專利名稱：視頻信號多路轉換匹配器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及視頻信號在雙絞線中傳輸技術，具體說是一種將視頻信號轉換成可以在雙絞線中傳輸的視頻信號多路轉換匹配器，本實用新型多路輸出，可安裝在計算機中，適合遠距離圖像傳輸，如大深度有纜水下機器人的視頻圖像傳輸。
背景技術：
在較長距離的視頻信號傳輸中，往往不是用同軸電纜傳輸視頻信號，而是用雙絞線作為視頻信號的傳輸介質。視頻信號不能直接在雙絞線上傳輸。需要把電視攝像機輸出的視頻信號轉變成對稱的可以在雙絞線上傳輸的信號，在雙絞線的另一端再把對稱的信號轉變成標準的視頻信號，輸入到監視器中。完成這種信號轉換的電路就是視頻信號轉換匹配器。
目前，市場上有一些類似的產品，其結構均為獨立屏蔽殼體封裝，體積大，安裝不便；需外接電源，不足之處在于設計簡單，傳輸距離近；在遠距離彩色視頻信號傳輸時，信號衰減較大，有圖像失真現象。另外，美國也有類似的用于水下機器人的產品(如EQ-1530B)，但結構復雜，體積大，長距離信號衰減較大，而且是單路傳輸轉換。
實用新型內容為了克服上述不足，本實用新型的目的在于提供一種具有遠距離高清晰傳送電視圖像的功能的視頻信號多路轉換匹配器，它可應用于大深度有纜水下機器人，通過雙絞線長距離傳輸清晰的彩色視頻圖像信號，可以在多部視頻監視器上觀察，便于在水下機器人控制臺上安裝。
為了實現上述目的，本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是由水上、水下兩部分組成，水下部分主要由寬帶傳輸放大器組成，其輸入端接收水下電視攝像機的非對稱視頻信號，并將其轉換成適合雙絞線傳輸的對稱的信號(即變換成監視器可以接收的標準的視頻信號)，輸送給雙絞線。
其中視頻信號是來自水下機器人本體上的水下攝像機，視頻信號傳遞一般使用50Ω或75Ω的同軸電纜，但是有纜水下機器人為了電纜的收放方便，使用的是雙絞線，雙絞線傳輸的視頻信號是對稱信號。
水上部分包括順序連接的網絡匹配器、第一～二寬帶傳輸放大器構成的對稱信號轉變成非對稱信號的轉換、帶通濾波、高頻補償、信號放大電路和第一～四視頻放大器組成的多路視頻匹配輸出電路，另設由DC/DC電源轉換塊和第一～二穩壓電源塊組成的獨立電源供電(水上部分電路將雙絞線傳送來的對稱信號變成多路75Ω的、可以直接用于監視器的視頻信號)其中多路視頻匹配輸出電路可以由至少一路視頻放大器組成，連接于第二寬帶傳輸放大器的輸出端。
本實用新型工作原理水下電視攝像機攝入水下電視圖像，將視頻信號輸送給多路信號轉換匹配電路水下部分的輸入端，其輸出端將非對稱的視頻信號轉換成易于雙絞線傳輸的對稱信號，再通過雙絞線傳輸到水上部分的多路轉換匹配電路輸入端，對稱信號先經過與雙絞線匹配的匹配網絡器，然后經過第一～二寬帶傳輸放大器組成的信號轉換、放大、帶通濾波、高頻補償電路，將信號轉變成視頻信號，這個信號由多個視頻放大器組成的多路信號轉換匹配電路轉換成多路可以直接驅動75Ω負載的視頻信號。
本實用新型可用于大深度有纜水下機器人的彩色視頻信號傳輸，特別具有如下優點1.滿足有纜水下機器人的一些特殊要求。本實用新型的帶通濾波器有足夠的帶寬，有高頻信號補償，可以使衰減的信號得到補償，保證長距離的視頻信號傳輸中，彩色視頻信號沒有失真；即實現了遠距離高清晰傳送電視圖像的功能，在1千米距離，傳送彩色視頻信號，在監視器畫面上不會產生視覺的差異。
2.本實用新型采用多路轉換方式，將一路信號轉換成多路信號，同時給水下機器人水面控制室的多路電視監視器輸送信號，可以在多個監視器上同時顯示水下圖像。
3.本實用新型是按照工業PC機板的標準尺寸設計，可以插在PC機內，便于水下機器人的安裝使用，節省空間。
4.本實用新型采用由電阻形成的124歐姆的阻抗匹配網絡匹配器，使阻抗是124歐姆的雙絞線輸入時接收信號損耗最小。
5.本實用新型采用僅供視頻信號多路匹配轉換器使用的獨立電源，可以防止從電源上帶來的信號干擾。在印刷電路板的制版設計上，采用單面走線，另一側完全鋪成地線的方式，這樣也可以有效的抵抗其它電信號的干擾。
圖1是本實用新型結構框圖。
圖2是本實用新型水下部分電路原理圖。
圖3是本實用新型水上部分電路原理圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例詳述本實用新型。
本實用新型由水上、水下兩部分組成，如圖1或2所示，水下部分主要由寬帶傳輸放大器U組成，接收水下電視攝像機A的非對稱視頻信號，轉換成對稱的信號，輸送給雙絞線。
如圖1或3所示，水上部分包括順序連接的網絡匹配器A1、第一～二寬帶傳輸放大器U1～U2構成的對稱信號轉變成非對稱信號的轉換、帶通濾波、高頻補償、信號放大電路和第一～四視頻放大器U3、U4、U5、U6組成的多路視頻匹配輸出電路，并由DC/DC電源轉換塊U7和第一～二穩壓電源塊U8、U9組成的獨立電源供電；水上部分電路將雙絞線傳送來的對稱信號變成多路75Ω的可以直接用于監視器的視頻信號。
其中視頻輸入網絡匹配器A1將寬帶傳輸放大器的輸入端與雙絞線形成匹配，使信號衰減最小。兩級放大可以使放大電路的增益改變更加靈活。第一～四視頻放大器U3～U6組成的多路視頻匹配輸出的作用，一是形成輸出和監視器的匹配，二是可以實現多路輸出。獨立電源將視頻放大板的電源與外部電源分隔開，可以避免外部電源對視頻放大的干擾。
本實用新型操作過程及結果是首先視頻信號輸入給水下電視攝像機A，由水下電視攝像機A輸出視頻信號經寬帶傳輸放大器U后，在本實用新型水下部分的輸出端是對稱的信號，其水下部分的輸出端與雙絞線連接；在雙絞線的另一端連接著本實用新型水上部分，其水上部分接收到的信號首先經過網絡匹配器A1進行阻抗匹配，然后輸入到第一～二寬帶傳輸放大器U1～U2，進行信號轉換、帶通濾波、高頻補償和兩級信號放大，每級放大器的增益是可調的，放大分兩檔0db～6db或6db～12db；信號后的輸出信號作為多路信號轉換匹配電路的輸入端。多路信號轉換匹配電路是由標準的視頻信號放大器組成，輸出可以直接驅動75Ω負載。電路印制板采用單面走線，另一面全部鋪成地線，增強防止電磁干擾的功能。本實用新型采用的雙絞線的輸入阻抗是124歐姆，其中網絡匹配器A1是由電阻形成的124歐姆的阻抗匹配，使接收信號損耗最小。
技術指標·雙絞線對稱輸入，阻抗124Ω；·抑制最小60dB(50～400HZ)；·輸出非對稱，75Ω，1VP-P；·可調范圍在10MHZ，從2.8dB到2dB；·頻率響應0.6dB(100kHz～5MHz)，1dB(6MHz)；·微分象限最大0.25度(8MHZ，1VP-P輸出)；·微分增益最大0.25％(8MHZ，1VP-P輸出)。
相同的使用環境，相同的電纜長度分別使用本實用新型和美國的類似產品做比較，在電纜達到500米時，美國產品不能正常傳送視頻信號，而本實用新型傳輸的視頻圖像仍然清晰。
本實施例寬帶傳輸放大器U采用MAX435芯片；第一～二寬帶傳輸放大器U1～U2采用MAX436芯片；第一～四視頻放大器U3～U6采用MAX457芯片；DC/DC電源轉換塊U7采用5D12/150芯片和第一～二穩壓電源塊U8、U9采用7805和7905。
另外，本實用新型多路視頻匹配輸出電路亦可以由第兩、三、五個視頻放大器或是更多如十個視頻放大器組成(根據需要而定)，將其并聯于第二寬帶傳輸放大器U2的輸出端即可。
權利要求1.一種視頻信號多路轉換匹配器，其特征在于由水上、水下兩部分組成，水下部分主要由寬帶傳輸放大器(U)組成，其輸入端接收水下電視攝像機(A)的非對稱視頻信號，并將其轉換成適合雙絞線傳輸的對稱的信號，輸送給雙絞線；水上部分包括順序連接的網絡匹配器(A1)、第一～二寬帶傳輸放大器(U1～U2)構成的對稱信號轉變成非對稱信號的轉換、帶通濾波、高頻補償、信號放大電路和視頻放大器構成的多路視頻匹配輸出電路。
2.按照權利要求1所述視頻信號多路轉換匹配器，其特征在于另設由DC/DC電源轉換塊(U7)和第一～二穩壓電源塊(U8、U9)組成的獨立電源供電結構。
3.按照權利要求1所述視頻信號多路轉換匹配器，其特征在于多路視頻匹配輸出電路可以由至少一路視頻放大器組成，連接于第二寬帶傳輸放大器(U2)的輸出端。
4.按照權利要求3所述視頻信號多路轉換匹配器，其特征在于多路視頻匹配輸出電路可以為1～10路。
專利摘要本實用新型涉及視頻信號在雙絞線中傳輸技術，具體說是一種視頻信號多路轉換匹配器。它由水上、水下兩部分組成，水下部分主要由寬帶傳輸放大器組成，其輸入端接收水下電視攝像機的非對稱視頻信號，并將其轉換成適合雙絞線傳輸的對稱的信號，輸送給雙絞線；水上部分包括順序連接的網絡匹配器、第一～二寬帶傳輸放大器構成的對稱信號轉變成非對稱信號的轉換、帶通濾波、高頻補償、信號放大電路和視頻放大器構成的多路視頻匹配輸出電路。本實用新型可用于大深度有纜水下機器人的彩色視頻信號傳輸，特別具有保證長距離的視頻信號傳輸中，彩色視頻信號沒有失真、多路轉換方式、便于水下機器人安裝使用、信號損耗小。抗信號干擾能力強等優點。
文檔編號H04B3/02GK2662537SQ200320105079
公開日2004年12月8日 申請日期2003年10月30日 優先權日2003年10月30日
發明者于開洋 申請人:中國科學院沈陽自動化研究所