浅谈高频头原理及其研究

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1、浅谈高频头原理及其研究【摘要】随着卫星广播通讯技术的不断发展，卫星广播接收高频头在民用和专业领域的使用也越来越广泛。木文介绍了广播卫星接收高频头的功能及各项特性参数，对各种类型的高频头进行了详细的分类介绍，作者还结合实际工作分析了高频头损坏原因，提出了在使用中的注意事项，并将高频头在日常工作中的常见故障和处理方法进行了总结，供同行们参考。【关键词】高频头功能分类常见故障1IJIJ§卫星广播接收高频头（以下简称高频头）是卫星广播电视节目接收系统屮的一个很重要的元件，它的性能的好坏直接影响着卫星接收节目的质量。了解高频头的原理和性能

2、，并对其进行科学地维护，在广播电视节目安全传输的体系中起着至关重要的作用。2高频头功能及原理卫星电视接收机高频头（LNB）又称低噪声放大变频器，安装在卫星天线上，属室外单元。高频头的功能如2（1）对信号进行低噪声宽频带放大；（2）是对信号进行下变频；（3）中频放大。低噪声放大要求噪声系数低，增益较高，对卫星天线接收到的微弱的卫星信号进行有效放大，提高接收系统的信噪比。下变频是将高频信号变为中频信号，避免信号频率太高造成馈线损耗过人和高频辐射严重。高频头由波导微带转换器、微波低噪声放大器(LNA)、微波混频器、第一本振和第一屮频前

3、置放大器构成。经LNA放大后的信号送入下变频器进行变频，产生第一中频信号通过前置一中放放人后送到卫星接收机，高频头所使用的直流稳压电源山卫星接收机或有源功分器通过第一中频电缆提供，在高频头内部有一个直流/直流变换器，将经过二次稳压后的止电压转换成负电压输岀。英电路工作框图如下图1。3高频头的特性参数高频头是整个卫星接收系统中极为重要的组成部分之一，维护人员必须要熟练的掌握高频头的各项特性参数，以便于在H常维护工作顺利开展。3.1输入频率输入频率是指高频头所能接收到的卫星转发器的下行频率范围。根据接收波段不同，可分为C波段和Ku波

4、段。其中，C波段的输入频率有3.4GHz-4.2GHz和3.7GHz-4.2GHz两种，因前者频率范围比后者宽，应优先选用。Ku波段接收频率范围为10.7GIIz-12・75GIlz；按照接收频率高，范围大又将其分为低频段(10.7-11.8GHz)和高频段(11.7-12.75GHz)o3.2输出频率输出频率是指卫星下行频率与高频头本振混频后所产生的信号中频频率。通常有950MHz-1450MHz>950MHz-1750MHz以及950MHz-2150MHz等几种，其中950MlIz-2150MIIz是目前C波段、Ku波段所通

5、用的。选择高频头时应使信号输出频率在接收机输入频率范須之内，否则部分信号收不到。输出频率（即信号中频频率）计算方法如下：C波段：输出频率二本振频率-下行频率Ku波段：输出频率二下行频率-本振频率3.3木振频率本振频率是指高频头内部的本机振荡器产生的固定频率。大部分C波段高频头的本振频率为5150MHz,也有双本振（5150MHz和5750MHz）oKu波段的本振频率较多，有9.75GHz、10.0GHz、10.6GHz、10.75GHz、11.25GHz、11.30GHz等，双本振需配合0/22KHz电子脉冲切换开关来使用。3.

6、4输入阻抗高频头的输入阻抗指的是耦合装置处的阻抗，也就是探针或小环处的阻抗数值。输入阻抗为50欧姆，3.5输出阻抗高频头的输出阻抗必须和卫星接收机的输入阻抗相一致，这样才能保证阻抗匹配。输出阻抗为75欧姆。3.6驻波比在工程上，一般采用电压驻波比来描述阻抗匹配的状况，根据传输线理论，阻抗不匹配时，馈线上就会冇行波的同时也会冇驻波存在，馈线上的电压波峰和波谷值之比，就是电压驻波比（VSWR）。高频头电压驻波比的典型数值在2-2.5左右。匹配阻抗状况越差，反射就越大，越容易引起误码。3.7噪声系数噪声系数指的是放人器输入端（高频头内

7、有低噪声放人器）的信噪比与输出端信噪比的比值，通常c波段噪声系数用0K表示。如250K.170K、130K等，其数值越小越好；而在Ku波段噪声系数则用dB（分贝）表示,如0.8dB、0.6dB、0.5dB等，其数值也是越小越好。噪声系数越小，则表示信号还原程度越高，接收节目音质越好。3.8增益增益用分贝表示，常见的一般多为60dB,精品高频头的增益一般均在65dB以上，此数值偏高一点好，但也不能太高，否则系统会产生自激而引发不稳现象。4高频头的分类高频头按外部结构形状划分，可分为单极化分体式和双极性馈源一休化（LNBF）两种，英

8、中双极性馈源一体化高频头种类较多；按木振方式可分为单本振和双本振两种；按输出端口可分为单输出、双输出、多输出等,下面就将常见的儿类高频头进行分类阐述。3.1单极化分体式高频头单极化分体式高频头的波导腔体里，只有一个极化振子，也称极化探针。只能接收一种极化信号，如