Tuner adalah peranti elektronik yang fungsi terasnya adalah untuk memilih isyarat frekuensi tertentu dari isyarat RF kompleks dan mengubahnya menjadi frekuensi perantaraan (IF) atau isyarat digital yang boleh diproses oleh litar berikutnya. Intinya adalah komponen utama untuk pemilihan frekuensi dan proses pra -proses.
Fungsi:
1. Pemilihan Frequency:
Frekuensi sasaran dikunci dengan penapis yang boleh ditapis atau gelung terkunci fasa (PLL), seperti penala TV yang meliputi band 54-860MHz penuh.
Menyokong penukaran multi-band, seperti pemprosesan penala kereta AM/FM/DAB siaran pada masa yang sama.
2. Pemprosesan Preprocessing:
Penguatan bunyi yang rendah (LNA): Menguatkan isyarat RF yang lemah (misalnya, di bawah -90dbm) dengan angka bunyi kurang dari 2dB.
Pencampuran dan Downconversion: Menukar isyarat frekuensi tinggi (misalnya, isyarat satelit 10GHz) ke dalam frekuensi perantaraan (misalnya, 950-2150MHz) untuk pemprosesan yang mudah.
Kawalan Keuntungan Automatik (AGC): Secara dinamik menyesuaikan keuntungan untuk memastikan isyarat output yang stabil, dan reka bentuk AGC dua gelung meningkatkan keupayaan anti-interference isyarat yang kuat.
3.Teri Interferensi dan Penapisan:
Penapis bandpass terbina dalam menindas gangguan bersebelahan, seperti penolakan luar 6 60dbc untuk penala stesen asas 5G.
Penala digital membolehkan pembentukan spektrum yang tepat dengan penapis FIR/IIR.
Unsur konstituen
1.Input Circuit: Bertanggungjawab menerima isyarat RF dari antena atau sumber lain dan menghantarnya ke litar pemprosesan berikutnya. Litar input biasanya termasuk rangkaian pencocokan impedans untuk memastikan padanan impedans antara sumber isyarat dan penala untuk mengurangkan refleksi isyarat dan kehilangan kuasa.
2. Penapis yang boleh ditemui: adalah salah satu komponen teras penala, yang memilih isyarat frekuensi tertentu dari isyarat RF input. Penapis yang boleh ditapis boleh digunakan untuk memilih isyarat pada frekuensi yang berbeza dengan menukar parameter mereka sendiri (seperti kapasitansi, induktansi, dan lain -lain), dan penapis yang boleh ditapis termasuk penapis LC, penapis seramik, penapis gelombang permukaan akustik (SAW), dan penapis gelombang akustik pukal (BAW).
3. Pengayun Local (pengayun tempatan): menghasilkan isyarat tempatan yang stabil kekerapan yang bercampur dengan isyarat RF input, menukar isyarat RF ke dalam isyarat IF. Pengayun ini biasanya terdiri daripada pengayun kristal, litar gelung terkunci fasa (PLL), dan lain-lain, untuk memastikan kestabilan dan ketepatan kekerapan yang dihasilkan.
4.Mixer: Campurkan isyarat RF input dengan isyarat tempatan yang dihasilkan oleh pengayun tempatan, dan menghasilkan isyarat frekuensi perantaraan mengikut prinsip sintesis frekuensi. Pengadun biasanya terdiri daripada komponen tak linear seperti diod dan transistor, dan prestasi mereka mempunyai kesan penting terhadap prestasi keseluruhan penala.
5.if Amplifier: Menguatkan output isyarat IF oleh pengadun untuk meningkatkan amplitud isyarat dan memudahkan pemprosesan isyarat berikutnya. Jika penguat biasanya mempunyai keuntungan yang lebih tinggi dan prestasi bunyi yang lebih baik untuk memastikan bahawa isyarat yang lemah jika dapat dikuatkan kepada amplitud yang mencukupi.
Litar Kawalan Keuntungan Automatik (AGC): Secara automatik menyesuaikan keuntungan penala berdasarkan kekuatan isyarat input, mengekalkan amplitud isyarat output dalam julat yang agak stabil. Litar AGC menghalang beban isyarat yang kuat sambil memastikan penguatan isyarat yang lemah.
6. Output Circuit: Output isyarat frekuensi perantaraan yang diproses atau isyarat digital ke litar pemprosesan isyarat berikutnya, seperti demodulator, pemproses isyarat digital, dan lain -lain. Litar output biasanya termasuk penguat penampan, rangkaian padanan impedans, dan lain -lain, untuk memastikan kualiti dan kestabilan isyarat output.
Parameter biasa
1. Julat Kekurangan: Merujuk kepada julat frekuensi isyarat yang boleh diterima dan diproses oleh penala, sebagai contoh, penala TV boleh meliputi jalur frekuensi 54-860MHz, manakala penala satelit boleh beroperasi dalam jalur frekuensi yang lebih tinggi, seperti KU-band (10.7-12.75GHz), dan lain-lain.
2.Sensitiviti: Menunjukkan kekuatan isyarat minimum yang dapat dikesan oleh penala, biasanya diukur dalam decibel milliwatts (dbm). Semakin tinggi sensitiviti, penala yang lebih lemah dapat menerima isyarat yang lebih lemah, contohnya beberapa penala radio berkualiti tinggi mempunyai kepekaan sehingga 100dbm atau kurang.
3. Noise Rajah: Ini adalah ukuran tahap bunyi di dalam penala, yang mewakili nisbah nisbah isyarat-ke-bunyi isyarat input kepada nisbah isyarat-ke-bunyi isyarat output, biasanya dinyatakan dalam desibel (dB). Semakin rendah angka bunyi, bunyi yang kurang penala menambah isyarat, lebih baik prestasi, dan angka bunyi penala yang baik pada umumnya boleh kurang dari 2dB.
4. Gain: Merujuk kepada pembesaran isyarat input oleh penala, biasanya juga dalam desibel (dB). Besarnya keuntungan menentukan berapa banyak penala dapat menguatkan isyarat yang lemah, contohnya, penala dengan keuntungan 30dB dapat menguatkan kuasa isyarat input dengan faktor 1000.
5.Selectivity: Mengukur keupayaan penala untuk memilih isyarat frekuensi sasaran dari pelbagai isyarat frekuensi, sering dinyatakan dalam desibel (dB). Semakin baik selektiviti, semakin kuat keupayaan penala untuk menindas isyarat frekuensi bersebelahan, yang membolehkannya menerima isyarat sasaran dengan lebih tepat dan mengurangkan gangguan.
6. Kestabilan frekuensi pengayun local: Pengayun tempatan adalah sebahagian daripada penala yang menghasilkan isyarat frekuensi tetap, dan kestabilan kekerapan pengayun tempatan secara langsung mempengaruhi prestasi penala. Pengayun tempatan yang sangat stabil memastikan bahawa penala boleh menukar isyarat input dengan tepat kepada jika di bawah keadaan persekitaran yang berbeza.
Bagaimana ia berfungsi:
1. Mekanisme teras penala analog
LICUITRY RESONANT LC: Menukar kekerapan resonan melalui kapasitansi atau induktansi berubah, seperti vhf/uhf band beralih untuk penala TV.
Pencampuran dan pengayun tempatan:
Pengayun tempatan (LO) menghasilkan isyarat frekuensi tetap (contohnya, 38MHz) dan bercampur dengan isyarat RF input untuk menghasilkan kekerapan perantaraan.
Varactor mengawal kapasitans persimpangan melalui voltan untuk mencapai penalaan frekuensi berterusan.
2. Jalan teknikal penala digital
Penukaran Analog-ke-Digital (ADC):
Kadar persampelan diperlukan untuk memenuhi teorem NYQUIST (2x kekerapan maksimum yang lebih besar daripada atau sama dengan isyarat) dan resolusi 12-bit membolehkan voltan resolusi minimum 0.8mV.
Contoh: Penala stesen pangkalan 5G menggunakan ADC 14-bit untuk mengendalikan isyarat 28GHz MMWAVE.
Pemprosesan Isyarat Digital (DSP):
Algoritma FFT membolehkan analisis spektrum dan penapisan penyesuaian mengoptimumkan kualiti isyarat.
Teknologi radio yang ditakrifkan perisian (SDR) membolehkan konfigurasi semula dinamik, seperti Silicon Labs 'SI479X7 Tuner, yang menyokong piawaian siaran baru dengan peningkatan firmware.
3. Proses pemprosesan biasa
Input RF → Penapisan bandpass → LNA Amplification → Pencampuran ke jika → Jika penapisan → Sampling ADC → DSP Demodulation → Output digital.
