High-Temperature LNB Local Oscillator Offset: Satellite Loss Mechanism & Solutions

W tropikalnych i subtropikalnych obszarach o wysokiej temperaturze i wysokiej wilgotności odbiór satelitarny ma typowe porażki sezonowe i czasowe.Sygnały są całkowicie stabilne i pełne siły we wczesnych porannych i chmurnych dniachJednakże w gorące letnie popołudnie i popołudnie występują częste mozaiki, migotanie nośnika, częściowa utrata transponderów, a nawet całkowite wycofanie się z satelity.Interferencje i deszcz są normalne.Prawdziwą przyczyną jestnadmierne przesunięcie częstotliwości lokalnego oscylatora LNB spowodowane wysoką temperaturąW tym artykule szczegółowo analizowany jest mechanizm dryfu LO w wysokiej temperaturze, charakterystyka usterek, różnice między rozwiązaniami DRO a PLL oraz podstawowe rozwiązania inżynieryjne.

Utrata satelitarnej spowodowana przez drift LO o wysokiej temperaturze ma oczywiste regularne wzorce, które można wyraźnie odróżnić od zakłóceń, zaniku deszczu i odchylenia ustawienia:

1. Stały okres czasu: występuje tylko w gorące popołudnie i automatycznie odzyskuje się wraz ze spadkiem temperatury;
2. Wzorzec pogody: najgorszy w bezpośrednim świetle słonecznym, całkowicie normalny w pochmurne dni i noce;
3. Zjawisko: wartość SNR odbiornika wydaje się normalna, ale ekran jąka, mozaika i losowo traci blokadę;
4. Funkcja częstotliwości: transpondery o wysokiej częstotliwości ulegają awarii pierwsze, podczas gdy punkty o niskiej częstotliwości pozostają zazwyczaj zablokowane.

Po otrzymaniu sygnałów satelitarnych o wysokiej częstotliwości LNBlokalny oscylator (LO)Odbiornik demoduluje nośniki na podstawie standardowej częstotliwości LO.Gdy częstotliwość LO odchyla się z powodu wysokiej temperatury, przekształcony IF odbiega od zakresu standardowego, powodując, że odbiornik nie osiąga dokładnej demodulacji nośnika.

Ekonomiczne LNB zazwyczaj stosują DRO (Dielectric Resonator Oscillator):

• Bez sterowania częstotliwością w pętli zamkniętej, działając wtryb wolnego ruchu;
• Parametry rezonatora dielektrycznego drastycznie zmieniają się w zależności od temperatury;
• Bezpośrednie światło słoneczne podnosi temperaturę jamy LNB powyżej 70°C, powodując nadmierne przesunięcie częstotliwości;
• Starzenie się na zewnątrz pogarsza efektywność dryfu cieplnego z roku na rok, pogarszając usterki z czasem.

Punkty o wysokiej częstotliwości w pasmie Ku mają bardzo niskie tolerancje na przesunięcie częstotliwości.ale łatwo przekracza tolerancję demodulacji nośników wysokiej częstotliwości, w wyniku czego:

• Wczesna utrata mozaiki i blokady kanałów wysokiej częstotliwości;
• Normalne odtwarzanie kanałów niskiej częstotliwości, tworząc iluzję niestabilnego sygnału.

Błąd w ocenie 1: Po południu straty satelitarne spowodowane są deszczem.
Analiza:W czasie deszczu występuje zanik deszczu, podczas gdy uszkodzenia LO występują w słoneczne, bezchmurne i gorące dni.

Błędne osądy 2:Dokładna regulacja anteny może rozwiązać problem.
Analiza:Odchylenie anteny powoduje ogólne osłabienie sygnału i pogorszenie całego pasma; drift LO jestawaria selektywna wysokiej częstotliwości, który nie może być ustawiony przez regulację anteny.

Błąd trzeci:Normalny SNR oznacza normalny stan urządzenia
Analiza:Przy nadmiernym przesunięciu częstotliwości odbiornik nadal wyświetla normalne odczyty SNR, ale dokładność fazy i odchylenie nośnika przekraczają próg demodulacji, należący do typowego "fałszywego stanu normalnego".

1. Wstawić parasol LNB w celu zmniejszenia bezpośredniego ogrzewania i złagodzenia odpływu;
2. Używanie anten o większej średnicy w celu zwiększenia marży sygnału i tolerowania niewielkich przesunięć częstotliwości;
3. Przekwalifikuj ustawione wcześniej parametry LO w celu krótkoterminowej poprawy, która ponownie się nie sprawdza w przypadku zmiany temperatury.

Zmiana standardowego LNB DRO na LNB PLL z blokiem fazowym i stabilizacją częstotliwości
PLL przyjmuje mechanizm blokowania częstotliwości krystalicznego odniesienia + zamkniętej pętli:

• Prawie bez wpływu temperatury otoczenia z ultra niskim dryfem termicznym;
• kalibracja częstotliwości LO w czasie rzeczywistym w celu utrzymania standardowej częstotliwości przez cały czas;
• Całkowicie wyeliminować przesunięcie wysokotemperaturowe i starzenie się, zapewniając całodniowe stabilne blokowanie transponderów wysokiej częstotliwości.

W przypadku obszarów tropikalnych i wieloletnich o wysokich temperaturach PLL jest jedynym długoterminowym podstawowym rozwiązaniem w zakresie utraty satelitów popołudniowych.

Selektywna strata satelity w godzinach popołudniowych i mozaika kanałów wysokiej częstotliwości nie są spowodowane przez antenę, kabel lub zakłócenia,ale przez nadmierne LO skompensowane z powodu nieodłącznego defektu odpływu cieplnego LNB DROPod wysoką temperaturą, parametry obwodów DRO w wolnym ruchu zmieniają się.powodujące odchylenie sygnałów IF od okna demodulacji i powodujące ukryte usterki z fałszywym normalnym SNR, ale rzeczywistą awarią demodulacjiParasole i ustawienie anteny zapewniają tylko tymczasową ulgę.Zmiana na LNB z ustabilizowaną częstotliwością PLL z zamkniętą pętląjest jedynym podstawowym rozwiązaniem inżynieryjnym umożliwiającym wyeliminowanie driftu LO w wysokich temperaturach i osiągnięcie stabilnego odbioru satelitarnego przez cały rok.

Utrata satelity o wysokiej częstotliwości w słoneczne gorące popołudnie z normalnym odbiciem w nocy i w chmure dni = LNB wysokiej temperatury LO drift, zasadniczo rozwiązana przez modernizację PLL.