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切换开关和功分器对多星多机接收的干扰》
发布日期:2010-01-25

卫星接收机电路何来双向之说,如果硬要说是“双向”,那应该是指卫星接收机在进行多星接收时,当采用0/22kHz开关、四切一等频率切换开关时,馈线里含有由接收支平衡机送出的22kHz脉冲信号和由LNB发回的中频信号。对于连接LNB和接收机的这一段馈线来讲,是“双向”,但这也不是严格意义上的“双向”概念。

在卫视接收切换方案中,严格意义上的“双向”概念是指采用DiSEqC2.0版本切换器件,具有双向控制功能,DiSEqC2.0版本和1.0版本的功能是一样的,不同的地方在于它是一个双向系统。系统里的设备在接到指令后作出回答,并让接收机知道指令是否被执行。接收机也可以通过这样的检测功能,知道系统里有什么设备存在,这才是真正的“双向”概念。

原文:第四,用高频二极管作隔离是为了减少传到接收机的中频损耗,因低频二极管对高频损耗太大。

实际上卫视切换开关采用的二极管是比高频二极管性能更高的微波二极管,常用的是飞利浦(PHILIPS)BAP50系列PIN二极管,之所以采用这种二极管并不是为了减少传到接收机的中频损耗,而是增加各个输出端口之间的隔离度。

大家知道,在高频信号电路中,普通二极管的PN结电容对信号的隔离影响很大,频率越高,PN结的容抗越小,高频信号越容易通过,因此普通二极管高频信号的隔离度很差。采用PIN二极管就能够降低这种影响。PIN二极管是一种变阻器件,又称等离子体二极管。一股是由PP-I-NN多层半导体构成。可以根据不同用途来控制I层的物理量和几何参数进行设计。PIN二极管处于正向时,由于P层和N层分别向I层注入空穴和电子,电子和空穴在I层中形成等离子体而处于低微波阻抗状态,当二极管处于反向时等效小电容,为高微波阻抗状态。

由于PIN二极管具有这种特性,因此广泛用于微波开关、电调衰碱、移相、微波调制以及其他特殊用途。这里将以13/18V/+0/22kHz组合开关(图1)为例予以介绍,其原理图如图2所示。

实际电路如图3所示,其中DD1为74HC138芯片,VD5~VD10为BAP50-30型PIN二极管,可以看出,每两个输出端口之间以及每一个输出端口和输入端口之间都是通过两个PIN二极管作隔离,以保证彼此之间的隔离度,确保切换信号不受干扰。

为改善隔离特性,在卫视切换开关中,均采用多只这样的二极管串联,其串联的等效电容更小,例如以佳讯GD-41A内部电路板为例如(图4),绘制的电路如图5所示。由于未采用成本较高的PIN二极管作隔离,因此无论是输入和输出之间,还是两个输出之间均采用两只A8贴片和一只1N4148共三只二极管串联,其串联的等效电容约为单只PH结电容的三分之一,可以小到不足以影响LNB传来的中频信号。实际上是在许多的0/22kHz开关、DiSEqC四切一开关采用多只二极管串联的目的就在于此,降低结电容的影响,增加各输出端口的隔离度。

原文:第三,为了高频头变频和放大后的中频卫星节目讯号(交流),通畅地到达接收机,在隔离二极管上还要并联一只电容,其他开关的有些隔离二极管也一样要并联电容。

第五,22kHz讯号,及加载在22kHz上的4切1控制数字讯号,也要顺利地通过,所以隔离二极管上要并联电容。

这是典型的以偏概全和想当然的观点,除了功分器有并联电容外,其他切换开关的隔离二极管上都没有并联电容,从上面的论述可知,二极管本身的PN结电容都避之不及的,何来在隔离二极管上再并联一只电容的说法,这岂不是自找麻烦。要知道功分器和切换开关的原理是完全不同的,一个是分流,允许通过,一个是断流,改道通过,不能类比。

在二机接收多星中有A组和B组二组控制讯号,而这二组控制讯号在线路上是时刻存在的,例如对二只4切1,它们不知道控制讯号是给我的还是给你的,那它们就一会儿执行A,一会儿执行B。结果一会能接收所需节目,一会儿就不能接收,大家肯定都碰到过,三台以上就更复杂了。若多星多机接收所设对应的端口相同,那么全收同一节目的就不会干扰,因为这时控制讯号种类是单一的。

例如百昌MS44D四进四出开关(如图6),是双13/18V双逻辑型组合开关,其特点是器件的输入端口有两组13V、18V,共四个输入端口。

配合两面天线和两只C波段双极性单本振双输出高频头,就可以实现四机双锅双星的方案,如图7所示。

在百昌MS44D中,每个输入端口只能选择输入水平或垂直的单一信号。若接收机设置0/22kHz为“开”、同时选V极化,则选择Sat B的13V端口输入信号;若接收机设置0/22kHz为“开”同时选H极化时,则选择Sat B的18V端口输入信号。反之选择Sat A的18V端口或13V端口信号;该器件的任一输出端均可选择任一输入端的信号,可以同时为四户人家提供相互间无影响的卫星信号。

使用这种切换开关时,首先在卫星接收机天线设置界面里,设置好所接收的卫星各个0/22kHz开关、4切1(或8切1)DiSEqC数码开关、多进多出13V/18V电压开关控制状态,保存后退出。使用时,每选择一颗卫星,接收机就会根据该颗卫星预存的状态,输出相应的二进制代码,这些二进制代码是调制在22kHz脉冲信号上输出的。通过内部模块的放大、整形电路处理后,再通过“看门狗”电路来判断脉冲是接收机发出的指令还是干扰脉冲。如果检测出某一段时间内脉冲少于规定的数量,则视为干扰脉冲,不予理睬。如果是接收机发出的指令,则依次进行帧、地址、命令、数据字节的检验,并在每个字节后进行奇偶校验;校验正确后,存入微控制嚣的静态随机存储(SRAM)中;最后再检验数据是否正确,如果检测结果是正确的,则根据其二进制代码切换到相应的端口上。

而在国内,像这种多路输入输出的高端组合中频开关几乎还是空白,各器材厂家还停留在低技术含量的、简单组合的中低端中频开关上。我们希望有关厂家尽快生产出这种专用于多机多星无干扰接收的复合开关,为大家带来福音。

 

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