卫星数字电视信号的频谱整体搬移实验

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1、卫星数字电视信号的频谱整体搬移实验　　数字电视信号的传输对相位噪声指标要求很苛刻，以至于地面上的数字电视广播需要扩大覆盖范围的时候，往往采用同频转发的方式，在比较低的频段，同频转发难度还是不小的，去年到今年作了一些这方面的工作，深有体会。　　这里将要进行的是数字卫星电视信号的频谱整体搬移试验。方法很简单，就是将卫星电视高频头输出的第一中频信号所选定的频段输入下变频器，使其迁移至预定的频段，然后用滤波器取出，如下图所示。　　　　　　　　　从上图看，整个系统的结构并不复杂，但是有一个最大的难点就是系统对相

2、位噪声指标要求较高，变频不能以常用的锁相环电路构成本振，因为大家都说用锁相环本振变频以后由于相位噪声太大不能解出信号，所以我们也就不在这方面下功夫了。锁相环振荡器的相位噪声较大这是大家都知道的，所以数字传输器材中都不用它。　　要变频，就必须得有本振信号，而简单的锁相环本振又不能用，选择适用的本振就成了这一实验的关键环节。ＬＣ振荡器的相位噪声较小，但是频率稳定度很差，没有实用价值；晶体振荡器的相位噪声也比较小，但是振荡频率受晶振频点的限制。为此我们选用过去安由电子研制的一种本振信号源取得了成功，该振源结

3、构如下图所示。　　　　　　　　　　　　　　　上图的振源采用两个频率合成，一个是频率可调的ＬＣ振荡器，频率很低，通常选取所需振源工作频率的１／１０－１／２０。例如，当需要一个７６０ＭＨｚ的信号源时，可以选用７２２ＭＨｚ的晶体振荡器（此频点的选取要看手中的存货情况）和７６０－７２２＝４８ＭＨｚ的ＬＣ振荡器，相加获得７６０ＭＨｚ（当然也可以相减获得７２２－４８＝６７４ＭＨｚ）。晶体振荡器的频率稳定度是不容置疑的，而４８ＭＨｚ的ＬＣ振荡器的频率漂移绝对值也是很有限的，顶多零点几ＭＨｚ，在７６０ＭＨｚ的时候频率

4、漂移零点几ＭＨｚ在很多情况下都是可以允许的，起码在这里是允许的。　　另外还有一种方法获取本振信号源也是可行的。手里各个电视频道和各频道本振的晶体在３００ＭＨｚ以下分布得很均匀，有几十个频点，可用其各次谐波用作变频的本振，相位噪声指标完全可以满足要求，基本上能实现变频的需要。当然，需要比较精确地控制产物频段时，还得用第一种方法获取本振信号。　　本振问题解决以后，其他的事情就好办了，下面我们以几个实例来详细介绍这种数字卫星电视信号频谱整体搬移的实现方法。　　　实例１．将卫星上的一套数字电视节目搬移到电视广

5、播传输频段，既可有线传输，也可开路发射。以３Ｓ星上信号较强的《北京卫视》为例（注：因为实验所用天线较小故选较强的信号），下行中心频率４０５６ＭＨｚ，经本振为５１５０ＭＨｚ的高频头在第一中频中的中心频率为５１５０－４０５６＝１０９４ＭＨｚ，将其搬移到４００ＭＨｚ附近。　　因为对最终产物所在频段不要求精确控制，因此选一个１０９４－４００＝６９４ＭＨｚ附近的本振直接变频即可。在现有的晶体中，９频道本振的三倍频比较合适，频率为（１９２．２５＋３８）×３＝６９０．７５ＭＨｚ，可将《北京卫视》搬移到中心频率为４０

6、３．２５ＭＨｚ，符合要求。　　动手实施的第一步是先将第一中频进行低噪声宽带预放，以使信号经得起后面的折腾。　　预放比较简单，与常用的卫星信号线路放大器相似，这里采用两只微波低噪声管４１５１１，各方面的指标均可满足要求，电原理图如下。　　　　　　　　　　　　　　　　　　实验中不需要采用电信号转换极化，因此采用独立的１２Ｖ供电，极化需要转换时采用机械方式，并且不采用机房通过电缆供电的方式以防止系统中各个功能间相互牵制。电路参数配置为前级１０ｍＡ，后级２０ｍＡ，总增益约２０分贝。　　然后在室内进行选频放大。

7、选频的目的并非对最终产物的带外指标产生直接的影响，而是为了在一定程度上压低非选定内容，降低混频器的负担，充分发挥混频器的能力。放大器所处理的信号电平较高，需要有较大的动态范围，采用两只ＭＲＦ５８１，前级工作电流２５ｍＡ，后级工作电流４０ｍＡ，总增益约２０分贝，电原理图如下。　　　　　　　　　　　上面仅仅是电原理图，实物结构可能是千变万化的。很多部位需要调试后才能确定。由于频率比较高，有些东西在实物中是看不到的，比如图中的线圈等。　　经混频以后，获得的有用信号电平达５０ｄＢμＶ，再经严格滤波和两级放大，

8、最终输出的信号电平达到了８０ｄＢμＶ以上。　　接收采用升频的方法，选用现成的升频器老产品（关于升频器请参考这里），实验选用的是本振频点为６０７.２５ＭＨｚ的成品，将信号频率升为４０３.２５＋６０７.２５＝１０１０ＭＨｚ，完全在卫星接收机的频率处理能力之内。　　准备工作完成以后，将全部器材连接起来进行实际收看实验，这一步需要注意卫星接收机的频率设置，因为经过两次变频以后与卫星信号的频率有了很大的不同。可以用设置高频头本振频率的方法，也可以用设置卫星信号频率