反向流动的直流电压Vdcl，驱动驱动装置带动天线反向转动；
M4.正转控制状态，信号发生装置提供高压的交流电压Vac2，交流电压Vac2通过同轴电缆传送到信号放大器的整流电路，为信号放大器进行供电，同时交流电压Vac2经过直流过滤和整流后，形成高压、正向流动的直流电压Vdc2，驱动驱动装置带动天线正向转动。所述工作状态M3或M4与M2可以同步进行，M2或M3或M4不能与Ml同步进行， M3不能与M4同步进行。本发明为了避免天线一直向一个方向旋转有可能搅断线，在系统中还加入了两个开关，一旦左转或者右转到底对应的开关就会断开，于是，没有电压供驱动装置旋转，此时就只有反方向旋转才能驱动天线转动，使整个系统正常工作。本发明主要应用于电视户外接收天线领域，所述天线为电视室外天线，所述接收设备为电视机。所述信号发生装置可以选用电源控制分配器，用于产生高电平和低电平的交流驱动信号以及直流驱动信号。所述驱动装置可以选用直流电压机，结构简单，且通过控制电流的正反向流动就可以控制电机的正向或反向转动，实现十分方便。本发明的室外天线具备了高频信号与工作电压共用一条同轴电缆；具备了天线侧的接收信号放大能力；具备了自动控制天线的转动方向，实现按照操纵者的意愿旋转天线的接收方向。突破了传统旋转天线在交流电机作用下部分方向、随机转动的缺陷。
图1为本发明实施例的系统模块示意图；图2为本发明实施例的结构改进示意图；图3为本发明实施例的第一种工作状态的原理图；图4为本发明实施例的第二种工作状态的原理图；图5为本发明实施例的第三种工作状态的原理图；图6为本发明实施例的第四种工作状态的原理图。
具体实施例方式以下结合附图举例对本发明做进一步的说明。如图1所示的通过同轴电缆控制天线转动的系统，包括天线、信号放大器、信号分离装置、电视机、电源分配控制器、直流隔离装置、整流装置、电压控制装置、直流电压机和同轴电缆这些构件。这些构件在工作原理上形成两个信道所述天线、信号放大器、信号分离装置和电视机依次通过同轴电缆连接形成信号接收信道；所述电源分配控制器、信号分离装置、直流隔离装置、整流装置和电压控制装置依次通过上述同轴电缆连接形成转动控制信道，电压控制装置与直流电压机连接形成驱动旁路。上述两个信道均通过同一条同轴电缆进行传送信号，信道独立工作，不会相互干扰。上述系统如果是对现有的电视天线接收系统进行改进，实现的方式十分简单，如图2所示。只需在现有的同轴电缆的室内端安装上电源分配控制器，在同轴电缆的室外端安装上由直流隔离装置、整流装置和电压控制装置构成的控制装置，在天线底部安装上主要由直流电压机构成的驱动装置即可，控制装置电连接驱动装置形成驱动旁路。上述系统控制天线正向或方向转动的方法包括以下步骤
Si.电源分配控制器根据所需驱动天线转动的方向产生一个高电平或低电平的交流驱动信号；S2.将所述高电平或低电平的交流驱动信号加载在所述同轴电缆上传送至控制装置；S3.控制装置通过其直流隔离装置过滤交流驱动信号中的其他直流信号，并将所述的交流驱动信号通过其整流装置进行整流形成直流驱动电源；S4.控制装置的电压控制装置根据转变成直流驱动电源的电平高或低，控制直流驱动电源正向流动或反向流动；S5.直流驱动电源正向流动或反向流动驱动直流电压机带动接收天线正转或反转。上述系统可以包括以下四种工作状态如图3所示的不加电状态的工作状态，其工作原理是电源控制分配器不供电，信号放大器不具备信号放大功能，直流电压机不转动。电视信号从天线通过同轴电缆传送到电视机。如图4所示的直流状态，其工作原理是，系统加电后，电源控制分配器提供直流电压Vdc，通过同轴电缆传输到室外天线的信号放大器进行供电，天线接收电视信号通过放大后，通过同轴电缆传回室内的信号分离器，放大的电视信号传送到信号接收设备上。由于直流电压不通过直流隔离装置，直流电压机不能获得能量，天线不转动。如图5所示的反转状态，其工作原理是，操纵者控制反转开关，电源控制分配器提供低压的交流电压Vacl，比如16V，通过同轴电缆传送到信号放大器的整流电路(图中未示出)，为放大电路提供工作电压，实现电视信号接收的正常运作。由于传送到天线侧的是交流电，能够通过直流隔离器，经过整流后，形成直流电压Vdcl。由于传送过来的交流电压 Vacl比较低，整流后的直流电压Vdcl也比较低，通过电压控制装置的电压比较器触发直流电机电源开关，使电机的一端子与正极连接，另外一个端子与负极连接，实现直流电机的反转，从而带动天线反向转动。如图6所示的正转状态，其工作原理是，操纵者控制正转开关，电源控制分配器提供高的交流电压Vac2，比如20V，通过同轴电缆传送到信号放大器的整流电路(图中未示出)，为放大电路提供工作电压，实现电视信号接收的正常运作。由于传送到天线侧的是交流电，能够通过直流隔离器，经过整流后，形成直流电压Vdc2。由于传送过来的交流电压 Vac2比较高，整流后的直流电压Vdc2也比较高，通过电压控制装置的电压比较器触发直流电机电源开关，使电机的一端子与负极连接，另外一个端子与正极连接，实现直流电机的正转，从而带动天线正向转动。本实施例为了避免直流电机一直向一个方向旋转有可能搅断线，在直流电机轴上还加入了两个开关，一旦反转或者正转到底，对应的开关就会断开，于是，没有电压供与直流电机，此时就只有逆方向旋转才能驱动电机，使整个系统正常工作。
权利要求
1.一种通过同轴电缆控制天线转动的系统，包括天线和接收设备，天线通过同轴电缆将接收的信号传送至接收设备，其特征在于还包括用于驱动天线正向或反向转动的驱动装置；用于控制天线正向或反向转动的控制装置；用于产生驱动信号的信号发生装置；所述信号发生装置产生的一个高电平或低电平的交流驱动信号通过同轴电缆传送至控制装置，控制装置将交流驱动信号转变成直流驱动信号，判断直流驱动信号电平的高或低，输出正向或反向流动的直流驱动信号，使驱动装置带动天线正转或反转。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于所述控制装置包括用于隔离交流驱动信号中直流干扰的直流隔离装置；用于将交流驱动信号转变成直流驱动信号的整流装置；用于根据直流驱动信号电平的高或低，控制直流驱动信号输出方向的电压控制装置；交流驱动信号经直流隔离装置过滤后，再经过整流装置变成直流驱动信号，通过电压控制装置控制直流驱动信号正向或反向流动，驱动驱动装置正转或反转。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于所述系统还包括信号放大器，所述天线接收的信号经过信号放大器后传送至接收设备，所述信号发生装置选择性的产生一个放大器驱动信号通过同轴电缆传送至信号放大器，选择性的启动信号放大器。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于还包括接收设备和信号分离装置。
5.根据权利要求1至4任一项所述的系统，其特征在于所述系统包括天线、信号放大器、信号分离装置、接收设备、信号发生装置、直流隔离装置、整流装置、 电压控制装置、驱动装置和同轴电缆；所述天线、信号放大器、信号分离装置和接收设备依次通过同轴电缆连接形成信号接收信道；所述信号发生装置、信号分离装置、直流隔离装置、整流装置和电压控制装置依次通过上述同轴电缆连接形成转动控制信道，电压控制装置与直流电压机连接形成驱动旁路。
6.一种适用于权力要求1所述系统的控制方法，用于控制天线的正向或反向转动，其特征在于所述信号发生装置产生的一个高电平或低电平的交流驱动信号通过同轴电缆传送至控制装置，控制装置将交流驱动信号转变成直流驱动信号，判断直流驱动信号电平的高或低，输出正向或反向流动的直流驱动信号，使驱动装置带动天线正转或反转。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于所述方法具体包括以下步骤51.信号发生装置根据所需驱动天线转动的方向产生一个高电平或低电平的交流驱动信号；52.将所述高电平或低电平的交流驱动信号加载在所述同轴电缆上传送至控制装置；53.控制装置过滤交流驱动信号中的其他直流信号，并将所述的交流驱动信号进行整流形成直流驱动电源；54.控制装置根据转变成直流驱动电源的电平高或低，控制直流驱动电源正向流动或反向流动；55.直流驱动电源正向流动或反向流动驱动驱动装置带动接收天线正转或反转。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于所述系统还包括信号放大器，所述天线接收的信号经过信号放大器后传送至接收设备，所述信号发生装置选择性的产生一个放大器驱动信号通过同轴电缆传送至信号放大器，选择性的启动信号放大器。
9.根据权利要求6至8任一项所述的方法，其特征在于所述方法控制所述通过同轴电缆控制天线转动的系统处于以下四种可选工作模式Ml.无控制信号状态，信号发生装置不提供信号，天线接收的信号不进行放大，天线不转动，信号从天线通过同轴电缆传送到接收设备；M2.直流控制状态，信号发生装置提供直流电压Vdc，直流电压Vdc通过同轴电缆传输到信号放大器进行供电，天线接收信号通过信号放大器放大后，通过同轴电缆传回信号分离器，然后传送到接收设备上；M3.反转控制状态，信号发生装置提供低压的交流电压Vacl，交流电压Vacl通过同轴电缆传送到信号放大器的整流电路，为信号放大器进行供电，同时交流电压Vacl经过直流过滤和整流后，形成低压、反向流动的直流电压Vdcl，驱动驱动装置带动天线反向转动；M4.正转控制状态，信号发生装置提供高压的交流电压Vac2，交流电压Vac2通过同轴电缆传送到信号放大器的整流电路，为信号放大器进行供电，同时交流电压Vac2经过直流过滤和整流后，形成高压、正向流动的直流电压Vdc2，驱动驱动装置带动天线正向转动。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于所述工作状态M3或M4与M2可以同步进行，M2或M3或M4不能与Ml同步进行，M3不能与M4同步进行。
全文摘要
本发明涉及用于接收无线信号的天线控制领域，为了使电视天线的使用更加方便，接收信号更加有效，设计一款通过同轴电缆控制天线转动的系统及其控制方法。系统包括天线和接收设备，天线通过同轴电缆将接收的信号传送至接收设备，其改良之处在于还包括用于驱动天线正向或反向转动的驱动装置；用于控制天线正向或反向转动的控制装置；用于产生驱动信号的信号发生装置；所述信号发生装置产生的一个高电平或低电平的交流驱动信号通过同轴电缆传送至控制装置，控制装置将交流驱动信号转变成直流驱动信号，判断直流驱动信号电平的高或低，输出正向或反向流动的直流驱动信号，使驱动装置带动天线正转或反转。
文档编号H01Q3/02GK102570032SQ20111046053
公开日2012年7月11日 申请日期2011年12月31日 优先权日2011年12月31日
发明者李玉光, 杨瑞雄, 温木奇 申请人:杨瑞雄