信號接收單元及其實現(xiàn)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種信號接收單元及其實現(xiàn)方法，包括第一信號通路和第二信號通路，第一信號通路中，第一極性信號經(jīng)過陶瓷低通濾波器處理，第二信號通路中，第二極性信號經(jīng)過陶瓷高通濾波器處理，然后將經(jīng)過處理后的第一極性信號和第二極信信號整合，陶瓷高通濾波器和陶瓷低通濾波器可以降低相鄰信道的干擾，可有效去除不需要的頻帶，從而降低頻帶之間的干擾，提高了信噪比，使得信號畫面更為清楚。
【專利說明】信號接收單元及其實現(xiàn)方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于信號處理領域，更準確地說，涉及衛(wèi)星信號的處理。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)在基于衛(wèi)星的系統(tǒng)被越來越多地用于傳輸電視節(jié)目。通常，一個地球同步衛(wèi)星接收地面信號，并下行鏈路信號到位于衛(wèi)星覆蓋范圍內(nèi)的地面天線。地面天線通常包括一個拋物面天線以及用于放大、濾波，將接收信號的頻率轉(zhuǎn)換為可與接收器耦合的中頻低噪模塊。
[0003]為了增加來自衛(wèi)星信號的帶寬，信號在兩極進行發(fā)送。例如，兩極呈異相90 °時可使衛(wèi)星信號的帶寬翻一倍。地面天線的低噪模塊必須將單個極化信號分開，并將它們發(fā)送到接收接受單元。
[0004]有時候，很難接收到最佳的衛(wèi)星信號。例如，從一個廣播頻道可能會干擾會降低其它頻道的接收。對用戶來說，這會導致圖像的清晰度變低、信噪比較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術中存在的問題，提供了一種信號處理單元。
[0006]為了實現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明的技術方案是:一種信號接收單元，包括:
[0007]第一信號通路，包括:
[0008]低噪模塊饋電器的第一極性信號輸入端，用于接收第一極性信號的輸入，所述第一極性信號的頻率范圍在11.7GHZ至12.2GHZ之間；
[0009]配置用于預放大的第一放大級，用于放大第一極性信號；
[0010]與第一放大級稱合的10.75GHZ本地振蕩器,用于接收放大后的第一極性信號，并將其轉(zhuǎn)換成950至1450MHz的第二信號；
[0011]與10.75GHZ本地振蕩器f禹合的第一中頻放大器,用于接收第二信號，以及與第一中頻放大器耦合的陶瓷低通濾波器；
[0012]第二信號通路，包括:
[0013]低噪模塊饋電器的第一極性信號輸入端，用于接收第二極性信號的輸入，所述第二極性信號的頻率范圍在11.7GHZ至12.2GHZ之間；
[0014]配置用于預放大的第二放大級，用于放大第二極性信號；
[0015]與第二放大級耦合的10.10GHZ本地振蕩器，用于接收放大后的第二極性信號，并將其轉(zhuǎn)換成1600至2100MHz的第三信號；
[0016]與10.10GHZ本地振蕩器耦合的第二中頻放大器，用于接收第三信號，以及與第二中頻放大器耦合的陶瓷高通濾波器。
[0017]優(yōu)選的是，還包括:
[0018]信號合成裝置，連通經(jīng)過陶瓷低通濾波器的第二信號，以及經(jīng)過陶瓷高通濾波器的第三信號。[0019]優(yōu)選的是，所述第一放大級為多級放大器。
[0020]優(yōu)選的是，所述第二放大級為多級放大器。
[0021]本發(fā)明還提供了一種實現(xiàn)上述信號接收單元的方法，包括如下步驟:
[0022]在第一通路中，第一極性信號經(jīng)過放大后與10.75GHZ本地振蕩器耦合，轉(zhuǎn)化成950至1450MHz的第二信號；第二信號經(jīng)過第一中頻放大器放大后，經(jīng)過陶瓷低通濾波器進行濾波；
[0023]在第二通路中，第二極性信號經(jīng)過放大后與10.10GHZ本地振蕩器耦合，轉(zhuǎn)化成1600至2100MHz的第三信號，第三信號經(jīng)過第二中頻放大器放大后，經(jīng)過陶瓷高通濾波器濾波。
[0024]優(yōu)選的是，將濾波后的第二信號、第三信號整合。
[0025]本發(fā)明提供的信號接收單元，陶瓷高通濾波器和陶瓷低通濾波器可以降低相鄰信道的干擾，可有效去除不需要的頻帶，從而降低頻帶之間的干擾，提高了信噪比，使得信號畫面更為清楚。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1示出本發(fā)明中衛(wèi)星信號分配系統(tǒng)的組成結構。
[0027]圖2是本發(fā)明一種實施方式中信號接收單元的結構示意圖。
[0028]圖3是實現(xiàn)本發(fā)明信號接收單元的流程圖。
【具體實施方式】
[0029]為了使本發(fā)明解決的技術問題、采用的技術方案、取得的技術效果易于理解，下面結合具體的附圖，對本發(fā)明的【具體實施方式】做進一步說明。
[0030]圖1示出了本發(fā)明實施例中的衛(wèi)星信號分配系統(tǒng)的部件。在圖1中，地球軌道衛(wèi)星I發(fā)送下行鏈路信號2，并被由天線盤3和饋電器總成4組成的天線系統(tǒng)接收。
[0031]在本發(fā)明的實施例中，饋電器總成4包括一個低噪聲降頻器饋電喇叭(高頻頭)，這屬于本領域的公知常識。通常，高頻頭包括一個電路，用來放大，以及下變頻轉(zhuǎn)換下行鏈路信號2為中頻，其和饋電喇叭一起從天線盤3接收下行鏈路信號。在本發(fā)明的實施例中，下行鏈路信號2為11.7GHz至12.7GHz的Ku波段信號。
[0032]在本發(fā)明的實施例中，系統(tǒng)進一步還包括一個接收器6，它通常是通過同軸電纜與饋器總成4耦合在一起進行通信。接收器6接收來自饋電器總成4的中頻信號，選擇隨后在電視5上顯示的特定電視頻道。
[0033]圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例中信號接收電路15的示意圖。根據(jù)本發(fā)明的實施例，信號接收電路15為圖1所示饋電器總成4中的一部分。值得注意的是，為了簡單起見，一些出現(xiàn)在圖2中的組件將不再詳細描述。在圖2中，信號接收電路15包括用于接收下行鏈路信號2的第一信號通路14和第二信號通路23。在本發(fā)明的實施例中，第一信號通路14包括用于接收第一極性信號的第一極性信號輸入端7。第一極性信號可為一個垂直極化的信號。在本發(fā)明的一實施例中，第一極性信號為右旋極化信號。在另一實施例中，第一極性信號為左旋極化信號。
[0034]在本發(fā)明中，第一信號通路14還包括放大級8，在信號混合至所需頻率之前，將信號預先放大。在一個實施例中，放大級8包括一個作為低噪聲放大器(LNA)的高電子遷移率晶體管(HEMT)。在一個實施例中，放大級8由砷化鎵工藝制成。在一個實施例中，放大級8為一個3級放大器。在本發(fā)明的另一實施例中，放大級8為兩級或單級放大器。在一個實施例中，第一信號通路14還包括一個帶通濾波器9以除去不需要的頻率分量。在一個實施例中，帶通濾波器9為一個微帶帶通濾波器。
[0035]在一個實施例中，第一信號通路14還包括一個耦合有10.75GHZ本地振蕩器10的混頻器11。在一個實施例中，混頻器11包括一個二極管，如肖特基二極管。在另一個實施例中，混頻器11包括一個場效應晶體管(FET)。在另一個實施例中，混頻器11包括單片微波集成電路(MMIC)。值得注意的是，在本發(fā)明的實施例并不局限于上述具體描述的混頻器電路。
[0036]在一個實施例中，第一信號通路14進一步包括中頻放大器12。在一個實施例中，中頻放大器12為一個兩級放大器。在一個實施例中，每級放大器由各自的飽和負載功率區(qū)分。
[0037]在一個實施例中，第一信號通路14還包括與中頻放大器12耦合的陶瓷低通濾波器13。陶瓷低通濾波器13使期望的信號通過而除去不需要的頻率信號。
[0038]在一個實施例中，陶瓷低通濾波器13具有至少30分貝的帶阻。在本發(fā)明的實施方式中，陶瓷低通濾波器13與信號合成裝置24耦合在一起。
[0039]第二信號通路23包括用于接收第二極性信號的第二極性信號輸入端16。
[0040]在本發(fā)明中，第二信號通路23包括放大級17，在信號混合到所需頻率之前，將信號預先預放大。
[0041]在一個實施例中，放大級17包括一個作為低噪聲放大器(LNA)的高電子遷移率晶體管(HHMT)。
[0042]在一個實施例中，放大級17由砷化鎵工藝制成。放大器級17為一個3級放大器；在本發(fā)明的其它實施例中，放大級17為兩級或單級放大器。
[0043]第二信號通路23還包括一個帶通濾波器18以除去不需要的頻率分量。在一個具體的實施例中，帶通濾波器18為一個微帶帶通濾波器。
[0044]第一信號通路23還包括一個耦合有10.1千兆赫本地振蕩器19的混頻器20?；祛l器20可以是一個二極管，如肖特基二極管的例子。在另一個實施例中，混頻器20是一個場效應晶體管(FET)。在另一個實施例中，混頻器20為一個單片微波集成電路(MMIC)。值得注意的是，在本發(fā)明的實施例并不局限于上述具體描述的混頻器電路。
[0045]第二信號通路23還包括一個中頻放大器21。在一個實施例中，中頻放大器21包括一個兩級放大器。在一個實施例中，每級放大器以各自的飽和負載功率區(qū)分。
[0046]第二信號通路23還包括與中頻放大器21耦合的陶瓷高通濾波器22。陶瓷高通濾波器22是為了讓需要的信號通過并除去不需要的頻率信號。在本發(fā)明的實施例中，陶瓷高通濾波器22具有至少30分貝的帶阻。在本發(fā)明的實施方式中，陶瓷高通濾波器22與信號合成裝置24耦合在一起。
[0047]在操作中，下行信號2包括第一極性(例如，垂直極性)的10個通道中的第一極性和第二極性(如水平極性)的10個通道。在另一個實施例中，所述第一極性為順時針或逆時針極性，第二極性為逆時針或順時針極性。[0048]混頻器11將下行鏈路信號2中的垂直極化信號與來自本地振蕩器10的10.75千兆赫的信號混合，以產(chǎn)生一個具有950兆赫(MHz)至1450兆赫的中頻信號。相同的，混頻器20將下行鏈路信號2中的水平極化信號與來自本地振蕩器19的10.1千兆赫的信號混合，以產(chǎn)生一個具有1600兆赫至2100兆赫的中頻信號。
[0049]在本發(fā)明的實施例中，從中頻放大器12輸出的中頻信號被輸入到陶瓷低通濾波器13中。同樣，從中頻放大器21輸出的中頻信號被輸入到陶瓷高通濾波器22中。與傳統(tǒng)的高頻頭相比，本發(fā)明中使用的陶瓷過濾器(例如，陶瓷的低通濾波器13和陶瓷的高通濾波器22)具有優(yōu)異的效果。陶瓷高通濾波器22和陶瓷低通濾波器13可以降低相鄰信道的干擾。更具體地，與傳統(tǒng)設計相比，本發(fā)明的實施例至少提高了 30分貝的帶外抑制。而且本發(fā)明的設計可有效去除不需要的頻帶。從而降低頻帶之間的干擾，提高了信噪比，使得電視5顯示更為清楚。
[0050]在本發(fā)明的實施例中，應用兩個不同的本地振蕩器(10、19)，將各自的極性信號轉(zhuǎn)化為950至2100兆赫的中頻信號。信號合成裝置24接收來來自第一信號通路14中950-1450MHZ的中頻信號以及來自第二信號通路23中的1600至2100中頻信號。
[0051 ] 圖3是實現(xiàn)本發(fā)明信號接收單元的流程圖100。步驟101中，第一信號通路中，利用陶瓷低通濾波器處理輸入至低噪聲降頻器饋電喇叭中的第一極性信號。參考圖2的描述，第一極性信號(例如，一個垂直的極性，以順時針的極性，或逆時針極性)被第一信號通路14中的饋電器總成4處理。在本發(fā)明的實施例中，第一信號通路14包括陶瓷低通濾波器13。
[0052]步驟102:第二信號通路中，利用陶瓷高通濾波器處理輸入至低噪聲降頻器饋電喇叭中的第二極性信號。參考圖2的描述，第二極性信號(例如，一個水平的極性，順時針或逆時針方向的極性)被第二信號通路23中的饋電器總成4處理。在本發(fā)明的實施例中，第二信號通路23包括陶瓷高通濾波器22。
[0053]如上所討論的，本發(fā)明的實施例相對于傳統(tǒng)的設計來說，具有較大的帶外抑制和衰減，頻帶之間的干擾少，提高了信噪比，可以獲得更清晰的圖像。
[0054]本發(fā)明已通過優(yōu)選的實施方式進行了詳盡的說明。然而，通過對前文的研讀，對各實施方式的變化和增加也是本領域的一般技術人員所顯而易見的。 申請人:的意圖是所有這些變化和增加都落在了本發(fā)明權利要求所保護的范圍中。
[0055]相似的編號通篇指代相似的元件。為清晰起見，在附圖中可能有將某些線、層、元件、部件或特征放大的情況。
[0056]本文中使用的術語僅為對具體的實施例加以說明，其并非意在對本發(fā)明進行限制。除非另有定義，本文中使用的所有術語(包括技術術語和科學術語)均與本發(fā)明所屬領域的一般技術人員的理解相同。
【權利要求】
1.一種信號接收單元，其特征在于包括: 第一信號通路，包括: 低噪模塊饋電器的第一極性信號輸入端，用于接收第一極性信號的輸入，所述第一極性信號的頻率范圍在11.7GHZ至12.2GHZ之間； 配置用于預放大的第一放大級，用于放大第一極性信號； 與第一放大級耦合的10.75GHZ本地振蕩器，用于接收放大后的第一極性信號，并將其轉(zhuǎn)換成950至1450MHz的第二信號； 與10.75GHZ本地振蕩器耦合的第一中頻放大器，用于接收第二信號，以及與第一中頻放大器耦合的陶瓷低通濾波器； 第二信號通路，包括: 低噪模塊饋電器的第一極性信號輸入端，用于接收第二極性信號的輸入，所述第二極性信號的頻率范圍在11.7GHZ至12.2GHZ之間； 配置用于預放大的第二放大級，用于放大第二極性信號； 與第二放大級耦合的10.10GHZ本地振蕩器，用于接收放大后的第二極性信號，并將其轉(zhuǎn)換成1600至2100 MHz的第三信號； 與10.10GHZ本地振蕩器耦合的第二中頻放大器，用于接收第三信號，以及與第二中頻放大器耦合的陶瓷高通濾波器。
2.根據(jù)權利要求1所述的信號接收單元，其特征在于，還包括: 信號合成裝置，連通經(jīng)過陶瓷低通濾波器的第二信號，以及經(jīng)過陶瓷高通濾波器的第二 ?目號。
3.根據(jù)權利要求1所述的信號接收單元，其特征在于:所述第一放大級為多級放大器。
4.根據(jù)權利要求1所述的信號接收單元，其特征在于:所述第二放大級為多級放大器。
5.一種實現(xiàn)如權利要求1所述的信號接收單元的方法，其特征在于包括如下步驟: 在第一通路中，第一極性信號經(jīng)過放大后與10.75GHZ本地振蕩器稱合,轉(zhuǎn)化成950至1450MHz的第二信號；第二信號經(jīng)過第一中頻放大器放大后，經(jīng)過陶瓷低通濾波器進行濾波； 在第二通路中，第二極性信號經(jīng)過放大后與10.10GHZ本地振蕩器耦合，轉(zhuǎn)化成1600至2100MHz的第三信號，第三信號經(jīng)過第二中頻放大器放大后，經(jīng)過陶瓷高通濾波器濾波。
6.根據(jù)權利要求5所述的方法，其特征在于還包括:將濾波后的第二信號、第三信號整入口 ο
【文檔編號】H04B1/10GK103762995SQ201410041457
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年1月28日 優(yōu)先權日:2014年1月28日
【發(fā)明者】吳光勝, 項俊暉 申請人:華訊方舟科技（湖北）有限公司