Tuner je elektronički uređaj čija je osnovna funkcija selektivno primati signal određene frekvencije iz složenog RF signala i pretvoriti ga u intermedijarnu frekvenciju (IF) ili digitalni signal koji se može obraditi sljedećim krugovima. Njegova je suština ključna komponenta za odabir frekvencije i prethodno obradu signala.
Funkcija:
1.Frektualni odabir:
Ciljne frekvencije zaključane su prilagodljivim filtrima ili petljama koje zaključavaju faza (PLLS), poput TV tunera koji pokrivaju puni 54-860MHz pojas.
Podržite višepojasne prebacivanje, kao što je istodobno emitiranje tunera automobila AM/FM/DAB.
2.Signal Preprocesiranje:
Malo pojačavanje buke (LNA): pojačava slabe RF signale (npr., Ispod -90DBM) s cifrom buke manjom od 2DB.
Miješanje i DownConversion: Pretvaranje visokofrekventnih signala (npr. Satelitski signali od 10 GHz) u intermedijarne frekvencije (npr. 950-2150MHz) za jednostavnu naknadnu obradu.
Automatska kontrola pojačanja (AGC): dinamički podešava dobitak kako bi se osiguralo stabilne izlazne signale, a AGC dizajn s dvostrukom petljom poboljšava snažne mogućnosti anti-interferenciranja signala.
3.Anti-interferencija i filtriranje:
Ugrađeni pojasni filtri suzbijaju susjedne smetnje, poput odbacivanja izvan pojasa od 60DBC za tunere 5G bazne stanice.
Digitalni tuner omogućuje precizno spektralno oblikovanje s FIR/IIR filtrima.
Sastavne elemente
1.Input krug: Odgovoran za primanje RF signala iz antena ili drugih izvora i prenošenje ih u sljedeći krug prerađivanja tunera. Ulazni krug obično uključuje mrežu za podudaranje impedance kako bi se osiguralo podudaranje impedancije između izvora signala i tunera kako bi se smanjio odraz signala i gubitak snage.
2.Tunibilni filter: jedna je od jezgra komponenti tunera, koja iz ulaznog RF signala odabire specifični frekvencijski signal. Podesivi filtri mogu se koristiti za odabir signala na različitim frekvencijama promjenom vlastitih parametara (poput kapacitivnosti, induktivnosti itd.), A uobičajeni podesivi filtri uključuju LC filtre, keramičke filtre, filtre akustičnih površinskih valova (SAW) i skupno akustični valni filtri (BAW).
3.Lokalni oscilator (lokalni oscilator): proizvodi frekvencijski stabilan lokalni signal koji se miješa s ulaznim RF signalom, pretvarajući RF signal u IF signal. Ovaj se oscilator obično sastoji od kristalnih oscilatora, krugova zaključane petlje (PLL) itd. Kako bi se osigurala visoka stabilnost i točnost generirane frekvencije.
4.Mixer: Pomiješajte ulazni RF signal s lokalnim signalom koji generira lokalni oscilator i generirajte signal intermedijarnog frekvencije prema principu sinteze frekvencije. Mikseri se obično sastoje od nelinearnih komponenti kao što su diode i tranzistori, a njihov učinak ima važan utjecaj na cjelokupne performanse tunera.
5. Ako je pojačalo: Pojačajte IF signal izlaza mikserom kako biste povećali amplitudu signala i olakšali naknadnu obradu signala. Ako pojačala obično imaju veći dobitak i bolje performanse buke kako bi se osiguralo da se slabi ako se signali mogu pojačati do dovoljne amplitude.
Krug automatske kontrole pojačanja (AGC): automatski podešava pojačanje tunera na temelju čvrstoće ulaznog signala, zadržavajući amplitudu izlaznog signala u relativno stabilnom rasponu. AGC krugovi sprječavaju snažno preopterećenje signala, istovremeno osiguravajući dovoljno pojačavanje slabih signala.
6.UTUP CIRKIT: Izlaz Prerađeni signal intermedijarne frekvencije ili digitalni signal na sljedeći krug obrade signala, poput demodulatora, digitalnog procesora signala itd. Izlazni krug obično uključuje pojačalo međuspremnika, mrežu za podudaranje impedance itd. Kako bi se osigurala kvaliteta i stabilnost izlaznog signala.
Uobičajeni parametri
1. Rasponfrekventni raspon: odnosi se na frekvencijski raspon signala koje tuner može primiti i obraditi, na primjer, TV tuneri mogu pokriti frekvencijski opseg od 54-860MHz, dok satelitski tjneri mogu raditi u opsezima viših frekvencija, kao što je Ku-bend (10.7-12.75GHz), itd.
2. Osjetljivost: Označava minimalnu čvrstoću signala koju tuner može otkriti, obično mjereno u decibel milivatama (DBM). Što je veća osjetljivost, slabiji je tuner u stanju primiti slabiji signal, na primjer, neki visokokvalitetni radio tuneri imaju osjetljivost do 100 dBm ili manje.
3.Neise Slika: To je mjera razine buke unutar tunera, koja predstavlja omjer omjera signala i šuma ulaznog signala i omjera signal-šum izlaznog signala, obično se izražava u decibelima (DB). Što je niža slika buke, to manje buke tuner dodaje signalu, to su bolje performanse, a lik buke dobrog tunera općenito može biti manji od 2DB.
4.Gain: odnosi se na povećanje ulaznog signala pomoću tunera, obično i u decibelima (DB). Jačina pojačanja određuje koliko tuner može pojačati slab signal, na primjer, tuner s dobitkom od 30 dB može pojačati snagu ulaznog signala za faktor od 1000.
5. Iselektivnost: Mjeri sposobnost tunera da odabere ciljani frekvencijski signal iz širokog raspona frekvencijskih signala, često izraženih u decibelima (DB). Što je bolja selektivnost, to je jača sposobnost tunera za suzbijanje susjednih frekvencijskih signala, omogućujući mu da preciznije prima ciljane signale i smanji smetnje.
6.Lokalna stabilnost frekvencije oscilatora: Lokalni oscilator je dio tunera koji stvara signal fiksne frekvencije, a stabilnost lokalne frekvencije oscilatora izravno utječe na performanse tunera. Visoko stabilan lokalni oscilator osigurava da tuner može točno pretvoriti ulazni signal u IF u različitim uvjetima okoliša.
Kako to funkcionira:
1. jezgra mehanizam analognog tunera
LC rezonantni krug: Promjena rezonantne frekvencije kroz promjenjivu kapacitet ili induktivnost, kao što je prebacivanje VHF/UHF benda za TV tunere.
Miješanje i lokalni oscilator:
Lokalni oscilator (LO) generira signal fiksne frekvencije (npr. 38MHz) i miješa s ulaznim RF signalom za proizvodnju intermedijarne frekvencije.
Varaktor regulira kapacitivnost spoja kroz napon kako bi se postigao kontinuirano podešavanje frekvencije.
2. Tehnički put digitalnog tunera
Analogno-digitalna pretvorba (ADC):
Stopa uzorkovanja potrebna je da bi se zadovoljila Nyquist teorem (2x maksimalna frekvencija veće ili jednake signalu), a 12-bitna rezolucija omogućuje minimalnu rezoluciju napona od 0,8mV.
Primjer: Tuner bazne stanice 5G koristi 14-bitni ADC za rukovanje signalima od 28 GHz MMWave.
Digitalna obrada signala (DSP):
FFT algoritmi omogućuju analizu spektra i adaptivno filtriranje optimizira kvalitetu signala.
Softversko definirane radio (SDR) tehnologije omogućuju dinamičku rekonfiguraciju, kao što je Silicon Labs 'SI479X7 tuner, koji podržava nove standarde emitiranja nadogradnje firmvera.
3. Tipični postupak obrade
RF ulazi → Plumpon filtriranje → Pojačanje LNA → Miješanje u IF → IF FILTERING → ADC uzorkovanje → DSP Demodulacija → Digitalni izlazi.
