详解卫星天线高频头噪声温度、系数
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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。
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。
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。
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。
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。