Technische evolutie van breedband LNB: essentiële concepten voor HTS-satellietontvangst met een hoge doorvoer

Technische analyse van bandbreedte, fase-ruis, frequentiestabiliteit en multi-beamontvangst

Inleiding

Met de grootschalige commerciële inzet van HTS-satellieten met een hoge doorvoervermogen kunnen conventionele smalband-LNB's niet langer voldoen aan de ontvangstvereisten voor grote bandbreedte,High-order modulatie en multi-beam co-existentieDit artikel bespreekt de technische evolutie van breedband LNB en ontmantelt de belangrijkste ontwerpbeperkingen voor HTS-scenario's.het verstrekken van referenties voor technische selectie en productontwikkeling.

1Ontwikkeling van de LNB-technologie

1. DRO Dielectric Resonator Oscillator LNB: Vroege mainstream oplossing met eenvoudige structuur en lage kosten.alleen geschikt voor traditionele satellieten met een lage bitsnelheid en niet geschikt voor ontvangst met HTS-modulatie van hoge orde.
2. Conventioneel PLL-LNB: heeft een op kristallen gebaseerde fasevergrendeling voor een aanzienlijk verbeterde frequentiestabiliteit.voornamelijk toegepast op traditionele Ku-band-omroepsatellieten.
3. Nieuwe generatie breedband PLL-LNB: geoptimaliseerd voor HTS-satellieten met een hoge doorvoer.Het ondersteunt multi-beam ontvangst, grote dragerbandbreedte en demodulatie van high-order modulaties zoals 16APSK / 32APSK, wordt de mainstream oplossing voor moderne HTS-ontvangsterminals.

2. Kerntechnische vereisten voor HTS-conforme LNB's

HTS-satellieten met een hoge doorlaatkracht worden gekenmerkt door breedbanddragers, modulatie van hoge orde, hergebruik van frequentie van meerdere bundels en een krappe verbindingsmarge.tot vaststelling van strikte specificaties voor LNB's die verschillen van traditionele omroepsatellieten.

2.1 Ultrabreedte van de operationele bandbreedte

HTS-eenstraaldragers nemen een breder spectrum in. RF-ketens en IF-filters van traditionele smalband LNB veroorzaken roll-off en signaalvervorming in de band.Breedband LNB moet het streeffrequentiebereik volledig dekken met een goede vlakheid in de band om amplitudevervorming voor breedbanddragers te voorkomen..

2.2 Fase-ruisprestaties

Modulaties van hoge orde, zoals 32APSK, zijn uiterst gevoelig voor faselawaai.tot verlies van vergrendeling en mosaïek artefacten leiden, zelfs met voldoende SNRHTS-georiënteerde LNB's optimaliseren PLL-lussen en lokale oscillatorapparaten om geluid van de fase buiten de band te onderdrukken.

2.3 Frequentiestabiliteit bij volle temperatuur

De temperatuurverschuiving van de DRO-architectuur zal HTS-breedbanddragers uit het demodulatievenster van de ontvanger verplaatsen.HTS-toepassingen moeten een PLL-slotingsarchitectuur aannemen om de LO-frequentieverschuiving strikt te beperken tot een werkbereik van -40 °C ~ +65 °C.

2.4 Afstoting buiten de band en anti-interferentie

In HTS-multi-beam-omgevingen is interferentie van aangrenzende stralen prominent. LNB-RF-front-endfilters vereisen een goede afstoting buiten de band om interferentie van aangrenzende frequenties en beeld te onderdrukken,het voorkomen dat sterke verstoringssignalen het dynamische bereik van de ontvanger comprimeren.

2.5 Dynamisch bereik

De ontvangen signaalniveaus verschillen sterk tussen de verschillende HTS-stralen.laag geluidscijfer voor zwakke signalen en vrij van vervorming van de verzadiging bij sterke invoer, waarbij de ontvangstcompatibiliteit wordt gewaarborgd voor scenario's met meerdere stralen.

3Belangrijke ontwerpbeginselen van breedband LNB voor HTS

1. PLL Local-Oscillator Scheme Selection: DRO-architectuur verlaten;de toepassing van een hoogwaardige PLL-oplossing plus TCXO om de volledige temperatuurfrequentiestabilisatie te bereiken en temperatuurgeïnduceerde frequentiestoot te elimineren;.
2. Breedband RF-ketenontwerp: optimaliseren van LNA, filters en mixers om de vlakheid van de volledige band in de band te verbeteren en de amplitudevervorming van breedbandsignalen te verminderen.
3. Fase-ruisoptimalisatie: de bandbreedte van de PLL-lus correct configureren en LO-chips met een laag fase-ruis selecteren om te voldoen aan de demodulatiedrempel voor modulaties van hoge orde, zoals 32APSK.
4. IF-uitvoerplanning: Voor HTS-breedbanddragers moet het IF-uitvoerbereik redelijkerwijs worden ontworpen zodat volledige dragers in het IF-ontvangsvenster van de ontvanger kunnen vallen.
5. EMC en milieutechnische betrouwbaarheid: de meeste HTS-terminals worden buiten ingezet..
6. Multi-port trade-off: Wanneer LNB met meerdere uitgangen wordt toegepast in HTS-projecten, moet de isolatie van poort tot poort en het verlies van poort worden geëvalueerd om een verslechtering van de prestaties veroorzaakt door meerrichtingssignaalsplitsing te voorkomen.

4Algemene technische valkuilen

Misverstand: het bereiken van de nominale bandbreedte is voldoende voor HTS-ontvangst.

Misverstand: DRO-LNB kan worden gebruikt voor HTS-ontvangst.

Misverstand: Alle LNB's met meerdere uitgangen zijn geschikt voor HTS-gecentraliseerde ontvangst.

5Samenvatting

HTS-satellieten met een hoge doorvoer hebben veel hogere hardwaredrempels voor de LNB-grondstation dan traditionele uitzendsatellieten.De prestaties van breedband LNB worden niet alleen bepaald door de bedrijfsbandbreedte. PLL-frequentieblokkering, fase-ruis, vlakheid in de band, dynamisch bereik en afwijzing buiten de band bepalen gezamenlijk de prestaties van de HTS-ontvangst in de echte wereld.prioriteit geven aan HTS-geoptimaliseerde breedband PLL-LNB, blijf uit de buurt van DRO's en breedbandproducten voor consumenten.