Tuuner on elektrooniline seade, mille põhifunktsioon on keeruka RF -signaalist spetsiifilise sageduse signaali ja teisendada see vahe sageduseks (IF) või digitaalseks signaaliks, mida saab järgnevate vooluahelate abil töödelda. Selle olemus on sageduse valimise ja signaali eeltöötluse põhikomponent.
Funktsioon:
1. Näha valimine:
Sihtsagedused on lukustatud häälestatavate filtrite või faasilukustatud silmuste (PLL), näiteks teleri tuuneritega, mis katavad riba täieliku 54-860MHz.
Toetage mitme riba lülitamist, näiteks autotuuneri töötlemine AM/FM/DAB saateid korraga.
2. Signaal eeltöötlus:
Madal müra amplifikatsioon (LNA): võimendab nõrgad raadiosagedussignaalid (nt allpool -90dbm) mürakujuga väiksem kui 2dB.
Segamine ja allakäik: kõrgsageduslike signaalide (nt 10 GHz satelliidisignaalid) teisendamine vahe sagedusteks (nt 950-2150MHz) hõlpsaks töötlemiseks.
Automaatne võimenduse juhtimine (AGC): reguleerib dünaamiliselt võimendust, et tagada stabiilsed väljundsignaalid, ja kaheahelaga AGC disain parandab tugevat signaali sisenemisvastaseid võimalusi.
3. ANTIILISTE JA Filtreerimine:
Sisseehitatud ribalaiust filtrid pärsivad külgnevaid häireid, näiteks 5G tugijaama tuunerite 60dBC ribaväline tagasilükkamine.
Digitaalne tuuner võimaldab spektri täpset vormimist FIR/IIR -filtritega.
Koostisosad
1. sisestusringid: vastutab RF -signaalide saamise eest antennidest või muudest allikatest ja nende edasiandmisse tuuneri järgnevasse töötlemisahelasse. Sisendskeem sisaldab tavaliselt impedantsi sobitamise võrku, et tagada signaali allika ja tuuneri vahelise impedantsi sobitamine, et vähendada signaali peegeldust ja võimsuse kadu.
2.Tuutuv filter: on tuuneri üks põhikomponente, mis valib sisend -RF -signaalist spetsiifilise sagedussignaali. Häälestatavaid filtreid saab kasutada erinevatel sagedustel signaalide valimiseks, muutes oma parameetreid (näiteks mahtuvus, induktiivsus jne), ja tavalised häälestatavad filtrid sisaldavad LC -filtreid, keraamilisi filtreid, akustilisi pinnalainefiltreid (SAW) ja mahukate akustiliste lainefiltreid (BAW).
3.Lokaalne ostsillaator (lokaalne ostsillaator): loob sageduse stabiilse kohaliku signaali, mis seguneb sisend-RF-signaaliga, teisendades RF-signaali IF-signaaliks. See ostsillaator koosneb tavaliselt kristallostsillaatoritest, faasilukustatud silmuse (PLL) vooluahelatest jne, et tagada genereeritud sageduse kõrge stabiilsus ja täpsus.
4.Mixer: segage sisend RF -signaal lokaalse ostsillaatori genereeritud lokaalse signaaliga ja genereerige vahe sagedussignaal vastavalt sageduse sünteesi põhimõttele. Mikserid koosnevad tavaliselt mittelineaarsetest komponentidest nagu dioodid ja transistorid ning nende jõudlus mõjutab tuuneri üldist jõudlust.
5.Kui võimendi: amplifitseerige segisti signaali väljund, et suurendada signaali amplituudi ja hõlbustada järgnevat signaali töötlemist. Kui võimenditel on tavaliselt suurem võimendus ja parem müra jõudlus, et tagada nõrgad, kui signaale saab amplituudiks võimendada.
Automaatne võimenduse juhtimise (AGC) vooluring: reguleerib tuuneri võimendust automaatselt sisendsignaali tugevuse põhjal, hoides väljundsignaali amplituudi suhteliselt stabiilses vahemikus. AGC vooluringid takistavad signaali tugevat ülekoormust, tagades samal ajal nõrkade signaalide piisava võimenduse.
6.Output vooluring: väljutage töödeldud vahe sagedussignaali või digitaalset signaali järgnevasse signaalitöötlusahelasse, näiteks demodulaator, digitaalne signaaliprotsessor jne. Väljund vooluring sisaldab tavaliselt puhvervõimendit, impedantsi sobitamise võrku jne, et tagada väljundsignaali kvaliteet ja stabiilsus.
Ühised parameetrid
1. ARVETANCY vahemik: viitab signaalide sagedusvahemikule, mida tuuner võib vastu võtta ja töödelda, näiteks telesaate tuunerid võivad katta sagedusriba 54-860MHz, sademete tuunerid võivad aga töötada kõrgema sagedusalaga, näiteks KU-Band (10.7–12,75 GHz) jne.
2. Sensitiivsus: näitab minimaalset signaali tugevust, mida tuuner suudab tuvastada, tavaliselt mõõdetuna detsibelli MilliWattis (DBM). Mida suurem on tundlikkus, seda nõrgem on tuuner nõrgema signaali vastu võtta, näiteks mõne kvaliteetse raadiotuuneri tundlikkus on kuni 100 dBm või vähem.
3. Noise Joonis: see on tuuneri sisese mürataseme mõõt, mis tähistab sisendsignaali signaali ja müra suhte suhet väljundsignaali signaali ja müra suhtega, mida tavaliselt väljendatakse detsibellides (DB). Mida madalam mürakuju, seda vähem müra lisab tuuner signaali, seda parem on jõudlus ja hea tuuneri mürakuju võib olla üldiselt väiksem kui 2dB.
4.Gain: viitab sisendsignaali suurendusele tuuneri abil, tavaliselt ka detsibellides (DB). Võimaluse suurus määrab, kui palju tuuner võib nõrga signaali võimendada, näiteks 30 dB võimendusega tuuner võib sisendsignaali võimsust võimendada 1000 -ga.
5. Valimisvõime: mõõdab tuuneri võimet valida sihtsagedussignaal laias sagedussignaalides, mida sageli väljendatakse detsibellides (DB). Mida parem on selektiivsus, seda tugevam on tuuneri võime pärssida külgnevaid sagedussignaale, võimaldades sellel täpsemalt sihtsignaale vastu võtta ja häireid vähendada.
6.Lokaalne ostsillaatori sageduse stabiilsus: kohalik ostsillaator on tuuneri osa, mis genereerib fikseeritud sagedussignaali, ja kohaliku ostsillaatori sageduse stabiilsus mõjutab otseselt tuuneri jõudlust. Väga stabiilne kohalik ostsillaator tagab, et tuuner saab sisendsignaali täpselt teisendada erinevates keskkonnatingimustes.
Kuidas see töötab:
1. analoogtuuneri põhimehhanism
LC Resonant vooluringid: resonantssageduse muutmine muutuva mahtuvuse või induktiivsuse kaudu, näiteks VHF/UHF riba lülitamine teleri tuunerite jaoks.
Segamine ja kohalik ostsillaator:
Kohalik ostsillaator (LO) genereerib fikseeritud sagedussignaali (nt 38MHz) ja seguneb sisend -RF -signaaliga, et saada vahe sagedus.
Varactor reguleerib ristmike mahtuvust pinge kaudu, et saavutada pidev sageduse häälestamine.
2. digitaalse tuuneri tehniline tee
Analoog-digitaalseks muundamine (ADC):
Nyquisti teoreemi täitmiseks on vajalik proovivõtu kiirus (2x signaali suurema või võrdse maksimaalse sageduse maksimaalne sagedus) ja 12-bitine eraldusvõime võimaldab minimaalset eraldusvõime pinget 0,8 mV.
Näide: 5G tugijaama tuuner kasutab 28 GHz mmWave'i signaalide käitlemiseks 14-bitist ADC-d.
Digitaalne signaalitöötlus (DSP):
FFT algoritmid võimaldavad spektrianalüüsi ja adaptiivne filtreerimine optimeerib signaali kvaliteeti.
Tarkvara määratletud raadio (SDR) tehnoloogiad võimaldavad dünaamilist ümberkonfigureerimist, näiteks Silicon Labs 'SI479X7 tuuner, mis toetab uusi ringhäälingustandardeid püsivara versiooniuuendustega.
3. Tüüpiline töötlemisprotsess
RF -sisendid → Bibapassi filtreerimine → LNA amplifikatsioon → Segamine väärtusele → kui filtreerimine → ADC proovivõtmine → DSP demodulatsioon → digitaalsed väljundid.
