Ewolucja techniczna szerokopasmowej sieci LNB: zasadnicze elementy projektowe dla odbioru satelitarnego o wysokiej przepustowości HTS

Analiza techniczna szerokości pasma, hałasu fazowego, stabilności częstotliwości i odbioru wielowiasowego

Wprowadzenie

Dzięki rozbudowie na dużą skalę satelitów HTS o dużej przepustowości konwencjonalne LNB wąskopasmowe nie mogą już spełniać wymogów dotyczących odbioru dużej przepustowości,Modulacja wysokiego rzędu i współistnienie wielowiatrowe. szerokopasmowy LNB stał się podstawowym sprzętem dla naziemnych terminali odbiorczych. Ten artykuł rozróżnia ewolucję techniczną szerokopasmowego LNB i demontaż kluczowych ograniczeń projektowych scenariuszy HTS,dostarczanie referencji do wyboru inżynierii i rozwoju produktów.

1Ewolucja technologii LNB

1. DRO Dielektryczny rezonator oscylator LNB: Wczesne rozwiązanie z prostą strukturą i niskim kosztem.nadaje się wyłącznie do tradycyjnych satelitów o niskiej prędkości bitowej i nie jest w stanie odbierać modulacji wysokiego rzędu HTS.
2. Konwencjonalny PLL-LNB: przyjmuje blokadę fazową na bazie kryształu w celu znacznie poprawy stabilności częstotliwości.stosowane głównie w przypadku tradycyjnych satelitów nadawczych w paśmie Ku.
3. Nowa generacja szerokopasmowej sieci PLL-LNB: zoptymalizowana do satelitów HTS o wysokiej przepustowości.Wspiera odbiór wielowiasowy, szerokość pasma dużych nośników i demodulacja modulacji wysokiego rzędu, takich jak 16APSK / 32APSK, stając się głównym rozwiązaniem dla nowoczesnych terminali odbiorczych HTS.

2Podstawowe wymagania techniczne dla LNB zgodnych z HTS

Satelity HTS o dużej przepustowości charakteryzują się nośnikami szerokopasmowymi, modulacją wysokiego poziomu, ponownym wykorzystaniem częstotliwości wielowiasowych i ciasnym marginesem połączenia,wprowadzające rygorystyczne specyfikacje dla LNB różnych od tradycyjnych satelitów nadawczych.

2.1 Ultraszeroka przepustowość operacyjna

Jednorazowe nośniki wiązki HTS zajmują szersze widmo. Łańcuchy RF i filtry IF tradycyjnych wąskopasmowych LNB spowodują odwrócenie się w zakresie i zniekształcenie sygnału.szerokopasmowy LNB musi w pełni pokrywać docelowy zakres częstotliwości przy dobrej płaskości wewnątrzpasmowej, aby uniknąć zniekształceń amplitudy dla operatorów szerokopasmowych.

2.2 Wydajność hałasu fazowego

Modulacje wysokiego rzędu, takie jak 32APSK, są niezwykle wrażliwe na hałas fazowy.powodujące utratę blokady i artefakty mozaikowe nawet przy wystarczającym SNR. LNB zorientowane na HTS powinny optymalizować pętlę PLL i urządzenia lokalnego oscylatora w celu tłumienia hałasu fazowego poza pasmem.

2.3 Stabilność częstotliwości w całym zakresie temperatury

W przypadku terminali zewnętrznych występują duże wahania temperatury w ciągu dnia i nocy.Aplikacje HTS muszą przyjmować architekturę blokowania PLL w celu ściśle ograniczenia przesunięcia częstotliwości LO w zakresie pracy od -40°C do +65°C.

2.4 Wypuszczanie poza pasmo i przeciwdziałanie zakłóceniom

zakłócenia promieniowania sąsiedniego są widoczne w środowisku wielowiasowym HTS; przednie filtry LNB RF wymagają dobrego odrzucenia zewnątrz pasma, aby tłumić zakłócenia częstotliwości sąsiednich i obrazu,zapobieganie silnym sygnałom zakłócania kompresji zakresu dynamicznego odbiornika.

2.5 Zakres dynamiczny

Poziomy odbieranego sygnału różnią się znacznie w zależności od różnych wiązek HTS.niska wartość hałasu dla słabych sygnałów i wolna od zniekształceń nasycenia przy silnym wejściu, zapewniając kompatybilność odbioru dla scenariuszy wielowiatrowych.

3Kluczowe elementy projektowania szerokopasmowego LNB dla HTS

1. Wybór schematu lokalnego oscylatora PLL: rezygnacja z architektury DRO;wprowadzenie rozwiązania PLL o wysokiej wydajności oraz TCXO w celu osiągnięcia stabilizacji częstotliwości w całym zakresie temperatur i wyeliminowania przesunięcia częstotliwości wywołanego temperaturą.
2. Projekt łańcucha szerokopasmowych sygnałów RF: optymalizacja LNA, filtrów i mikserów w celu poprawy płaskości pełnego pasma i zmniejszenia zniekształceń amplitudy sygnałów szerokopasmowych.
3. Optymalizacja hałasu fazowego: prawidłowo skonfigurować przepustowość pętli PLL i wybrać układy LO o niskim hałasie fazowym, aby spełnić próg demodulacji dla modulacji wysokiego rzędu, takich jak 32APSK.
4. Planowanie wyjścia IF: W przypadku nośników szerokopasmowych HTS należy rozsądnie zaprojektować zakres wyjścia IF tak, aby pełne nośniki mogły wchodzić w okno odbioru IF odbiorcy.
5. EMC i niezawodność środowiskowa: Większość terminali HTS jest stosowana na zewnątrz..
6. W przypadku zastosowania LNB z wieloma wyjściami w projektach HTS należy ocenić izolację z portu do portu i utratę portu w celu uniknięcia pogorszenia wydajności spowodowanego podziałem sygnału wielowymiarowego.

4Powszechne pułapki inżynieryjne

Nieporozumienie: osiągnięcie nominalnej szerokości pasma jest wystarczające do odbioru HTS.

Nieporozumienie: DRO-LNB może być stosowany do odbioru HTS.

Nieporozumienie: Wszystkie LNB z wieloprzepustowym wyjściem są odpowiednie do scentralizowanego odbioru HTS.

5Podsumowanie

Satelity HTS o dużej przepustowości wymagają znacznie wyższych progów sprzętowych dla stacji naziemnej LNB niż tradycyjne satelity nadawcze.Wydajność szerokopasmowej sieci LNB zależy nie tylko od szerokości pasma operacyjnego. Blokowanie częstotliwości PLL, hałas fazowy, płaskość w paśmie, zakres dynamiczny i odrzucenie pozapaśmie wspólnie określają rzeczywiste osiągi odbioru HTS.priorytetowe wykorzystanie szerokopasmowego sieci PLL-LNB zoptymalizowanej dla HTSZawsze weryfikuj kluczowe parametry arkusza danych, aby zagwarantować stabilny odbiór przez 24 godziny na dobę.