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CN201075824Y - 天线供电电路 - Google Patents

天线供电电路 Download PDF

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CN201075824Y CNU2007200266299U CN200720026629U CN201075824Y CN 201075824 Y CN201075824 Y CN 201075824Y CN U2007200266299 U CNU2007200266299 U CN U2007200266299U CN 200720026629 U CN200720026629 U CN 200720026629U CN 201075824 Y CN201075824 Y CN 201075824Y
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王伟
董波
冯爱民
郭富新
林小峰
马辉
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Abstract

本实用新型公开了一种天线供电电路,在连接所述天线的视频接收设备内部包含有一电源和处理器;在所述电源与天线的供电端之间连接有一开关电路,所述开关电路的控制端接收所述处理器发出的开关控制信号,开关通路连接在所述电源与天线的供电端之间。所述处理器根据用户选择是否给天线供电的指令确定其输出的开关控制信号的高低电平状态,进而在需要给天线供电时控制所述开关电路导通,实现所述电源向天线的供电,不仅满足了目前欧洲市场上各式天线的供电要求,增强了电视产品的通用性;同时,通过这种电视机控制外部天线是否供电的方法,使得电视机对DVB-T的信号能够实现最佳接收,适合在正常住户或者特殊情况下使用。

Description

天线供电电路
技术领域
本实用新型属于供电电路技术领域,具体地说,是涉及一种为数字一体机、电视机等视频接收设备的外部天线提供供电电源的天线供电电路。
背景技术
DVB-T是基于地面无线传输方式的数字视频广播系统。在欧洲,因为地域原因,普遍采用DVB-T数字电视系统,但是,对于DVB-T系统来说,由于地形等原因引起的多径干扰等会造成信号的衰减。到了偏远地区,如果信号太弱的话,就无法正常地收看某些频道的节目。在欧洲,DVB-T的传输方式是数字电视的首选,这种信号传输方式需要发射基站发射DVB-T信号,作为接收机的电视机可以直接接收这一信号。但接收机离发射基站的距离直接影响接收信号的强度,对于信号较弱的地方往往需要增加一个有源天线,这对于正常的住户没有问题,但应用于一些特殊的环境,比如野外度假地、游艇等,天线的供电就成为困难的问题。基于此,市场上具有信号增强功能的天线应运而生。
在欧洲市场上,部分天线需要外界给其供电,而供电要通过射频线传输。目前,高频头厂家推出的高频头也具备能够实现此功能的条件。当然,也有一些天线不需要外界供电,这时候,如果仍给其供电,则会影响到信号的强度,导致灵敏度的下降,所以,要根据天线的实际需求实现按需供电。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供了一种新型的天线供电电路,以解决天线的按需供电问题。
为解决上述技术问题,本实用新型采用以下技术方案予以实现:
一种天线供电电路,在连接所述天线的视频接收设备内部包含有一电源和处理器;在所述电源与天线的供电端之间连接有一开关电路,所述开关电路的控制端接收所述处理器发出的开关控制信号,开关通路连接在所述电源与天线的供电端之间。所述处理器根据用户选择是否给天线供电的指令确定其输出的开关控制信号的高低电平状态,进而在需要给天线供电时控制所述开关电路导通,实现所述电源向天线的供电。
进一步的,在所述开关电路中包含有一NPN型三极管和一P沟道MOS管,所述NPN型三极管的基极连接所述处理器的开关控制信号输出端,发射极接地,集电极一方面连接所述的电源,另一方面连接所述P沟道MOS管的栅极;所述P沟道MOS管的源极连接所述的电源,漏极连接所述天线的供电端。
当然,所述开关电路也可以采用一NPN型三极管和一PNP型三极管连接而成,所述NPN型三极管的基极连接所述处理器的开关控制信号输出端,发射极接地,集电极一方面连接所述的电源,另一方面连接所述PNP型三极管的基极;所述PNP型三极管的发射极连接所述的电源,集电极连接所述天线的供电端。
为了在外部天线出现短路故障时能够有效保护视频接收设备的内部电路,所述天线的供电端通过一短路保护电路连接所述开关电路的开关通路。
其中,所述的短路保护电路可以由一自恢复保险丝构成,所述天线的供电端通过所述自恢复保险丝连接所述开关电路的开关通路;或者在所述短路保护电路中设计一可恢复的限流保护电阻,所述天线的供电端通过所述限流保护电阻连接所述开关电路的开关通路;在所述限流保护电阻与所述开关电路的连接节点处连接一稳压二极管的阴极,所述稳压二极管的阳极接地。
又进一步的,在所述视频接收设备中包含有一高频头,所述开关电路的开关通路连接在所述电源与高频头的电压输出管脚之间,所述高频头的电压输出管脚通过射频线缆连接所述天线的供电端。
再进一步的,所述高频头的电压输出管脚连接所述处理器的其中一路输入端,所述处理器根据所述输入端的高低电位状态控制与其连接的报警电路的工作状态,进而实现在外部天线出现短路故障时发出报警指示。
更进一步的,在所述处理器的输入端连接有一电压嵌位电路。
与现有技术相比,本实用新型的优点和积极效果是:本实用新型的天线供电电路通过视频接收设备内部电源向外界天线提供直流供电,不仅满足了目前欧洲市场上各式天线的供电要求,增强了电视产品的通用性;同时,通过这种电视机控制外部天线是否供电的方法,使得电视机对DVB-T的信号能够实现最佳接收,适合在正常住户或者特殊情况下使用。
结合附图阅读本实用新型实施方式的详细描述后,本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
图1是本实用新型所提出的天线供电电路的一种实施例的电路原理图;
图2是本实用新型所提出的天线供电电路的另一种实施例的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细地说明。
本实用新型通过在电视机的内部电源与外界天线之间增加一个具有开关功能的供电电路,从电视整机电路中取出一个直流+5V的电源,经过这个供电电路输出到高频头的特定引脚(比如电压输出管脚),进而通过馈线对有源天线供电。供电电路必须具有限流保护功能,这一点是非常重要的,因为天线使用情况复杂,天线端很可能出现短路等故障,若没有限流保护,可能会对电视机本身造成损坏。要实现上述电路的功能,还要求所使用的高频头具有DC电源供电的功能引脚。
实施例一,参见图1所示,在本实施例中连接在电视机内部电源+5V_TUNER与外界天线之间的开关电路由一NPN型三极管Q44和一P沟道MOS管Q45配合外围电路连接而成。其中,所述NPN型三极管Q44的基极通过滤波电容C65和由电阻R979、R981组成的分压网络连接所述处理器的开关控制信号输出端,所述输出端可以选择处理器的其中一路GPIO口实现,比如图1中的GPIO_4,当然,也可以选用处理器的其它可输出高低电平信号的端口实现,本实施例对此不进行具体限制。NPN型三极管Q44的发射极接地,集电极一方面通过电阻R49连接所述P沟道MOS管Q45的栅极,并通过电容C41接地;另一方面通过电阻R37连接所述P沟道MOS管Q45源极。所述P沟道MOS管Q45的源极同时经由电感L72和电容C61、C191组成的LC滤波网络连接所述的直流电源+5V_TUNER,漏极经一自恢复保险丝F1连接电视机高频头的电压输出管脚V_ANT,进而通过射频线缆连接外界天线,在外界有源天线需要供电时,为其提供工作电压。
这里,采用P沟道MOS管Q45组成电源+5V_TUNER到天线的开关通路是因为P沟道MOS管的导通压降低,可以使得通过V_ANT端输出的电压不致太低,且可以有大电流流过,确保外界天线的供电要求。
其工作原理是:在电视机的用户菜单里面设置一个ANTENNA POWER选项,当用户选中此选项时,设置处理器使其GPIO_4口输出高电平,此时,三极管Q44导通,拉低MOS管Q45的栅极电位。所述P沟道MOS管Q45由于其源极电压高于其栅极电压而导通,进而连通所述直流电源+5V_TUNER到天线的供电通路,即V_ANT为5V,外界天线得到直流供电,从而能够实现信号的增益放大,以此提高电视产品接收信号的灵敏度。而当基站发射的DVB-T信号较强时,则不需要向外界天线提供额外供电,此时,用户可通过修改ANTENNA POWER选项的方法使其处于未选中状态,这时,处理器将其GPIO_4口置为低电平,控制三极管Q44截止,进而使P沟道MOS管Q45的源极电压等于其栅极电压而截止,切断直流电源+5V_TUNER到天线的供电通路,此时V_ANT端没有电压输出,天线正常接收射频信号。
由于高频头连接天线的端口是开放接口,外界的天线端很有可能出现短路现象,为了避免天线短路造成电视机内部电路的损坏,在所述P沟道MOS管Q45的漏极与高频头的电压输出管脚V_ANT之间串联一自恢复保险丝F1,当短路故障发生时,V_ANT端对地短路,造成流过保险丝F1上瞬间电流变大,将其熔断,使得电视机内部电路和天线不至造成损坏。而在短路故障消除后,保险丝F1自行回复,以保证正常条件下上述功能的实现。
实施例二,参见图2所示,本实施例列举了开关电路的另一种实现形式,包括一NPN型三极管Q60和一PNP型三极管Q61以及与其连接的外围电路。处理器的开关控制信号输出端GPIO_4通过分压电阻R951~R953和滤波电容C600连接所述NPN型三极管Q60的基极,所述NPN型三极管Q60的发射极通过电阻R954接地,集电极一方面通过电阻R949连接直流电源+5V_TUNER,另一方面连接所述PNP型三极管Q61的基极。所述PNP型三极管Q61的发射机连接所述的直流电源+5V_TUNER,集电极通过由可恢复的限流保护电阻F2和稳压二极管D18组成的限流保护电路连接滤波网络(在本实施例中所述的滤波网络具体由电阻R950、电感L76和电容C467、C468组成),进而经所述的滤波网络连接电视机高频头的电压输出管脚V_ANT,进而通过射频线缆连接外界天线。
为了在外界天线出现短路故障时可以通过电视机输出报警提示,在本实施例的开关电路中还设计有监视电路,如图2所示,由处理器的GPIO_5端口与双向二极管D164及R955、R956组成的电阻分压网络连接而成。当然,所述的GPIO_5端口也可以采用处理器的其它输入端口实现,本实用新型不限于此。
其工作原理与实施例一类似:在默认情况下,配置处理器的GPIO_4端口为低电平,进而阻断直流电源+5V_TUNER向天线的供电。而当用户需要向外界天线提供供电时,处理器通过其GPIO_4端口输出高电平,控制三极管Q60、Q61导通,进而连通直流电源+5V_TUNER到天线的供电通路,以确保外界天线的正常工作。与此同时,通过处理器的GPIO_5端口检测天线的供电情况,若接收到高电平信号,则天线工作正常;而当天线端出现短路时,限流保护电阻F2断开,切断直流电源+5V_TUNER与天线的供电通路,将V_ANT端电位置低,以保护电视机内部电路免受损坏。此时,由于GPIO_5端口电位变低,处理器根据其内部逻辑判定此时天线端出现短路故障,进而控制与其连接的报警电路输出报警,以提示用户注意。
在本实施例中,双向二极管D164在电路中可起到电压嵌位的作用,对于由外界引入的干扰信号起到很好的滤除作用。
当然,在本实用新型中所述的开关电路并不仅限于上述两种实施例的形式,也可以采用CMOS管或者继电器、开关芯片等其它具有开关作用的元器件或者由其组成的电路实现,本实用新型不限于此。
另外,具有短路保护功能的电路也并不仅限于实施例一、二所示的两种结构形式,其它具有短路保护作用的电路结构同样也可以应用于上述天线供电电路中。
本实用新型通过采用上述简单的电路结构,可以有效地解决天线供电的问题,确保天线能够进行信号的增益放大,从而大大提高了电视机的信号灵敏度,使得在特殊环境下可以收看到较强的电视信号,对于正常的居民也是很方便的选择。当然,此电路结构同样也可适用于如数字一体机等具有天线系统的其它视频接收设备中。
应该指出的是,上述说明并非是对本实用新型的限制,本实用新型也并不仅限于上述举例,本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换,也应属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种天线供电电路,在连接所述天线的视频接收设备内部包含有一电源和处理器;其特征在于:在所述电源与天线的供电端之间连接有一开关电路,所述开关电路的控制端接收所述处理器发出的开关控制信号,开关通路连接在所述电源与天线的供电端之间。
2.根据权利要求1所述的天线供电电路,其特征在于:在所述开关电路中包含有一NPN型三极管和一P沟道MOS管,所述NPN型三极管的基极连接所述处理器的开关控制信号输出端,发射极接地,集电极一方面连接所述的电源,另一方面连接所述P沟道MOS管的栅极;所述P沟道MOS管的源极连接所述的电源,漏极连接所述天线的供电端。
3.根据权利要求1所述的天线供电电路,其特征在于:在所述开关电路中包含有一NPN型三极管和一PNP型三极管,所述NPN型三极管的基极连接所述处理器的开关控制信号输出端,发射极接地,集电极一方面连接所述的电源,另一方面连接所述PNP型三极管的基极;所述PNP型三极管的发射极连接所述的电源,集电极连接所述天线的供电端。
4.根据权利要求1或2或3所述的天线供电电路,其特征在于:所述天线的供电端通过一短路保护电路连接所述开关电路的开关通路。
5.根据权利要求4所述的天线供电电路,其特征在于:在所述短路保护电路中包含有一自恢复保险丝,所述天线的供电端通过所述自恢复保险丝连接所述开关电路的开关通路。
6.根据权利要求4所述的天线供电电路,其特征在于:在所述短路保护电路中包含有一可恢复的限流保护电阻,所述天线的供电端通过所述限流保护电阻连接所述开关电路的开关通路。
7.根据权利要求6所述的天线供电电路,其特征在于:在所述限流保护电阻与所述开关电路的连接节点处连接一稳压二极管的阴极,所述稳压二极管的阳极接地。
8.根据权利要求4所述的天线供电电路,其特征在于:在所述视频接收设备中包含有一高频头,所述开关电路的开关通路连接在所述电源与高频头的电压输出管脚之间,所述高频头的电压输出管脚通过射频线缆连接所述天线的供电端。
9.根据权利要求8所述的天线供电电路,其特征在于:所述高频头的电压输出管脚连接所述处理器的其中一路输入端,所述处理器根据所述输入端的高低电位状态控制与其连接的报警电路的工作状态。
10.根据权利要求9所述的天线供电电路,其特征在于:在所述处理器的输入端连接有一电压嵌位电路。
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