直放站原理结构
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直放站工作原理直放站(Direct Broadcast Satellite,DBS)是一种通过卫星直接向用户提供电视信号的技术。
它的工作原理是通过卫星向地面接收器发送电视信号,然后接收器将信号转换成可供电视机显示的格式。
直放站的工作原理可以分为卫星传输、地面接收和信号处理三个主要部分。
首先,卫星传输是直放站的核心部分。
卫星传输通过地面站向卫星发送电视信号,然后卫星再将信号转发给地面接收器。
卫星传输的关键技术包括频率调制、信号编码和功率控制等。
频率调制是指将电视信号转换成适合在卫星传输的频率范围内传输的信号。
信号编码是指将电视信号进行数字化处理,以便在卫星传输中能够更高效地传输。
功率控制是指卫星在接收到地面站发送的信号后,根据地面接收器的位置和信号强度调整自身的发射功率,以确保信号能够在地面上良好地接收到。
其次,地面接收是直放站的另一个重要部分。
地面接收器通过接收卫星传输的信号,然后将信号转换成电视机可以显示的格式。
地面接收器的关键技术包括天线接收、信号解调和解码等。
天线接收是指地面接收器通过天线接收卫星传输的信号。
信号解调是指地面接收器将接收到的信号进行解调处理,以便后续的解码处理。
解码是指地面接收器将解调后的信号进行解码处理,以便将信号转换成电视机可以显示的格式。
最后,信号处理是直放站的最后一个部分。
信号处理包括信号解码、解密和解压缩等。
信号解码是指地面接收器将接收到的信号进行解码处理,以便将信号转换成电视机可以显示的格式。
解密是指地面接收器将接收到的加密信号进行解密处理,以便将信号转换成电视机可以显示的格式。
解压缩是指地面接收器将接收到的压缩信号进行解压缩处理,以便将信号转换成电视机可以显示的格式。
总之,直放站的工作原理是通过卫星传输、地面接收和信号处理三个主要部分来实现的。
通过这些技术的协同作用,直放站可以向用户提供高质量的电视信号,为用户带来更好的观看体验。
一、 光纤直放站组成及工作原理
该产品采用光波分复用方式,利用单根光纤直接传送射频信号。
车站电台发出的下行信号被耦合到光纤直放站近端机,近端机通过电/光转换将信号发射到光纤中传播至远端机,远端机再通过光/电转换将信号通过天线或泄漏电缆辐射至空间覆盖弱场强区域。
机车电台发出的上行信号被光纤直放站远端机接收,远端机通过电/光转换将信号发射到光纤中传播至近端机,近端机再通过光/电转换将信号耦合至车站电台。
光收发单元实现信号的电光转换和光电转换,其内置了光波分复用器。
车站电台
双工器
射频开关
458M
468M
上行低噪声放大器
光模块
光模块
光纤直放站近端机下行功率放大器(带备份)
上行低噪声放大器双工器
光纤直放站远端机
光纤
天线
468M
458M
耦合器
天线
监控单元
电源单元监控单元
电源单元发射
接收
发射
接收
射频开关
图1 光纤直放站系统框图
光发射功率:
近端机正向光输出:(4±2)dBm (光功率)
远端机反向光输出:(4±2)dBm(光功率)二、光路参数
光路参数1 光波长1550nm 1310nm 2
出纤光功率(+3±2)dBm
3 最低光接收功率门限(-15±2)dBm
4 WDM 内置
5 光纤连接器FC/APC
三、光纤直放站配套程式
项目
数量
光纤一拖一光纤一拖N
光纤直放站近端机一台一台
光纤直放站远端机一台N台
光纤跳线(APC-PC)两根(可选)N+1根(可选)光分路器无N-1个。
光纤直放站的原理图如图4-1所示,主要有光近端机、光纤、光远端机(覆盖单元)几个部分组成。
光近端机和光远端机都包括射频单元(RF单元)和光单元。
无线信号从基站中耦合出来后,进入光近端机,通过电光转换,电信号转变为光信号,从光近端机输入至光纤,经过光纤传输到光远端机,光远端机把光信号转为电信号,进入RF单元进行放大,信号经过放大后送入发射天线,覆盖目标区域。
上行链路的工作原理一样,手机发射的信号通过接收天线至光远端机,再到近端机,回到基站。
图4-1 光纤直放站的原理图
光纤直放站的原理结构框图如图4-2所示。
图4-2 光纤直放站原理结构框图
光纤直放站近端机的定向天线收到基站的下行信号(935MHz-960MHz)送至近端主机,放大后送到光端机内进行电/光转换,发射1.55&1.31μm波长的光信号,再送到光波复用器,同原传输链路的光信号(波长1. 31μm)合在一起经光缆传到远端;远端光波波分器将1.31μm和1.55μm波长的光信号分开后,让1.55μm 波长的光信号输入光端机进行光/电转换,还原成下行信号(935MHz-960MHz),再经远端主机内部功放放大,由全向天线发射出去送给移动台。
移动台的上行信号(890MHz-915MHz)逆向送到基站,这样就完成了基站与移动台的信号联系,建立通话。
一、直放站组成原理1、直放站方面:a、直放站增益、功率、噪声系数、天线的隔离度直放站的基本原理下行上行上图为直放站的基本组成A、双工器:由一个环行器和两个滤波器组成,如下图:其中环行器起信号分路的作用,一共为三个口,1口入信号从2口出,2口入信号从3口出,3口入信号从1口出,如下图:滤波器为带通滤波器,分别为上行滤波器及下行滤波器,起滤除通带外信号的作用,要求对通带内信号衰减小而通带外衰减大,一般来说,通带内衰减在0.5到1.0dB之间,通带外衰减随距中心不同而不同,通带外衰减曲线越陡峭则带外衰减特性越好B、滤波器为带通单工滤波器,分上、下行,一般用于低噪放与功放之间,起滤波及匹配作用,其特性同双工器中的滤波器C、低噪放是一种低噪声放大器,其主要指标有噪声系数、增益、放大带宽及平坦度,其噪声系数一般在0.5到1.5dB之间,直放站噪声系数主要由其决定,且直放站增益一般其上面调节;主要用于直放站上、下行链路的前级放大器,干放的上行放大器1、增益及其调节方法:A、增益:线性工作范围内对输入信号的最大放大倍数,其调节调节范围为最大增益与最小增益的的差值B、数字衰减方法:此方法增益可调值一般为31dB,步长为1dB,由5位数码开关控制,其衰减值分别为1dB、2dB、4dB、8dB、16dB,共31dB,用此方法进行衰减调节的直放站增益误差较小10dB之内为±1dB,10到31dB之内为±1.5dBC、模拟电压调节方法:此方法增益可调值不定,主要采用模拟电压调节其内部的PIN二极管的衰减量,其衰减量一般不准确,对直放站进行调节难度较大,工程上主要调节方法有:(1)用一字螺丝刀调节电位器来控制PIN二极管的衰减量(2)用键盘或笔记本电脑来调节其内部的数控电位器的电阻来控制PIN二极管的衰减量(3)采用多个电位器,用单刀多挚开关来调节衰减量2、噪声系数及衰减量与直放站噪声系数的关系A、噪声系数:在工作频带范围内,正常工作时输入信噪比与输出信噪比的差值。
模拟直放站简介
目前成熟的采用模拟方式处理的直放站框图如图1所示(以宽带直放站为例),其中,下行链路是直放站通过天线接收基站发来的信号,经过低噪声放大器(LNA)、射频滤波器(RF Filter)、混频器(下变频)、中频声表滤波器(IF Filter)、混频器(上变频)、射频滤波器(RF Filter)、功率放大器驱动模块(Amp)和功率放大器(PA),再通过天线发射出去;上行链路是直放站通过天线接收移动台(通常是手机或车载电话),经过与下行链路类似的处理后,通过天线发射给基站。
图1 模拟直放站系统框图
目前的直放站为了满足不同的体制与标准,必须更换其中的中频滤波单元(IF Filter)模块,致使不同体制标准的直放站具有不同的硬件配置,大大增加研发、生产和维护成本。
数字直放站设计
● 数字中频框图
随着A/D、D/A及数字信号处理技术的发展,现在软件无线电技术已经可以用于直放站的中频滤波单元,如图2所示。
采用图2所示的一个数字中频单元模块直接替换图1中的模拟中频滤波单元(IF Filter)模块(包括上行和下行两个模块),就基本可以满足目前所有体制标准的直放站硬件需求。
这样,直放站的硬件平台基本达到了统一,只要采用不同的数字滤波配置代码,就可以实现不同标准的直放站功能。
其中的数字滤波功能可以采用高速DSP 芯片、FPGA或专用ASIC实现
图2 数字中频单元框。