漫谈卫星电视机器接收技术(续).doc

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漫谈卫星电视机器接收技术(续)

卫星电视高频头
卫星接收高频头,又叫降频器(LNB),是卫星接收系统中的一个重要有源部件（编者注：高频头学各称高频调谐器，是由高放和变频器组成。变频器分上变频器和下变频器两种类型，其中采用下变频的高频称为降频器）。其性能的好坏直接影响着卫星接收信号的质量。我们对高频头的要求是尽可能低的噪声温度、高可靠性和高稳定性、在所工作的频段内,幅频特性、功率增益等符合要求。其方框图见图1。
高频头的本振频率都很高(1GHz以上),为了保证振荡的稳定,采用的是介质谐振器,特点温度稳定性高、品质因数(Q值)高、与微带电路耦合制成微波集成电路,振荡频率稳定。介质的缺点怕振、要防摔。经低噪声高频放大的射频信号在混频器内混合,混频器利用高频二极管或三极管的非线性作用,将本振信号频率和射频信号频率混合产生一个新的频率成分,其射频信号频率与本振信号频率之差就是我们所需的第一中频。高频头本振频率高于信号频率,称为高本振,反之称为低本振。信号在混频时有损失,通过一、二级中放的放大,通过电缆与卫星接收机连接。
电源供给与中频信号输送用同一电缆,在高频头内设有高通、低通滤波器。卫星接收机供给高频头直流电压在10～24V间,高频头内部用三端稳压,视高频头品牌不同,稳压供电在5～8V间。常见的高频头见图2,现在多用一体化高频头(馈源、高频头二合一)。
在高频头包装外壳或铭牌上有常用参数,见图3、图4。下面对这些技术参数要求作一说明。
1.输入频率、本振频率、输出频率(频带宽):
实际上是指高频头与下行频率、本振频率、接收机输入频率之间关系,对于选择什幺样的高频头很重要。现在市面上的卫星数字接收机输入工作频率多为0.95～2.15GHz,早期的机型有0.95～2.05GHz,高频头的输入频率必须在这个范围内。
（编者注：输入频率数值是国家标准规定的）
对C波段而言,卫星工作下行频率带宽在3.4～4.2GHz,本振频率多用5.15GHz。C波段采用高本振信号频率技术,对抗干扰有一定作用。运算方法:本振频率－下行频率=输出频率。因此C波段输出频率在1.75～0.95GHz。在接收机的输入频率范围内。
Ku波段卫星的下行频率工作在带宽在10.7～12.75GHz范围内,各行政区域划分频段分区使用。Ku波段采用的是低本振技术,技术上容易做到。运算方法:下行频率－本振频率=输出频率,显然Ku波段过宽的带宽用单一本振难以实现,由于频段分区的划分,排生了适应区域带宽的高频头,而相对带宽较窄的高频头生产技术容易得多。下表1列出常用Ku高频头的带宽。
Ku全频带高频头,为适应宽带接收需要,用双本振技术配合22K切换器,切换高、低频段。常见双本振为0.975/10.6、10.75GHz两种规格。
2.噪声温度、噪声系数:
一般情况下,C波段用噪声温度(°K)表示,Ku波段用噪声系数(db)（编者注：以下db均应为dB）表示,两者可以换算,见表2。噪声系数定义为放大器输入端与输出端信噪比值,表示经放大后损失了多少信噪比。可见噪声系数越低损失也就越小，这正是我们希望的越小越好,用分子运动学理论解释在自然条件下不可能达到0°K。高频头的噪声系数大小关键决定在低噪声放大的节一、二级放大器上。高频头用的是半导体元件,温度增高噪声系数会增加,高频头在室外热带地区高温防热应考虑。
由表可见:真正C波段高频头能做到13°K(小于0.2db)、Ku波段0.3db是很困难的。而噪声系数标值有两种:最大值和最小值(多数没注明)，用国产较好的17°K高频头与早期的嘉顿28°K高频头比较收视足以说明。如按平均噪声系数谈,C波段较好高频头在20°K左右,Ku波段较好高频头大于0.48/20________5/15/w____kd20________51526-1-l.jpg"style="ma____-width:450p____"width="450p____"alt="漫谈卫星电视机器接收技术(续)"title="漫谈卫星电视机器接收技术(续)"/>
8db较合理,普通级高频头就不用说了。
（编者注：在一定宽带范围内高频头的噪声也不是一致的。所以，同一个高频头使用在不同的波段其噪声大小是不一样的，早期的进口高频头会标出不同频点的噪声值供选用）
3.增益：
指高频头的功率增益。在高频头原理中已谈到,低噪声放大是满足混频的噪声系数,再经中放达输出60db（编者注：以下为dB）的功率电平是与接收机的输入功率电平匹配,其中间(指高频头与接收机)有电缆连接,电缆工作在1G～2G高频信号下百米衰减常数彼很大,75-5电缆达40db以上,高频头的增益(视品牌)在60～65db间,接收机的输入电平最低功率要大于45db,一般配接电缆小于30米,高增益头小于5