مقدمه
در عیب یابی و نگهداری سیستم های ماهواره ای، اغلب یک خطا پیچیده معمول رخ می دهد: تراز دقیق آنتن، از دست دادن خط طبیعی و پارامترهای گیرنده صحیح،اما هنوز هم نوسانات شب و روز سيگنال وجود دارد، از دست دادن قفل در دمای بالا در تابستان، صفحه نمایش موزاییک با نرخ بیت بالا و قفل غیر قابل انعطاف در حالت بالا.حرکت فرکانس نوسانگر محلی LNB.
LNB های تجاری به دو معماری تقسیم می شوند: نوع حلقه قفل فاز PLL و نوع نوسان دهنده دی الکتریک DRO. بزرگترین تفاوت در افزایش یا میزان سر و صدا نیست، بلکه درثبات فرکانس و مقاومت در برابر حرکت دمایی، که شاخص کلیدی برای تشخیص سناریوهای عادی غیرنظامی از سناریوهای مهندسی حرفه ای است.
1. مقایسه پارامتر کامل
نکته اصلی:PLL برای قفل فرکانس حلقه بسته به نوسان دهنده کریستالی متکی است که ثبات فرکانس برتر را ارائه می دهد؛ DRO در حالت نوسان آزاد کار می کند.عملکرد آن به شدت تحت تاثیر درجه حرارت و پیری قطعات استکه علت اصلی سیگنال های ناپایدار است.
| مقایسه |
PLL LNB
(فاز قفل شده) |
DRO LNB
(آسیلاتور رزوناتور دی الکتریک) |
| LO معماری |
مرجع کریستالی با دقت بالا، تصحیح فاز حلقه بسته، ثبات فرکانس فعال |
رزونانس دی الکتریک آزاد، بدون قفل مرجع، کار غیرفعال |
| ثبات فرکانس |
عالی، ±100kHz ±250kHz (مجموعه ی کامل دما) |
ضعیف، ± 500kHz ± 2MHz با نوسانات آشکار حرکت |
| تغییر درجه حرارت |
حرکت بسیار کم، فرکانس قابل کنترل در حدود -40 °C ∼ + 65 °C، هیچ نوسان آشکار |
حرکت شدید؛ تابش خورشیدی، شب و روز و تغییرات فصلی به طور مستقیم باعث تغییر LO می شود |
| عملکرد سر و صدا فاز |
پاکیزگی طیف عالی، کاملا سازگار با دمودولاسیون مدولاسیون درجه بالا |
عملکرد متوسط با سر و صدای باند جانبی بالا، مستعد خطا بیت و از دست دادن قفل در نرخ بیت بالا |
| هزینه سخت افزار |
مدار پیچیده ای با تراشه ای با قفل فاز و کریستال مرجع، هزینه بالاتر |
ساختار ساده بدون ماژول PLL، عملکرد با هزینه بالا |
| سناریوهای قابل استفاده |
مهندسی در فضای باز، LNB چند خروجی، DVB-S2X high-order modulation، ایستگاه های نظارت طولانی مدت |
استفاده در خانه های داخلی، QPSK با نرخ بیت پایین، سناریوهای دمای پایدار |
2اصول کار
2.1 PLL حلقه ای با قفل فاز LNB
PLL LNB یک نوسانگر کریستالی با دقيقی بالا با تعویض دمای را به عنوان معیار فرکانس ادغام می کند. حلقه فاز قفل شده فرکانس نوسانگر محلی را در زمان واقعی مقایسه و اصلاح می کند.صرف نظر از تغییرات ناگهانی در دمای یا پیری طولانی مدت دستگاه، سیستم اصلاح پیوسته حلقه بسته را برای قفل فرکانس LO در مقدار اسمی با جابجایی بسیار کم اجرا می کند.
مزیت های اصلی: ثبات بالا، مقاومت در برابر نوسان دمای، نویز فاز تمیز، سازگاری قوی برای نوسان درجه بالا
2.2 DRO Dielectric Resonator Oscillator LNB (آسیلاتور رزوناتور دی الکتریک DRO LNB)
DRO LNB هیچ کریستال مرجع یا ماژول PLL ندارد، که بر اساس رزوناتور دی الکتریک آزاد کار می کند. ویژگی های رزونانس مواد دی الکتریک بسیار حساس به دمای هستند.تغییرات دمایی، قرار گرفتن در معرض نور خورشید و پیری طولانی مدت باعث تغییر فرکانس مداوم LO می شود که متعلق به یک معماری غیر فرکانس ثابت شده غیرفعال است.
معایب اصلی: عدم ثبات فرکانس فعال، حرکت درجه حرارت بزرگ، ثبات ضعیف برای فرکانس بالا و نوسانات درجه بالا
3.چگونه فرکانس تغییر پذيرش را کاهش می دهد
3.1 نقطه فرکانس ثابت (PLL)
با جابجایی LO ناچیز، حامل اتصال پایین ماهواره ای بدون جابجایی مرکز در عرض باند دمودولاسیون گیرنده باقی می ماند.حاشیه SNR کافی باعث تحمل بالا در برابر نوسانات آب و هوا و دمای می شود، به طور پایدار سیگنال های مدولاسیون درجه بالا مانند 16APSK/32APSK را در نرخ بیت بالا قفل می کند.
3.2 انحراف فرکانس (DRO)
تغییرات دمایی باعث انحراف شدید LO می شود که منجر به سه نقص معمول می شود:
- QPSK درجه پایین: قابل قفل کردن اما با حاشیه SNR بسیار فشرده و توانایی ضعیف ضد تداخل
- APSK درجه بالا: انتقال حامل از پهنای باند دمودولاسیون فراتر می رود که منجر به موزاییک، از دست دادن قفل و اتصال مجدد مکرر می شود.
- شکست فصلی: سیگنال ضعیف در تابستان گرم / روز و بازیابی در زمستان / شب، که یک ویژگی معمولی تغییر دمای DRO است.
4راهنمای انتخاب مبتنی بر سناریو
سناریوهای اجباری PLL LNB
- دریافت سیگنال های ماهواره ای DVB-S2 / S2X درجه بالا و سیگنال های ماهواره ای HTS با سرعت بالا؛
- نصب در فضای باز با تفاوت درجه حرارت روز و شب و فصل و قرار گرفتن در معرض آب و هوای طولانی مدت؛
- پروژه های پذیرایی متمرکز دوگانه/چهارگانه/اکتو برای هتل ها، آپارتمان ها و اتاق های نظارت
- ایستگاه های حرفه ای که نیاز به عملکرد پایدار 7 × 24 ساعت و نگهداری کم دارند.
سناریوهای اختیاری DRO LNB
- مشاهده خانگی عادی و دریافت سیگنال SD/HD QPSK با نرخ بیت پایین؛
- نصب داخلی محافظ با نوسانات درجه حرارت ناچیز
- سناریوهای ساده با بودجه محدود بدون نوسانات بالا و الزامات ثبات بالا.
5مشکلات رایج مهندسی
سوء تفاهم:تمام LNB های چند خروجی از نوع PLL هستند.
واقعیت:LNB های ارزان قیمت Quad / Octo هنوز راه حل های DRO را اتخاذ می کنند. آنها به راحتی در دمای بالا قفل می شوند. پارامترها باید در پیاده سازی مهندسی تأیید شوند.
سوء تفاهم:SNR بالا به معنای سیگنال پایدار است.
واقعیت:هنگامی که تعویض فرکانس بیش از حد است، خواندن SNR ممکن است طبیعی به نظر برسد، اما هنوز هم ممکن است از دست دادن تصادفی قفل و آثار هنری موزاییک رخ دهد.
برای پروژه های در فضای باز با نوسان درجه حرارت بزرگ، هزینه های پایین DRO LNB به دلیل هزینه های بسیار بالا برای عیب یابی و نگهداری بعد ممنوع است.
برای سیستم های مدولاسیون سطح بالا، سر و صدای فاز و ثبات فرکانس بر شاخص های افزایش و سر و صدای معمولی اولویت دارند.
6خلاصه
شکاف اصلی بین PLL و DRO LNB درثبات فرکانس و مقاومت در برابر حرکت دماییمعماری PLL دارای ثبات فرکانس فعال، نقاط فرکانس دقیق، نویز فاز عالی و سازگاری قوی با محیط زیست است.به عنوان انتخاب استاندارد برای نوسانات درجه بالا عمل می کندمعماری DRO مقرون به صرفه است اما دچار انحراف فرکانس شدید ناشی از دمای است و فقط برای دمای پایدار مناسب است.سناریوهای خانوار با نرخ بیت پایینبرای خطاهای سیگنال ماهواره ای پیچیده، معماری LNB را پس از تایید شرایط عادی آنتن و کابل بررسی کنید.
پیام شما باید بین 20 تا 3000 کاراکتر باشد!
