En low-noise block downconverter ( LNB ) är den mottagande enheten som är monterad på parabolantenner som används för satellit-TV- mottagning, som samlar radiovågorna från skålen och omvandlar dem till en signal som skickas via en kabel till mottagaren inuti byggnaden. Även kallad en Low Noise Block , låg-brusomvandlare ( LNC ), eller till och med låg brus nedkonverterare ( LND ), varvid anordningen är ibland felaktigt kallas en lågbrusförstärkare ( LNA ).
LNB är en kombination av lågbrusförstärkare, frekvensblandare , lokaloscillator och mellanfrekvensförstärkare . Den fungerar som RF -frontänden på satellitmottagaren, tar emot mikrovågssignalen från satelliten som samlas in av maträtten, förstärker den och nedkonverterar frekvensblocket till ett lägre block av mellanfrekvenser (IF). Denna nedkonvertering gör att signalen kan överföras till satellit -TV -mottagaren inomhus med relativt billig koaxialkabel ; om signalen förblev på sin ursprungliga mikrovågsfrekvens skulle det kräva en dyr och opraktisk vågledarledning .
LNB är vanligtvis en liten låda som är upphängd på en eller flera korta bommar, eller matarmar, framför diskens reflektor, i fokus (även om vissa diskdesigner har LNB på eller bakom reflektorn). Mikrovågssignalen från skålen tas upp av ett matningshorn på LNB och matas till en sektion av vågledare. En eller flera metallpinnar eller prober sticker ut i vågledaren i rät vinkel mot axeln och fungerar som antenner och matar signalen till ett kretskort inuti LNB: s avskärmade låda för bearbetning. Den lägre frekvensen IF -utsignalen kommer ut från ett uttag på lådan som koaxialkabeln ansluts till.
LNB får sin ström från mottagaren eller digitalboxen med samma koaxialkabel som överför signaler från LNB till mottagaren. Denna fantomkraft reser till LNB; motsatt till signalerna från LNB.
En motsvarande komponent, kallad block upconverter (BUC), används vid satellitjordstationsskålen ( upplänk ) för att konvertera bandet av tv -kanaler till mikrovågsuppkopplingsfrekvensen.
Förstärkning och buller
Signalen som tas emot av LNB är extremt svag och den måste förstärkas före nedkonvertering. Den lågbrusförstärkare avsnitt av LNB förstärker denna svaga signal, medan tillsats av den minsta möjliga mängd brus till signalen.
Varje LNB utanför produktionslinjen har en annan bullersiffra på grund av tillverkningstoleranser . Bullersiffran som anges i specifikationerna, viktig för att bestämma LNB: s lämplighet, är vanligtvis representativ för varken den specifika LNB: n eller prestandan över hela frekvensområdet, eftersom bullersiffran som oftast anges är den typiska siffran i genomsnitt över produktionsbatchen.
Blockera nedkonvertering
Satelliter använder relativt höga radiofrekvenser ( mikrovågor ) för att överföra sina TV -signaler . Som mikrovågssignaler satellitsignaler inte lätt kan passera genom väggar , tak , eller till och med glas fönster , är det föredraget för satellitantenner för att monteras utomhus. Plastglas är emellertid transparent för mikrovågor och parabolantenner för bostäder har framgångsrikt gömts inomhus och tittat genom akryl- eller polykarbonatfönster för att bevara hemmets yttre estetik.
Syftet med LNB är att använda superheterodynprincipen för att ta ett block (eller band ) med relativt höga frekvenser och omvandla dem till liknande signaler som bärs med en mycket lägre frekvens (kallas mellanfrekvensen eller IF). Dessa lägre frekvenser går genom kablar med mycket mindre dämpning , så det finns mycket mer signal kvar vid satellitmottagarens ände av kabeln. Det är också mycket lättare och billigare att utforma elektroniska kretsar för att arbeta vid dessa lägre frekvenser, snarare än de mycket höga frekvenserna för satellitsändning.
Frekvensomvandlingen utförs genom att blanda en fast frekvens som produceras av en lokal oscillator inuti LNB med den inkommande signalen, för att generera två signaler lika med summan av deras frekvenser och skillnaden. Frekvenssummesignalen filtreras bort och frekvensdifferenssignalen (IF) förstärks och skickas ner kabeln till mottagaren:
var är en frekvens.
Den lokala oscillatorfrekvensen bestämmer vilket block av inkommande frekvenser som nedkonverteras till de frekvenser som mottagaren förväntar sig. Till exempel, för att nedkonvertera de inkommande signalerna från Astra 1KR , som sänder i ett frekvensblock på 10,70–11,70 GHz, till inom en europeisk standardmottagares IF -inställningsområde på 950–2 150 MHz, används en lokal oscillatorfrekvens på 9,75 GHz, vilket ger en block av signaler i bandet 950–1 950 MHz.
För blocket med högre överföringsfrekvenser som används av Astra 2A och 2B (11,70–12,75 GHz), omvandlar en annan lokal oscillatorfrekvens blocket av inkommande frekvenser. Vanligtvis används en lokal oscillatorfrekvens på 10,60 GHz för att nedkonvertera blocket till 1 100–2 150 MHz, vilket fortfarande ligger inom mottagarens 950–2 150 MHz IF -inställningsområde.
I en C-band-antenninställning är överföringsfrekvenserna vanligtvis 3,7–4,2 GHz. Genom att använda en lokal oscillatorfrekvens på 5,150 GHz blir IF 950–1,450 MHz vilket återigen ligger i mottagarens IF -inställningsområde.
För mottagning av bredbands -satellit -TV -bärare , vanligtvis 27 MHz breda, behöver noggrannheten för LNB -lokaloscillatorns frekvens endast vara i storleksordningen ± 500 kHz, så billiga dielektriska oscillatorer (DRO) kan användas. För mottagning av smala bandbreddsbärare eller sådana som använder avancerade moduleringstekniker , såsom 16-QAM , krävs mycket stabila och lågfasiga brus-LNB-lokala oscillatorer. Dessa använder en intern kristalloscillator eller en extern 10 MHz referens från inomhusenheten och en faslåst loop (PLL) oscillator .
Lågbrusblockmatare (LNBF)
Med lanseringen av den första DTH-sändningssatelliten i Europa ( Astra 1A ) av SES 1988, förenklades antennutformningen för den förväntade massmarknaden. I synnerhet kombinerades matningshornet (som samlar signalen och leder den till LNB) och polarisatorn (som väljer mellan olika polariserade signaler) med själva LNB till en enda enhet, kallad LNB-feed eller LNB-feedhorn (LNBF ), eller till och med en "Astra -typ" LNB. Förekomsten av dessa kombinerade enheter har inneburit att termen LNB idag vanligtvis används för att hänvisa till alla antennenheter som tillhandahåller block-down-konverteringsfunktionen, med eller utan matningshorn.
Astra -typ LNBF som inkluderar en matningshorn och polarisator är den vanligaste sorten, och denna monteras på en maträtt med en konsol som klämmer fast en krage runt LNB: s vågledarhals mellan matningshornet och elektronikpaketet. Diametern på LNB -halsen och kragen är vanligtvis 40 mm även om andra storlekar också produceras. I Storbritannien använder "minidishen" som säljs för användning med Sky Digital och Freesat en LNBF med ett integrerat klämfäste.
LNB utan inbyggd matningshorn är vanligtvis försedda med en (C120) fläns runt ingångsvågledarens mynning som är bultad till en matchande fläns runt utmatningen från matningshornet eller polarisatorenheten.
Polarisering
Det är vanligt att polarisera satellit -TV -signaler eftersom det ger ett sätt att sända fler TV -kanaler med ett givet frekvensblock. Detta tillvägagångssätt kräver användning av mottagande utrustning som kan filtrera inkommande signaler baserat på deras polarisering. Två satellit -TV -signaler kan sedan sändas på samma frekvens (eller, mer vanligtvis, nära åtskilda frekvenser) och förutsatt att de är polariserade annorlunda kan den mottagande utrustningen fortfarande separera dem och visa vilken som nu behövs.
Över hela världen använder de flesta satellit -TV -sändningar vertikal och horisontell linjär polarisering, men i Nordamerika använder DBS -sändningar vänster och höger cirkulär polarisering . Inom vågledaren för en nordamerikansk DBS LNB används en platta med dielektriskt material för att konvertera vänster och höger cirkulär polariserad signal till vertikala och horisontella linjära polariserade signaler så att de konverterade signalerna kan behandlas på samma sätt.
Sonden inuti LNB -vågledaren samlar in signaler som är polariserade i samma plan som sonden. För att maximera styrkan hos de önskade signalerna (och för att minimera mottagning av oönskade signaler från motsatt polarisering) är sonden i linje med polarisationen av de inkommande signalerna. Detta uppnås enklast genom att justera LNB: s skevhet ; dess rotation kring vågledaraxeln. För att på distans välja mellan de två polariseringarna och för att kompensera för felaktigheter i snedvinkeln brukade det vara vanligt att montera en polarisator framför LNB: s vågledarmynning. Detta roterar antingen den inkommande signalen med en elektromagnet runt vågledaren (en magnetisk polarisator) eller roterar en mellanliggande sond i vågledaren med hjälp av en servomotor (en mekanisk polarisator) men sådana justerbara skevpolarisatorer används sällan idag.
Förenklingen av antenndesign som följde med de första Astra DTH -sändningssatelliterna i Europa för att producera LNBF utökades till ett enklare tillvägagångssätt för valet mellan vertikala och horisontella polariserade signaler också. Astra -typ LNBF: er innehåller två sonder i vågledaren, i rät vinkel mot varandra, så att när LNB: n har snett i sitt fäste för att matcha den lokala polarisationsvinkeln, samlar en sond horisontella signaler och den andra vertikalt och en elektronisk omkopplare ( styrs av spänningen på LNB: s strömförsörjning från mottagaren: 13 V för vertikal och 18 V för horisontell) bestämmer vilken polarisering som förs vidare genom LNB för förstärkning och block-down-konvertering.
Sådana LNB kan ta emot alla sändningar från en satellit utan rörliga delar och med bara en kabel ansluten till mottagaren, och har sedan blivit den vanligaste typen av LNB som produceras.
Vanliga LNB
Här är ett exempel på ett nordamerikanskt C-band LNB:
Här är ett exempel på en standard linjär LNB:
I Europa, när SES lanserade fler Astra -satelliter till 19,2 ° E -orbitalpositionen på 1990 -talet, växte utbudet av nedlänkfrekvenser som användes i FSS -bandet (10,70–11,70 GHz) utöver vad som tillgodoses av tidens standard -LNB och mottagare . Mottagning av signaler från Astra 1D krävde en utvidgning av mottagarnas IF-inställningsintervall från 950 till 1 950 MHz till 950–2 150 MHz och en ändring av LNB: s lokala oscillatorfrekvens från vanliga 10 GHz till 9,75 GHz (så kallade "Enhanced" LNBs ).
Vid lanseringen av Astra 1E och efterföljande satelliter användes Astra för första gången av BSS -frekvensbandet (11,70–12,75 GHz) för nya digitala tjänster och krävde införandet av en LNB som skulle ta emot hela frekvensområdet 10,70–12,75 GHz, "Universal" LNB.
En Universal LNB har en omkopplingsbar lokal oscillatorfrekvens på 9,75/10,60 GHz för två driftslägen: lågbandsmottagning (10.70–11.70 GHz) och högbandsmottagning (11.70–12.75 GHz). Den lokala oscillatorfrekvensen kopplas som svar på en 22 kHz signal överlagrad på matningsspänningen från den anslutna mottagaren. Tillsammans med matningsspänningsnivån som används för att växla mellan polarisationer, gör detta möjligt för en Universal LNB att ta emot både polarisationer (vertikalt och horisontellt) och hela frekvensområdet i satellit K u- bandet under mottagarens kontroll, i fyra delband :
Här är ett exempel på en Universal LNB som används i Europa:
Här är ett exempel på en LNB som används för DBS :
Ka band 13v right 20.2–21.2 GHz 18v left 20.2–21.2 GHz local osc. 19.25 GHz IF out 950–1950 MHz
13v right 21.2–22.2 GHz 18v left 21.2–22.2 GHz local osc. 20.25 IF out 950–1950 MHz
Norsat Ka band 13v right 18.2–19.2 GHz 18v left 18.2–19.2 GHz local osc. 17.25 IF out 950–1950 MHz
LNB med flera utgångar
En LNB med en enda matningshorn men flera utgångar för anslutning till flera mottagare (i separata mottagare eller inom samma mottagare när det gäller en dubbel-tuner PVR-mottagare). Normalt tillhandahålls två, fyra eller åtta utgångar. Varje utgång svarar på tunerns band och polarisationsvalsignaler oberoende av de andra utgångarna och "visas" för tunern som en separat LNB. En sådan LNB kan vanligtvis hämta sin effekt från en mottagare som är ansluten till någon av utgångarna. Oanvända utgångar kan lämnas oanslutna (men vattentäta för att skydda hela LNB).
Obs: I USA kallas en LNB med två utgångar för en "dubbel LNB", men i Storbritannien har termen "dubbel LNB" historiskt beskrivit en LNB med två utgångar, var och en som endast producerar en polarisation, för anslutning till en multiswitch (den term och LNB: n togs ur bruk med introduktionen av Universal LNB och multiswitchekvivalenten, quattro LNB - se nedan) och idag beskriver "dual LNB" (och "dual feed") antenner för mottagning från två satellitpositioner, med hjälp av antingen två separata LNB eller en enda Monoblock LNB med två matningshorn. I Storbritannien används termen "twin-output LNB", eller helt enkelt "twin LNB", vanligtvis för en LNB med en enda feedhorn men två oberoende utgångar.
En speciell typ av LNB (som inte ska förväxlas med Quad LNB) avsedd för användning i en gemensam skålinstallation för att leverera signaler till valfritt antal mottagare. En quattro LNB har en enda matningshorn och fyra utgångar, som var och en levererar bara ett av K u -subbanden (lågband/horisontell polarisering, högband/vertikal polarisering, låg/vertikal och hög/horisontell) till en multiswitch eller en array multiswitchar, som sedan levererar till varje ansluten tuner vilket subband som krävs av tunern.
Även om en quattro LNB vanligtvis liknar en fyrkantig LNB, kan den inte (förnuftigt) anslutas direkt till mottagare. Notera igen skillnaden mellan en quad och en quattro LNB: En quad LNB kan driva fyra tuners direkt, där varje utgång ger signaler från hela K u -bandet. En quattro LNB är för anslutning till en multiswitch i ett delat diskdistributionssystem och varje utmatning ger endast en fjärdedel av K u -bandsignalerna.
Flera tuners kan också matas från en satellitkanalrouter (SCR) eller unicable LNB i ett enda kabeldistributionssystem . En Unicable LNB har en utgångskontakt men fungerar på ett annat sätt än vanliga LNB: er så att den kan mata flera tuners som är kedjade längs en enda koaxialkabel.
I stället för att blockera ner hela det mottagna spektrumet, omvandlar en SCR LNB en liten del av den mottagna signalen (motsvarande bandbredden för en enda transponder på satelliten) vald enligt ett DiSEqC -kompatibelt kommando från mottagaren, för att mata ut vid en fast frekvens i IF. Upp till 32 mottagare kan tilldelas en annan frekvens i IF -intervallet och för varje omvandlar SCR LNB motsvarande individuellt efterfrågade transponder.
De flesta SCR LNB inkluderar också antingen ett äldre driftssätt eller en separat äldre utgång som ger det mottagna spektrumet block-down konverterat till hela IF-intervallet på konventionellt sätt.
ASTRA Universal Wideband LNB: er med en oscillatorfrekvens på 10,40 eller 10,41 GHz kommer in på marknaden. Mellanfrekvensbandet är mycket bredare än i en konventionell LNB, eftersom hög- och lågbandet inte delas upp.
Bredbands LNB-signaler kan accepteras av nya bredbandstunerare och av nya SCR-system (t.ex. Inverto/Fuba, Unitron, Optel, GT-Sat/Astro), med eller utan optisk överföring. Bredbandsignaler kan konverteras till konventionella quattrosignaler och vice versa.
I februari 2016 lanserade Sky (Storbritannien) en ny LNB som endast är kompatibel med deras nya bredbandstuner. Denna LNB har en port för alla vertikala polariserade kanaler, både låg- och högband, och en annan port för alla låg- och högbandiga horisontella kanaler. Grundmodellen har bara 2 anslutningar och har förmodligen en lokal oscillator på 10,41 GHz med en mellanfrekvens på 290–2340 MHz från en ingång på 10,7–12,75 GHz. Denna LNB verkar vara densamma som Unitrons ASTRA Universal Wideband LNB. Minst två kablar behövs för att komma åt alla kanaler. I Sky Q -rutan kan flera tuners välja flera kanaler, mer än de vanliga två för dubbla koaxialsystem. Denna typ av LNB är oförenlig med den vanligare Astra Universal LNB som används i Storbritannien, vilket innebär att LNB ändras under uppgraderingen. Det finns en modell av LNB med 6 anslutningar, 2 för Sky Q och 4 Astra Universal LNB för användare med flera äldre system som Freesat utöver Sky Q. I fall där endast en enda kabel är möjlig, till exempel flerfamiljshus, Sky Q -kompatibla multiswitchar kan användas, som istället använder BSkyB SCR.
Optiska fiber LNB
LNB för fiber-satellitdistributionssystem fungerar på samma sätt som konventionella elektriska LNB, förutom att alla fyra delbanden i hela K u- bandspektrumet på 10,70–12,75 GHz över två signalpolarisationer samtidigt blockeras nedåt (som i en quattro LNB). De fyra delbandens IF: er staplas för att skapa ett IF med ett intervall på 0,95–5,45 GHz (en bandbredd på 4,5 GHz), som moduleras på en optisk signal med hjälp av en halvledarlaser , för att sända ner fiberkabeln.
Vid mottagaren konverteras den optiska signalen tillbaka till den traditionella elektriska signalen för att "visas" för mottagaren som en konventionell LNB.
Monoblock LNB
En monoblock (eller monoblok) LNB är en enda enhet som består av två, tre eller fyra LNB: er och en DiSEqC -switch , utformad för att ta emot signaler från två, tre eller fyra satelliter som är placerade nära varandra och för att mata den valda signalen till mottagaren. Matningshornen för de två LNB: erna ligger på ett bestämt avstånd från varandra för mottagning av satelliter med en särskild orbitalseparation (ofta 6 °, men också 4 °). Även om samma funktionalitet kan uppnås med separata LNB: er och en switch, är en monoblock -LNB, konstruerad i en enhet, bekvämare att installera och gör det möjligt för de två matningshornen att vara närmare varandra än individuellt höljda LNB: er (vanligtvis 60 mm diameter). Avståndet mellan matningshornen beror på orbitalavskiljningen av de satelliter som ska tas emot, diametern och brännvidden för den maträtt som används och mottagningsplatsens position i förhållande till satelliterna. Så monoblock -LNB är vanligtvis en kompromisslösning som är utformad för att fungera med standardrätter i en viss region. Till exempel, i delar av Europa, är monoblocks utformade för att ta emot Hot Bird- och Astra 19.2 ° E -satelliterna populära eftersom de möjliggör mottagning av båda satelliterna på en enda maträtt utan att behöva en dyr, långsam och bullrig motoriserad maträtt. En liknande fördel ger duon LNB för samtidig mottagning av signaler från både Astra 23,5 ° E och Astra 19,2 ° E positioner.
Det finns också tillgängliga trippel monoblock LNB -enheter, som gör det möjligt för användare att ta emot tre satelliter:
exempelvis Hotbird 13 ° E , Eutelsat 16 ° E och Astra 19,2 ° E eller samma kan användas för positioner: Eutelsat 7 ° E , Eutelsat 10 ° E och Hotbird 13 ° E . Detta monoblock kan användas för andra positioner med samma avstånd (3 °+3 ° = 6 ° avstånd).
Andra mycket populära exempel på olika avstånd är: Astra 1: 19,2 ° E , Astra 3: 23,5 ° E och Astra 2: 28,2 ° E (4,3 °+4,7 ° = 9 ° avstånd).
Och det finns också tillgängliga fyra foder monoblock LNB -enheter, som gör det möjligt för användare att ta emot signaler från fyra satelliter, till exempel Eurobird 9 ° E , Hotbird 13 ° E , Astra 19.2 ° E och Astra 23.5 ° E (4 °+6.2 °+4.3 ° = 14,5 ° avstånd).
De flesta mottagare som säljs nuförtiden är kompatibla med åtminstone DiSeqC 1.0 som gör det möjligt att växla automatiskt mellan 4 satelliter (alla moderna Monoblock LNB ), eftersom användaren byter kanal på fjärrkontrollen.
Kalla temperaturer
Det är möjligt att fukt i en LNB fryser, vilket får is att ansamlas vid mycket låga temperaturer. Detta kommer sannolikt bara att inträffa när LNB inte tar emot ström från satellitmottagaren (dvs inga program ses). För att bekämpa detta erbjuder många satellitmottagare ett alternativ för att hålla LNB -enheten påslagen medan mottagaren är i beredskap. Faktum är att de flesta LNB: er hålls drivna eftersom detta hjälper till att stabilisera temperaturen och därmed den lokala oscillatorfrekvensen genom den avgivna värmen från LNB: s kretsar. När det gäller brittiska BSkyB -mottagare förblir LNB -enheten i vänteläge så att mottagaren kan ta emot uppdateringar av fast programvara och uppdateringar av den elektroniska programguiden . I USA förblir LNB: n ansluten till en parabolantennmottagare så att systemet kan ta emot uppdateringar av programvara och firmware och guida information över luften på natten. I Turkiet hålls en annan LNB-typ Digiturk MDU för att ta emot VOD- innehåll, STB-firmware, EPG-data och betal-TV-nycklar för att titta på krypterat innehåll.
Se även
Referenser
externa länkar
