ブロードバンドLNB技術の進化：HTS高スループット衛星受信のための設計要件

帯域幅,相騒音,周波数安定性およびマルチビーム受信に関するエンジニアリング分析

紹介

HTSの高速通信衛星の大規模な商業展開により,従来の狭帯域LNBは,もはや大きな帯域幅の受信要件を満たすことはできません.高級調節と多光束共存. ブロードバンドLNBは,地上受信端末のコアハードウェアになりました. この記事では,ブロードバンドLNBの技術的進化を整理し,HTSシナリオの主要な設計制約を解体します.エンジニアリングの選択と製品開発のための参照を提供.

1LNB 技術の進化

1. DRO ダイレクトリク rezonator オシレーター LNB: シンプルな構造と低コストの初期の主流ソリューション.しかし,深刻な局所オシレーター温度漂移と限られた動作帯域幅に苦しんでいます.伝統的な低ビットレート衛星のみに適しており,HTS高階調節受信能力がない.
2. 従来のPLL-LNB: 周波数安定性を大幅に改善するために結晶ベースの相ロックを採用する.フィルターとRFチェーン性能によって制限されているため,単ポート利用可能な帯域幅は限られている.主に伝統的なKu帯放送衛星に適用される.
3. 新世代のブロードバンドPLL-LNB:HTS高通量衛星に最適化.超幅のRF帯域幅,優れた相騒音性能,全温度範囲の周波数ロック.複数のビーム受信をサポートします16APSK / 32APSKなどの高階モデレーションのデモジュール化により,現代のHTS受信端末の主流のソリューションとなっています.

2HTS に準拠する LNB の基本的技術要求

HTS高通量衛星は,ブロードバンドキャリア,高順位モジュレーション,マルチビーム周波数再利用,狭いリンクマージンが特徴です.伝統的な放送衛星とは異なるLNBの厳格な仕様を課す.

2.1 超幅の動作帯域幅

HTS の単線波媒体はより広いスペクトルを占めています.従来の狭帯 LNB の RF チェーンと IF フィルターは帯内ロールオフと信号歪みを引き起こします.ブロードバンドLNBは,ブロードバンドキャリアの振幅の歪みを避けるため,バンド内平坦性のある目標周波数帯を完全にカバーしなければならない..

2.2 段階騒音性能

32APSKのような高階調節は相騒音に非常に敏感である.退化相騒音は直接ビットエラー率を増加させる.十分な SNR にもかかわらず,ロックとモザイク・アーテファクトの喪失を引き起こす. HTS型LNBは,PLLループとローカルオシレーター装置を最適化して,バンド外相騒音を抑制する.

2.3 全範囲温度周波数安定性

屋外端末は昼夜間の大きな温度変動に直面する.DROアーキテクチャの温度変動は,HTSブロードバンドキャリアを受信機デモダレーション窓の外に移動させる.HTSアプリケーションは,LO周波数オフセットを−40°C~+65°Cの動作範囲内で厳格に制限するために,PLLロックアーキテクチャを採用しなければならない..

2.4 帯域外排斥と反干渉

HTSの多光束環境では,隣接するビームの干渉が顕著である. LNB RF フロントエンドフィルターは,隣接する周波数と画像の干渉を抑制するために,バンド外からの良質な拒絶を必要とします.強力な妨害信号が受信機のダイナミック範囲を圧縮するのを防止する.

2.5 動的範囲

受信信号レベルは,異なるHTSビームによって大きく異なる.LNBは十分な線形動的範囲を提供しなければならない.弱い信号では低騒音値で,強い入力では飽和歪みがない複数のビームのシナリオの受信互換性を確保する.

3HTS の LNB の ブロードバンド の 主要 な 設計 要素

1. PLL ローカル・オシレーター・スキーム選択: DRO アーキテクチャを放棄する.高性能PLL+TCXOソリューションを採用し,全温度範囲の周波数安定化を実現し,温度誘発周波数偏移を排除する.
2. ブロードバンドRFチェーン設計: LNA,フィルター,ミキサーを最適化し,全帯帯内平らさを改善し,ブロードバンド信号の振幅歪みを減らす.
3. フェーズノイズ最適化:PLLループの帯域幅を正しく設定し,低フェーズノイズLOチップを選択して32APSKなどの高順序モジュレーションのデモジュレーションしきい値を満たす.
4. IF出力計画: HTS ブロードバンドキャリアの場合,IF出力範囲を合理的に設計し,完全なキャリアが受信IFの受信窓に収まるようにする.
5. EMCと環境信頼性:ほとんどのHTS端末は屋外に配置されます.回路の配置,シールド,温度湿度老化設計は,長期にわたる7*24時間のフィールド操作の要件を満たす必要があります..
6. 多ポートトレードオフ: HTS プロジェクトで多出力 LNB が適用される場合,多方向信号分割による性能低下を避けるために,ポートからポートへの隔離とポート損失を評価する.

4常見 な エンジニアリング の 罠

誤解: HTS受信には名前の帯域幅に達することが十分である.

誤解: DRO-LNB は HTS 受信用に採用できる.

誤解:すべてのマルチ出力LNBは,HTS集中受信に適しています.

5概要

HTS高通量衛星は,従来の放送衛星よりも地上ステーションLNBのハードウェアの限界がはるかに高い.ブロードバンド LNB の性能は,運用帯域幅によってのみ決定されるわけではありませんPLLの周波数ロック,相騒音,帯内平ら性,ダイナミックレンジ,帯外拒絶は,共同で現実世界のHTS受信性能を決定する.HTS-最適化されたブロードバンドPLL-LNBを優先する安定した24時間受信を保証するために,常にデータシートのキーパラメータを確認してください.