Ku高频头原理

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1、Ｋｕ高频头原理前几日，在广州陶街市场淘宝，看到一只牌子为OXFORD(牛津)的二手双本振双极化Ku波段高频头。铭牌标识全是英文，品牌OXFORD，型号TE401，右上角有“CE”标志，品牌Logo下标明是通用LNB。技术指标如下：　　INPUT10.7～11.7GHzLO：9.75GHz　　INPUT11.7～12.75GHzLO：10.6GHz　　NOISE0.85dB　　外壳为一体铸铝，外壳上下盖接缝处配合密封紧密，表面喷涂黑色漆，色泽黑亮，未见漆膜脱落。重量较常见的Ku高频头重，制造商产地不详(估计是英国产)。

2、揭开馈源口防水罩，它的馈源很精致，内表面光洁，馈源是四环结构，外环直径52mm，波导管内直径12mm。两个铜质极化振子比其它国产品牌的粗很多。极化隔离捧也为铜质。由于店家不保证此高频头完好，售出后不予退换。且现场无法测试。但由于价格便宜，手感重量十足，加之前时在此购买的加洲(California)、嘉顿(Gardiner)等二手高频头，虽然它们外观不佳，但指标优异，性能稳定。用后十分满意，于是抱着碰碰运气的念头把这只二手高频头欣然买下。　　回来后，将高频头装上已对准卫星的天线测试，这只高频头有噪声电平输出(接收机有信

3、号强度值)，用手或金属板盖住馈源口，输出电平有变化，这说明高频头的电源、高放等可能正常，但水平、垂直极化在高、低两本振条件下始终都无法收到卫星信号，怀疑本振频率偏移过大，反复调节高频头高、低本振微调螺丝也无法收到信号。证实此Ku高频头确实有故障。　　　　双本振双极化Ku波段高频头工作原理分析　　　　TE401双本振双极化Ku波段高频头电原理图(实物测绘，原PCB元器件无标号，原理图所有元器件标号均为笔者所加)见Fig3。　　几点说明：　　高放管和本振混频集成电路型号不详；　　所有电容未拆下测量，故图中电容容量均未标明

4、；　　所有阻容元件均为0805封装，TL074和75HCT14D为SOP14封装，7806为TO-220封装，BAV99W和BS62为SOT-23封装。　　该高频头主要由以下几部分单元组成：　　　　1、供电单元　　接收机馈送到高频头的13/18V直流电压经由U3(7806)稳压变成6V供给各单元电路；U2:A、R201、C204构成一多谐振荡器，振荡脉冲送入由U2:B、U2:C、U2:D三门并联构成的缓冲器，在其输出脚输出幅度为0～5V、频率为1.67MHz、占空比约为50％的方波脉冲，经双二极管D201倍压整流，电

5、容C201和C202滤波产生约-2.6V直流电压，供给高放级负偏置(offset)电压和TL074负工作电压。　　　　2、高频放大单元　　Q1、Q2分别对由H、V两组相互垂直的极化振子输入的卫星信号进行低噪声高频放大，放大后的信号经镜频抑制滤波器滤波，抑制镜频噪声，再送入Q3放大，然后送到本机振荡混频单元。Q4、Q6、Q8分别为Q1、Q2、Q3三只高放场效应营提供适合的栅极偏压，保证高放管工作点的稳定，也是噪声最低、最佳的工作状态。　　　　3、本机振荡器切换单元　　对于双极化双本振单输出高频头(LNB)而言，两个不同

6、频率的本机振荡电路是不允许同时工作的，必须用本振切换电路来执行切换。本高频头本振切换由U1(TL074)四运算放大器担任。　　当接收机设定22KON时，送入高频头的13/18V工作电压上迭加有22KHz脉冲信号“包络”，通过U1:C、C205、C206、R204组成的22KHz有源带通滤波器选出22K脉冲，送入二极管D202作倍压整流，经C208滤波产生约1V的直流电压(此电压高低与接收机输出的22K脉冲幅度有关)。该电压进入U1:D与由R208和R209分压产生的约0.36V电压进行比较，由于TL074电源脚分别接

7、6V和-3V，故电压比较器输出高电平为6V，低电平为-3V。U1:D输出为6V，U1:D输出再分别送入由U1:B和U1:A两电压比较器进行电压比较，U1:B输出为6V，经D203电平钳位输出约0.6V至高本振，高本振工作；U1:A输出为-3V，低本振停止工作。　　当接收机设定22KOFF时，有源带通滤波器输出没有22K脉冲，D202整流输出为0V，U1:A输出为6V，经D204电平钳位输出约0.6V至低本振，低本振工作；U1:B输出为-3V，高本振停止工作。　　　　4、极化切换单元　　Q1、Q2两个不同极化的高频放大

8、电路同样也是不允许同时工作的，也必须用本振切换电路来执行切换。该高频头极化切换由U2(74HCT14D)六施密特反相器中的U2:E和U2:F两非门和Dz201(14V稳压二极管)及R202构成。　　当接收机设为垂直极化，送入高频头的直流电压为13V，Dz201反偏不导通，U2:F的输入脚(13脚)为“0”，其输出脚(12脚)为“1”，Q5截止，