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成中频950MHz~2050MHz,以利于同轴电缆传输和卫星接收设备处理。
如图为Ku波段一体化高频头(LNB)。
功分器:是将高频头接收的卫星信号分成两路或几路信号的设备,本项目功分器输出的两路信号分别送给数字卫星接收机和数据接收卡。
馈线:从高频头输出到接收机的射频输入插口的一段电缆线,一般选用75Ω 同轴馈线,长度不宜超过30m,在室外环境条件下,最好用SYV-75-7电缆(通常室内-5 室外-7,功分器为界)。
按天线接收卫星信号的频率范围一般可分为: C波段天线:3.95GHz~5.85GHz Ku波段天线:12.24GHz~18GHz 高频头一般也可分为:
C波段LNB和Ku波段LNB 2、开路天线
地面开路电视信号的接收
地面开路电视信号的接收主要依靠电视接收天线,早在有线电视未发展之前我们曾看到过各种各样的电视接收天线。尽管它们的外表形状千差万
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别,但它们的功能却是一样的,即把在周围空间里的电视信号的电磁能量转换成射频电流,并通过馈线送至电视接收机。即使是在有线电视已经全面普及的现在,在有线电视网络或闭路电视系统的前端仍然有一些开路电视天线在使用,它用来接收当地无线电视台的节目,经过适当处理后再送入有线电视系统作为节目的一部分。 开路接收天线的基本原理 天线的工作原理
天线本身就是一个振荡器,但它又与普通的LC振荡回路不同,可看作是普通LC振荡回路的变形,图10.11画出了它们的演变过程。
图10.11 闭路振荡回路及天线开路发射
图1011中(A)图中的LC是发射机的振荡回路,此时电场集中在电容的两个极板中,而磁场则分布在电感线圈周围的有限空间里。在这种情况下要想向空间辐射电磁波是不可能的。如果将振荡回路展开,如图3.11中的(B)图、(C)图及(D)图那样,使电磁场分布于空间很大的范围,就创造了电磁波辐射的条件。
在发射台,已调制的高频信号电流通过发射机输送到天线上,该天线便把高频信号电流能量转变为相应的电磁波能量,并向空间辐射。关于电磁波产生与传播的过程我们在第一章已经介绍过,在此不再赘述。
电磁波的能量从发射天线辐射出去以后,将沿地表面所有方向传播。若在离发射天线的某一点臵放一个导体,由于磁力线切割了导体,就在导体顶端产生了一定的交变电压——电动势,其频率与发射端的振荡频率相同。若将该导体通过传输线与接收机相连结,在接收机中就可以获得高频信号的电流。因此这个导体就起到了接收电磁波能量并转变为高频信号电流能量的作用,所以称此导体为接收天线。
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开路电视接收天线的主要作用
(1)接收电波,它是联系自由空间与电视接收机的重要设备;
(2)具有阻抗匹配作用,它使天线接收到的信号功率最大程度地传输至电视接收机;
(3)电视接收天线又是一个空间滤波装臵,它能提高对信号频率的选择作用;
(4)电视接收天线还是个极化器件,它可以有选择地接收一定极化方式电视信号。
如何衡量电视接收天线的性能,主要还取决于天线的一些参数。 五、高频头
卫星高频头的种类及参数介绍
高频头按结构形状划分,可分为单极化分体式和双极性馈源一体化(LNBF)两种,其中双极性馈源一体化高频头种类较多,按本振方式可分为单本振和
双本振两种.按输出端口可分为单输出、双输出、多输出等。 单极化分体式高频头的波导腔体里只有一个极化振子,也称极化针,只能接收一种极化信号,如要接收另一种极化信号,需将高频头旋转90度。单极化高频头的内部由于没有极化转换电路,因此信号耗损较小,增益和稳定性较高,多用于工程系统上。 由于单极化高频头采用的是分体式结构,需配装馈源,馈源输出端是通过法兰盘和高频头连接的,法兰盘都是按标准尺寸制造的,C波段馈源的法兰盘外形呈矩形,内径也为矩形,长×宽为58.2mm×29.1mm;Ku波段馈源的法兰盘外形呈正方形(见图3),内径为矩形长×宽为19.1mm×9.5mm。两种馈源内径的长宽比均为2;1。 常用的
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C波段单极性高频头如GARDINER(嘉顿)3605、ASKBC213等性能都不错,
增益在65dB左右,这样在室内机距离接收天线较远时, 接收信号衰减会小一些。 Ku波段单极性高频头,常见的有PBIPLK-900。 双极性高频头内部有两个互相垂直的探针,分别接收水平(H)、垂直(V)信号,其间还有一个横棒,为隔离针,起极化隔离作用。双极性单输出高频头是将13/18V电子切换开关电路引入到腔体内部,自动识别接收机通过馈线送来的电压高低,是18V还是13V,以便选择水平还是垂直的极化探针工作,从而达到双极性单输出的目的。
C波段双极性高频头一般可选用常见的PAUXlS(普斯)PX900、PBI
Tubro-1800、百昌OS222等产 品,本振频率均为标准的5150MHz。Ku波段双极性高频头均采用标准中心馈源环聚焦式一体化设计,品种型号很多,如常用的直头ASK Ku07,用于正馈天线的PBI Gold1040PF。
1.C波段双极性双本振单输出高频头
C波段双极性双本振单输出高频头,采用5150MHz、5750MHz两个本振频率对H、V极化信号作分开处理,在3.6~4.2GHz范围内的两个极化信号就被分别变频为950~1550MHz和1550~2150MHz内互不重叠的中频频率,从而实现共用一根馈线中传送,配合接收机可同时接收到两个极化的信
号。 双本振高频头多用于卫星中频分配系统或CATV前端工程系统中,一个高频头可以通过功分器向多台接收机提供无干扰接收,常用的C波段双极
性双本振单输出高频头有PAUXIS PX-1200、PBI Tubro-2 100等。
2.Ku波段双极性双本振单输出高频头
Ku波段双极性双本振单输出高频头常见的有9.75/10.60GHz或9.75/10.75GHz两个本振频率,内臵0/22k切换电路,通过卫星接收机输出的O
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/22kHz脉冲来分别选择其低、高本振,同时还可用卫星电视接收机的13/18V电压切换水平或垂直极化的卫星信号,实现Ku波段节目全频带接收。
常见的Ku波段双极性双本振单输出高频头如用于正馈天线的ASKKU50、
弯头(又称L形头)PBI(30ld 1040L 10M等。
双极性单本振双输出高频头有两种类型,一种是高频头采用两块独立电路做在同一印制板上,稳压电路和振荡电路为共用电路,并共用一副馈源和探针。它能够同时接收双极化卫星信号,并分两路独立输出,每路均可进行水平、垂直切换,互不影响,信号损耗极小,参数稳定性高。如Ku波段用的
PBIGold-2050(见图15)。另一种是水平、 垂直极化分别通过两个端口输出,每一路端口只能选择其中的一种极化信号,但配合二进(H、V)四出或二进六出等切换开关,也可为四台、六台等数字卫星接收机提供无干扰接收信号,如C波段用的PBI Turbo-2200。
为了增强高频头的波段及端口接收功能,缩小其安装体积,市面上出现了一种复合高频头,常见的有如下几种。
1.Ku/Ku复合高频头
Ku/Ku复合高频头是将两个性能参数相同的Ku波段高频头做成一体,共用一个端口,可通过一面天线来完成两颗相接近卫星Ku波段信号的接收。如雷霆BOLT-21双星高频头(见图19),内含有DiSEqC切换短路,使用者用它配合一面偏馈天线即可接收146度E和138度E两颗卫星上的所有Ku波
段节目(当然所 收视两颗卫 星的落地场强要满足接收要求)。
2.C/Ku复合高频头
将C波段高频头和Ku波段高频头 制造在一起,可完成一颗卫星上所有的C、Ku波段信号的接收,如PBI Tubro-4200(见图17)是将一个本振为5150MHz的双极性单输出C波段高频头和一个本振为10.75GHz的双极性单输出Ku波段高频头组合而成;又如PBITurbo-4400(见图18)则是由C波段双输出高频头Turbo-2200和Ku波段双输出高频头Gold.2050组合而成,
它集C、Ku波段的水平、垂直极
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