详解卫星天线高频头噪声温度、系数
4K超高清卫星传输的实践与分析
其中,d 为地面发射点与卫星之 如图 4 中的公式(2)所示。。
噪声系数和等效噪声温度的换算,其
间的距离(km);f 为发射频率(GHz);
其中,C/T 为下行链路载波噪声 中 Flnb 为高频头的噪声系数,Te 为地
C 为光速。
温度比 ;k 为玻尔兹曼常数,B 为卫星 面热噪声温度(陆地区域的地面热噪
全 国 首 辆 4K 超 高 清 Ku 波 段 直 播 车, 比也降低了约 0.6dB。对于卫星传输 不明智,追求更有“性价比”的信道
我们希望通过自己的学习和实践,摸 这种典型的带宽受限系统,通过降低 参数组合才是正确的选择。调制方式
索出一套符合车载直播需求的 4K 卫星 接收 SNR 获得更高的符号率,从而进 (MOCOD)下的频谱效率和接收门限
传输技术方案。
一步提升信道传输速率,极具“性价 如表 1 所示。
2 链路需求分析
首先为了保证图像质量,卫星传 输信道要拥有足够的信息速率。在使 用 HEVC 编码的情况下,信息速率要 达到 30~40Mbps(参考央视 4K 频道 上星 36Mbps 的信息速率);其次,为 了保证链路的可行性,接收端要拥有 合适的接收门限,这就需要选择合适 的调制参数。考虑到实际情况,租用
受干扰方面,C 波段易受地面微
波、雷达及 5G 信号的干扰 ;Ku 波段
较易受降雨的影响,产生雨衰,瞬时
强降雨可能会导致信号中断。
图3
5.1 上行链路分析
4.2.2 接收门限
究与应用。尤其是 16APSK 技术,其
上行链路的载噪比 C/N 公式如
在接收机解调信号进行信道解码 所 含 幅 度 和 相 位 信 息 是 变 量 可 分 离 图 3 中的公式所示。其中,C/T 为载 之 前, 误 码 率 为 1×10-4 时, 所 对 应 的,其误码性能接近 16QAM,抗非 波噪声温度比,k 为玻尔兹曼常数,B
C波段抗干扰高频头【几款C波段高频头使用效果比较】
C波段抗干扰高频头【几款C波段高频头使用效果比较】现在市场上各种牌子,各种型号的高频头多且繁杂,琳琅满目,技术参数也是参差不齐,有些高频头标注噪声系数为15°k,增益60-65分贝,可接收效果并不好,有些高频头噪声系数标注为17°k,增益60-65分贝,可接收效果很好,高频头上技术参数标签都是帖上去的,不像以前高频头,标签都是按照该批高频头技术参数而定标出的,是真正的技术参数,那么哪种高频头使用起来接收效果好呢?本人手中刚好有几款单本振单输出和一款双本振双输出高频头,利用休息时间进行收视接收试验。
接收数据如附表(附后):1、接收机为卓艺zy2250D小外星人免费机;2、接收天线为1.2米铸铝整板天线(杂牌);3、馈源为平面3圈;4、接收卫星为105.5°E 亚洲3S;5、显示器为7寸,16:9收监两用机;6、线材为75-5国标线10米;7、高频头为:中大牌yuF-CDP16C型,标称噪声15°k,增益为67分贝,双极化单输出家用型;PBI Turbo -1800型,无噪声指标,增益65分贝,双极化单输出家用型;卓艺牌(技术指标打印在外壳上)标称噪声17°k,增益65分贝,双极化单输出家用型;PBI Turbo-2200型,标称噪声17°k,增益65分贝,双极化双输出工程高频头。
8、接收时间为2007年7月的一天早上6点,天气阴,地点东径112.7度,北纬34.4度。
首先把天线对准105.5°E亚洲3S,经过详细调校后固定,先安装上中大牌yuF-CD16C高频头,然后接上接收机,显示器和馈线,打开接收存储的省台频道表,亚洲3S上所有国内台和港澳台均能正常下载,信号强度最小的79%,最高的86%,信号质量最高四川台76%,最低的华娱台29%、TVB8为36%,但华娱台能下载,偶尔出现马赛克现象,其它的省台均有很大余量。
取下中大高频头,安装上PBI-1800高频头,信号强度最高84%,最低81%,信号质量最高还是四川台76%,最低TVB8为35%和华娱36%,华娱和TVB8的信号都能顺利下载,没有出现马赛克现象,各台信号的富余量还是很大的。
天线噪声温度
图3-58 混合模式传输时平均时延与流量的关系曲线
(3)协议变换,误差控制和流量控制
协议变换目标
误差控制 流量控制
2. VSAT系统的电话通信网
该电路通信网主要特征是 BPSK 或 QPSK
调制。 TDM,1/ 2 FEC 率卷积编码,维
特比译码。P T = 5 ~ 50 W,T = 80 K。
负载的白噪声功率谱密度通常用W / Hz 表示,为:
N 0 / 2 kTS / 2
2. 放大器的噪声温度和噪声系数
系统噪声温度:
T TS Te
噪声系数 :
GkT0 B N n Te F 1 GkT0 B T0
3. 放大器级联噪声温度
图3-4 用于等效噪声温度分析的级联二端口系统
1. HPA备份方式 2. 多载波合成 3. 功率合成 4. 高功放的非线性
3.4.2 接收设备
图3-27 (a) 参量放大器原理电路框图。(b) 一个GaAs FET低噪声放大器电路
参量放大器的等效噪声温度可以近似表
示为: Te ≈ f
S
To / f i
参量放大器可大致划分
不致冷的:To ≈ 环境温度 + 100 C ≈ 270 C =
图3-7 用于等效噪声温度计算的地球站接收端
Te 3 TA L1 1 T TS Te T0 Te 2 L1 L1 G2
3.3 天线、馈源和跟踪系统
1.
天线是一种互易器件,因此当频率给定时,接
收和发送特性是相同的。
2. 3.
地球站天线可以用来作为定义各个参量的样本。
大部分地球站天线要求能沿着两根轴方向运动, 即仰角和方位角方向,以便能迅速跟踪卫星。
高频头LNB讲解
LNB一般我们所说的“天线”是0.25m、0.45m或者4m、6m甚至更大的比较常见的锅面天线。
其实那些都不是真正意义上的天线,是直观上看到的天线反射器(面);真正的“天线”是高频头里被馈源包围的,只有像探针那么小的振子,被称作天线振子或者耦合振子,简称振子。
而我们常常把接收电波的反射器和高频头这一整套设备叫做天线是不科学的。
由此可知,常见的卫星电视接收天线包括两个部分,一个是反射器,一个是高频头。
高频头又包括两个部分,天馈和高放。
天馈是无源部分,由馈源和振子组成。
馈源又叫做谐振波导构成的辐射器,振子安插在馈源中间。
振子的长短与所接收电波的波长有关,振子长度应该是所接收的波长的1/4左右。
拿最常见的抛物面天线来说,锅面的切面成抛物线形,高频头被安装在抛物线焦点上;电磁波从卫星发射出来,投射到反射锅面,由反射面反射到高频头的馈源里。
外形呈圆形的馈源是一个汇集电磁波的喇叭,它的任务就是把抛物面反射过来的电磁波能量收集起来。
拿C波段高频头馈源来说吧(图3),它的体积比较大,大家看起来比较容易理解。
Ku 波段高频头馈源结构一样,就是体积小,馈源盘几乎都是密封的,不太好观察。
圆形的馈源盘至少有两环,有的有三环、五环或更多,就像水面扩散出来的波纹,都是同心圆。
如果是偏馈天线的馈源盘,从中心环到最外环,依次升高,就像梯田一样,所以叫做梯形馈源盘;这是专门为偏馈天线设计的,能最大程度地吸收电磁波能量。
图3馈源盘跟波导管连接,波导管末端是方形的“法兰盘”,波导管里就是天线振子。
由馈源收集的电磁波能量,经过波导管传输到固定的振子上。
波导管末端的法兰盘就是用来连接高放的。
C波段、Ku波段高频头的法兰盘不太一样,C波段高频头上的法兰盘外形和内径都是长方形,内径长×宽是58.2mm×29.1mm;Ku波段高频头上的法兰盘外形是正方形,内径是长方形,内径长×宽是19mm×9.5mm。
详解卫星天线高频头噪声温度、系数
详解高频头的噪声、噪声系数和噪声温度。
噪声是高频头的一项非常重要的指标,它表示信号经高频头后损失的信噪比,对接收系统起着至关重要的作用。
一般噪声越低的高频头越好,高频头的噪声特性可用噪声系数和噪声温度来表示。
噪声系数指的是放大器输入端(高频头内有低噪声放大器)的信噪比与输出端信噪比的比值,用dB表示,它用来表示信号经过放大后损失多少信噪比。
噪声温度表示噪声源所发出的噪声功率的量度。
它等于一个电阻在与这个噪声源相同的带宽内﹐给出相同的功率时﹐所具有的绝对温度。
噪声温度是噪声功率的另一种表示形式。
它与我们日常所说的大气温度是两个不同的感念,这只是基于自然界中的事实,当绝对0度(零下273.16摄氏度)时,分子停止运动,自然也就没有噪声了。
同样这里的噪声温度(用K 表示)越低越好,假设能低到0K的时候,也就没有丝毫的噪声了。
事实上目前C波段高频头噪声温度最低的奥斯卡(ASK)高频头也达13K了。
至于现在大陆市场上流通的一些高频头(如百昌、普斯、高斯贝尔等)标出的15K和17K的可信度几乎为零,实际上能达到30K 就不错了。
而一个优质的C波段高频头的噪声温度应该在20K以下、噪声系数在0.3dB以下;一个优质的KU波段高频头噪声系数要求在0.6至1.2db之间(原装进口ASK奥斯卡KU 头的噪声系数达到0.5dB);噪声温度在43K至92K之间。
不过人们习惯上用噪声温度(K)来标识C波段高频头、用噪声系数(dB)来标识KU波段高频头。
但无论噪声温度和噪声系
数都是数值越低越好。
By Li Weihua。
卫星高频头(LNB)的几个基本参数
一、输入频率(INPUT)
1、C波段 a、 3.4—4.2G;b、3.7—4.2G;
a比b频率范围宽,a应优先选用
2、Ku波段 :全波段为10.7GHz——12.75GHz;其低频段为10.7GHz—11.8GHz、高频段为11.7GHz—12.75GHz。而低频段为10.7GHz—11.8GHz应配合低本振9.75GHz使用
四、噪声系数
1、C波段 :用K表示。如25K、17K等,其数值越小越好。
2、Ku波段 :用dB表示。如0.8dB、0.6dB等,其数值越小越好。
五、增益(GAIN):如60dB一般地应越高越好.
例:某Ku高频头其增益(GAIN)为50dB、噪声系数为0.8dB,其余参数均适合收某卫星某一信号,且其信号值刚过门限,有马赛克。在不更换天线、机器时,可换用增益为60dB噪声系数为0.6dB的同本振高频头使用,其信号将有质的飞跃。
二、输出频率(OUTPUT):如a、950—1450;b、950—1750MHz;c、950—2150MHz(C、Ku波段同)一般地,应与接收机输入频率匹配。否则部分信号将收不到(有的机器可超范围使用)。
三、本振频率
1、C波段 :一般C波段 的本振频率5150KHz
2、Ku波段 :其本振有9.75GHz、10.75GHz、11.25GHz、11.30GHz等。双本振需配合0/22KHz使用
漫谈卫星电视机器接收技术(续)
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。
卫星高频头常识
三、高频头位置的调整
(1)首先应检查馈源是否处于抛物面天线的中心,焦点是否正确,否则可以稍微调整馈源支撑杆:使之对准(以信号最大为准)。
(2) 极化角: 进行极化角的调整时,顺时针转动为正,逆时针转动为负.由于不同品牌.类型的高频头标识极化角的方式一般不同,我们只需按说明书将高频头上的0刻度线对准垂直或水平方向,然后顺时针或逆时针稍微旋动它,同时在馈源盘内上下微动,使信号品质达到最大.因为只有在卫星所在经度的子午线上,其极化方向才完全是水平或垂直的,而在其他地区接收时,会略有偏差,在实际接收中按以上方调整以使信号最大为好,这时LNBF 顶端面上的刻度“0”可能不完全是垂直于水平面。调过星的朋友都会遇到这种情况,假如现在接收的是亚3号卫星要转到134°亚6号,必需把高频头转动差不多九十度.这都是纬度高低造成的偏差.
卫星高频头常识
发表日期:2008年10月31日出处:神舟06 作者:神舟06 本页面已被访问 1733 次
1)何为LNB ? Low Noise BlockKownconverter简称LNB,低杂讯降频器的意思.,俗称高频头.作用是把C波段频率范围3.4-GHz-----4.2GHz; Ku波段10.75GHz---12.75GHz卫星传送下来的微弱信号放大后再与其中的本振作用后输出卫星接收机所需要的950MHz---2150MHz中频信号,说白了就是信号的一个中转站.
双本振高频头: 普通的C波段双极化高频头一般只有一个本振频率5150MHZ.当节目设置水平极化时,接收机向高频头馈送18V电压;垂直极化时,馈送13V电压.高频头识别工作电压,使相应的极化探针工作.所以高频头只能工作在一种极化方式,不是水平就是垂直.而双本振高频头是两个单本振高频头组合而成,各自工作混合输出.水平探针5150MHZ本振;垂直为5750MHZ本振.两个本振频率相差600MHZ,足以使两种极化信号的中频频率拉开距离.此时接收机识别到的只是不同频率的信号.极化设置无效.所以使用双本振高频头时接收机的设置很重要:一般水平节目的本振设5150MHZ;垂直节目设5750MHZ..水平节目设置一般与平常的设置没什从区别.而垂直5750MHZ本振极化信号.接收机中如本振仍为5150.则下行频率要减去600;若设5750,则下行频率应加上600.
接收机的噪声系数与等效噪声温度
( )
f
4 Rhf = hf / kT (V e −1
2
/ Hz)
其中
T为物体的绝对温度; h为普朗克常数,6.6254×10-34(J.s) k 为玻尔茨曼常数,1.38054×10-23(J/K)
4
4.8.1
匹配
输出噪声功率谱密度
输出噪声功率谱密:
N (f ) H (f ) P an = R
4.8 接收机的噪声系数与等效噪声温度
噪声来源
热噪声 太阳辐射 宇宙辐射 其他
电火花、电磁泄漏、电磁辐射等
(注:除了热噪声外,其他的噪声在一定条 件下是可以认为消除的)
1
4.8 热噪声(1)
原理:自由电子的热运动 建模:白平稳遍历高斯过程 E ⎡n ( t )⎤ = 0 均值: ⎣ ⎦ N0 功率功率谱密度: Pn ( f ) = 2 N0 = KT 其中 N0 Rn (τ ) = E ⎡ n ( t ) n ( t + τ ) ⎤ = 自相关函数: ⎣ ⎦ 2 δ (τ ) 带宽B内的噪声功率 σ 2 = KTB n − 概率密度函数 1 2σ
A 0 -A
1
1
1
0
1
0
0
1
20
基本的数字基带信号波形(2)
二进制单极性归 零(RZ)码
bn = 0, 1 ⇔ an = 0, 1
A 0 τ
A 0
1
1
1
0
1
0
0
1
Ts
τ
⎛ t 1⎞ gT ( t ) = Arect ⎜ − ⎟ ⎝τ 2⎠
t
二进制双极性归 零(RZ)码
bn = 0,1 ⇔ an = −1, +1
几种Ku天线高频头的电气性能与适用卫星参数(上)
几种Ku天线高频头的电气性能与适用卫星参数(上)对于接受卫星电视的Ku波段信号,一般是指其频率波长在12GHz-48GHz间的无线电波,由于Ku波段的频率为C波段频率的3倍,而波长则是C波段4GHz波长的1/3,所以我们在接收卫星,Ku 波段电视节目时,其采用的卫星天线口径相应都比较小,主要是因为Ku波段的波长比较短,在天线口径效率和增益相同的条件下,Ku波段使用的卫星天线口径,仅仅是C波段天线口径的1/3,从而大大降低了卫星天线的实际使用成本。
用于Ku波段卫星信号接收的各类型高频头,主要有单本振和双本振二大类型,单本振高频头是一种固定式单一本振频率,一般我们常用的频率有9750 MHz、10600 MHz、10750 MHz、11250:MHz、11300 MHz等。
而内设置两个本振频率的又称之双本振高频头,这种双本振单输出高频头.的频率,较常见的有9.75/10.60GHz、9.75/10.75GHz两个本振频率。
双本振高频头的腔体内部结构,同时设有两个互相垂直的探针,分别接收水平(H)和垂直Ⅳ)两种卫星信号源,其中还设有一个横棒(隔离针),作用是起到极化隔离。
同时双本振单输出高频头内置还设有0/22kHz切换电路。
可以通过卫星接收机输出的0/22kHz脉冲信号,分别可选择其低、高本振频率,并还可采用卫星接收机的13V/18V切换电压进行切换,选择水平或垂直极化的卫星信号,从而实现Ku波段卫星电视节目的全频带接收,当然Ku波段高频头的输出端口,也分别设有单输出、双输出、多输出等几种形式的类型。
1.百昌Ku-22J双本振单输出Ku高频头KL-22J Ku波段双极化单输出高频头,可以接收12.25GHz~12.75GHz的宽频带卫星信号,其本振频率是11300MHz。
高频头采用双极性馈源一体化设计,具备低噪声系数和低相位噪声性能,对于数字压缩卫星信号有着良好的接收功能。
这种型号的高频头可适用接收的卫星主要有,90.0?E Ku雅玛尔102/201,91.5?E Ku马星3号/3a,95.0?E Ku新天6号,96.5?E Ku(俄)快车AM33,132.0?E Ku越星1号,140.0?E Ku(俄)快车AM3,134亚太1号,138?E数码天空等Ku波段的卫星电视节目。
卫星电视接收高频头选购注意事项
卫星电视接收高频头选购注意事项卫星电视接收高频头选购注意事项导语:在我们选择卫星电视高频头的时候,有哪些需要我们注意的事项呢,首先应选择噪声温度低、本振相位噪声小、本振频率稳定度高、动态增益大的高频头,在接收卫星数字信号时,本振相位噪声和本振频率稳定度对接收信号质量至关重要。
一些质次的高频头在使用中会产生信号不稳、若隐若现,有的频段好、有的频段差,甚至一些频段收不到的现象。
另外同一品牌不同批次的.高频头质量也还有差别,应通过实际接收来选购。
卫星电视接收高频头选购注意事项需要指出的是,由于各个生产厂家对高频头噪声温度的定义并不统一,因此不能一律用标称噪声温度的高低来衡量高频头的增益。
例如早期的嘉顿C波段单极化头在25K至30K之间分为六个噪声温度等级,每款高频头在不同频段内的噪声温度指标也有高低,如C95-28嘉顿头,它的外包装盒上已注明:3700~3800MHz:28K;3800~3900MHz:27K;3900~4000MHz:25K;4000~4100MHz:26K;4100~4200MHz:25K。
嘉顿厂家取此参数指标中最高值28K作为此高频头的标称噪声温度。
一般厂家则是以噪声温度在各频段的平均值或是最小值来定义。
而近年来卫视器材市场上,一些杂牌厂商对高频头的噪声温度标称不规范,虚标成分严重,有的甚至标到13K以下,假冒伪劣产品充斥市场,因此不能把噪声系数作为衡量高频头性能的指标。
高频头的输入频率范围应与信号的下行频率范围相适应,使其本振频率与所接收卫星信号的全部下行频率之差值,正好全部落在接收机的工作频率范围内。
一般来讲,单极化单输出高频头比双极性单输出高频头有更高的增益,单波段高频头比C/Ku复合头有更高的增益,因此在采用复合头选择接收天线时,应注意比一般的配置提高一个档次,如原来采用1.5m天线的则需要改用1.8m的天线。
卫星广播电视传输链路的实用计算
统具备广播级标准SDI对编功能,很容易地与其它安装有SDI广播级设备连接。
另,如果台里经济承受能力许可再购一套由DSR-85P与带加拿大L E板卡的非编组成另一套联机编辑系统。
2.2.2 前期采集设备数字化步骤:分2步,第1步购买Sony DCR-1000V E (DVO格式);Sony DVCAM DSR-100P DSR-200AP摄录一体机。
特点:投入不大,前期采集设备实现数字化,图像质量有较大提高,同时外出摄机携带方便。
第2步购DVCAM DSR-300P,摄录一体化摄像机,购买DVCAM DSR-130P摄录一体机,可用于演播室,这样将大大提高图像质量。
3 实践启示根据向数字化过渡方案及步骤,我台前期采集和后期编辑制作设备已按方案第1步实行,经过1年多的时间运行,设备运行稳定,操作方便,精确度高,图像质量好,特别色彩还原性好,与市台节目交流方便(市台也采用DVCAM编辑系统)。
因省台新闻部是用松下公司的DVCPRO设备,上送省台新闻节目,我们通过如下方法:编好的新闻通过DSR-40P“DV”接口与松下AE-Z35“DV”口连接,通过A G-EZ35几乎无损耗转换成“DV”格式,图像还原较好,再上送省台新闻部,省台能正常采用。
县(市)级电视台设备向数字化过渡的过程,既要从实际出发,又要用发展的眼光看待问题,并为以后的网络化打下基础。
在引进设备时要科学论证,制定过渡计划与目标,可以根据经济情况分期分批投入,实现最佳过渡,另还有重要一条就是考虑好怎样与省、市台节目交流问题。
经过实践证明我们制定的“向数字化过渡方案”切实可行,可供(县)市级电视台设备数字化改造参考。
▲(收稿日期:2001—08—28)文章编号:1006—5628(2002)04—0038—03《西部广播电视》2002年第4期・无线传输与覆盖・卫星广播电视传输链路的实用计算高彤鼎(山东电视台地球站,山东 济南 250062)摘 要:利用卫星转发广播电视信号,转发的质量如何,接收站的设备如何配置,都需要涉及传输链路的计算。
卫星高频头讲解(LNB)
卫星⾼频头讲解(LNB)第⼀章卫视基础卫星电视接收系统包括卫星天线、馈源、⾼频头、卫星接收机等部分组成。
卫星接收机通过同轴电缆同卫星天线上的⾼频头相连,⾼频头将卫星天线反射过来的微波信号反馈到卫星接收机内进⾏处理或解码,解出图像和伴⾳。
⼀、波段和频率划分卫星电视节⽬分为C波段和Ku波段。
C波段的频率范围是3400MHz~4200MHz。
Ku波段的频率10.7~12.75GHz,其中可分为10.7~11.7GHz、11.7~12.2GHz、12.2~12.75GHz等频段。
⼆、卫星信号的极化⽅式卫星信号的极化⽅式分为圆极化和线极化两种,圆极化包括左圆极化和右圆极化,节⽬表上的对应标注⽅式是L、R。
线极化包括⽔平极化和垂直极化,标注为H、V。
接收圆极化和线极化信号需要不同的⾼频头,⼀般的情况下接收圆极化信号⽤普通的⾼频头就可以,在接收机中极化⽅式设置为H或V就可以了。
三、天线天线就是我们常说的⼤锅,是⼀个⾦属抛物⾯,负责将卫星信号反射到位于焦点处的馈源和⾼频头内。
⼀般来说,天线⼝径越⼤,节⽬的信号越强,接收质量越⾼。
但考虑到成本、安装等因素,⽤户要求天线⼝径越⼩越好。
如亚洲3S上C波段国内数字节⽬只须1.5M或更⼩的中卫天线即可接收到⾼画质图像和伴⾳。
⽽Ku波段的节⽬,像韩星这样的直播卫星只须0.6M甚⾄0.35M的中卫偏馈天线就可以。
但接收同样的节⽬,有些不同品牌、同样尺⼨的天线却⽆法胜任,原因是天线的质量和精度不⾼,导致效率低,增益低,因此选择卫星天线的时候⼀定要选择中卫天线这样质量可靠,⼯艺精良, 精度⾼的名牌⼤⼚的产品。
⼀⾯优质的卫星天线要求制作精度⾼,表⾯耐腐蚀,抗风能⼒强,效率⾼,增益⾼,经久耐⽤。
在发烧友和众多⽤户中,台湾中卫天线以同样价格上最好的质量;同样的质量上最低的价格被公认为普及型优质产品,南⽅⼀位个⼈⽤户10年前买的⼀⾯1.5M中卫天线,历经⼤⾬和暴风的侵袭⾄今表⾯烤漆丝毫⽆损,毫⽆变形,完好如初。
工程高频头测评[“测评”三种Ku波段高频头]
工程高频头测评[“测评”三种Ku波段高频头]编者按:本文的“测试”及其结果,完全是一种业余性质,并不一定说明被测器材的性能与质量,也不代表本刊的对被测器材的认定。
玩卫星电视信号接收的时间长了,手里也积攒了一些卫视器材。
就拿Ku头来说吧,有单极化、双极化和双本振的,其中双极化双本振Ku 头就有三个品牌的。
虽然拥有这么多Ku头,平时使用也就仅仅一只,要问哪种性能更好些,还真的答不上来。
曾有报刊报道单极化、双极化和双本振Ku头之间的性能测评,严格地讲,这属于Ku头中不同类间的测评,而真正的同类不同品牌Ku头间的测评相关报道并不多见。
笔者很早就想对*****、PBI、DigiReady这三个品牌的双极化双本振Ku头进行一下测试,但却迟迟未进行,主要原因是:一般在业余条件下,对高频头的测试通常要使用口径较小的天线进行极限接收,或者人为制造一些不利于接收的因素,通过接收机显示的信号强度和信号品质及接收情况进行比较加以确认,因手中只有一面0.9米偏馈天线,从天线口径来说也不算小了,在本地除了不能覆盖本地的波束接收不到信号外,能接收到的信号大都较强,在这种情况下是很难区分优劣的。
最近,用0.9米偏馈天线和*****双极化双本振Ku头接收76.5°E亚太2R卫星时,发现*****、*****两组信号已接收不到了,遂决定用同一面天线分别与三种不同品牌的双极化双本振Ku头组合,选取亚太2R卫星上几组信号试收,借此根据接收情况对三种Ku头性能进行测评。
接收地点:河北北部(东经118.14°、北纬41.35°)。
接收时间:2007年8月。
接收器材:1.6版帝霸201H卫星数字接收机、0.9米极轴天线(由0.9米斯威克偏馈天线和SMR-99G电动极轴座组成)、SAP-2000天线控制器,*****、PBI Gold-1040-L10M、DigiReady双极化双本振Ku 头各一只。
测试方法:为了保证公正的测试环境,给各Ku头一个相同的表现机会,测试是在同一接收地点同一面天线上进行的。
高频头LNB讲解
Spacenet-NCCLNB一般我们所说的“天线”是0.25m、0.45m或者4m、6m甚至更大的比较常见的锅面天线。
其实那些都不是真正意义上的天线,是直观上看到的天线反射器(面);真正的“天线”是高频头里被馈源包围的,只有像探针那么小的振子,被称作天线振子或者耦合振子,简称振子。
而我们常常把接收电波的反射器和高频头这一整套设备叫做天线是不科学的。
由此可知,常见的卫星电视接收天线包括两个部分,一个是反射器,一个是高频头。
高频头又包括两个部分,天馈和高放。
天馈是无源部分,由馈源和振子组成。
馈源又叫做谐振波导构成的辐射器,振子安插在馈源中间。
振子的长短与所接收电波的波长有关,振子长度应该是所接收的波长的1/4左右。
拿最常见的抛物面天线来说,锅面的切面成抛物线形,高频头被安装在抛物线焦点上;电磁波从卫星发射出来,投射到反射锅面,由反射面反射到高频头的馈源里。
外形呈圆形的馈源是一个汇集电磁波的喇叭,它的任务就是把抛物面反射过来的电磁波能量收集起来。
拿C波段高频头馈源来说吧(图3),它的体积比较大,大家看起来比较容易理解。
Ku波段高频头馈源结构一样,就是体积小,馈源盘几乎都是密封的,不太好观察。
圆形的馈源盘至少有两环,有的有三环、五环或更多,就像水面扩散出来的波纹,都是同心圆。
如果是偏馈天线的馈源盘,从中心环到最外环,依次升高,就像梯田一样,所以叫做梯形馈源盘;这是专门为偏馈天线设计的,能最大程度地吸收电磁波能量。
3图Spacenet-NCC馈源盘跟波导管连接,波导管末端是方形的“法兰盘”,波导管里就是天线振子。
由馈源收集的电磁波能量,经过波导管传输到固定的振子上。
波导管末端的法兰盘就是用来连接高放的。
C波段、Ku波段高频头的法兰盘不太一样,C波段高频头上的法兰盘外形和内径都是长方形,内径长×宽是58.2mm×29.1mm;Ku波段高频头上的法兰盘外形是正方形,内径是长方形,内径长×宽是19mm×9.5mm。
天线噪声温度的概念组成及测量方法
11.1天线噪声温度测量11.1.1天线噪声温度的概念及其组成天线从周围环境接收到噪声功率,通常用噪声温度来度量一个系统产生的噪声功率大小。
天线噪声可以用给定频带内与噪声功率有关的等效噪声温度表示。
即 N=kBT a ( k 为玻尔兹曼 常数;B 为接收机带宽;T a 为天线等效噪声温度)。
天线噪声可分为内部噪声和外部噪声。
内 部噪声主要包括天线传输损耗和欧姆损耗等产生的热噪声;外部噪声是由天线所处的环境中 的噪声源产生的噪声,如大气衰减噪声、宇宙噪声和地面热辐射噪声等。
天空噪声温度由大 气衰减噪声和宇宙噪声组成。
地面噪声由地面辐射引起的噪声温度。
由于天线辐射方向图的 旁瓣特性,此影响随天线的仰角而略有变化。
如图 11-5所示,为天线噪声温度组成图。
图11-5天线噪声温度的组成若已知天线系统总损耗为 T A 为:L a ,天线接收环境的噪声温度为 T a ,则天线系统的噪声温度 (11-23)式中:损耗噪声天线欧姆损耗噪声天空噪声T o 环境温度(K)11.1.2天线噪声温度的计算由天线理论可知:在球坐标系中,天线噪声温度T a可用下式进行计算:2 --f0〕。
[巳(日理)T bc(B理)+P x (日理)T bx(B理)]sin T d T d©T a _ w_Z(11-24)P x 6 sizdrd0 0E 6式中:PC^,)天线主极化归一化功率方向图;Px^,)天线交叉极化归一化功率方向图;T bc(乙)天线主极化方向背景噪声温度分布函数;T bx(v,)天线交叉极化方向背景噪声温度分布函数。
大家知道,天线交叉极化场相对于主极化来说是很小的,由此引起的噪声温度可忽略不计,则式(11-24)可进一步简化为:2 二二0 0 p(日艸)T b(日艸)sin e d B d$0 0I a _ _- ( 11-25)式中:PO1,)天线归一化功率方向图;T b(K J天线背景噪声温度分布函数。
如何为数字卫星接收系统选择合适的低噪声高频头
如何为数字卫星接收系统选择合适的低噪声高频头卫星通信传送系统已逐渐由数字调制的方式如BPSK和QPSK取代传统的FM或FSK 模拟调制方式。
在同一卫星上,用数字方式调制比模拟方式调制可传送更多的信息和更优质的信号。
更具体地说,数字调制信号能传送大量的数据,而误码率和所占用卫星频道资源却减小了,这一切都是过去沿用已久的模拟调制方式所不能比拟的。
低噪声变频器(LNB)在完全发挥卫星数字系统的优越性能及其功效方面起着极其重要的作用。
它与数字系统的信号传输特性完全配合才能使系统的传输性能最佳化,并且误码率降至低。
严格来说,大约有50多项技术指标可用来衡量LNB的优良与否,例如射频泄漏、带外抑制、带内杂波、带外杂波、老化现象、防震功能、防腐蚀、接头种类、防静电功能、互调、工作动态范围、抵御外界环境、可靠性及其他。
本文选出几项主要的指标加以讨论,为读者提供选择LNB的基本知识,也为日后深入厂解LNB特性打下基础。
图1和图2分别是典型的LNB设计原理图和结构图。
一、噪声LNB的噪声可以解释为LNB的灵敏度或其固有的噪声加在接收信号上。
因此,LNB 的噪声越低对微弱信号的接收就越灵敏。
C波段LNB的标准频率范围是3.4~4.2GHz,噪声的单位用开氏温度K(Kelvin)来表示。
开氏温度是一个测量单位,是有关分子在某一个温度下的运动量。
不少人认为开氏温度就是C波段的噪声,这在技术上而言是不正确的。
因为开氏温度只是一个测量单位,而并非温度值。
开氏温度在零度时(0K)表示分子完全处于静止状态,换句话说,在一系统内完全没行噪声的存在。
C波段LNB的噪声测量值在15K 已是相当低了,一般LNB的噪声都在30K以上。
Ku波段(10.7~12.7GHz)的LNB所使用的噪声单位与C波段不同,—般以分贝(dB)为测量单位。
然而开氏温度(K)和dB可以通过公式计算互相换算:NF=10log[1+(NT/290)]式中,NF是dB表示的噪声,NT是用K表示的噪声系数。
卫星电视下变频器(高频头)的工作原理
卫星电视下变频器(高频头)的工作原理俞德育1卫星电视下变频器(高频头)的作用卫星电视低噪声下变频器又称为高频头(也称卫星电视的室外单元),它是由微波低噪声放大器,微波混频器,第一本振和第一中频前置放大器组成,其框图如图1所示。
图1高频头的原理框图一般的卫星电视接收系统主要包括:(1)天线;(2)馈源;(3)低噪声下变频器,也称为高频头(是由低噪声放大器与下变频器集成的组件),用LNB表示;(4)电缆线;(5)端子接头;(6)卫星接收机;(7)电视接收机。
卫星电视接收系统框图如图2所示。
图2卫星电视接收系统框图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40000km左右的远距离传输已是非常微弱,通常天线馈源输出载波功率约为-90dBmW〔注〕。
若馈线损耗为0.5dB,则低噪声放大器输入端载波功率为-90.5dBmW。
第一变频器和带通滤波器的损耗约为10dB,第一中放的增益约为30dB。
这样,若低噪声放大器给出增益(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保证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。
2卫星电视下变频器的结构卫星电视下变频器中的低噪声放大器一般是将波导同轴转换器与低噪声放大器合成一个部件。
如果要达到噪声温度低和增益高,通常包含3~4级放大,前两级为低噪声放大器,主要采用高电子迁移率晶体管HEMT器件,后两级为高增益放大器,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给出了低噪声放大器(LNA)的电原理图,设计时通常先给出必要的参数,如S参数、电路级数、匹配电路的方式、噪声参数、输出输入阻抗等等,然后利用计算机CAD软件进行优化设计并作出微带线电路图。
Ku波段双馈源高频头变频器与微带带通滤波器的设计
Ku波段双馈源高频头变频器与微带带通滤波器的设计Ku波段双馈源高频头变频器与微带带通滤波器的设计网络转载导语:Ku波段高频头也称Ku波段下变频器,其将卫星传输的下行信号经过天线聚集放大后传送到LNB馈源波导输入工程要求的主要性能指标1.性能指标要求(1)输入频率:11712.75GHz(2)噪声系数:NF≤0.8dB(3)增益:G=55±5dB(4)镜像抑制:≥30dB(5)本振标称频率:10.75GHz_1MHz(6)本振稳定度:f±2MHz(7)载波互调比:140dB(8)增益稳定度:≤0.5dB(@/36MHz)(9)输出频率:950~2000MHz(10)一本振泄露电平:≤-50dBmW(11)本振相位噪声:≥60dB(@/1KHz)≥85dB(@/10KHz)≥100dB(@/100KHz)(12)使用电压范围:10--20V2.构造要求样品腔体采用铝压铸件,腔体外表采用喷塑工艺处理。
3.环境适应要求(1)温度要求高频头工作温度范围一40℃—+60℃(2)湿度要求高频头在相对湿度5%一l00%的环境条件中应能正常工作:(3)大气压要求高频头在以下大气压条件下的环境中应能正常工作:86-106KPaKu波段双馈源高频头的根本工作原理及系统框图1.根本工作原理Ku波段高频头也称Ku波段下,其将卫星传输的下行信号经过天线聚集放大后传送到LNB馈源波导输入,再通过耦台探针(或者耦合微带传输线)输入到高频放大器,经低噪声放大器放大后,通过带通镜像频率抑制滤波器选择所需频段的P.F 信号.再和本振信号混频差频出中频信号,输出信号通过电缆送入卫星接收机完成QPSK解调和MPEG一2解码工作.以A/v 信号的形式提供应电视机。
用户可以通过控制信号选择所需要的两颗卫星上任意一个星上的信号。
Ku波段双馈源高频头主要单元电路设计1.场效应管低噪声放大器(FETLNA)在设计一个放大器电路时,需要考虑到的特性很多,但最重要的是稳定性、功率增益、噪声系数、输出功率、输入和输出电压驻波比、动态范围、功率增益带内平坦度等。
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详解高频头的噪声、噪声系数和噪声温度。
噪声是高频头的一项非常重要的指标,它表示信号经高频头后损失的信噪比,对接收系统起着至关重要的作用。
一般噪声越低的高频头越好,高频头的噪声特性可用噪声系数和噪声温度来表示。
噪声系数指的是放大器输入端(高频头内有低噪声放大器)的信噪比与输出端信噪比的比值,用dB表示,它用来表示信号经过放大后损失多少信噪比。
噪声温度表示噪声源所发出的噪声功率的量度。
它等于一个电阻在与这个噪声源相同的带宽内﹐给出相同的功率时﹐所具有的绝对温度。
噪声温度是噪声功率的另一种表示形式。
它与我们日常所说的大气温度是两个不同的感念,这只是基于自然界中的事实,当绝对0度(零下273.16摄氏度)时,分子停止运动,自然也就没有噪声了。
同样这里的噪声温度(用K 表示)越低越好,假设能低到0K的时候,也就没有丝毫的噪声了。
事实上目前C波段高频头噪声温度最低的奥斯卡(ASK)高频头也达13K了。
至于现在大陆市场上流通的一些高频头(如百昌、普斯、高斯贝尔等)标出的15K和17K的可信度几乎为零,实际上能达到30K 就不错了。
而一个优质的C波段高频头的噪声温度应该在20K以下、噪声系数在0.3dB以下;一个优质的KU波段高频头噪声系数要求在0.6至1.2db之间(原装进口ASK奥斯卡KU 头的噪声系数达到0.5dB);噪声温度在43K至92K之间。
不过人们习惯上用噪声温度(K)来标识C波段高频头、用噪声系数(dB)来标识KU波段高频头。
但无论噪声温度和噪声系
数都是数值越低越好。
By Li Weihua。