欢迎你访问2019亚洲杯盘口!
【ctrl+D】收藏本站

下变频器(高频头)的工作原理

发布时间:2018-12-18 11:54 来源:2019亚洲杯盘口

  由于卫星电视接收系统中的地面天线接收到的卫星下行微波信号经过约40 000 km左右的远距离传输已常微弱,通常天线馈源输出载波功率约为-90dBmW输入端载波功率为-90.5 dBmW。第一变频器和带通滤波器的损耗约为10 dB,第一中放的增益约为30 dB。这样,若低噪声给出增益(40~50) dB,则下变频器输出端可以输出(-30~-20) dBmW的信号。因此,卫星电视下变频器的作用是在原信号质量参数的条件下,将接收到的卫星下行频率的信号进行低噪声放大并变频。

  ,主要采用砷化镓场效应晶体管GaAsFET。典型的LNA的噪声温度在C波段约为(20~40)°K。增益约为(40~50) dB,输出输入电压驻波比(VSMR)小于1.5。图3给出了低噪声

  (LNA)的电原理图,设计时通常先给出必要的参数,如S参数、电级数、匹配电的方式、噪声参数、输出输入等等,然后利用计算机CAD软件进行优化设计并作出微带线电图。

  第一本振通常以介质谐振器振荡器作为谐振回,采用耦合微带线耦合能量,使用CaAs-FET作为基本放大电来实现振荡器。介质谐振器的介电很高,通常在35~40之间,谐振时,由于介电高,电大部分集中在介质内部,与金属谐振腔类似。介质谐振腔的优点是温度稳定性好,品质因数Q值高,体积小,价格低,容易和微带线耦合而制成MMIC。

  实际的介质谐振器振荡器中不仅需要考虑介质谐振器的参数、及微带线的参数,还要考虑场效应晶体管输出输入的匹配的问题和直流偏置电的设置。

  输入信号与本振信号混合后叠加在非线性元件上,非线性元件通常采用晶体二极管和三极管,使其工作在伏安特性曲线的非线性区。由其非线性作用使输出端产生出和频、差频、倍频等一系列信号,可用滤波器选取所需的差频信号,应能达到混频的目的。实际电中,常采用二极管混频器,它的结构简单,便于集成化,工作稳定,噪声系数低,工作频带宽,动态范围大。虽然,这种混频器没有变频增益,只有变频损耗,但这种损耗容易加

  予以补偿。实际应用中,还要考虑输入信号与本振信号的隔离及对寄生频率的等,通常采用双平衡混频器,它主要由二极管桥和平衡、不平衡变换器组成,电原理图如图6(图中巴仑(balun)为平衡、不平衡线变压器)所示。

  四个特性相同的混频二极管按同一极性顺序连接成环形桥,输入和本振信号通过变压器耦合,将不平衡的输入变换为平衡输出加到二极管桥的两对角线上,从而总的中频电流等于四个二极管所产生的中频电流的总和。

  第一中放也称前置中放,通常是直接和混频器相接的,它的作用是把混频器输出的微弱中频进行放大、以补偿混频器、带通滤波器以及室外、室内单元间连接的高频电缆所引起的衰减。第一中放通常直接采用集成电块。

  由于中放是宽频带电,所以不能使用调谐回,元件为无引线型,电尺寸紧凑。但由于R、C元件的离散性,往往难以得到严格符合设计要求的数值,所以单级增益低;但可以用增加级数的方法加以解决,一般由3~4级组成,增益约为20 dB。

  分布参数的中放电可以用微带形式实现,参见图8所示。可先测出晶体管的S参数,然后设计微带匹配电。分布参数电的优点是电一致性较好,容易达到单级最佳性能,所以

  混合形式的电是用一部分微带线和部分集中参数元件组成的。当第一级管子的S11值适当时,可用较短的传输线和分支微带组成输入电,能获得较低的噪声。级间和输出电可采用微带和集中参数元件的结合。它设计灵活,兼有分布和集中参数电的优点。

  室外单元的直流供电由连接室外单元的75 Ω高电缆芯线提供。室内单元的直流电源通过高频扼流圈传送给室外单元,它对(3.7~4.2) GHz的微波信号和第一中频信号均无影响。通常16 V~24 V的电压,一送去LNA,另一送到室外单元的稳压电,稳压后供室外单元其他各级使用。

  由于卫星电视接收系统中天线接收到的卫星下行微波信号非常微弱,为信号的质量,将接收到的卫星下行频率信号进行放大并变频,C频段卫星电视下变频器应该满足的主要技术要求如下:

  (1)振幅—频率特性好。振幅—频率特性是指输入电平恒定下,输入信号频率变化时输出端电平变化的特性,主要包括通频带、功率增益、增益波动及增益斜率

版权所有 © 2014 2019亚洲杯盘口

豫公网安备 46789202000018号 备案序号:豫ICP备05016351号