ओडीयू आउटडोर यूनिट: एलएनबी, फीडहॉर्न और बीयूसी अपकनवर्टर का सहकारी कार्य सिद्धांत

परिचय

VSAT अर्थ स्टेशन की ODU (आउटडोर यूनिट) पूरे उपग्रह संचार प्रणाली के लिए फ्रंट-एंड ट्रांसमिट और रिसीव हब के रूप में कार्य करती है। कई शुरुआती फीडहॉर्न, LNB और BUC अपकनवर्टर के कार्यों को लेकर भ्रमित होते हैं: फीडहॉर्न विद्युत चुम्बकीय तरंगों को एकत्र और विकीर्ण करता है; LNB रिसीव चेन का मुख्य भाग है; BUC अपकनवर्टर ट्रांसमिट चेन का मुख्य भाग है। एक साथ काम करते हुए, वे उपग्रह सिग्नल रिसेप्शन, डाउन-कनवर्टन, साथ ही ट्रांसमिट सिग्नल के अप-कनवर्टन और प्रवर्धन को पूरा करते हैं। यह लेख ODU ट्रांसमिट-रिसीव लिंक के कार्य आवंटन, सिग्नल प्रवाह और घटक सहयोग तर्क को तोड़ता है, और सह-स्थित ट्रांसमिट और रिसीव के लिए अलगाव डिजाइन बिंदुओं को स्पष्ट करता है।

1. मूल घटक परिभाषा

ODU (आउटडोर यूनिट) आम तौर पर डिश एंटीना के फोकल पॉइंट पर लगाई जाती है। यह एकीकृत ट्रांसमिशन और रिसेप्शन को महसूस करने के लिए फीडहॉर्न, LNB, BUC अपकनवर्टर और OMT (ऑर्थोमोड ट्रांसड्यूसर) से बनी होती है।

1.1 फीडहॉर्न

फीडहॉर्न एंटीना का विद्युत चुम्बकीय युग्मन घटक है। रिसेप्शन पर: यह डिश द्वारा केंद्रित उपग्रह विद्युत चुम्बकीय तरंगों को एकत्र करता है और LNB में फीड करता है। ट्रांसमिशन पर: यह BUC से डिश तक RF सिग्नल विकीर्ण करता है, और डिश बीम को उपग्रह की ओर आकार देती है। यह ध्रुवीकरण मिलान (H/V, वृत्ताकार ध्रुवीकरण) को भी संभालता है।

1.2 लो नॉइज़ ब्लॉक (LNB)

लो नॉइज़ ब्लॉक, जिसे आमतौर पर LNB के रूप में जाना जाता है, रिसीव चेन से संबंधित है। यह फीडहॉर्न से उच्च-आवृत्ति उपग्रह डाउनलिंक सिग्नल को कम शोर के साथ बढ़ाता है, फिर स्थानीय ऑसिलेटर के माध्यम से IF (इंटरमीडिएट फ्रीक्वेंसी) में डाउन-कनवर्ट करता है, और IF सिग्नल को कोएक्सियल केबल के माध्यम से इनडोर रिसीवर को भेजता है।

1.3 ब्लॉक अप कनवर्टर (BUC)

ब्लॉक अप कनवर्टर (BUC) ट्रांसमिट चेन से संबंधित है। इनडोर मॉड्यूलेटर से IF सिग्नल फ़िल्टरिंग, अप-कनवर्टन और पावर एम्प्लीफिकेशन से गुजरते हुए BUC में प्रवेश करता है। यह फीडहॉर्न को उच्च-आवृत्ति अपलिंक RF सिग्नल आउटपुट करता है, जिसे फिर डिश एंटीना के माध्यम से उपग्रह पर प्रसारित किया जाता है।

1.4 ऑर्थोमोड ट्रांसड्यूसर

OMT (ऑर्थोमोड ट्रांसड्यूसर) फीड असेंबली के अंदर एकीकृत एक ध्रुवीकरण विभाजक है। यह ध्रुवीकरण द्वारा ट्रांसमिट और रिसीव सिग्नल को अलग करता है, उच्च-शक्ति ट्रांसमिट सिग्नल को LNB में लीक होने और जलने का कारण बनने से रोकता है।

2. ODU सहयोग का पूर्ण सिग्नल प्रवाह

2.1 रिसीव चेन (डाउनलिंक: उपग्रह → डिश → ODU → इनडोर रिसीवर)

• डिश एंटीना उपग्रह डाउनलिंक विद्युत चुम्बकीय तरंगों को केंद्रित करती है;
• फीडहॉर्न तरंगों को पकड़ता है, OMT रिसीव ध्रुवीकरण सिग्नल को अलग करता है;
• सिग्नल LNB में प्रवेश करता है, LNA द्वारा प्रवर्धित होता है, LO द्वारा IF में डाउन-कनवर्ट होता है;
• IF सिग्नल को डीमॉड्यूलेशन के लिए इनडोर रिसीवर को कोएक्सियल केबल के माध्यम से प्रेषित किया जाता है।

2.2 ट्रांसमिट चेन (इनडोर मॉड्यूलेटर → ODU → डिश → उपग्रह)

• इनडोर मॉड्यूलेटर कोएक्सियल केबल के माध्यम से BUC को ट्रांसमिट IF सिग्नल आउटपुट करता है;
• BUC उच्च-आवृत्ति अपलिंक RF उत्पन्न करने के लिए अप-कनवर्टन और पावर एम्प्लीफिकेशन करता है;
• अपलिंक RF OMT में प्रवेश करता है, ट्रांसमिट ध्रुवीकरण का चयन करता है और फीडहॉर्न में फीड करता है;
• फीडहॉर्न डिश को विद्युत चुम्बकीय तरंग विकीर्ण करता है, बीम को आकार दिया जाता है और उपग्रह को प्रेषित किया जाता है।

3. ट्रांसमिट और रिसीव सहयोग के मुख्य बिंदु

3.1 Tx और Rx के बीच अलगाव

BUC ट्रांसमिट पावर कुछ वाट से लेकर दसियों वाट तक होती है, जबकि LNB एक अत्यधिक संवेदनशील लो-नॉइज़ डिवाइस है। OMT का ध्रुवीकरण अलगाव प्लस फीडहॉर्न मुख्य सुरक्षा के रूप में कार्य करता है, जो उच्च ट्रांसमिट पावर को LNB में लीक होने से रोकता है जिससे LNA संतृप्ति या स्थायी जलने का कारण बनता है।

3.2 ध्रुवीकरण मिलान

ट्रांसमिट और रिसीव सामान्य रूप से ऑर्थोगोनल ध्रुवीकरण (जैसे, ट्रांसमिट के लिए H, रिसीव के लिए V) अपनाते हैं। अलगाव के अलावा, यह स्पेक्ट्रम उपयोग में सुधार करता है। कमीशनिंग के दौरान, फीडहॉर्न ध्रुवीकरण कोण को उपग्रह ट्रांसपोंडर के साथ सटीक रूप से संरेखित किया जाना चाहिए; अन्यथा ट्रांसमिट/रिसीव गेन में तेज गिरावट आएगी।

3.3 कोएक्सियल केबल साझा IF और पावर सप्लाई

कई VSAT ODU सिस्टम डाउनलिंक रिसीव IF, अपलिंक ट्रांसमिट IF ले जाने और BUC और LNB को DC पावर सप्लाई करने के लिए एक ही कोएक्सियल केबल का उपयोग करते हैं। एक केबल RF AC सिग्नल और DC पावर दोनों ले जाती है, जिससे आउटडोर वायरिंग सरल हो जाती है।

4. सामान्य इंजीनियरिंग दोष निदान

दोष1: खराब रिसेप्शन, सामान्य ट्रांसमिशन → पहले फीड ध्रुवीकरण, LNB शोर आंकड़ा, LNB पावर सप्लाई और फीड और LNB के बीच कनेक्शन की जाँच करें।

दोष2: ट्रांसमिशन ऑफ़लाइन, रिसेप्शन सामान्य → BUC पावर सप्लाई, BUC LO, OMT कनेक्शन और अपलिंक लिंक बजट की जाँच करें।

दोष3: ट्रांसमिशन के तुरंत बाद रिसीव लॉक खोना → विशिष्ट अपर्याप्त Tx/Rx अलगाव। BUC ट्रांसमिट पावर LNB में लीक हो जाती है; OMT और फीडहॉर्न असेंबली का निरीक्षण करें।

5. सारांश

ODU आउटडोर यूनिट VSAT उपग्रह संचार का ट्रांसमिट-रिसीव फ्रंट-एंड है। फीडहॉर्न विद्युत चुम्बकीय तरंगों को एकत्र और विकीर्ण करता है; LNB डाउनलिंक सिग्नल के लिए लो-नॉइज़ रिसेप्शन और डाउन-कनवर्टन करता है; BUC अपकनवर्टर अपलिंक IF सिग्नल के लिए अप-कनवर्टन और पावर एम्प्लीफिकेशन पूरा करता है; OMT ट्रांसमिट-रिसीव ध्रुवीकरण अलगाव का एहसास करता है। चार घटक दो-तरफ़ा उपग्रह संचार प्राप्त करने के लिए सहयोग करते हैं। इंजीनियरिंग कमीशनिंग ध्रुवीकरण संरेखण, Tx/Rx अलगाव और लिंक बजट पर केंद्रित है, ताकि उच्च-शक्ति BUC को संवेदनशील LNB को नुकसान पहुँचाने से रोका जा सके।

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