DVBS/S2在数字电视系统中的应用三（LNB介绍）

老谢在前面两篇文章中（例如以下）。都有提到LNB这一概念。

DVBS/S2在数字电视系统中的应用一（DVBS/S2接收系统Block Diagram）

DVBS/S2在数字电视系统中的应用二（DiSEqC/SingleCable的接法）

那LNB究竟是一个什么玩意？

在这片文章中，老谢就和大家来好好聊聊。

一，什么是LNB？

LNB（Low Noise Block down-converter），低噪声下变频器。悬架于“锅”表面上方。用于接收锅面反射的卫星信号。

其功能是将由馈源传送的卫星信号经过放大和下变频，把Ku或C波段信号频谱搬移到L波段。然后经同轴电缆传送给卫星信号接收机（如DVBS机顶盒，电视等）。
因卫星讯号在抵达天线（锅）前已相当微弱及同轴电缆传输的频率越高讯号损耗越大，所以才需要LNB来做改善（低噪放大）。
LNB的工作流程，先将卫星高频讯号放大至数十万倍，再利用本地振荡电路（LO）将高频讯号转换至中频950Mhz-2150Mhz，以利于同轴电缆的传输及卫星接收机的解调。
有图有真相

二、LNB的种类

Background:

提到LNB，不得不提到四个概念：高本振，低本振。水平极化。垂直极化。这样就出现四种组合，即：

a. 高本振水平极化。HH

b. 高本振垂直极化， HV

c. 低本振水平极化，LH

d. 低本振垂直极化。 LV

关于极化的概念。本文后面会提到。基于这样一个background。继续看LNB的分类问题，

依据着重点不同。LNB的分类方式也不同。

比如，按本振及极性来分的话，可分为“单本振单极性”、“单本振双极性”、“双本振双极性”等等。听上去。晕吗？

可是，依据老谢这些年处理DVBS现场应用问题的经验来看。个人觉得按例如以下的方式来分类是最符合IT人士的脾气：

1. 单输出LNB

如上图示图，仅仅有一个接头。这种LNB，在同一时刻仅仅能输出HH/HV/LH/LV中的一个组合。

2. 四输出LNB

前文中。第一幅图就是四输出LNB。

和单输出LNB相比，这类LNB能够同一时候输出HH/HV/LH/LV的信号，每个出头分别对应四个组合之中的一个。

这种分类方法。是基于DVBS/S2实际应用接法的不同来分类，在DVBS/S2在数字电视系统中的应用二（DiSEqC/SingleCable的接法）中能体现出来。

三、DVBS/S2频率之间的关系

表一：

咱们提到的卫星信号。其所占用的频段。通常分布在C波段和Ku波段

C波段：3.4G~4.2G，共计约0.8GHz（800MHz）的带宽
Ku波段：10.75G~12.75G，共计约2GHz（2000MHz）的带宽

能够确认的是，接收机所能接收的频率范围是950MHz~2150MHz（大约1G的range）。试想。对于C波段的800MHz带宽，接收机是能够全然覆盖的；而对于Ku波段的2GHz的频率范围，是没有办法在同一时刻所有传送到接收机的（由于接收机最多能吃1GHz左右的频率范围）。

那怎样才干解决这个矛盾呢？

这就不得不引入双本振的概念。即低本振和高本振。为了更为简单的理解这个问题，老谢就以例如以下这个情况来解释。

低本振 Low LO = 9750MHz，高本振 High LO = 10600MHz，这样，我们就能够将2GHz的Ku波段切分出：

(10.75G~11.7G) –> IF = RF - Low LO –>(1000M~1950M)，正好落入950~2150M的范围以内。
(11.7G~12.75G) –> IF = RF - High LO –>(1100M~2150M)，正好落入950~2150M的范围以内。

当中。IF即进入接收机接头处的信号。

同理，我们能够用同样的思路去分析表一中的所有情况，自助哦……

有一点，必需要注意：

Ku：中频 = 频率 - 本振，即 IF = RF - LO

C ：中频 = 本振 - 频率，即IF = LO - RF

四、对LNB的控制操作

0/22K控制高/低本振

18V/13V控制水平/垂直极化

极化：

极化分水平极化，垂直极化。也可分为左旋圆极化和右旋圆极化，我们仅仅谈水平和垂直极化就可以。
卫星信号的波束的传播方式。一种是和地面垂直的波束(电场强度)，一种是和地面水平的波束，这两种波速是通过卫星极化后得到的，所以叫垂直极化波和水平极化波。
水平极化传播的信号在贴近地面时会在大地表面产生极化电流。极化电流因受大地阻抗影响产生热能而使电场信号迅速衰减。而垂直极化方式则不易产生极化电流，保证了信号的有效传播。
对于LNB，其内部有一极化振子。供给LNB的电压不同（13V or 18V），振子的方向呈90度旋转，使得对应极性的极化波进入LNB，进而传输到接收机。所以。对于单输出LNB，同一时刻仅仅能输出一个极性的卫星信号，要么水平方向，要么垂直方向的信号。

综上所述，我们能够得知：

对于单输出LNB。接收机通过同轴传输线输出0/22K以控制LNB内部之高/低本振工作。同一时候输出13/18V信号控制选择对应垂直/水平极性的信号。
对于多输出LNB，接收机不会直接控制操作LNB。而是通过0/22K、13/18V控制DiSEqC or Single cable device来选择四种组合之中的一个（LH,LV,HH,HV）进入接收机。

老谢觉得。LNB介绍到这里。基本够了。假设你有不论什么问题，也能够私信老谢。

itxiebo

20160409