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一种新型的九进八出卫星中频切换开关
日期:2007-10-11 10:18:05  阅读:    来源:罗宇屏

WS-4408九进八出卫星中频切换开关(题头图)具有使用方便、信号损耗低,切换信号迅速可靠的优点。开关体积为30cm×11cm×4cm,质量为0.72kg。
 目前常用的九进一出中频切换开关均由多种单体切换开关组合而成,其典型组合见图1,它需4个13V/18V切换开关、2个0/22kHz开关、1个二切一DiSEqC和1个SAT/TV混合器组合而成。该单路输出F接口达26个,若要组成九进八出就需上述各种单体切换开关64个,其F接口多达208个,这么多的F接口无论是对极化电源或卫星信号的损耗都是很大的,而每路信号输入前需八功分后供八路输出使用,而每路信号必须顺序流经13V/18V开关、0/22kHz开关、DiSEqC开关和混合器,这些开关对该路信号的损耗总合是较大的,故上述切换电路需每一路卫星信号要有较大的强度,才能应对八功分,各种开关,众多的F接口带来的信号损失。以上的组合体积也很大,约1m2面积才能完成64个开关的组合,这样的组合其可靠性很低。目前,国外已有将上述64个开关全部组合在一块印刷板上,制成一个整体的九进八出切换开关。体积大大缩小,具F接口由原来的208个减到17个(即9输入8输出),其F接口损耗大大减少,但其它的损耗总和仍不小。



   新型的WS-4408九进八出卫星中频切换开关原理方框图见图2,图中IN18V是外电源输入端子;它同时为8路卫星高频头提供V、H极化电源,也同时为8路中频输入放大器和ANT电视信号放大器供电。1路ANT电视信号经2级放大后由微带电路分配给REX1~REX8的输出接口上。输入接口1V、3V、5V、7V为4个垂直中频信号输入口,其上行12.7V极化电压由外输入18V经三端7812+0.7V获得。2H、4H、6H、8H为4个水平中频信号输入、其上行18V极化电压直接由外输入18V电源供给出。外给电源需用18V开关稳压源,其电流最大为1A。8路卫星中频信号分别经放大后,馈送到8条平行的微带线上,而图2中的8条垂直微带线是输出线,其每条垂直输出线上都有8个由3个二极管组成的电子开关相接,其8个电子开关的另一端均与16mm长的微带线相接,这些微带线可分别从8路输入的平行微带线上感应到卫星信号而通过电子开关传送到垂直输出微线上。图3为垂直输出上上的8个电子开关图,电子开关的开闭是受图4中的LZ53S 1C控制,以图2中REX1输出端子为例,当该端子上的卫星接收机发出:13V+DiSEq 3的指令时,LZ53S IC第7脚收到该指令后,在第12脚输出5V开关电压,使其相应的1V电子开关导通,1V卫星信号即通过16mm长微带线感应到信号并经已开启的电子开关到达REX1的垂直输出微带线上。然后经再次放大由REX1的端子输入接收机。同理,当输入端子上的接收机分别发出另外7条指令时,REX2~REX8的卫星中频信号会经对应开启的电子开关而到达输出微带线上。LZ53S 1C的8个控制脚与8路输出电子开关的指令表见图6表格。图7为解剖WS-4408开关后绘制出的ANT电路和1V输入到REX1输出的完整的单元电路,从图中可清楚看到,从输入信号到输出端子之间信号仅通过一个电子开关。而常规的组合切换器,其输入信号必须顺序通过中途串连的各种开关和许多F接头,故WS-4408对信号的极低损耗是该开关的一个最大亮点,且WS-4408切换开关在输入和输出电路中均设置有均衡放大器,保证了各路信号在输出时强度的一致性,尤其是对输入较弱的信号时,其放大器可提升一定的增益。由于8个高频头是采用外供电方式,故接在输出端子上的卫星接收机的极化电源仅供WS-4408内的输出放大器和控制IC电源用途,其最大耗电仅为18V 30mA,接收机电源负担约减少1W。

  WS-4408切换器采用三层印刷电路板结构,其印刷板中间一层为电源线,信号跳线和大面积地线,对印刷板正反两面的电路有良好的屏蔽作用。表层的一面为信号输入8条平行微带线和64条16mm长信号输出感应微带线,以及由8片LZ53C组成的8组计64位电子开关电压输出电路(见图8),而印刷板另一面为8路输出垂直微带线和64位电子开关(见图9),印板三面输入输出阵线分明,有效的防止了输入输出之间的信号干扰。

   WS-4408控制切换指令是利用卫星接收机设备菜单中的13V、18V、22kHz、DiSEqC 1~47个数据的组合来实现的,这些数据是通用的,但设置菜单的模式不符也会造成WS-4408切换器失灵或不动作。笔者试验时采用中大黑金刚微型卫星接收机,见图10。该机卫星设置菜单模式见图11,凡与该设置菜单模式相同的卫星电视接收机均可正常使用WS-4408中频切换器。