高頻頭原理簡介

高頻頭。其內(nèi)部電路包括低噪聲放大器和下變頻器，完成低噪聲放大及變頻功能，既把饋源輸出的高頻信號信號放大，再降頻為950-2150MHz第一中頻信號。

高頻頭的作用就是將微弱的視頻信號進行放大，并且對傳輸不穩(wěn)定引起的圖像變形與干擾進行處理。視頻處理芯片決定影像的分辨率，而高頻頭則決定影像的穩(wěn)定性。但高頻頭本身非常容易受電磁干擾，因此內(nèi)置電視卡一般會在高頻頭外面包裹一層金屬層，以屏蔽電磁干擾

數(shù)字高頻頭的作用是接收數(shù)字電視高頻信號，并進行頻道選擇和高頻信號放大及變頻處理，有些還帶中頻信號放大和高頻數(shù)字信號解調(diào)功能，高頻數(shù)字信號經(jīng)解調(diào)后，輸出的數(shù)字信號為TS（Transport Stream）流，TS流：也叫傳輸流，它是以“幀”為單位的數(shù)字信號傳輸流，每一幀數(shù)字信號中含有同步頭、數(shù)據(jù)、結(jié)尾等信號，對于MPEG2數(shù)字信號，每幀信號是由長度為188字節(jié)的二進制信號包組成，其內(nèi)容含有一個或多個節(jié)目。這里“幀”的概念與電視圖像中的幀很類似，但內(nèi)容不相同，一幀MPEG2數(shù)字信號對應(yīng)于一幀圖像來說，只相當(dāng)于一幅圖像內(nèi)容中的幾個像素點。根據(jù)接收高頻數(shù)字信號的調(diào)制方式，數(shù)字高頻頭還分QPSK調(diào)制、8PSK調(diào)制和QAM調(diào)制高頻頭。QPSK和8PSK調(diào)制高頻頭主要用于衛(wèi)星電視信號接收；QAM調(diào)制高頻頭主要用于有線電視信號接收。 模擬高頻頭的作用是接收模擬電視高頻信號，并進行頻道選擇、高頻信號放大及變頻處理，模擬高頻頭一般不帶中頻信號放大和高頻信號解調(diào)功能，因此模擬電視還需另外再加一個中頻放大器和高頻信號解調(diào)器。

一般模擬高頻信號的接收、放大、解調(diào)等電路都需要嚴(yán)格調(diào)整才能符合整機的要求，因此很難把高頻信號接收、放大、解調(diào)等功能全部由高頻頭來完成，因此模擬高頻頭的主要任務(wù)主是選頻道，另外一個任務(wù)就是降頻，把接收到的高頻信號降低到一個固定頻率之上，這個固定頻率信號就是中頻信號，其頻率一般為38MHz。中頻信號對于視頻來說，還是高頻信號，它還需要進一步放大，然后才進行解調(diào)和各種處理（如：同步分離、亮色信號分離等），中頻放大電路的任務(wù)主要就是中頻信號放大和音、視頻信號解調(diào)。另外，中頻放大對視頻信號解調(diào)也很特別，一般都用同步檢波，包絡(luò)失真非常小。中頻信號經(jīng)解調(diào)后輸出視頻信號和音頻信號，即AV信號，AV信號還需進一步進行彩色信號處理（解碼）才變成R、G、B（紅綠藍(lán)）三基色信號。能接收數(shù)字信號（如衛(wèi)星電視）的電視不多，大多數(shù)是模擬電視。

每顆衛(wèi)星上通常擁有24個電視頻道，為充分利用這些頻道，以及避免相鄰頻道的相互干擾，通常將頻道順序按單、雙分開，分別以不同極化方式的電磁波發(fā)射。因此，衛(wèi)星地面接收所使用的高頻頭（LNB），必須具備接收雙極化電磁波的能力，才能接收全部24個頻道的電視節(jié)目。

1、什么是雙極性LNBF？

這是一種不用伺服馬達的與饋源一體化的雙極性高頻頭，從LNB 圓波導(dǎo)口看進去，您將看到兩個互相垂直的探針，用來分別接收垂直極化和水平極化的信號。

2、如何避免電動饋源對系統(tǒng)性能的危害？

為什么說卓異公司所配的Turbo-1200 型LNBF 能避免（使用機械切換方式的）電動饋源對系統(tǒng)性能造成的危害？

在采用傳統(tǒng)的伺服馬達切換極化方向的系統(tǒng)中，無源探針和普通波導(dǎo)饋源喇叭會使系統(tǒng)等效噪聲溫度變壞很多，一個30°K的LNB 附加饋源喇叭就很容易變壞到50°K。雙極性LNB 是用波導(dǎo)中兩個有源探針直接拾取信號：避免了使用伺服馬達系統(tǒng)接收信號的損失，因此使用最新技術(shù)的雙極性高頻頭能獲得最好的效果。

3、什么是“等效的”LNB 噪聲溫度？

LNBF 噪聲溫度是LNB 和饋源喇叭噪聲溫度的總和：因此，它不同于LNB 噪聲溫度?！暗刃У摹盠NB 噪聲溫度可以用LNB LNBF 之間進行適當(dāng)比較。

4、LNBF如何輸出兩種極性信號？

LNBF輸出端只有一個F 連接頭，如何輸出兩種極性信號？

這是利用來自接收機的13/18V 兩種可切換的供電電壓來確定所需要的是水平極化信號還是垂直極化信號。因此，它是通過LNBF 內(nèi)部的電子切換電路來選擇相應(yīng)信號的，保證了穩(wěn)定性和可靠性。

5、探針轉(zhuǎn)動是怎么回事？

我們對LNBF 波導(dǎo)采用最先進的設(shè)計，使兩個探針間的水平/垂直信號隔離度超過20dB 并獲得超低系數(shù)噪聲溫度，完全取代采用傳統(tǒng)電動饋源的機械式轉(zhuǎn)動探針結(jié)構(gòu)。

6、這是轉(zhuǎn)換極性的最好方法？

Aspen 雙極性LNBF 提供直接的極性切換，因此是一種完全的電子轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，它不存在電動機械轉(zhuǎn)換裝置帶來的延遲。因此，消除了由探針機械旋轉(zhuǎn)引起的圖象失真。當(dāng)改變頻道時，LNBF 可給用戶提供最清晰最舒適的圖象。

當(dāng)?shù)孛嫘l(wèi)星接收天線安裝完畢之后，就可著手安裝高頻頭LNBF ，具體步驟如下：

（1）將LNBF 插入饋源盤中央的大圓孔中；

（2）根據(jù)天線參數(shù)F/D值，將饋源盤凸緣端面對準(zhǔn)LNBF 側(cè)面的F/D 相應(yīng)刻度上；

（3）使LNBF 頻端面上的“0”刻度平行于水平面；

（4）將饋源盤凸緣側(cè)面的制緊螺釘稍微擰緊；

（5）把LNBF的IF輸出電纜與接收機的LNBF 輸入端口連接好。

當(dāng)接收天線波束已調(diào)整對準(zhǔn)某顆衛(wèi)星后（天線調(diào)整方法請參閱PBI

超級系列極軸衛(wèi)星天線裝配與校準(zhǔn)手冊），便可使用SL-100衛(wèi)星信號測試儀調(diào)整LNBF 的位置，此時應(yīng)將LNBF

的輸出電纜改接至SL-1000的輸入端，其步驟如下：

（1）首先應(yīng)檢查饋源是否處于拋物面天線的中心，焦點是否正確，否則可以稍微調(diào)整饋源支撐桿：使之對準(zhǔn)（以信號最大為準(zhǔn)）。

（2）檢查LNBF 側(cè)面的F/D刻度是否按天線所給參數(shù)F/D 對準(zhǔn)，為此可略微前后調(diào)整，使SL-1000信號顯示最大。

（3）衛(wèi)星發(fā)射的電視信號：只有在衛(wèi)星所在經(jīng)度的子午線上，其極化方向才完全是水平或垂直的，而在其他地區(qū)接收時，會略有偏差，在實際接收的情況下，應(yīng)稍微旋轉(zhuǎn)動LNBF

的方向，以使信號最大，這時LNBF 頂端面上的刻度“0”可能不完全是垂直于水平面。

（4）按動衛(wèi)星接收機H/V 鍵，這時另一極化方向的信號亦應(yīng)是最佳的。

1．C波段雙極性雙本振單輸出高頻頭

C波段雙極性雙本振單輸出高頻頭，采用5150MHz、5750MHz兩個本振頻率對H、V極化信號作分開處理，在3．6～4．2GHz范圍內(nèi)的兩個極化信號就被分別變頻為950～1550MHz和1550～2150MHz內(nèi)互不重疊的中頻頻率，從而實現(xiàn)共用一根饋線中傳送，配合接收機可同時接收到兩個極化的信號。

雙本振高頻頭多用于衛(wèi)星中頻分配系統(tǒng)或CATV前端工程系統(tǒng)中，一個高頻頭可以通過功分器向多臺接收機提供無干擾接收，常用的C波段雙極性雙本振單輸出高頻頭有PAUXIS PX-1200、PBI Tubro-2100等。

2．Ku波段雙極性雙本振單輸出高頻頭

Ku波段雙極性雙本振單輸出高頻頭常見的有9.75/10.60GHz或9.75/10.75GHz兩個本振頻率，內(nèi)置0/22k切換電路，通過衛(wèi)星接收機輸出的O/22kHz脈沖來分別選擇其低、高本振，同時還可用衛(wèi)星電視接收機的13/18V電壓切換水平或垂直極化的衛(wèi)星信號，實現(xiàn)Ku波段節(jié)目全頻帶接收。

常見的Ku波段雙極性雙本振單輸出高頻頭如用于正饋天線的ASKKU50、彎頭(又稱L形頭)PBI(30ld 1040L 10M等。

雙極性單本振雙輸出高頻頭有兩種類型：

一種是高頻頭采用兩塊獨立電路做在同一印制板上，穩(wěn)壓電路和振蕩電路為共用電路，并共用一副饋源和探針。它能夠同時接收雙極化衛(wèi)星信號，并分兩路獨立輸出，每路均可進行水平、垂直切換，互不影響，信號損耗極小，參數(shù)穩(wěn)定性高。如Ku波段用的PBIGold-2050(見圖15)。

另一種是水平、 垂直極化分別通過兩個端口輸出，每一路端口只能選擇其中的一種極化信號，但配合二進(H、V)四出或二進六出等切換開關(guān)，也可為四臺、六臺等數(shù)字衛(wèi)星接收機提供無干擾接收信號，如C波段用的PBI Turbo-2200。

高頻頭一般要選用噪聲溫度低，本振相位噪聲小，本振頻率穩(wěn)定度高，動態(tài)增益大的高頻頭，尤其在接收衛(wèi)星數(shù)字信號時高頻頭的本振相位噪聲和本振頻率穩(wěn)定度大小對接收信號質(zhì)量是至關(guān)重要的。對于數(shù)字壓縮衛(wèi)星接收系統(tǒng)的高頻頭要求本振相位噪聲小于-65dBC/Hz(在1kHz處)，本振頻率穩(wěn)定度小于±500Hz。

請參考一下雙本振雙極化單輸出頭的作用，就知道了這種高頻頭的作用了!

要解決多臺接收機共一個天線，接收節(jié)目互不干擾的方法需使用雙極化雙本振單輸出高頻頭，這種高頻頭里面有兩個降頻器同時工作，一個工作在垂直極化，一個工作在水平極化。本振頻率-接收頻率就是第一中頻（簡稱中頻）因為使用不同的本振頻率所以輸出的中頻也不同，混合后互不干擾。通常定義為垂直使用高本振即5750，水平使用低本振5150。

C波段頻率為3600M——4200M。因此水平節(jié)目的中頻就是950M——1550M垂直節(jié)目的中頻高出600M即1550M——2150M兩中頻信號通過混合器合成一路信號，頻率從950M——2150M。這樣兩路信號就互不干擾了。 通過功分器分成若干路給多接收機，每臺接收機就可以選擇自己需要的中頻了（也就是節(jié)目）了。

使用時將垂直節(jié)目的本振頻率設(shè)定為5750M，水平節(jié)目設(shè)置為5150M。統(tǒng)一設(shè)置為水平極化，即輸出18V電壓供高頻頭工作。

關(guān)于C波段雙本振，已經(jīng)說得很清楚了。

KU波段的以本振高頻頭指的是本振9750/10600（也有9750/10750的），與C波段不同，KU波段雙本振高頻頭只能選擇一個本振工作（某些多輸出工程頭除外），不能像C波段雙本振一樣兩個本振同時工作，不適用于一鍋多星。

簡單點理解就是：一般情況下你只接一個接收機的話只須單本振頭，接多臺接收機要用雙本振頭，如遇特殊情況收122天浪這顆星的話一臺機也要用雙本振頭！！

高頻頭由輸入法蘭盤、矩形波導(dǎo)、耦合裝置、低噪聲放大器(LNA)、本振、混頻、中放和電源穩(wěn)壓幾部分組成。

高頻頭輸入端為一個矩形波導(dǎo)，為了便于與饋源連接，在波導(dǎo)口面處設(shè)有法蘭盤，而法蘭盤都是按標(biāo)準(zhǔn)的尺寸制造的。與饋源一樣，C波段高頻頭的法蘭盤其外形是個矩形；而Ku波段高頻頭的法蘭盤外形則是一個正方形。

高頻頭的輸出端是一個陰性的F型接頭，第一中頻電纜通過此接頭與高頻頭連接在一起。陰性的F型接頭的直徑為10mm，其上的螺紋有英制和公制兩種類型，目前高頻頭使用的多為英制F型接頭。

高頻頭中的低噪聲放大器與矩形波段之間設(shè)有一個耦合裝置，這個耦合裝置將波導(dǎo)內(nèi)傳播的電磁波能量轉(zhuǎn)換成電流，然后送入放大器進行放大。電耦合方式是在矩形波導(dǎo)內(nèi)放置個金屬探針，探針與矩形波導(dǎo)的窄邊平行，它代表了高頻頭的極化方向，探針在電場的激勵之下產(chǎn)生電流;磁耦合方式是在矩形波導(dǎo)內(nèi)放置一個小金屬環(huán)，環(huán)的法線方向與波導(dǎo)內(nèi)的電場垂直，小環(huán)在磁場的激勵之下產(chǎn)生感應(yīng)電流。

低噪聲放大器中使用的微波晶體管為砷化鎵場效應(yīng)管( GaAsFet）或高電子遷移率晶體管（HEMT），它們共同的特點是噪聲小、工作頻率高。為了保證有足夠的增益，低噪聲放大器通常由四級放大或五級放大組成，適當(dāng)?shù)剡x擇各級的工作點，就可以達到噪聲小、增益高的目的。前兩級放大電路按照低噪聲要求設(shè)計，工作電流比較小，而后兩級(后三級)則按照高增益要求設(shè)計，工作電流比較大。