Unicable技术在卫星接收方案设计中的应用

日期：2012-5-17 8:28:28 阅读： 来源：沈永明

对于Unicable技术介绍交章于2010年4月在中国电力出版社出版，作者编写了《数字高清电视接收》DIY》第八章一书。根据国外最新的接收设备，重新编辑整理。从Unicable技术简介、Unicable高频头、Unicable开关、Unicable卫星接收机，Unicable其他配件的接收方案，Unicable其他配件的接收方案，大方面详细介绍Unicable技术在卫星接收方案设计中的应用。

在欧洲和北美，随着卫星电视用户对多媒体内容和高清电视易用性要求的不断增加，卫星高清接收器和多调谐器的数字视频录像机(DVR)广泛应用于家庭。

然而，在传统的直播卫星中(DBS)在安装过程中，面对安装多个高频调谐器或多个卫星接收器的卫星接收器DBS户外单元(ODu，out—door Unit)与这些调谐器相连，需要多根独立的电缆，大大提高了安装的复杂性，并支付了高昂的电缆敷设成本。unicable技术推广利用敷设好的同轴电缆配合unicable该装置解决了多调谐器的连接问题，使安装简单，降低了成本。

Unicable技术简介

Unicable技术是以欧洲着名卫星运营商SES Astra公司首次开发通过同轴电缆传输和分发Ku波段卫星信号技术。众所周知，DiSEqC(Digital SatelliteEquipment Control，数字卫星设备控制)是一个开放的标准，它定义了现有同轴电缆通信的标准化总线协议，同轴电缆通信的标准化总线协议。

2004年9月，意法半导体(ST)公司与SES Astra公司合作发布了欧洲Cenelec EN61319-1标准规定DiSEqC广泛使用的标准扩展协议允许卫星电视接收器控制与同轴电缆连接的外设，使接收器能够管理ST公司的SCR(Satellite Channel Router。芯片芯片SaTCR一1的高频头(LNB)，即Unicable LNB。

2007年3月，Unicable正式成为欧洲行业的标准Cenelec EN50494标准英文全称Satellite signaldistribution over a single coaxial cablein single dwelling installations从Unicable字面上可以反映(单电缆)。

如今，Unicable该技术已广泛应用于欧洲各国，注明Unicable Technology ready”这种Unicable高频头标志(图1)(LNB)、复合开关(multiswitch)、卫星接收机等新型卫视接收设备层出不穷，形成了卫星接收方案设计中独特的设计Unicable技术。

Unicable高频头

1． 基本原理

Unicable高频头接收Ku波段卫星信号和传统(Legacy)的LNB类似的方法只是增加了SCR、MCU芯片分别是意法半导体(ST)该公司于2004年9月推出SaTCR一1、ST7LNBl芯片，Unicable LNB如图2所示。

带卫星频道的垂直极化/低本振动(V／L)、垂直极化/高本振(v／H)、水平极化/低本振(H／L)水平极化/高本振(H／H)进入低噪声放大器放大四个不同频段，以确保接收信号的高灵敏度，然后通过BPF(Band Pass Filter，带通滤波器)滤除杂波后，与高低振动信号(LO)混频转换为L波段；然后各个信号在4×2或4 X 3矩阵(Matrix)电路混合后送到每个电路SCR芯片。

信号在SCR进一步降低芯片中的频率，转换为固定频率的中频信号，然后通过BPF产生窄带输出信号。安装几个SCR芯片会产生相应数量的子带，最后混合形成复合频带。该复合频带由不同频段输出的不同独立频道组成Unicable接口(该接V1又称SCIF，Single CableInterface，输出一个电缆接口，并通过同轴电缆传输。

在Unicable LNB通过一个八位MCU(单片机)可实现对SCR这个预编程的控制MCU卫星接收机可以解码DiSEqC命令，通过一条双线PC接口就可以控制SCR芯片。可编程的MCU还支持7个预定义LNB应用程序确保卫星接收器可以使用，而无需更新硬件SaTCR一1驱动的LNB的功能。

以卢森堡Inverto公司的ID L P一40UNIQD S的UniCable LNB例如，将高本振动频率/水平极化、高本振动频率/垂直极化、低本振动频率/水平极化、低本振动频率/垂直极化混合到950~2150 MHz在中频范围内SCR3(2040 MHz)、SCR2(1420 MHz)、SCR l(1680 MHz)、SCR4(1 2 1 0MHz)这四个频率段，如图3所示。

使用Unicable LNB之后，需要接收的卫星转发器被转换为用户频带(User band)再分配给unicable接收卫星接收机。unicable卫星接收器发出的具体命令使unicable LNB将卫星转发器切换到自己的用户频带。通过传统的同轴电缆传输，配合网站unicahle根据接收器的需要，提取相应频率段的信号，实现同轴电缆无干扰接收卫星信号。

2．应用方案

unicable LNB四台接收机最多支持不同房间，图4显示四台unicable接收机级联方案。

在德国Dream Multimedia(梦幻多媒体)公司推出DM800系列卫星高清接收机支持这个级联，四台DM800接收机的LNB IN、LNB ouT接口依次串联，无论是哪个接收器切换频道，还是完全断电，都不会影响下一台机器的正常运行，因为DM800机器所采用BSBE2—401A DVB—s2调谐器(Tuner)待机或断电时支持，LNB IN和LNB ouT两个端口始终保持连接，从而保证unicable LNB同轴电缆中发出的复合频带的级联传输。

如果进行unicable软件升级的机器在Tuner这种级联不支持硬件(注:LNB需要配合环路输出接口)unicable Splitters(功分器)解决方案，图5为IDLP一40uNIQD S的unicable LNB图6为四台接收器提供和功分器Ku全信号接收波段。

UnicabIe开关

1．基本原理

u n i c a b l e开关是一种复合开关(multiswitch)，其原理和unicable LNB类似，只是将军SCR和MCU电路部分从unicable LNB分离成单独的设备，并添加地面电视VHF／uHF波段的混合接口。使之成为一个unicable开关。

随着芯片集成技术的不断进步。unicable器件的内部SCR．和Mcu芯片已被信道堆叠开关(Channel Stacking Switctl,css)无论是集成芯片。Unicable LNB，还是Unicable所有这些都用于开关CSS2006年5月，美围圣地亚哥的芯片(图7)RF Magic公司推出css；芯片RF5210、RF5220等。图8为两片RF5210构成的unicable开关结构框图。

RF52 10芯片含有整体集成6 X 4交叉点HF开关结构和三个独立的HF连接三个输入端的译码器可以将任何输入信道的信号转换为输出信道。如果有两个RF52 1 0芯片串联可以处理卫星四个波段的全频带和两个堆叠(Stacking)端共输出6个信道，如图9所示。图10为两片RF5210构成的unicable六输出开关内部电路板实物图。

又如RF5220芯片有两个输入端和两个堆叠输出端。RF5210串联，可处理卫星4个波段的全频带，输出4个堆叠信号。css芯片在LNB多路开关可以有其他组合方式，构成三颗卫星的所有4个输入频带和12个以下的堆叠输入信道通过电缆传输到用户家中。

2．Unicable开关SUM928简析

实际上，Unicable关闭的工作原理类似于我们介绍的混合(分波)器，但混合(分波)器只是卫星和UHF／VHF两个频段的信号，而unicable卫星信号中有多个信道。目前一个Unicable开关分为八个通道，合并后通过电缆输出unicable卫星接收器接收并连接到电缆上的每个支持Unicable只要设置了各种频道参数，功能卫星接收器就可以无干扰地接收卫星信号。

SUM928是德国DCT Delta公~2007年推出的两路八输出Unicable开关，外观如图11所示，接口功能如图12所示，原理框图如图13所示。

SUM最新的控制芯片和928内部SMD工艺，内部电路板如图14、图15所示。输出1、2和地面信号输入的电位器可用于信号增益控制和调节。电路板上还有三个贴片LED发光二极管，指示相应的工作状态。此外，电路板上还设置了三条跳线，其中跳线1和2是地面信号的有源电源开关，跳线3为四输出Ku22波段高频头kHz控制开关。

SUM928 Unicable开关可为8 X 两个房间提供无干扰接收卫星和地面信号，采用星形拓扑结构，配置方案简单，具体方案见后，但这种多路输出unicable开关价格昂贵，国外网站报价730~810欧元。

Unicable卫星接收机

对于Unicable卫星接收机unicable设置，同样以D M8 0 0卫星接收机采用Genlini2—410版本为例，从【主菜单】一【设拦】一【节目搜索】一【调谐器配置】进入【配置模式】的“高级”界面，存【LO F】项目上就有一个“Unicable”设置选项，有“Unicable User defined”(川户自定义)、“Unicable LNB”(单开关)和“Unicable Matrix”(复合开关)三个子选项。

设置时，如果我们采用UnicableL N B接收，例如型号为“I D L P一40 U N I Q D+S”，只要在【L O F】上，选择“U n i C a b 1 e”，增加的【Manufacture】(制造商)项目上找到“Inverto”，【Type】(类型)、【频道】、【频率】都不用设置，最后将【DiSEqC模式】设置“无”即可(图16．

设置时，如果我们采用UniCable开关接收，例如型号为“ID L P—U S T 1 1O 一CU O 1 O一8 P P”，只要在【M a nufact ure】项目上找到“Technisat”，和【Type】项目上找到“TechniRouter 5／1×8 K”即可(图1 7)。

不过，从Gemilli2—420版本起，取消了unicable高频义和开关的内置参数，只保留一个“UniCable U S e r defined”用户自定义选项，因此应该根据所用Unicable器件的具体参数进行设置，例如只提供SatCR 1～SatCR 4四个信道，那么应将SatCR 5～SatCR 8的频率设黄为“()()()()”，并且检查SatCR1～SatCR 4默认的频率是否和器件提供的参数相同，如果不同，则需要修改。另外也要设置好高频头的低、高奉振频率【LOF／L】、【LOF／H】项目(图18)。

Unicable接收方案其它配件

目前采用Unicable接收方案主流的应用配置是：K U四输出高频头+Unicable开关+号刚墙壁开关+Unicable卫星接收机，其中UniCable开关和Unicablep单接收机上面已介绍过，下面简单介绍一些Ku四输出高频又和专用墙壁开关。

1． Ku四输出高频头

Unicable接收方案中的Ku波段高频头必须足通用(Universal)的LNB，并且具有水平和垂直极化信号分开输出接口。一股采用Ku波段四输出高频头(Quattro LNB)，其低频端(L)和离频端(H)的信号各自分成水平(H)和垂直(V)两个端口，共具有V／L、V／H、H／L和HH／H四个输出端口，图19为我国台湾地区生产的台扬AP84-XT2双极件双本振高频头。

2．专用墙壁开关

Unicable接收方案可以采用专用的墙壁开关，它是在普通面板上增加一个卫星信号输出接口(图2())，解决了卫星和地面信号的分配以及该电缆由此房间传输到下一个房间的问题。图21～图23为国外SEA2400Q墙壁开关的结构图。

UnjcabIe接收方案应用

1． IDLP-USTl 10-CU010-8PP Unicable开关方案

图24为采用unicable开关，通过一根电缆为8户共享一颗卫星信号和一个地面信号的方案示意图。其中unicable开关为卢森堡lnverto公司的IDLP—usT 1 1 0—CUO1O一8PP型号(图25)，具有LNB01 V／L(13V／0Hz)、LNBl V／H(13V／22kHz)、LNB2H／L(1 8 v／0H z)和L N B 3 H／H(1 8v／22kHz)四个卫星中频接收端和四个向下级联端口，还有一个传统的地面vHF／uHF天线接收和级联端，开关采用外接20v直流供电。

安装时，unicable开关靠近卫星接收天线端，通过四根同轴电缆连接到unicable高频头上。而unicable开关的unicable输出口只需要一根电缆就可以将卫星和地面信号提供给8个房间的接收机使用。

如果多于8个房间的接收，可以再添加一个IDLP—USTl 10—cu010一8PP开关，和上面的unicable开关的LNB０、LNBl、LNB2、LNB3及天线输出端口作级联，可为8×2个房间提供无干扰的接收卫星和地面信号(图26)。也可以采用双输出口的unicable开关，配合两个2分配器，提供4×4户接收方案(图27)。

如果需要多于16个房间的接收，可以采用三个八通道unicable开关，图28为4×2+2×4+8×1接收方案．

2．9701复合开关方案

比利时的unitron公司推出了OLT (one Liner Technology，一线通技术)开关，实际上是和unicablc开关兼容的，同样采用了ST、RF Magic公司 的SCR、CSS解决方案。如9701复合开关，具有4个卫星信号、1个地面信号输入接口，两个3信道的用户频带输出(图29)。

该公司还推出了一个971 2混合器(图30)，可针对普通的复合开关的三个输出端口，经该混合器变频处理后，生成1280MHz、1382 MHz、1484MHz三个用户中频，再通过一根同轴电缆输出，供三台unicable卫星接收机使用，具体如图31所示。用户只要在接收机的unicable模式下，设置好相应的SatCR频率即可。

3．SUM928 Unicable开关方案

图32为采用一个SUM928 unicable开关为12个房间提供无干扰的接收卫星和地面信号实际接收方案配置，可以看出该方案采用!两只Ku波段四输出高频头、一只二功分器、一只四功分器、八只墙壁开关以及12台卫星接收机。

对于接收机中的Unicable选项SatCR频率具体设置可参考图33标注的频率分配，这也是和表1中的设置参数严格对应的，这样才能确保各个房间的用户正常地接收到卫星节目。

而图34中的设置则是错误的，其中标注： (1)为SatCR频道设置错误，1864MHz对应的频道应该设置为“CH6”； (2)接收机的satcR频率应该从高到低排列，即从左到右．频率从2096MHz到1284MHz； (3)为satcR频道和频率设置错误，应该设置为“CH7 1980)MHz”。