LNB là thiết bị được sử dụng trong phân hệ trạm thu vệ tinh mặt đất, có vai trò nhận tín hiệu cao tần từ Anten, sau đó thực hiện lọc để loại bỏ các tín hiệu mong muốn, hạ tần trước khi đưa vào khâu xử lý tín hiệu ở trung tần và băng cơ sở. Tùy thuộc vào các ứng dụng cụ thể hay tần số sử dụng mà có các LNB khác nhau: như LNB băng C, LNB băng Ku, loại DRO (Dielectronic Resonator Oscillator – dao động cộng hưởng điện môi) hay PLL (Phased Locked Loop – vòng khóa pha).
Trong việc thiết kế LNB, cần chú ý đến một thông số khá quan trọng đó là hệ số tạp âm. Hệ số tạp âm thể hiện cho số lượng nhiễu được thêm vào hệ thống tín hiệu tương tự. Khi có càng nhiều nhiễu tác động vào thì tỷ số tín hiệu trên nhiễu càng giảm. Mặt khác hệ số tạp âm tổng phụ thuộc rất lớn vào hệ số tạp âm sinh ra bởi tầng thứ nhất. Do đó, cần phải tối ưu hệ số tạp âm nhỏ nhất có thể ngay từ tầng đầu tiên. WAVEGUIDE BPF LNA C band Amp BPF L band MIXER OSCILLATOR Hình 2.1. Sơ đồ khối bộ LNB
Trong chương này, em đề cập đến các khái niệm cơ bản nhất, cấu trúc tổng quát nhất của một bộ LNB băng C – Low noise block downconverter, tần số 3.4 GHz – 4.2 GHz. Hình 2.1 là sơ đồ khối chung nhất của một bộ LNB. Cấu tạo của LNB bao gồm các phần sau:
- Bộ khuếch đại tạp âm thấp (Low Noise Amplifier – LNA): khuếch đại các tín hiệu tạp âm, nhiễu, trong dải tần từ 3.4 GHz – 4.2 GHz để phục vụ cho việc loại bỏ tín hiệu tạp âm, nhiễu này phía sau dễ dàng và hiệu quả hơn.
38
- Bộ lọc thông dải (Bandpass filter - BPF): có nhiệm vụ loại bỏ - lọc các tín hiệu tạp âm trong dải thông từ 3.4 GHz – 4.2 GHz nhận được từ sau bộ LNA
- Bộ dao động nội (Local Oscillator - LO): tạo tín hiệu dao động chuẩn ở tần số 5.15 GHz, kết hợp cùng bộ trộn tần (Mixer) để hạ băng tần.
- Bộ trộn tần (Mixer): trộn tín hiệu sau LNA với tín hiệu từ bộ dao động nội LO.
- Bộ khuếch đại (Amplifier): khuếch đại tín hiệu tạp âm, nhiễu sau Mixer, phục vụ cho việc lọc thông thấp phía sau.
- Bộ lọc IF (L band BPF): loại bỏ tín hiệu tạp âm, nhiễu sau bộ khuếch đại