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卫星天线高频头(LNB)是什么_高频头有什么作用

标签:天线高频头 高频头作用 LNB

卫星天线高频头又称调谐器,全称为高频调谐器,是一种集接收电视信号的调谐及高频信号放大器双功能的装置,它由波导微带转换器、微波低噪声放大器、微波混频器、第一本振和第一中频前置放大器组成。高频头常规来说有两类,一类是安装在卫星天线上的高频头,另一类是直接安装在电视机上的高频头。最常见的用的最多的也就是卫星天线高频头,而电视机上的高频头在上世纪作为黑白电视频道选择器,目前早已淘汰暂且不表,所以我们现在常说的高频头也就默认为卫星天线上的高频头。这两类高频头的区别是工作的频段不一样。


卫星天线上的高频头称为LNB或者低噪声放大变频器,是直接安装在卫星天线上器件。一般的卫星电视接收系统主要包括:天线、馈源、高频头、电缆线、端子接头、卫星接收机组成卫星信号源接收设备。该信号源可以接入分配器同时连接多台卫星接收机即可接收不同的频道,再然后进入有线电视前端系统,最后将所有其他信号源的节目一同整合成为一个信息流,在每个终端电视机上收看多个节目,这种方式常见于电视台和酒店宾馆等基础设施及公共场所;而如果是个体用户可以将信号源直接接入电视机即可观看节目,通过遥控器控制天线机顶盒即可选择不同的节目。


想要了解高频头的作用,就需要了解卫星信号传输的过程。卫星在信号传输过程中是一个信号转接的载体,其目的是为了让电视信号传输的“更远”,使得信号传输的成本和收益(用户接收范围)更大。电视信号在传输中需要使用高频信号,以减少传输损耗和增加传输距离,毕竟从地球到同步轨道卫星的距离有35786KM。当非常微弱的信号到达地面后,其内部电路包括低噪声放大器和下变频器,完成低噪声放大及变频功能,既把馈源输出的4GHz信号放大,再降频为950-2150MHz第一中频信号。通常天线馈源输出载波功率约为-90dBmW。若馈线损耗为0.5dB,则低噪声放大器输入端载波功率为-90.5dBmW。第一变频器和带通滤波器的损耗约为10dB,第一中放的增益约为30dB。这样,若低噪声放大器给出增益(40~50)dB,则下变频器输出端可以输出(-30~-20)dBmW的信号。简而言之,高频头的作用就是将接收到的微弱的卫星音视频信号进行放大,并且对传输不稳定引起的图像变形与干扰进行处理。视频处理芯片决定影像的分辨率,而高频头则决定影像的稳定性。但高频头本身非常容易受电磁干扰,因此无论是卫星使用的高频头还是内置电视卡一般都会在高频头外面包裹一层金属层,以屏蔽电磁干扰。高频头是接受电视信号的调谐及高频信号放大器,卫星电视下变频器是在保证原信号质量参数的条件下,将接收到的卫星下行频率的信号进行低噪声放大并变频。在天线和接收机已选定的情况下,选用合适的高频头,可提高接收机解调输入信号的载噪比 C/N。

不同类型高频头

不同类型的高频头


目前卫星信号传输的都几乎是数字信号,当数字信号进入数字高频头,就会进行频道选择,这也是为什么前端中需要配备多台卫星接收机接收一个卫星天线进入的信号,数字高频头将高频信号放大并作变频处理,有些还带中频信号放大和高频数字信号解调功能,高频数字信号经解调后,输出的数字信号为TS(Transport Stream)流(也叫传输流),它是以“帧”为单位的数字信号传输流,每一帧数字信号中含有同步头、数据、结尾等信号,对于MPEG2数字信号,每帧信号是由长度为188字节的二进制信号包组成,其内容含有一个或多个节目。(这里“帧”的概念与电视图像中的帧很类似,但内容不相同,一帧MPEG2数字信号对应于一帧图像来说,只相当于一幅图像内容中的几个像素点)。根据接收高频数字信号的调制方式,数字高频头还分QPSK(Quadrature Phase Shift Keying正交键控调相)调制高频头和QAM(Quadrature Amplitude Modulation正交调幅)调制高频头。QPSK调制高频头主要用于卫星电视信号接收;QAM调制高频头主要用于有线电视信号接收。 卫星模拟信号传输虽然早已替换,但也可以了解下模拟高频头的作用,就是接收模拟电视高频信号,并进行频道选择、高频信号放大及变频处理,注意,模拟高频头一般不带中频信号放大和高频信号解调功能,因此模拟电视还需另外再加一个中频放大器和高频信号解调器。一般模拟高频信号的接收、放大、解调等电路都需要严格调整才能符合整机的要求,因此很难把高频信号接收、放大、解调等功能全部由高频头来完成,因此模拟高频头的主要任务主是选频道,另外一个任务就是降频,把接收到的高频信号降低到一个固定频率之上,这个固定频率信号就是中频信号,其频率一般为38MHz。这也是数字高频头与模拟高频头最大的区别之一。中频信号对于视频来说,还是高频信号,它还需要进一步放大,然后才进行解调和各种处理(如:同步分离、亮色信号分离等),中频放大电路的任务主要就是中频信号放大和音、视频信号解调。另外,中频放大对视频信号解调也很特别,一般都用同步检波,包络失真非常小。中频信号经解调后输出视频信号和音频信号,即AV信号,AV信号还需进一步进行彩色信号处理(解码)才变成R、G、B(红绿蓝)三基色信号。能接收数字信号(如卫星电视)的电视不多,大多数是模拟电视。以下为两种波段的高频头简介:


1.C波段双极性双本振单输出高频头

C波段双极性双本振单输出高频头,采用5150MHz、5750MHz两个本振频率对H、V极化(垂直极化、水平极化)信号作分开处理,在3.6~4.2GHz范围内的两个极化信号就被分别变频为950~1550MHz和1550~2150MHz内互不重叠的中频频率,从而实现共用一根馈线中传送,配合接收机可同时接收到两个极化的信号。双本振高频头应用主要是在卫星中频分配系统或CATV前端工程系统中,一个高频头可以通过功分器向多台卫星接收机提供无干扰接收,常用的C波段双极性双本振单输出高频头有PAUXIS PX-1200、PBI Tubro-2100等。


2.Ku波段双极性双本振单输出高频头

Ku波段双极性双本振单输出高频头常见的有9.75/10.60GHz或9.75/10.75GHz两个本振频率,内置0/22k切换电路,通过卫星接收机输出的O/22kHz脉冲来分别选择其低、高本振,同时还可用卫星电视接收机的13/18V电压切换水平或垂直极化的卫星信号,实现Ku波段节目全频带接收。常见的Ku波段双极性双本振单输出高频头如用于正馈天线的ASKKU50、弯头(又称L形头)PBI(30ld 1040L 10M等。


从上面的介绍可知,高频头作用还是非常大的,市面上的高频头价格低廉的十几块即可买到一个,如果考虑稳定性还是选择好一点的高频头;另外同一副卫星天线上有安装两个甚至三个高频头接收信号,以节省成本费用,具体效果待有机会进行测试一下再分享出来。

北京推进有线数字电视、跟模拟信号说拜拜!

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随着电视技术的不断向前发展,传统的模拟调制器电视信号已经逐渐被数字电视信号取代。但是由于各种原因,即使是在首都北京,数字电视信号也没有达到100%全覆盖。最近,北京市新闻出版广电局发布消息显示,正在积极推进北京市地面广播电视数字化的有关工作,我们不妨来关注一下。 根据北京市新闻出版广电局官方公布的工作进度显示,正在积极推进北京市地面广播电视从模拟向数字化过渡。现已在北京市中央广播电视塔及房山、平谷、怀柔、密云、延庆五个远郊区县共计6个广播电视发射台站开展了中央广播电视节目无线数字化覆盖工程,目前工程进展顺利,已完成设备安装,正在进行系统调测有关工作。

2017-12-27

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