?

مقدمه

واحد بیرونی (ODU) ایستگاه زمینی VSAT به عنوان هاب فرستنده و گیرنده جلویی کل سیستم ارتباط ماهواره ای عمل می کند. بسیاری از مبتدیان عملکردهای هورن تغذیه، LNB و مبدل بالارونده BUC را با هم اشتباه می گیرند: هورن تغذیه امواج الکترومغناطیسی را جمع آوری و تابش می کند؛ LNB هسته زنجیره گیرنده است؛ مبدل بالارونده BUC هسته زنجیره فرستنده است. با همکاری یکدیگر، دریافت سیگنال ماهواره ای، تبدیل پایین، و همچنین تبدیل بالا و تقویت سیگنال های ارسالی را تکمیل می کنند. این مقاله وظایف، جریان سیگنال و منطق همکاری اجزا را برای لینک های فرستنده و گیرنده ODU تجزیه و تحلیل می کند و نکات طراحی جداسازی را برای فرستنده و گیرنده هم مکانی روشن می کند.

1. تعریف اجزای پایه

واحد بیرونی (ODU) معمولاً در نقطه کانونی آنتن دیش نصب می شود. این واحد شامل هورن تغذیه، LNB، مبدل بالارونده BUC و OMT (مبدل ارتو مد) برای تحقق انتقال و دریافت یکپارچه است.

1.1 هورن تغذیه

هورن تغذیه جزء جفت شدن الکترومغناطیسی آنتن است. در دریافت: امواج الکترومغناطیسی ماهواره ای متمرکز شده توسط دیش را جمع آوری کرده و به LNB تغذیه می کند. در ارسال: سیگنال های RF را از BUC به دیش تابش می کند و دیش پرتو را به سمت ماهواره شکل می دهد. همچنین تطابق قطبش (H/V، قطبش دایره ای) را انجام می دهد.

1.2 بلوک نویز کم (LNB)

بلوک نویز کم، که معمولاً به عنوان LNB شناخته می شود، متعلق به زنجیره گیرنده است. سیگنال های فرکانس بالای ماهواره ای از هورن تغذیه را با نویز کم تقویت می کند، سپس از طریق نوسان ساز محلی به IF (فرکانس میانی) تبدیل پایین می کند و سیگنال IF را از طریق کابل کواکسیال به گیرنده داخلی ارسال می کند.

1.3 بلوک مبدل بالارونده (BUC)

بلوک مبدل بالارونده (BUC) متعلق به زنجیره فرستنده است. سیگنال IF از مدولاتور داخلی وارد BUC می شود، و پس از فیلتر کردن، تبدیل بالا و تقویت توان، سیگنال RF فرکانس بالای بالارونده را به هورن تغذیه خروجی می دهد، که سپس از طریق آنتن دیش به ماهواره ارسال می شود.

1.4 مبدل ارتو مد

OMT (مبدل ارتو مد) یک جدا کننده قطبش است که در داخل مجموعه تغذیه ادغام شده است. سیگنال های فرستنده و گیرنده را بر اساس قطبش جدا می کند و از نشت سیگنال فرستنده با توان بالا به LNB و ایجاد سوختگی جلوگیری می کند.

2. جریان کامل سیگنال همکاری ODU

2.1 زنجیره گیرنده (پایین‌رونده: ماهواره → دیش → ODU → گیرنده داخلی)

• آنتن دیش امواج الکترومغناطیسی پایین‌رونده ماهواره را متمرکز می کند؛
• هورن تغذیه امواج را دریافت می کند، OMT سیگنال قطبش گیرنده را جدا می کند؛
• سیگنال وارد LNB می شود، توسط LNA تقویت می شود، توسط LO به IF تبدیل پایین می شود؛
• سیگنال IF از طریق کابل کواکسیال به گیرنده داخلی برای دمدولاسیون منتقل می شود.

2.2 زنجیره فرستنده (مدولاتور داخلی → ODU → دیش → ماهواره)

• مدولاتور داخلی سیگنال IF ارسالی را از طریق کابل کواکسیال به BUC خروجی می دهد؛
• BUC تبدیل بالا و تقویت توان را برای تولید RF بالارونده با فرکانس بالا انجام می دهد؛
• RF بالارونده وارد OMT می شود، قطبش ارسالی را انتخاب کرده و به هورن تغذیه می دهد؛
• هورن تغذیه موج الکترومغناطیسی را به دیش تابش می کند، پرتو شکل گرفته و به ماهواره ارسال می شود.

3. نکات کلیدی همکاری فرستنده و گیرنده

3.1 جداسازی بین فرستنده و گیرنده

توان ارسالی BUC از چند وات تا ده ها وات متغیر است، در حالی که LNB یک دستگاه نویز کم بسیار حساس است. جداسازی قطبش OMT به علاوه هورن تغذیه به عنوان حفاظت اصلی عمل می کند و از نشت توان ارسالی بالا به LNB که باعث اشباع LNA یا سوختگی دائمی می شود، جلوگیری می کند.

3.2 تطابق قطبش

فرستنده و گیرنده به طور معمول از قطبش متعامد استفاده می کنند (به عنوان مثال، H برای فرستنده، V برای گیرنده). علاوه بر جداسازی، بهره وری طیف را بهبود می بخشد. در طول راه اندازی، زاویه قطبش هورن تغذیه باید دقیقاً با ترانسپوندر ماهواره همسو شود؛ در غیر این صورت، بهره فرستنده/گیرنده به شدت کاهش می یابد.

3.3 کابل کواکسیال مشترک IF و منبع تغذیه

بسیاری از سیستم های ODU VSAT از یک کابل کواکسیال واحد برای حمل IF گیرنده پایین‌رونده، IF ارسالی بالارونده و تامین برق DC به BUC و LNB استفاده می کنند. یک کابل هم سیگنال RF AC و هم برق DC را حمل می کند و سیم کشی خارجی را ساده می کند.

4. تشخیص عیب مهندسی رایج

عیب1: دریافت ضعیف، ارسال عادی → ابتدا قطبش تغذیه، نویز فیگر LNB، منبع تغذیه LNB و اتصال بین تغذیه و LNB را بررسی کنید.

عیب2: ارسال آفلاین، دریافت عادی → منبع تغذیه BUC، LO BUC، اتصال OMT و بودجه لینک بالارونده را بررسی کنید.

عیب3: از دست دادن قفل دریافت بلافاصله پس از ارسال → جداسازی ناکافی معمول فرستنده/گیرنده. توان ارسالی BUC به LNB نشت می کند؛ OMT و مجموعه هورن تغذیه را بازرسی کنید.

5. خلاصه

واحد بیرونی ODU، جلوی فرستنده-گیرنده ارتباط ماهواره ای VSAT است. هورن تغذیه امواج الکترومغناطیسی را جمع آوری و تابش می کند؛ LNB دریافت نویز کم و تبدیل پایین سیگنال های پایین‌رونده را انجام می دهد؛ مبدل بالارونده BUC تبدیل بالا و تقویت توان سیگنال های IF بالارونده را تکمیل می کند؛ OMT جداسازی قطبش فرستنده-گیرنده را تحقق می بخشد. این چهار جزء برای دستیابی به ارتباط ماهواره ای دو طرفه همکاری می کنند. راه اندازی مهندسی بر هم ترازی قطبش، جداسازی فرستنده/گیرنده و بودجه لینک تمرکز دارد تا از آسیب رساندن BUC با توان بالا به LNB حساس جلوگیری شود.

جدول مقایسه سریع اجزا