一种连接LNB的开关合路模块及合路系统的制作方法

本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种连接lnb的开关合路模块及合路系统。

背景技术

随着信息技术的发展，直播电视卫星高频头lnb(lownoiseblock，高频头)在农村区域得到极大的推广，但由于市场山寨机、黑盒子越来越多，甚至更有国家招标的盒子被拿到城市使用，冲击当地有线数字机顶盒的市场，给市场和管理造成混乱。因而广电总局推出了具有接受gnss信号的直播电视卫星高频头的产品，其最终目的是向广电户户通用户提供满足其技术需求的、稳定的、高质量、低成本的产品，给客户提供满意产品和服务。

带定位功能的lnb模块的作用是：不仅能够接收ku波段的直播卫星电视信号，通过对其进行放大、合路、滤波、下变频以及中频放大等信号处理，然后输出直播卫星电视信号的中频信号950mhz～1450mhz；而且能够同时接收全球导航卫星系统gnss信号，并将接收到的gnss信号进行滤波、放大；最后，将直播电视卫星中频信号和gnss信号合路后送到卫星接收机或机顶盒解调。

为了防止直播电视卫星信号受到带内信号干扰，可选择的gnss信号可以为北斗卫星导航信号中心频率为1561.098mhz的b1频段信号，或者gps卫星信号中心频率为1575.42mhz的l1频段信号或者glonass信号频段范围为1602mhz+0.5625mhz*k的l1频段信号等，其中k＝1～24。

现有带定位功能的lnb模块可以通过一根同轴电缆线将直播电视卫星中频信号和gnss信号合路后送到卫星接收机或机顶盒解调。而由于北斗系统的信号接收灵敏度要求很高，一般需要将北斗接收系统置于室外，这和原有的gprs定位方式在安装方面有较大区别。现有技术中新一代的北斗直播星接收系统室外单元，可以将直播卫星电视接收电路(lnb电路)和北斗rnss接收电路在lnb结构中进行合路，经过同一根射频电缆馈入到卫星接收机(机顶盒)。lnb电路的作用是接收直播卫星电视信号，并进行ku波段滤波、放大及下变频处理后，输出直播卫星电视信号的中频信号(950mhz～1450mhz)；北斗rnss接收电路的作用是接收l频段的北斗卫星导航信号(1550mhz～1620mhz)，并将接收到的微弱信号进行滤波、放大。

直接在lnb结构中对lnb电路和gnss电路进行合路，这种方式需要重新对直播电视接收系统的室外单元进行改造，原有的lnb高频头就不能使用，对其在现有户户通市场中的推广带来一定的难度；很多终端用户不一定愿为此买单。本发明在不改变现有室外单元的情况下，将使用最低的成本解决lnb电路和gnss电路的合路问题。将lnb电路和gnss电路进行合路，将改变现有lnb结构，产品的生产成本增加明显；将lnb电路和gnss电路在同一个lnb结构中进行合路，电路之间的隔离度设计难度大，需要性能更好的滤波器，调试难度也大；将lnb电路和gnss电路进行合路，在产品推广时，要求终端用户使用新的lnb高频头，终端用户需要掏额外费用，市场推广难度大。

技术实现要素：

本发明的目的在于，针对上述的问题，提供一种连接lnb的开关合路模块及合路系统，在不改变现有室外单元lnb的情况下，使用开关合路模块解决lnb电路和gnss电路合路问题，使得终端用户能够使用更低成本完成直播卫星系统户外单元的升级。

为了实现本发明的目的，本发明提供一种连接lnb的开关合路模块，所述合路模块包括：gnss接收电路、射频开关模块和射频合路单元，所述gnss接收电路与射频合路单元连接，所述射频开关模块与射频合路单元连接，所述射频开关模块可连接一路或多路lnb，所述射频开关模块可控制着一路或多路lnb中的其中一路lnb向射频合路单元输入直播卫星电视信号。

所述gnss接收电路为北斗rnss接收电路，所述北斗rnss接收电路包括：北斗接收天线、北斗放大及滤波单元，所述北斗接收天线连接北斗放大及滤波单元；或者所述gnss接收电路为gps接收电路；或者所述gnss接收电路为glonass接收电路；或者所述gnss接收电路为galileo接收电路。

所述射频开关模块还包括射频低通滤波器，所述射频低通滤波器串联在所述射频开关的输出端与射频合路单元之间。

还包括控制信号单元，所述控制信号单元与所述射频开关模块连接。

所述射频合路单元基于射频传输电缆将合路信号馈入到电视接收设备。

还包括电源处理单元，所述电源处理单元对合路模块进行供电。

所述电源处理单元包括位于射频开关处的隔直电容和扼流电感，以及位于射频合路单元输出处的隔直电容和扼流电感，以及dc-dc电路或者ldo电路。

所述射频开关模块包括：射频开关和连接在射频开关上多路传输电缆接口或者射频转接头，所述多路传输电缆接口或者射频转接头中的每一路传输电缆接口或者射频转接头可接入lnb；所述射频开关的输出端连接着射频合路单元。

相应的，本发明还提供了一种lnb的合路系统，包括如权利要求1至8中任一项所述的连接lnb的开关合路模块，以及与所述连接lnb的开关合路模块相连接的lnb，所述lnb与所述连接lnb的开关合路模块上的所述射频开关模块连接。

所述电视接收设备基于传输电缆连接着所述连接lnb的开关合路模块。

与现有的技术相比，本发明的有益效果是：在不改变室外单元lnb的情况下，使用连接lnb的开关合路模块可以解决lnb电路和gnss电路合路，通过一个开关合路模块，可以实现卫星信号和gnss信号合路输出到接收机端，不需要对lnb的升级改造，仅需要通过开关合路模块实现，减少了升级成本，且整个升级改造安装简单。通过合路模块减少了直接带定位功能的lnb模块上合路设计需要，由于开关合路模块与lnb模块的分离，可以减少这种带定位功能的lnb模块的设计难度，以及相关信号间兼容性，电路布局合理性，测试的复杂度等等。同时直接满足现有已经布局下的lnb市场，不需要更换整个lnb模块，原有的lnb继续使用，减少终端用户成本，具有良好的市场推广效率。

在lnb与开关合路模块之间采用射频电缆等模式传输，可以由开关合路模块直接供电到lnb上，不需要采用额外的电源供给。在开关合路模块与接收机间采用射频传输电缆可以直接将接收机或者机顶盒处的电源供给到合路模块来供电，还可以实现馈电到lnb上，电源处理单元采用扼流电感可以防止高频信号串扰到电流上，电源处理单元采用隔直电容可以防止直流烧毁合路模块中的相关电路。

这种开关合路模块可以满足多路lnb的接入，即一个开关合路模块可以接入一个以上的lnb，保障了多lnb接入的可能性，其可以实现一个以上的lnb中的一路lnb信号的输入，整个控制过程基于信号或者相关方式实现，保障了多路lnb控制，还增强了对双星系统或者多星系统的支持。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明实施例中的连接lnb的开关合路模块结构示意图；

图2是本发明实施例中的带北斗定位的开关合路系统结构示意图；

图3是本发明实施例中的带北斗定位的开关合路模块结构示意图；

图4是是本发明实施例中的带北斗定位的开关合路模块中电源模块结构示意图；

图5是本发明实施例中的控制信号单元原理结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

图1示出了可连接多lnb的开关合路模块结构示意图，图2示出了可连接多lnb的开关合路系统结构示意图，即本发明中的开关合路模块中设有一个可连接一路或者多路lnb的射频开关模块，包括：射频开关模块、gnss模块和射频合路单元。该射频开关模块可以与一路或者多路lnb连接，即一个射频开关模块可以连接一个以上的lnb，比如可供一个lnb接入射频开关模块，或者两个lnb接入射频开关模块，或者三个lnb接入射频开关模块，或者四个lnb接入射频开关模块等等，从而支持双星系统或者多星系统下的直播卫星电视接收模式。

射频开关模块上设有射频开关和连接在射频开关上多路传输电缆接口或者射频转接头，每一路传输电缆接口或者射频转接头都可以接入一路lnb，射频开关的输出端连接着射频合路单元，为了实现较好的合路输出效果，一般会设置一个射频低通滤波器，该射频低通滤波器完成对lnb输出的中频信号滤波，使之不能影响gnss电路信号工作，该射频低通滤波器串联在射频开关的输出端和射频合路单元上。

需要说明的是，gnss接收电路与射频合路单元间的连接，一般由电路线或者信号线等方式连接，射频开关模块与射频合路单元间的连接，一般由电路线或者信号线等方式连接，根据具体实施情况中各模块间的交互功能决定，而gnss接收电路可以为北斗接收电路、也可以是gps接收电路、也可以是glonass接收电路、也可以是galileo接收电路等各种gnss系统所覆盖的接收电路。该gnss接收电路一般实现了gnss信号的接收，在将gnss信号输入到射频合路单元，由射频合路单元完成合路输出到接收机或者机顶盒上。需要说明的是，该射频开关模块一般包括射频低通滤波器，以及连接在射频低通滤波器上的传输电缆接口或者射频转接头，该传输电缆接口用于通过传输电缆连接着lnb，该射频转接头用于通过射频电缆连接着lnb。通过射频开关模块可以实现lnb模块的连接，在将lnb模块接入到合路模块上后，lnb模块接收的卫星电视信号可由射频合路单元完成合路输出到接收机或者机顶盒上。

相应的，图2示出了带北斗定位的开关合路系统结构示意图，具体的包括：lnb高频头1、lnb高频头2、带北斗定位的开关模块和机顶盒等，其中：

带北斗定位的开关模块即一种可连接多路lnb的合路模块，该合路模块可以连接两个或者以上的lnb，该合路模块包括一个多接入lnb的射频开关、gnss接收电路和射频合路单元等，带北斗定位的开关模块通过传输电缆1或者射频转接头连接着lnb高频头1，通过传输电缆2或者射频转接头连接着lnb高频头2，通过传输线缆3连接着机顶盒。

相应的，这里gnss接收电路以北斗gnss接收电路为例进行说明，其他gnss接收电路同样适于本实施例情形，图3示出了带北斗定位的开关合路模块结构示意图，即一个带北斗定位的合路模块，主要包括北斗接收天线、北斗放大及滤波单元、射频低通滤波器、射频合路单元、射频开关、0khz/22khz控制信号单元以及电源处理单元；

射频低通滤波器主要完成对lnb输出的中频信号滤波，使之不能影响北斗电路信号的工作，要求其对(1550mhz～1620mhz)频段的带外抑制比达到38dbc以上；

北斗接收天线主要完成对1550mhz～1620mhz频段的北斗信号的接收；

北斗放大及滤波单元主要完成对北斗信号的滤波及放大；

射频合路单元完成lnb卫星电视信号和北斗信号的合路；使之能够在一根射频传输电缆上传输；最后馈入到机顶盒；

0khz/22khz控制信号单元将来自机顶盒的0khz/22khz控制信号进行放大、整形后送到射频开关；

射频开关根据控制信号单元送过来的是0khz信号还是22khz信号，决定与lnb高频头1或者lnb高频头2的其中一个建立连接；

电源处理单元将将来自机顶盒的直流电源经过dc-dc电路或者ldo电路给合路模块进行供电，并将来自机顶盒的电源馈入到lnb电路。

带北斗定位的开关合路模块串联在原有的lnb高频头和机顶盒之间，该lnb高频头可以是多个，该开关模块完成北斗信号的前端放大及滤波，输出用于定位的北斗gnss信号，完成lnb输出的中频信号(950mhz～1450mhz)和北斗gnss信号(1550mhz～1620mhz)之间的合路，对lnb输出的中频信号(950mhz～1450mhz)的低通滤波，使之无法干扰北斗gnss信号。其明显的支持双星系统，用0khz信号或者22khz信号控制开关模块分别与两个高频头连接，0khz信号或者22khz信号来自于机顶盒，与lnb之间的连接可采用射频传输电缆，也可以采用射频转接头，与机顶盒之间的连接采用射频传输电缆。

信号控制单元与射频开关模块连接，其主要是完成对射频开关模块中的射频开关的信号控制功能，该信号控制单元可以是由0khz/22khz控制信号来完成，也可以是具体设置合路模块上的物理按键来完成，比如针对多路lnb接入情况下，可以将第一物理按键对应于第一lnb，第二物理按键对应于第二lnb，第三物理按键对应于第三lnb，在配置lnb安装完成之后，可以通过这些物理按键来接通lnb与合路模块间的信号通路。这里通过开关功能和信号控制单元的配合可以实现一路lnb与合路器上的gnss信号合路输出到接收机或者机顶盒上。

需要说明的是，该合路模块还设置有电源处理单元，所述电源处理单元对合路模块进行供电，该电源处理单元的供电模式可以有多种，可以直接由外部电源供电，也可以基于合路模块相连接的接收机或者机顶盒的馈电输入模式。采用外部电源供电，比如针对电源处理单元设计出相应的电源输入接口，通过电源线连接相应的电源处等来完成。采用接收机或者机顶盒的馈电输入模式时，可以在合路模块与接收机或者机顶盒间采用射频传输电缆的模式，即射频合路单元可以基于射频传输电缆将合路信号馈入到电视接收设备，而电源处理单元可以将来自机顶盒或者接收机的直流电源对合路模块供电，甚至在lnb模块与合路模块间采用射频传输电缆时，也可以将电源馈入到lnb电路，这种馈电输入的模式，减少了合路模块直接电源供给的电路设计，也可以满足到lnb电路的电源供给需求。

需要说明的是，这种电源处理单元电路还需要在位于射频开关模块处设置相应的隔直电容和扼流电感，以及在位于射频合路单元输出处设置相应的隔直电容和扼流电感，其采用dc-dc电路或者ldo电路来完成对整个合路模块的供电，电源处理单元采用扼流电感可以防止高频信号串扰到电流上，电源处理单元采用隔直电容可以防止直流烧毁合路模块中的相关电路。

针对以上所实现的合路模块，整个lnb的合路系统，可以包括合路模块、以及与合路模块相连接的lnb，该lnb与合路模块上的射频开关模块连接着，通过这种结构设计，将lnb接入到合路模块上，即可实现直播卫星电视信号和gnss信号的合路输出到相关接收设备上。比如卫星接收机、电视接收设备(机顶盒)等等，该电视接收设备可以基于传输电缆连接着合路模块。

相应的，图4示出了带北斗定位的开关合路模块中电源模块结构示意图，包括隔直电容、扼流电感、dc-dc或者ldo等，其中：扼流电感的作用是通直流，隔交流，防止高频信号串扰到电源上；隔直电容的作用是通交流、隔直流，防止直流电源烧毁模块电路，其在合路模块电路和开关模块电路间两端采用隔直电容。

相应的，图5示出了控制信号单元原理结构示意图，通过传输电缆3获取到0khz/22khz控制信号以后，经过放大、整形等处理，基于控制信号完成对射频开关的开关控制等动作。

以上图1至图5示出了基于开关实现多路lnb接入合路器模块的整体发明思路，其可以覆盖gnss系统各种接收电路中，通过开关实现了多路中的一路与gnss信号合路输出到机顶盒或者接收机，不仅仅实现了在不改变室外单元lnb的情况下，使用合路模块实现卫星信号和gnss信号合路输出，减少升级成本，还增强了对双星系统或者多星系统的支持。

综上，在不改变室外单元lnb的情况下，使用连接lnb的合路模块可以解决lnb电路和gnss电路合路，通过一个合路模块，可以实现卫星信号和gnss信号合路输出到接收机端，不需要对lnb的升级改造，仅需要通过合路模块实现，减少了升级成本，且整个升级改造安装简单。通过合路模块减少了直接带定位功能的lnb模块上合路设计需要，由于合路模块与lnb模块的分离，可以减少这种带定位功能的lnb模块的设计难度，以及相关信号间兼容性，电路布局合理性，测试的复杂度等等。同时直接满足现有已经布局下的lnb市场，不需要更换整个lnb模块，原有的lnb继续使用，减少终端用户成本，具有良好的市场推广效率。

在lnb与合路模块之间采用射频电缆等模式传输，可以由合路模块直接供电到lnb上，不需要采用额外的电源供给。在合路模块与接收机间采用射频传输电缆可以直接将接收机或者机顶盒处的电源供给到合路模块来供电，还可以实现馈电到lnb上，电源处理单元采用扼流电感可以防止高频信号串扰到电流上，电源处理单元采用隔直电容可以防止直流烧毁合路模块中的相关电路。

综上，本发明的有益效果是：在不改变室外单元lnb的情况下，使用连接lnb的开关合路模块可以解决lnb电路和gnss电路合路，通过一个开关合路模块，可以实现卫星信号和gnss信号合路输出到接收机端，不需要对lnb的升级改造，仅需要通过开关合路模块实现，减少了升级成本，且整个升级改造安装简单。通过合路模块减少了直接带定位功能的lnb模块上合路设计需要，由于开关合路模块与lnb模块的分离，可以减少这种带定位功能的lnb模块的设计难度，以及相关信号间兼容性，电路布局合理性，测试的复杂度等等。同时直接满足现有已经布局下的lnb市场，不需要更换整个lnb模块，原有的lnb继续使用，减少终端用户成本，具有良好的市场推广效率。

在lnb与开关合路模块之间采用射频电缆等模式传输，可以由开关合路模块直接供电到lnb上，不需要采用额外的电源供给。在开关合路模块与接收机间采用射频传输电缆可以直接将接收机或者机顶盒处的电源供给到合路模块来供电，还可以实现馈电到lnb上，电源处理单元采用扼流电感可以防止高频信号串扰到电流上，电源处理单元采用隔直电容可以防止直流烧毁合路模块中的相关电路。

这种开关合路模块可以满足多路lnb的接入，即一个开关合路模块可以接入一个以上的lnb，保障了多lnb接入的可能性，其可以实现一个以上的lnb中的一路lnb信号的输入，整个控制过程基于信号或者相关方式实现，保障了多路lnb控制。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器(rom，readonlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁盘或光盘等。

以上对本发明实施例所提供的连接lnb的开关合路模块及合路系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。