Ο δέκτης είναι μια ηλεκτρονική συσκευή της οποίας η λειτουργία πυρήνα είναι να λαμβάνει επιλεκτικά ένα σήμα συγκεκριμένης συχνότητας από ένα σύμπλοκο σήμα RF και να το μετατρέψει σε ενδιάμεση συχνότητα (IF) ή ψηφιακό σήμα που μπορεί να υποβληθεί σε επεξεργασία με επακόλουθα κυκλώματα. Η ουσία του είναι το βασικό στοιχείο για την επιλογή συχνότητας και την προεπεξεργασία σήματος.
Λειτουργία:
1. Επιλογή συχνότητας:
Οι συχνότητες στόχου είναι κλειδωμένες με συντονισμένα φίλτρα ή βρόχους κλειδώματος φάσης (PLLs), όπως οι δέκτες τηλεόρασης που καλύπτουν την πλήρη ζώνη 54-860MHz.
Υποστηρίξτε την εναλλαγή πολλαπλών ζωνών, όπως η επεξεργασία των δέκτη αυτοκινήτου AM/FM/DAB εκπομπές ταυτόχρονα.
2. Σχετική προεπεξεργασία:
Χαμηλή ενίσχυση θορύβου (LNA): Ενισχύει τα αδύναμα σήματα RF (π.χ. κάτω -90dBM) με σχήμα θορύβου μικρότερο από 2dB.
Μίξη και downconversion: Μετατροπή σημάτων υψηλής συχνότητας (π.χ. δορυφορικά σήματα 10GHz) σε ενδιάμεσες συχνότητες (π.χ. 950-2150MHz) για εύκολη επακόλουθη επεξεργασία.
Αυτόματο έλεγχο κέρδους (AGC): Ρυθμίζει δυναμικά το κέρδος για να εξασφαλίσει σταθερά σήματα εξόδου και ο σχεδιασμός AGC διπλού βρόχου βελτιώνει τις ισχυρές δυνατότητες αντι-παρεμβολής.
3.anti-παρεμβολή και φιλτράρισμα:
Τα ενσωματωμένα φίλτρα ζώνης καταστέλλουν τις γειτονικές παρεμβολές, όπως η απόρριψη εκτός ζώνης 60DBC για 5G Tuners σταθμών βάσης 5G.
Ο ψηφιακός δέκτης επιτρέπει την ακριβή φασματική διαμόρφωση με φίλτρα FIR/IIR.
Συστατικά στοιχεία
1. Κύκλωμα INPUT: Υπεύθυνος για τη λήψη σημάτων RF από κεραίες ή άλλες πηγές και μεταδίδοντας τα στο επακόλουθο κύκλωμα επεξεργασίας του δέκτη. Το κύκλωμα εισόδου περιλαμβάνει συνήθως ένα δίκτυο αντίστασης αντιστοίχισης για να εξασφαλιστεί η αντιστοίχιση της αντίστασης μεταξύ της πηγής σήματος και του δέκτη για τη μείωση της αντανάκλασης του σήματος και της απώλειας ισχύος.
2.Ταυτό φίλτρο: Είναι ένα από τα συστατικά του πυρήνα του δέκτη, το οποίο επιλέγει ένα συγκεκριμένο σήμα συχνότητας από το σήμα εισόδου RF. Τα συντονισμένα φίλτρα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την επιλογή σημάτων σε διαφορετικές συχνότητες, αλλάζοντας τις δικές τους παραμέτρους (όπως η χωρητικότητα, η επαγωγή κ.λπ.) και τα κοινά συντονισμένα φίλτρα περιλαμβάνουν φίλτρα LC, κεραμικά φίλτρα, φίλτρα ακουστικών επιφανειακών κυμάτων (SAW) και φίλτρα ακουστικών κύματος όγκου (BAW).
3. Locical Oscillator (τοπικός ταλαντωτής): παράγει ένα τοπικό σήμα σταθερό που αναμιγνύεται με το σήμα RF εισόδου, μετατρέποντας το σήμα RF σε ένα σήμα IF. Αυτός ο ταλαντωτής αποτελείται συνήθως από κρυστάλλινους ταλαντωτές, κυκλώματα βρόχου (PLL) φάσης (PLL), για να εξασφαλιστεί η υψηλή σταθερότητα και η ακρίβεια της παραγόμενης συχνότητας.
4.Mixer: Αναμίξτε το σήμα εισόδου RF με το τοπικό σήμα που παράγεται από τον τοπικό ταλαντωτή και δημιουργήστε ένα ενδιάμεσο σήμα συχνότητας σύμφωνα με την αρχή της σύνθεσης συχνότητας. Οι αναμίκτες αποτελούνται συνήθως από μη γραμμικά στοιχεία όπως διόδους και τρανζίστορ και η απόδοσή τους έχει σημαντικό αντίκτυπο στη συνολική απόδοση του δέκτη.
5. Αν ενισχυθεί: ενισχύστε την έξοδο σήματος IF από τον μίξερ για να αυξήσετε το πλάτος του σήματος και να διευκολύνετε την επακόλουθη επεξεργασία σήματος. Εάν οι ενισχυτές έχουν συνήθως υψηλότερο κέρδος και καλύτερη απόδοση θορύβου για να εξασφαλίσουν ότι τα αδύναμα εάν τα σήματα μπορούν να ενισχυθούν σε επαρκές εύρος.
Κύκλωμα αυτόματου ελέγχου κέρδους (AGC): Ρυθμίζει αυτόματα το κέρδος του δέκτη με βάση τη δύναμη του σήματος εισόδου, διατηρώντας το πλάτος του σήματος εξόδου εντός ενός σχετικά σταθερού εύρους. Τα κυκλώματα AGC αποτρέπουν τις ισχυρές υπερφόρτητες σήματος, εξασφαλίζοντας επαρκή ενίσχυση των ασθενών σημάτων.
6. Κύκλωμα εξόδου: Έξοδος Το επεξεργασμένο ενδιάμεσο σήμα συχνότητας ή ψηφιακό σήμα στο επόμενο κύκλωμα επεξεργασίας σήματος, όπως ο αποδιαμορφωτής, ο επεξεργαστής ψηφιακού σήματος κλπ. Το κύκλωμα εξόδου περιλαμβάνει συνήθως έναν ενισχυτή ρυθμιστικού διαλύματος, το δίκτυο αντιστοίχισης αντίστασης κλπ., Για να εξασφαλιστεί η ποιότητα και η σταθερότητα του σήματος εξόδου.
Κοινές παραμέτρους
1. Εύρος συχνότητας: Αναφέρεται στο εύρος συχνοτήτων που μπορούν να λάβουν και να επεξεργαστούν ο δέκτης, για παράδειγμα, οι δέκτες τηλεόρασης μπορούν να καλύψουν τη ζώνη συχνοτήτων των 54-860MHz, ενώ οι δορυφορικοί δέκτες μπορούν να λειτουργούν σε ζώνες υψηλότερης συχνότητας, όπως η ζώνη KU (10.7-12.75GHZ) κ.λπ.
2. Η ευαισθησία: υποδεικνύει την ελάχιστη ισχύ του σήματος που μπορεί να ανιχνεύσει ο δέκτης, τυπικά μετράται σε ντεκίμπελ Milliwatts (DBM). Όσο υψηλότερη είναι η ευαισθησία, τόσο πιο αδύναμη είναι ο δέκτης να λαμβάνει ένα ασθενέστερο σήμα, για παράδειγμα ορισμένοι ραδιοφωνικοί δέκτες υψηλής ποιότητας έχουν ευαισθησία μέχρι 100dBM ή λιγότερο.
3. Δεν είναι ένα μέτρο του επιπέδου θορύβου μέσα στον δέκτη, το οποίο αντιπροσωπεύει την αναλογία του λόγου σήματος προς θόρυβο του σήματος εισόδου στον λόγο σήματος προς θόρυβο του σήματος εξόδου, που συνήθως εκφράζεται σε ντεσιμπέλ (DB). Όσο χαμηλότερος είναι ο θόρυβος, τόσο λιγότερο θόρυβος προσθέτει ο δέκτης στο σήμα, τόσο καλύτερη είναι η απόδοση και η μορφή θορύβου ενός καλού δέκτη μπορεί γενικά να είναι μικρότερος από 2dB.
4. Gain: αναφέρεται στη μεγέθυνση του σήματος εισόδου από τον δέκτη, συνήθως επίσης σε ντεσιμπέλ (DB). Το μέγεθος του κέρδους καθορίζει πόσο ο δέκτης μπορεί να ενισχύσει ένα αδύναμο σήμα, για παράδειγμα, ένας δέκτης με κέρδος 30dB μπορεί να ενισχύσει την ισχύ του σήματος εισόδου κατά 1000.
5.Selectivity: Μετράει την ικανότητα του δέκτη να διαλέξει ένα σήμα συχνότητας στόχου από ένα ευρύ φάσμα σημάτων συχνότητας, που συχνά εκφράζονται σε ντεσιμπέλ (DB). Όσο καλύτερη είναι η επιλεκτικότητα, τόσο ισχυρότερη είναι η ικανότητα του δέκτη να καταστέλλει τα γειτονικά σήματα συχνότητας, επιτρέποντάς του να λαμβάνει με μεγαλύτερη ακρίβεια τα σήματα στόχου και να μειώσει τις παρεμβολές.
6. Σταθερότητα συχνότητας ταλαντωτή: Ο τοπικός ταλαντωτής είναι το μέρος του δέκτη που παράγει ένα σήμα σταθερής συχνότητας και η σταθερότητα της τοπικής συχνότητας ταλαντωτή επηρεάζει άμεσα την απόδοση του δέκτη. Ο εξαιρετικά σταθερός τοπικός ταλαντωτής εξασφαλίζει ότι ο δέκτης μπορεί να μετατρέψει με ακρίβεια το σήμα εισόδου στο IF υπό διαφορετικές περιβαλλοντικές συνθήκες.
Πώς λειτουργεί:
1. Ο βασικός μηχανισμός του αναλογικού δέκτη
Κυκλώματα συντονισμού LC: Αλλαγή της συχνότητας συντονισμού μέσω μεταβλητής χωρητικότητας ή επαγωγικής, όπως η μεταγωγή ζώνης VHF/UHF για τους δέκτες τηλεόρασης.
Ανάμειξη και τοπικός ταλαντωτής:
Ο τοπικός ταλαντωτής (LO) παράγει ένα σήμα σταθερής συχνότητας (π.χ. 38MHz) και αναμιγνύεται με το σήμα εισόδου RF για να παράγει μια ενδιάμεση συχνότητα.
Ο Varactor ρυθμίζει την χωρητικότητα της διασταύρωσης μέσω της τάσης για να επιτευχθεί συντονισμός συνεχούς συχνότητας.
2. Τεχνική πορεία του ψηφιακού δέκτη
Αναλογική προς ψηφιακή μετατροπή (ADC):
Ο ρυθμός δειγματοληψίας απαιτείται για την κάλυψη του θεώρημα Nyquist (2x η μέγιστη συχνότητα μεγαλύτερης ή ίσης με το σήμα) και η ανάλυση 12 bit επιτρέπει μια ελάχιστη τάση ανάλυσης 0,8mV.
Παράδειγμα: Ένας 5G Tuner Station Station χρησιμοποιεί ADC 14-bit για να χειριστεί σήματα MMWAVE 28GHz.
Ψηφιακή επεξεργασία σήματος (DSP):
Οι αλγόριθμοι FFT επιτρέπουν την ανάλυση φάσματος και το προσαρμοστικό φιλτράρισμα βελτιστοποιεί την ποιότητα του σήματος.
Οι τεχνολογίες ραδιοφώνου (SDR) που καθορίζονται από το λογισμικό (SDR) επιτρέπουν τη δυναμική αναδιάρθρωση, όπως το SILICON LABS 'SI479X7 Tuner, ο οποίος υποστηρίζει νέα πρότυπα εκπομπής με αναβαθμίσεις υλικολογισμικού.
3. Τυπική διαδικασία επεξεργασίας
ΕΙΣΑΓΩΓΕΣ RF → Φιλτράρισμα ζώνης → Ενίσχυση LNA → Ανάμιξη σε IF → εάν φιλτράρισμα → Δειγματοληψία ADC → DSP Demodulation → Ψηφιακές εξόδους.
