Ku双极化双本振双输出高频头的探究

Ku双极化双本振双输出高频头的探究

罗小刚 王莹烽 向东

浙江盛洋科技股份有限公司 浙江绍兴 312300

摘要：铠装热电偶作为温度传感器，其在工业温度测量中应用最广泛，为适应极端恶劣的环境，本文通过介绍铠装热电偶生产工艺、结构，尤其是对外层金属套管的材料进行改进，从而提高热电偶的耐腐蚀性，延长使用寿命。

关键词：高频头、双极化、双输出、电路

1、技术背景

高频头是一种数字卫星电视信号接收装置,它能进行频道选择、信号放大及变频处理，最终输出稳定的电视信号。为使高频头的输出信号在频率和相位上与参考信号同步并保持一致，通常是在电路板的控制电路、三极管以及DR组成的振荡频率电路共同完成。具体操作是：在使用时需要人工去手动调节调谐螺丝的间距来改变振荡频率电路所产生的本振信号频率，然后通过控制电路控制本振频率去调整输出的信号频率及相位从而达到对输出信号锁定的目的，由于KU波段的振荡频率电路所产生的本振频率很高，容易受到外界环境温度的变化，使高频头的组件发生热胀冷缩，导致调谐螺丝与DR之间的间距产生变化，进而改变振荡频率电路产生的本振频率，使其频率偏移无法让高频头的输出信号与参考输入信号保持一致，最终影响高频头的正常工作及使用寿命。 

目前KU波段双输出的高频头是由多块电路板通过多个连接针相连组装而成，存在线路复杂、极化隔离效果差、生产起来繁琐、制作成本高等缺陷。

2、结构介绍

Ku双极化双本振双输出高频头包括馈源、内置电路板的电路板盒、设置在电路板盒上的两个接头、用于传递信号的导波管，电路板盒上进一步设有电路板盒盖。电路板上设有一级高频放大电路、二级高频放大电路、滤波电路、晶振（晶体振荡器）电路、变频输出电路、控制电路和三端稳压电路等。其中，三端稳压电路与控制电路相连，控制电路同时与一级高频放大电路、二级高频放大电路以及变频输出电路连接，滤波电路连接在二级高频放大电路和变频输出电路之间，晶振电路与变频输出电路相连。

电路包括V线路和H线路，由于卫星电视接收系统中天线接收到的卫星下行微波信号非常微弱，为保证信号的质量，将卫星的垂直极化信号和水平极化信号分为V线路、H线路二个线路，分别对卫星下行频率进行放大处理，然后通过带通镜像频率抑制滤波器选择所需的频段信号，再和本振信号混频差频出中频信号，输出信号通过电缆传送给卫星接收机完成解调和解码工作，最终输出视频信号和音频信号给电视机。

晶振电路包括25MHz晶振、电容、电容。晶振一端通过串联电容连接V线变频芯片的HB1端，另一端串联电容连接变频芯片的HB2端，变频芯片与晶振电路组成混频单元，通过晶体振荡器自动调节和锁相与2个变频芯片产生本振频率9.75GHz和10.6GHz的本振信号。

一级高频放大电路包括依次相连的V线场效应晶体管、V线第一晶体管、以及依次相连的H线场效应晶体管、H线第一晶体管，V线和H线的元器件相互独立。

二级高频放大电路包括两个相互并联的V线第二晶体管，以及两个相互并联的H线第二晶体管。垂直信号经一级高频放大电路放大处理后，由功率分配器分成两路，分别经过两个并联的V线第二晶体管再次进行放大处理。

三端稳压电路包括2个型号为UTC78M06的三端稳压管，以及连接在两块三端稳压管的2个二极管。两个三端稳压管分别通过2个二极管后与控制芯片相连，为控制电路提供6V电压，三端稳压管的VIN1、VOUT1、VIN2、VOUT2端均设有电容接地进行滤波，使直流更纯，让控制芯片运行更稳定。

图一

3、工作原理

由于高频头属于双极化、双输出高频头，提供给两个用户使用，为了信号接收互不影响，两路中频信号输出OUT1和OUT2必需都拥有垂直与水平两个极化输出信号。

馈源接收到卫星信号后通过导波管传输射频信号给一级高频放大电路和二级高频放大电路中的V线场效应晶体管、V线第一晶体管、V线第二晶体管进行放大处理。然后通过BPF1滤波单元滤波将所需的波段（10.7GHz～12.75GHz）传送到变频输出电路混频，其中本振频率是由25MHz晶振Y结合变频芯片所产生的两个本振频率9.75GHz和10.6GHz。最后通过变频芯片差频放大处理后获得频宽为950MHz～2150MHz的中频信号输出，再由输出接口接传送给卫星接收机解调和解码工作，最终将解码出来的视频信号和音频信号传输给电视机播放。

同理，另一路中频信号输出OUT2则是由一级高频放大电路和二级高频放大电路中的H线场效应晶体管、H线第一晶体管和H线第二晶体管对射频信号进行放大处理以后，通过BPF2滤波单元滤波将所需的波段（10.7GHz～12.75GHz）传送给变频芯片混频，其本振频率是由25MHz晶振Y结合变频芯片产生9.75GHz和10.6GHz，最后通过变频芯片差频放大处理后获得频宽为950MHz～2150MHz的中频信号输出，再由输出接口接传送给卫星接收机。

4、总结

本文介绍的Ku双极化双本振双输出高频头采用单独一颗25MHz的晶振及两个变频IC组合的锁相电路自动完成使输出信号在频率和相位上与参考输入信号同步保持一致，且性能稳定，并利用高度集成的芯片使电路板简单化的优势将电路板设计成了由一块电路板组成的KU波段双输出高频头。

参考文献

[1] 张海光. 双输出高频头应用浅析[J]. 家庭电子, 2003.

[2] 裴新军. TE401双本振双极化Ku波段高频头电原理图[J]. 家电维修, 2010.

[3] 李海鸥. 双波段双极化高频头在数字卫星接收系统中的应用[J]. 中国科技纵横, 2015.