Tuner הוא מכשיר אלקטרוני שתפקידו הליבה הוא לקבל באופן סלקטיבי אות של תדר ספציפי מאותות RF מורכבת ולהמיר אותו לתדר ביניים (אם) או לאות דיגיטלי שניתן לעבד על ידי מעגלים עוקבים. המהות שלה היא רכיב המפתח לבחירת תדרים ועיבוד מקדים של אות.
פוּנקצִיָה:
1. בחירת תדר:
תדרי היעד נעולים עם פילטרים מכוונים או לולאות נעילות שלב (PLLS), כמו מקלטים טלוויזיה המכסים את הלהקה המלאה של 54-860MHz.
תמיכה במיתוג רב-פס, כגון שידורי עיבוד מכוניות AM/FM/DAB בו זמנית.
2. עיבוד מקדים של האיתור:
הגברת רעש נמוך (LNA): מגביר אותות RF חלשים (למשל, מתחת ל -90dBM) עם דמות רעש של פחות מ- 2dB.
ערבוב והמרה למטה: המרת אותות תדרים גבוהים (למשל, אותות לוויין 10GHz) לתדרים ביניים (למשל, 950-2150 מגה הרץ) לעיבוד קל אחר כך.
בקרת רווח אוטומטית (AGC): מתאימה באופן דינמי את הרווח כדי להבטיח אותות פלט יציבים, ועיצוב AGC לולאה כפולה משפר את יכולות האות האות החזקות נגד ההתערבות.
3. התערבות וסינון אנטי-סינון:
מסנני פס פס מובנים מדכאים הפרעות סמוכות, כגון דחייה מחוץ ללהקה של 60dBC עבור מקלטים של תחנת בסיס 5G.
המקלט הדיגיטלי מאפשר עיצוב ספקטרלי מדויק עם מסנני FIR/IIR.
אלמנטים מכוננים
1. מעגל קלט: אחראי על קבלת אותות RF מאנטנות או מקורות אחרים והעברתם למעגל העיבוד העוקב של המקלט. מעגל הקלט כולל בדרך כלל רשת התאמת עכבה כדי להבטיח התאמת עכבה בין מקור האות למקלט להפחתת השתקפות האות ואובדן ההספק.
2. פילטר הניתן לכוון: הוא אחד מרכיבי הליבה של המקלט, שבוחר אות תדר ספציפי מאותו אות RF הקלט. ניתן להשתמש במסננים מתאימים לבחירת אותות בתדרים שונים על ידי שינוי פרמטרים משלהם (כגון קיבול, השראות וכו '), ומסננים מכוונים נפוצים כוללים מסנני LC, מסנני קרמיקה, מסנני גל אקוסטיים (מסור) ומסנני גל אקוסטי (BAW).
3. מתנד מקומי (מתנד מקומי): מייצר אות מקומי יציב בתדר שמתערבב עם אות RF הקלט, וממיר את אות ה- RF לאות IF. מתנד זה מורכב בדרך כלל מתנודות קריסטל, מעגלי לולאה נעולה שלב (PLL) וכו ', כדי להבטיח יציבות גבוהה ודיוק של התדר שנוצר.
4. Mixer: ערבב את אות RF הקלט עם האות המקומי שנוצר על ידי המתנד המקומי, ויצר אות תדר ביניים בהתאם לעקרון של סינתזת התדרים. מערבלים מורכבים בדרך כלל מרכיבים לא לינאריים כמו דיודות וטרנזיסטורים, ולביצועיהם יש השפעה חשובה על הביצועים הכוללים של המקלט.
. אם בדרך כלל יש למגברים רווח גבוה יותר וביצועי רעש טובים יותר כדי להבטיח שניתן להגביר אותות חלשים אם למשרעת מספקת.
מעגל בקרת רווח אוטומטי (AGC): מתאים אוטומטית את הרווח של המקלט בהתבסס על חוזק אות הקלט, ושומר על משרעת אות הפלט בטווח יציב יחסית. מעגלי AGC מונעים עומסי יתר חזקים תוך הבטחת הגברה מספקת של אותות חלשים.
.
פרמטרים נפוצים
1. טווח תדרים: מתייחס לטווח התדרים של האותות שהמקלט יכול לקבל ולעבד, למשל, מקלטים טלוויזיה עשויים לכסות את פס התדרים של 54-860 מגה הרץ, ואילו מקלטים לווייניים עשויים לפעול בלהקות תדרים גבוהות יותר, כמו Ku-Band (10.7-12.75GHz) וכו '.
2. רגישות: מציין את חוזק האות המינימלי שמקלט יכול לזהות, נמדד בדרך כלל במיליוואט דציבלים (DBM). ככל שהרגישות גבוהה יותר, כך המקלט חלש יותר מסוגל לקבל אות חלש יותר, למשל כמה מקלטים ברדיו באיכות גבוהה יש רגישות של עד 100dbm או פחות.
3. איור של איסור: זהו מדד לרמת הרעש בתוך המקלט, המייצג את היחס בין יחס האות לרעש של אות הקלט ליחס האות לרעש של אות הפלט, שבא לידי ביטוי בדרך כלל בדציבלים (DB). ככל שדמות הרעש נמוכה יותר, ככל שהמונר מוסיף לאות פחות רעש, כך הביצועים טובים יותר, ודמות הרעש של מקלט טוב בדרך כלל יכולה להיות פחות מ- 2dB.
4.GAIN: מתייחס להגדלה של אות הקלט על ידי המקלט, בדרך כלל גם בדציבלים (DB). גודל הרווח קובע כמה המקלט יכול להגביר אות חלש, למשל, מקלט עם רווח של 30dB יכול להגביר את כוח האות הקלט בגורם של 1000.
. ככל שהסלקטיביות טובה יותר, כך יכולתו של המקלט לדכא אותות תדר סמוכים יותר, ומאפשרת לו לקבל אותות יעד בצורה מדויקת יותר ולהפחית את ההפרעות.
. המתנד המקומי היציב ביותר מבטיח כי המקלט יכול להמיר במדויק את אות הקלט לתנאים סביבתיים שונים.
איך זה עובד:
1. מנגנון הליבה של המקלט האנלוגי
מעגלי תהודה LC: שינוי תדר התהודה באמצעות קיבול או השראות משתנים, כגון מיתוג פס VHF/UHF עבור מקלטים לטלוויזיה.
ערבוב ומתנד מקומי:
המתנד המקומי (LO) מייצר אות תדר קבוע (למשל, 38 מגהרץ) ומתערבב עם אות RF הקלט כדי לייצר תדר ביניים.
Varactor מווסת את קיבול הצומת באמצעות מתח להשגת כוונון תדרים רציף.
2. נתיב טכני של מקלט דיגיטלי
המרה אנלוגית לדיגיטלית (ADC):
קצב הדגימה נדרש כדי לעמוד במשפט Nyquist (2x התדר המרבי של האות הגדול או שווה לאות) והרזולוציה של 12 סיביות מאפשרת מתח רזולוציה מינימלי של 0.8mV.
דוגמה: מקלט תחנת בסיס 5G משתמש ב- ADC של 14 סיביות כדי לטפל באותות MMWave של 28GHz.
עיבוד אותות דיגיטלי (DSP):
אלגוריתמי FFT מאפשרים ניתוח ספקטרום וסינון אדפטיבי מיטב את איכות האות.
טכנולוגיות רדיו מוגדרות תוכנה (SDR) מאפשרות תצורה מחודשת דינמית, כגון מקלט SI479X7 של מעבדות סיליקון, התומכת בתקני שידור חדשים עם שדרוגי קושחה.
3. תהליך עיבוד טיפוסי
כניסות RF → סינון פס פס → הגברה LNA → ערבוב ל- IF → אם סינון → דגימה של ADC → DSP DEMODULATION → יציאות דיגיטליות.
