ФГОУ ВПО «Чувашский государственный университет им. И.Н.Ульянова»

Факультет радиотехники и электроники

Кафедра ТСТ

Реферат

на тему:

«Спутниковые конверторы»

Выполнил: студент группы

РТЭ 42-04 Кузьмин С.М.

Проверил: преподаватель

Пастухов А.С.

Чебоксары

2008

Оглавление

КОНВЕРТОРЫ

Общие сведения

Источники шумов в конверторе

Технология изготовления

Конвертор с однократным преобразованием частоты

Конвертор с двойным преобразованием частоты

LNB

Элементы конвертора

Волноводно-полосковый переход

Малошумящий усилитель

Полосовой фильтр

Гетеродин

Фазовые шумы гетеродина

Смеситель

Предварительный усилитель промежуточной частоты

Устройство питания

Полнодиапазонные конверторы

Универсальные конверторы

Конверторы с несколькими выходами

КОНВЕРТОРЫ

Типичная удельная мощность сигнала, попадающего на вход конвертора, при размерах рефлектора антенны 3 м в С-диапазоне составляет 10 -14 Вт/м2 . Следовательно, конвертор должен обладать очень низким уровнем собственных шумов. Это стало возможным только с созданием малошумящих транзисторов СВЧ, без которых спутниковое вещание не достигло бы такого прогресса.

Общие сведения

Технология производства конверторов для СНТВ основана на опыте, накопленном при создании малошумящих усилителей (LNA — Low Noise Amplifier). Малошумящий усилитель только усиливает сигнал, тогда как конвертор (LNB — Low Noise Blockconvertor), помимо обеспечения необходимого усиления при минимально возможном уровне шумов, преобразовывыет частоты сигнала до частоты, воспринимаемой спутниковым приемником: 950 — 1750 МГц или 900 — 2150 МГц (расширенный).

Первые СВЧ-усилители, использовавшиеся в радиоастрономии, были созданы на основе обычных параметрических усилителей. В них применялись туннельные диоды, которые охлаждались жидким азотом или гелием. Это позволяло значительно снизить уровень собственных шумов устройства за счет замедления движения молекул. Усилители имели большие габариты, вес, потребляли много энергии и работали в узкой полосе частот.

Использование арсенида галлия (GaAs) позволило создать транзистор с очень низким уровнем шума. Эти транзисторы работают почти так, как будто они охлаждены до температуры абсолютного нуля, когда прекращается всякое молекулярное движение. GaAs-транзисторы в настоящее время являются основными при производстве СВЧ-аппаратуры СНТВ.

В ранних спутниковых системах С-диапазона принятый сигнал сначала усиливался в LNA, а затем частота его понижалась в отдельном блоке, который носит название LNC (LowNoise Converter—малошумящий преобразователь). Это требовало применения дорогого коаксиального кабеля и разъемов с малыми потерями сигнала, максимально близкой установки антенны и спутникового приемника. В целом система имела ряд серьезных ограничений, была трудно устанавливаема и дорога.

Существенным конструктивным улучшением системы было выделение устройства понижения частоты в отдельный блок и его установка вблизи малошумящего преобразователя. Это позволило применить более дешевый коаксиальный кабель и увеличить его длину до 100 м без введения дополнительных линейных усилителей.

Следующим, вполне логичным шагом было объединение LNA и малошумящего преобразователя в одно устройство — LNB. ............