Tuner je elektronické zařízení, jehož základní funkcí je selektivně přijímat signál specifické frekvence z komplexního RF signálu a převést jej na střední frekvenci (IF) nebo digitální signál, který může být zpracován následnými obvody. Jeho podstata je klíčovou součástí pro výběr frekvence a předzpracování signálu.
Funkce:
1. Výběr frekvence:
Cílové frekvence jsou uzamčeny laditelnými filtry nebo smyčkami s fázovým uzamčením (PLL), jako jsou televizní tunery, které pokrývají celý pás 54-860MHz.
Podpořte vícepásmové přepínání, jako je zpracování tunerů automobilů AM/FM/DAB vysílání současně.
2.Signal Preprocesing:
Amplifikace nízkého šumu (LNA): zesiluje slabé RF signály (např. Pod -90 dBm) s hodnotou šumu menší než 2dB.
Míchání a down-konverze: Převod vysokofrekvenčních signálů (např. 10GHz satelitní signály) na střední frekvence (např. 950-2150 MHz) pro snadné následné zpracování.
Automatická kontrola zisku (AGC): Dynamicky upravuje zisk tak, aby zajistilo stabilní výstupní signály a návrh AGC s dvojitou smyčkou zlepšuje silné signální anti-interferenční schopnosti.
3.Anti-Interference a filtrování:
Vestavěné pásmové filtry potlačují sousední rušení, jako je odmítnutí 60 dBC mimo pásmo pro 5G tunery základní stanice.
Digitální tuner umožňuje přesné spektrální tvarování pomocí filtrů FIR/IIR.
Složky
1.Input Circuit: Odpovědný za přijímání RF signálů z antén nebo jiných zdrojů a jejich přenos do následného zpracovatelského obvodu tuneru. Vstupní obvod obvykle zahrnuje síť shody impedance, aby se zajistilo přizpůsobení impedance mezi zdrojem signálu a tunerem, aby se snížil odraz signálu a ztrátu energie.
2.Tunable Filtr: Je jedna z jádrových komponent tuneru, který vybere specifický frekvenční signál ze vstupního RF signálu. Laditelné filtry lze použít k výběru signálů na různých frekvencích změnou jejich vlastních parametrů (jako je kapacitance, indukčnost atd.) A běžné laditelné filtry zahrnují LC filtry, keramické filtry, filtry akustické povrchové vlny (SAW) a filtry s hromadnou akustickou vlnou (BAW).
3.lokální oscilátor (lokální oscilátor): Vytváří frekvenčně stabilní lokální signál, který se mísí se vstupním RF signálem a převádí RF signál na IF signál. Tento oscilátor se obvykle skládá z krystalových oscilátorů, obvodů smyčky smyčky fázové zamlžené (PLL) atd., Aby byla zajištěna vysoká stabilita a přesnost generované frekvence.
4.Mixer: Smíchejte vstupní RF signál s lokálním signálem generovaným lokálním oscilátorem a vytvořte střední frekvenční signál podle principu syntézy frekvence. Mixéry se obvykle skládají z nelineárních složek, jako jsou diody a tranzistory, a jejich výkon má důležitý dopad na celkový výkon tuneru.
5.If zesilovač: Amplifikujte výstup signálu IF pomocí mixéru pro zvýšení amplitudy signálu a usnadnění následného zpracování signálu. Pokud zesilovače obvykle mají vyšší zisk a lepší výkon šumu, aby se zajistilo, že slabé, pokud mohou být signály zesíleny na dostatečnou amplitudu.
Obvod Automatické kontroly zisku (AGC): Automaticky upravuje zisk tuneru na základě síly vstupního signálu a udržuje amplitudu výstupního signálu v relativně stabilním rozsahu. Obvody AGC zabraňují silnému přetížení signálu a zároveň zajišťují dostatečné zesílení slabých signálů.
6. Output Circuit: Vytvářejte zpracovaný signál mezilehlého kmitočtu nebo digitální signál do následného obvodu pro zpracování signálu, jako je demodulátor, procesor digitálního signálu atd. Výstupní obvod obvykle zahrnuje vyrovnávací síť, impedanční síť atd., Aby byla zajištěna kvalita a stabilitu výstupního signálu.
Běžné parametry
1. Frekvenční rozsah: Odkazuje na frekvenční rozsah signálů, které tuner může přijímat a zpracovávat, například televizní tunery mohou pokrývat frekvenční pásmo 54-860MHz, zatímco satelitní tunery mohou pracovat ve vyšších frekvenčních pásech, jako je Ku-pásmo (10,7-12,75 GHz) atd. Atd. Atd.
2.Senzitivita: Označuje minimální sílu signálu, kterou může tuner detekovat, obvykle měřeno v decibelu miliwatts (DBM). Čím vyšší je citlivost, tím slabší je tuner schopný přijímat slabší signál, například některé vysoce kvalitní rádiové tunery mají citlivost až 100 dBm nebo méně.
3. NOISE OBRÁZEK: Jedná se o měřítko hladiny šumu uvnitř tuneru, který představuje poměr poměru signálu k šumu vstupního signálu k poměru signál-šum výstupního signálu, obvykle exprimované v decibelech (DB). Čím nižší je postava šumu, tím menší hluk tuner přidává k signálu, tím lepší je výkon a hluk dobrého tuneru obecně menší než 2dB.
4.Gain: odkazuje na zvětšení vstupního signálu tunerem, obvykle také v decibelech (DB). Velikost zisku určuje, jak moc může tuner zesílit slabý signál, například tuner se ziskem 30 dB může zesílit výkon vstupního signálu o faktor 1000.
5. Selelektivita: měří schopnost tuneru vybrat cílový frekvenční signál z široké škály frekvenčních signálů, často exprimovaných v decibelech (DB). Čím lepší je selektivita, tím silnější je schopnost tuneru potlačit sousední frekvenční signály, což jí umožňuje přesněji přijímat cílové signály a snížit rušení.
6. Stabilita frekvence lokálního oscilátoru: Lokální oscilátor je součástí tuneru, který generuje pevný frekvenční signál, a stabilita frekvence lokálního oscilátoru přímo ovlivňuje výkon tuneru. Vysoce stabilní místní oscilátor zajišťuje, že tuner může přesně převést vstupní signál na IF za různých podmínek prostředí.
Jak to funguje:
1. Základní mechanismus analogového tuneru
LC Rezonanční obvody: Změna rezonanční frekvence prostřednictvím variabilní kapacitance nebo indukčnosti, jako je přepínání pásma VHF/UHF pro televizní tunery.
Míchání a místní oscilátor:
Lokální oscilátor (LO) generuje pevný frekvenční signál (např. 38MHz) a mísí se vstupním RF signálem za vzniku meziproduktu.
Varaktor reguluje kapacitu spojení prostřednictvím napětí k dosažení kontinuálního frekvenčního ladění.
2. technická cesta digitálního tuneru
Konverze analog-digitální (ADC):
Pro splnění nyquistové věty je nutná rychlost vzorkování (2x maximální frekvence větší nebo rovné signálu) a 12bitové rozlišení umožňuje napětí minimálního rozlišení 0,8 mV.
Příklad: Tuner základní stanice 5G používá 14bitový ADC k zpracování 28 GHz MMWave signálů.
Zpracování digitálního signálu (DSP):
Algoritmy FFT umožňují analýzu spektra a adaptivní filtrování optimalizuje kvalitu signálu.
Technologie Radio (SDR) s softwarem umožňují dynamickou rekonfiguraci, jako je například tuner Si479x7 Silicon Labs, který podporuje nové vysílací standardy s modernizací firmwaru.
3. Typický proces zpracování
RF vstupy → Filtrování pásma → Amplifikace LNA → Míchání do IF → Pokud filtrování → vzorkování ADC → demodulace DSP → digitální výstupy.
