Tuneris yra elektroninis įrenginys, kurio pagrindinė funkcija yra selektyviai gauti tam tikro dažnio signalą iš sudėtingo RF signalo ir paversti jį tarpiniu dažniu (IF) arba skaitmeniniu signalu, kurį galima apdoroti vėlesnėmis grandinėmis. Jo esmė yra pagrindinis dažnių pasirinkimo ir signalo išankstinio apdorojimo komponentas.
Funkcija:
1.1 dažnio pasirinkimas:
Tiksliniai dažniai yra užfiksuoti suderinamais filtrais arba fazėmis užrakintomis kilpomis (PLL), tokiomis kaip TV imtuvai, apimantys visą 54-860MHz juostą.
Palaikykite daugialypės juostos perjungimą, pavyzdžiui, tuo pačiu metu „Car Tuner“ apdorojimo AM/FM/DAB transliacijos.
2.Signalinis pirminis apdorojimas:
Mažo triukšmo amplifikacija (LNA): sustiprina silpnus RF signalus (pvz., Žemiau –90dbm), kurio triukšmo skaičius yra mažesnis nei 2db.
Maišymas ir žemyn apjungimas: Aukšto dažnio signalų (pvz.
Automatinis stiprinimo valdymas (AGC): dinamiškai koreguoja padidėjimą, kad užtikrintų stabilius išėjimo signalus, o dvigubos kilpos AGC dizainas pagerina stiprias signalo anti-interferencijos galimybes.
3.Ati-tarpinimosi ir filtravimas:
Integruoti pralaidumo filtrai slopina gretimus trikdžius, tokius kaip 60dBC atmetimas už juostos 5G bazinės stoties imtuvuose.
Skaitmeninis imtuvas įgalina tikslų spektrinį formą su FIR/IIR filtrais.
Sudedamieji elementai
1.inėjimo grandinė: Atsakinga už RF signalų gavimą iš antenų ar kitų šaltinių ir perduodant juos į tolesnę derintojo apdorojimo grandinę. Įėjimo grandinę paprastai apima varžos atitikimo tinklą, kuris užtikrintų varžos atitikimą tarp signalo šaltinio ir imtuvo, kad būtų sumažintas signalo atspindys ir galios nuostoliai.
2.Teninis filtras: yra vienas iš pagrindinių imtuvo komponentų, kuris iš įvesties RF signalo pasirenka konkretų dažnio signalą. Suderinami filtrai gali būti naudojami norint pasirinkti signalus skirtingais dažniais, pakeisdami savo parametrus (pvz., Talpą, induktyvumą ir kt.), O įprasti suderinami filtrai yra LC filtrai, keraminiai filtrai, akustinių paviršiaus bangos filtrai (pjūklai) ir didelių akustinių bangų filtrai (BAW).
3.Lokalinis osciliatorius (vietinis osciliatorius): sukuria dažnį stabilų vietinį signalą, kuris susimaišo su įvesties RF signalu, konvertuodamas RF signalą į IF signalą. Šis osciliatorius paprastai susideda iš kristalų osciliatorių, fazių užrakintos kilpos (PLL) grandinių ir kt., Kad būtų užtikrintas didelis sugeneruoto dažnio stabilumas ir tikslumas.
4.Mixer: Sumaišykite įvesties RF signalą su vietiniu signalu, kurį sukuria vietinis osciliatorius, ir sukurkite tarpinį dažnio signalą pagal dažnio sintezės principą. Maišytuvus paprastai sudaro netiesiniai komponentai, tokie kaip diodai ir tranzistoriai, o jų našumas daro didelę įtaką bendram imtuvo našumui.
5.Jei stiprintuvas: sustiprinkite maišytuvo IF signalo išvestį, kad padidintumėte signalo amplitudę ir palengvintumėte vėlesnį signalo apdorojimą. Jei stiprintuvai paprastai turi didesnį padidėjimą ir geresnį triukšmo veikimą, kad būtų užtikrinta, jog silpni, jei signalai gali būti amplifikuoti iki pakankamos amplitudės.
Automatinis stiprinimo valdymo (AGC) grandinė: automatiškai sureguliuoja imtuvo padidėjimą, atsižvelgiant į įvesties signalo stiprumą, išlaikant išvesties signalo amplitudę santykinai stabiliame diapazone. AGC grandinės neleidžia stiprioms signalo perkrovoms, tuo pačiu užtikrinant pakankamą silpnų signalų amplifikaciją.
6. Išvystymo grandinė: išveskite apdorotą tarpinio dažnio signalą arba skaitmeninį signalą į vėlesnę signalo apdorojimo grandinę, tokią kaip demoduliatorius, skaitmeninio signalo procesorius ir kt. Išėjimo grandinė paprastai apima buferio stiprintuvą, varžos atitikimo tinklą ir kt., Siekiant užtikrinti išvesties signalo kokybę ir stabilumą.
Bendri parametrai
1. Kretaus diapazonas: nurodo signalų dažnių diapazoną, kurį derintuvas gali priimti ir apdoroti, pavyzdžiui, TV imtuvai gali apimti 54–860MHz dažnių juostą, o palydoviniai imtuvai gali veikti aukštesnio dažnio juostose, tokiose kaip „Ku-Band“ (10,7–12,75GHz) ir kt.
2. jautrumas: nurodo minimalų signalo stiprumą, kurį derintuvas gali aptikti, paprastai matuojamas decibel Milliwatts (DBM). Kuo didesnis jautrumas, tuo silpnesnis imtuvas gali gauti silpnesnį signalą, pavyzdžiui, kai kurie aukštos kokybės radijo imtuvų jautrumas yra iki 100 dbm ar mažesnis.
3.Noise paveikslas: Tai yra triukšmo lygio viduje matas, kuris parodo įvesties signalo signalo ir triukšmo santykio santykį su išvesties signalo signalo ir triukšmo santykiu, paprastai išreikštu decibelais (DB). Kuo mažesnis triukšmo figūra, tuo mažesnis triukšmas, kurį imtuvas prideda prie signalo, tuo geresnis našumas ir gero imtuvo triukšmo figūra paprastai gali būti mažesnė nei 2DB.
4.gainas: nurodo imtuvo įvesties signalo padidinimą, paprastai taip pat decibeluose (DB). Gavimo dydis lemia, kiek imtuvas gali sustiprinti silpną signalą, pavyzdžiui, imtuvą, turintį 30 dB padidėjimą, gali sustiprinti įvesties signalo galią 1000 koeficiento.
5.Selektyvumas: matuoja imtuvo sugebėjimą išsirinkti tikslinio dažnio signalą iš įvairių dažnių signalų, dažnai išreikštų decibelais (DB). Kuo geresnis selektyvumas, tuo stipresnis imtuvo sugebėjimas slopinti gretimus dažnio signalus, leisdamas jam tiksliau gauti tikslinius signalus ir sumažinti trukdžius.
6. LOCAL osciliatoriaus dažnio stabilumas: Vietinis osciliatorius yra imtuvo dalis, sukurianti fiksuoto dažnio signalą, o vietinio osciliatoriaus dažnio stabilumas tiesiogiai veikia imtuvo veikimą. Labai stabilus vietinis osciliatorius užtikrina, kad imtuvas galėtų tiksliai konvertuoti įvesties signalą į IF esant skirtingoms aplinkos sąlygoms.
Kaip tai veikia:
1. Pagrindinis analoginio imtuvo mechanizmas
LC rezonansinė grandinė: rezonansinio dažnio keitimas kintama talpa ar induktyvumu, pavyzdžiui, VHF/UHF juostos perjungimu TV imtuvams.
Maišymas ir vietinis osciliatorius:
Vietinis osciliatorius (LO) sukuria fiksuoto dažnio signalą (pvz., 38MHz) ir maišo su įvesties RF signalu, kad susidarytų tarpinis dažnis.
Varactor reguliuoja sankryžos talpą per įtampą, kad pasiektų nuolatinį dažnio derinimą.
2. Techninis skaitmeninio imtuvo kelias
Analoginis-skaitmeninis konvertavimas (ADC):
Norint atitikti Nyquist teoremą (2x, reikalingas mėginių ėmimo greitis, o maksimalus dažnis yra didesnis arba lygus signalui), o 12 bitų skiriamoji geba įgalina minimalią skiriamosios gebos įtampą 0,8 mv.
Pavyzdys: 5G bazinės stoties imtuvas naudoja 14 bitų ADC, kad būtų galima valdyti 28 GHz MMWAVE signalus.
Skaitmeninio signalo apdorojimas (DSP):
FFT algoritmai įgalina spektro analizę ir adaptyvųjį filtravimą optimizuoja signalo kokybę.
Programinės įrangos apibrėžtos radijo (SDR) technologijos įgalina dinaminę pertvarkymą, pavyzdžiui, „Silicon Labs“ SI479X7 imtuvą, kuris palaiko naujus transliavimo standartus su programinės įrangos atnaujinimais.
3. Tipinis apdorojimo procesas
RF įvesties → pralaidumo filtravimas → LNA amplifikacija → Maišymas iki jei → jei filtravimas → ADC mėginių ėmimas → DSP demoduliacija → Skaitmeniniai išėjimai.
