Tuner е електронно устройство, чиято основна функция е да се получава избирателно сигнал със специфична честота от сложен RF сигнал и да го преобразува в междинна честота (ако) или цифров сигнал, който може да бъде обработен чрез последващи схеми. Същността му е ключовият компонент за избор на честота и предварителна обработка на сигнала.
Функция:
1. Избор на честота:
Целевите честоти са заключени с регулируеми филтри или фазови бримки (PLLS), като телевизионни тунери, които покриват пълната лента 54-860MHz.
Подкрепете многолентово превключване, като преработка на тунер за автомобили AM/FM/DAB излъчвания едновременно.
2. Сигнална предварителна обработка:
Ниско усилване на шума (LNA): усилва слабите RF сигнали (напр. Под -90dbm) с шумов фигура по -малка от 2dB.
Смесване и понижаване: Преобразуване на високочестотни сигнали (напр. 10GHz сателитни сигнали) в междинни честоти (напр. 950-2150MHz) за лесна последваща обработка.
Автоматично управление на усилването (AGC): Динамично настройва усилването, за да осигури стабилни изходни сигнали, а дизайнът с двоен контур AGC подобрява силните сигнални анти-интерференционни възможности.
3.Anti-интерференция и филтриране:
Вградените лентови филтри потискат съседни смущения, като отхвърляне извън лентата на 60DBC за 5G тунери за базова станция.
Цифровият тунер позволява прецизна спектрална оформяне с FIR/IIR филтри.
Съставни елементи
1. Въведена верига: Отговорна за получаване на RF сигнали от антени или други източници и предаване на последващата обработка на тунера. Входната верига обикновено включва мрежа за съвпадение на импеданс, за да се гарантира съвпадение на импеданса между източника на сигнала и тунера за намаляване на отражението на сигнала и загубата на мощност.
2.Продобив филтър: е един от основните компоненти на тунера, който избира специфичен честотен сигнал от входния RF сигнал. Настройващите се филтри могат да се използват за избор на сигнали на различни честоти чрез промяна на собствените си параметри (като капацитет, индуктивност и др.), А общите настройки филтри включват LC филтри, керамични филтри, акустични филтри на повърхностните вълни (SAW) и насипни акустични вълнови филтри (BAW).
3. Локален осцилатор (локален осцилатор): създава честотен локален сигнал, който се смесва с входния RF сигнал, преобразувайки RF сигнала в IF сигнал. Този осцилатор обикновено се състои от кристални осцилатори, фазово заключени вериги (PLL) вериги и др., За да се осигури висока стабилност и точност на генерираната честота.
4.Миксер: Смесете входния RF сигнал с локалния сигнал, генериран от локалния осцилатор, и генерирайте междинна честотна сигнал според принципа на синтеза на честотата. Смесителите обикновено са съставени от нелинейни компоненти като диоди и транзистори, а тяхната производителност оказва важно влияние върху цялостната производителност на тунера.
5.Ако усилвател: усилване на изхода на сигнала от миксера, за да увеличи амплитудата на сигнала и да улесни последващата обработка на сигнала. Ако усилвателите обикновено имат по -голямо усилване и по -добри характеристики на шума, за да гарантират, че слабите, ако сигналите могат да бъдат усилени до достатъчна амплитуда.
Автоматична верига за управление на усилването (AGC): Автоматично регулира усилването на тунера въз основа на силата на входния сигнал, запазвайки амплитудата на изходния сигнал в сравнително стабилен диапазон. AGC веригите предотвратяват силно претоварване на сигнала, като същевременно гарантират достатъчно усилване на слабите сигнали.
6. ОТГОВОРНА СИРГИЯ: Изход на обработената междинна честотна сигнал или цифров сигнал към последващата верига за обработка на сигнали, като демодулатор, процесор на цифров сигнал и др. Изходната верига обикновено включва буферен усилвател, импедансна съвпадение на мрежата и т.н., за да се гарантира качеството и стабилността на изходния сигнал.
Общи параметри
1. честота на честотата: се отнася до честотния диапазон от сигнали, които тунерът може да получава и обработва, например, телевизионните тунери могат да покрият честотната лента от 54-860MHz, докато сателитните тунери могат да работят в ленти с по-висока честота, като Ku-Band (10.7-12.75GHz) и т.н.
2. Сенчастивност: Показва минималната сила на сигнала, която тунерът може да открие, обикновено измервано в децибелни милиута (DBM). Колкото по-висока е чувствителността, толкова по-слаба е тунерът е в състояние да получи по-слаб сигнал, например някои висококачествени радио тунери имат чувствителност до 100 dBM или по-малко.
3. Нина Фигура: Това е мярка за нивото на шума вътре в тунера, което представлява съотношението на съотношението сигнал / шум на входния сигнал към съотношението сигнал / шум на изходния сигнал, обикновено изразено в децибели (DB). Колкото по -ниска е фигурата на шума, толкова по -малко шум тунер добавя към сигнала, толкова по -добра работа и цифрата на шума на добрия тунер може да бъде по -малка от 2db.
4. Главна: Отнася се до увеличението на входния сигнал от тунера, обикновено също в децибели (dB). Величината на усилването определя колко тунерът може да усили слаб сигнал, например, тунер с 30 dB усилване може да усили мощността на входния сигнал с коефициент 1000.
5.Селективност: Измерва способността на тунера да избира целева честотна сигнал от широк диапазон от честотни сигнали, често изразени в децибели (dB). Колкото по -добра е селективността, толкова по -силна е способността на тунера да потиска съседни честотни сигнали, което му позволява да получава по -точно целеви сигнали и да намали смущения.
6. Локална стабилност на осцилаторната честота: Локалният осцилатор е частта от тунера, който генерира сигнал с фиксирана честота, а стабилността на локалната честота на осцилатора директно влияе върху работата на тунера. Силно стабилният локален осцилатор гарантира, че тунерът може точно да преобразува входния сигнал в IF при различни условия на околната среда.
Как работи:
1. Основният механизъм на аналоговия тунер
LC резонансна схема: Промяна на резонансната честота чрез променлив капацитет или индуктивност, като VHF/UHF лента за превключване за телевизионни тунери.
Смесване и локален осцилатор:
Локалният осцилатор (LO) генерира сигнал с фиксирана честота (напр. 38MHz) и се смесва с входния RF сигнал, за да произведе междинна честота.
VARACTOR регулира капацитета на кръстовището чрез напрежение, за да се постигне непрекъсната честотна настройка.
2. Технически път на цифровия тунер
Аналогово-цифрова конверсия (ADC):
Скоростта на вземане на проби е необходима за отговаряне на теоремата на Nyquist (2x максималната честота на по-голямата или равна на сигнала), а 12-битовата разделителна способност позволява напрежение на минимална разделителна способност 0,8 mv.
Пример: 5G тунер за базова станция използва 14-битов ADC за обработка на 28GHz MMWAVE сигнали.
Обработка на цифрови сигнали (DSP):
FFT алгоритмите позволяват анализ на спектъра и адаптивното филтриране оптимизира качеството на сигнала.
Софтуерните дефинирани Radio (SDR) технологии позволяват динамична преконфигурация, като Tuner на Si479x7 на Silicon Labs, който поддържа нови стандарти за излъчване с надстройки на фърмуера.
3. Типичен процес на обработка
RF входове → Филтриране на ленти → Амплификация на LNA → Смесване до IF → Ако филтриране → ADC вземане на проби → DSP демодулация → цифрови изходи.
