Tuner je elektronska naprava, katere jedrna funkcija je, da selektivno sprejema signal določene frekvence iz zapletenega RF signala in ga pretvori v vmesno frekvenco (IF) ali digitalni signal, ki ga lahko obdelamo z naslednjimi vezji. Njegova bistvo je ključna sestavina za izbiro frekvence in predhodno obdelavo signala.
Delovanje:
1. Izbira frekvence:
Ciljne frekvence so zaklenjene z nastavljivimi filtri ali fazno zaklenjenimi zankami (PLL), kot so TV tunerji, ki pokrivajo celoten 54-860MHz pas.
Podprite multibalno stikalo, kot so obdelava tunerjev avtomobilov hkrati oddaja AM/FM/DAB.
2.Signal predhodno obdelavo:
Amplifikacija z nizkim hrupom (LNA): ojača šibke RF signale (npr. Spodaj -90dBm) s hrupom manj kot 2db.
Mešanje in navzdol pretvorba: pretvorba visokofrekvenčnih signalov (npr. 10GHz satelitskih signalov) v vmesne frekvence (npr. 950-2150MHz) za enostavno nadaljnjo obdelavo.
Samodejni nadzor dobička (AGC): dinamično prilagodi dobiček, da se zagotovi stabilne izhodne signale, zasnova AGC z dvojno zanko pa izboljša močne signalne zmogljivosti proti interferenci.
3.ANTI-MENTERENCIJA IN FILLING:
Vgrajeni pasovni filtri zavirajo sosednje motnje, kot je zunaj pasovna zavrnitev 60DBC za 5G bazne postaje.
Digitalni tuner omogoča natančno oblikovanje spektralnega oblikovanja s filtri FIR/IIR.
Sestavni elementi
1.Input Circuit: Odgovoren za sprejem RF signalov iz antene ali drugih virov in njihovo prenos v nadaljnje procesno procesno vezje. Vhodno vezje običajno vključuje omrežje, ki ustreza impedance, da se zagotovi ujemanje impedance med virom signala in sprejemnikom, da se zmanjša odsev signala in izgubo moči.
2.Nable Filter: je ena izmed temeljnih komponent tunerja, ki iz vhodnega RF signala izbere specifičen frekvenčni signal. Prilagodljivi filtri se lahko uporabijo za izbiro signalov na različnih frekvencah s spreminjanjem lastnih parametrov (kot so kapacitivnost, induktivnost itd.), Običajni nastavljivi filtri pa vključujejo LC filtre, keramične filtre, akustične filtre površinskega vala (SAW) in razsutimi akustični filtri akustičnih valov (BAW).
3.Local Oscilator (lokalni oscilator): ustvari frekvenčno stabilni lokalni signal, ki se meša z vhodnim RF signalom in pretvori RF signal v signal IF. Ta oscilator je običajno sestavljen iz kristalnih oscilatorjev, fazno zaklenjene zanke (PLL) itd., Da se zagotovi visoka stabilnost in natančnost ustvarjene frekvence.
4. Mixer: Zmešajte vhodni RF signal z lokalnim signalom, ki ga ustvari lokalni oscilator, in ustvarite vmesni frekvenčni signal glede na načelo frekvenčne sinteze. Mešalniki so običajno sestavljeni iz nelinearnih komponent, kot so diode in tranzistorji, njihova zmogljivost pa pomembno vpliva na splošno delovanje sprejemnika.
5. Če ojačevalnik: Ojačimo izhod signala IF s strani mešalnika, da povečate amplitudo signala in olajšate nadaljnjo obdelavo signala. Če imajo ojačevalniki običajno večji dobiček in boljšo zmogljivost hrupa, da se zagotovi šibke, če se signali lahko povečajo na zadostno amplitudo.
Vezje samodejnega krmiljenja (AGC): samodejno prilagodi dobiček tunerja na podlagi trdnosti vhodnega signala, pri čemer ohranja amplitudo izhodnega signala v razmeroma stabilnem območju. AGC vezja preprečujejo močne preobremenitve signala, hkrati pa zagotavljajo zadostno ojačanje šibkih signalov.
6. Output Circuit: Izhod obdelani vmesni frekvenčni signal ali digitalni signal na kasnejši vezje za obdelavo signala, kot so demodulator, digitalni procesor signala itd. Izhodni vezje običajno vključuje ojačevalnik medpomnilnika, omrežje, ki ustreza impedance itd., Da se zagotovi kakovost in stabilnost izhodnega signala.
Skupni parametri
1. Frekvenčni razpon: Nanaša se na frekvenčno območje signalov, ki jih lahko sprejemnik sprejme in obdela, na primer, TV tunerji lahko pokrivajo frekvenčni pas 54-860MHz, medtem ko lahko satelitski tunerji delujejo v višjih frekvenčnih pasovih, kot je KU-Band (10.7-12.75GHz) itd.
2. senzibilnost: označuje najmanjšo trdnost signala, ki jo lahko zaznava tuner, ki se običajno meri v Decibel Milliwatts (DBM). Večja kot je občutljivost, šibkejši je uglaševalnik, ki je sposoben sprejeti šibkejši signal, na primer nekateri kakovostni radijski tunerji imajo občutljivost do 100 dBm ali manj.
3.Noise Slika: To je merilo ravni hrupa znotraj sprejemnika, ki predstavlja razmerje razmerja med signalom in šumom vhodnega signala in razmerju med signalom in šumom izhodnega signala, ki se običajno izraža v decibelih (DB). Nižja kot je šum, manj hrupa, ki ga nastavite nastavitve, boljša je zmogljivost in hrupna figura dobrega sprejemnika je lahko na splošno manjša od 2 dB.
4.Gain: Nanaša se na povečavo vhodnega signala s tunerjem, običajno tudi v decibelih (DB). Obseg dobička določa, koliko lahko uglaševalnik poveča šibek signal, na primer tuner s 30DB dobičkom lahko poveča moč vhodnega signala za faktor 1000.
5.Esectivity: meri sposobnost sprejemnika, da izbere ciljni frekvenčni signal iz širokega razpona frekvenčnih signalov, ki se pogosto izraža v decibelih (DB). Boljša je selektivnost, močnejša je sposobnost tunerja za zatiranje sosednjih frekvenčnih signalov, kar mu omogoča natančnejše sprejemanje ciljnih signalov in zmanjšanje motenj.
6.Local Oscilator Frekvenca stabilnosti: Lokalni oscilator je del sprejemnika, ki ustvari signal fiksne frekvence, stabilnost lokalne frekvence oscilatorja pa neposredno vpliva na delovanje tunerja. Zelo stabilen lokalni oscilator zagotavlja, da lahko sprejemnik natančno pretvori vhodni signal v IF v različnih okoljskih pogojih.
Kako deluje:
1. jedro mehanizma analognega uglaševanja
LC Resonant vezje: Spreminjanje resonančne frekvence s spremenljivo kapacitivnostjo ali induktivnostjo, kot je preklapljanje VHF/UHF pasu za TV -tunerje.
Mešanje in lokalni oscilator:
Lokalni oscilator (LO) ustvari fiksni frekvenčni signal (npr. 38MHz) in se meša z vhodnim RF signalom, da ustvari vmesno frekvenco.
Varaktor uravnava kapacitivnost stičišča skozi napetost, da doseže neprekinjeno frekvenčno nastavitev.
2. Tehnična pot digitalnega tunerja
Analogno-digitalna pretvorba (ADC):
Hitrost vzorčenja je potrebna za izpolnjevanje teorema Nyquist (2x Najvišja frekvenca večje ali enake signalu), 12-bitna ločljivost pa omogoča minimalno ločljivo napetost 0,8mV.
Primer: 5G osnovni sprejemnik uporablja 14-bitni ADC za upravljanje signalov 28GHz MMWave.
Digitalna obdelava signalov (DSP):
Algoritmi FFT omogočajo analizo spektra in prilagodljivo filtriranje optimizira kakovost signala.
Programsko definirane radijske tehnologije (SDR) omogočajo dinamično rekonfiguracijo, kot je SILICON Labs 'SI479X7 Tuner, ki podpira nove standarde radiodifuzije z nadgradnji vdelane programske opreme.
3. Tipičen postopek obdelave
RF vhodi → Filtriranje pasu → Amplifikacija LNA → Mešanje na IF → Če je filtriranje → ADC vzorčenje → DSP demodulacija → Digitalni izhodi.
