Le tuner est un dispositif électronique dont la fonction centrale est de recevoir sélectivement un signal d'une fréquence spécifique à partir d'un signal RF complexe et de le convertir en une fréquence intermédiaire (IF) ou un signal numérique qui peut être traité par des circuits ultérieurs. Son essence est le composant clé de la sélection des fréquences et du prétraitement du signal.
Fonction:
1. Sélection de fréquence:
Les fréquences cibles sont verrouillées avec des filtres réglables ou des boucles à verrouillage de phase (PLL), comme les tuners TV qui couvrent la bande complète de 54-860 MHz.
Prise en charge de la commutation multi-bandes, telles que les diffusions AM / FM / DAB des tuner de voitures en même temps.
2. Prétraitement de la directive:
Amplification à faible bruit (LNA): amplifie les signaux RF faibles (par exemple, en dessous de -90 dBm) avec un bruit de bruit inférieur à 2 dB.
Mélange et conversion des bas: conversion des signaux à haute fréquence (par exemple, signaux satellites 10 GHz) en fréquences intermédiaires (par exemple, 950-2150 MHz) pour un traitement ultérieur facile.
Contrôle automatique du gain (AGC): Ajuste dynamiquement le gain pour garantir des signaux de sortie stables, et la conception AGC à double boucle améliore les capacités anti-ingérence des signaux solides.
3.Antifterater et filtrage:
Les filtres passe-bande intégrés suppriment les interférences adjacentes, telles que le rejet hors bande de 60 dBC pour les tuners de la station de base 5G.
Le tuner numérique permet une mise en forme spectrale précise avec des filtres FIR / IIR.
Éléments constituants
1. Circuit à compléter: responsable de la réception des signaux RF des antennes ou d'autres sources et de les transmettre au circuit de traitement ultérieur du tuner. Le circuit d'entrée comprend généralement un réseau de correspondance d'impédance pour garantir la correspondance d'impédance entre la source de signal et le tuner pour réduire la réflexion du signal et la perte de puissance.
2. Filtre judicieux: est l'un des composants centraux du tuner, qui sélectionne un signal de fréquence spécifique dans le signal RF d'entrée. Des filtres accordables peuvent être utilisés pour sélectionner des signaux à différentes fréquences en modifiant leurs propres paramètres (tels que la capacité, l'inductance, etc.), et les filtres accordables courants comprennent des filtres LC, des filtres en céramique, des filtres à ondes de surface acoustiques (scie) et des filtres à ondes acoustiques en vrac (BAW).
3. Oscillateur local (oscillateur local): produit un signal local-stable en fréquence qui se mélange avec le signal RF d'entrée, convertissant le signal RF en un signal IF. Cet oscillateur se compose généralement d'oscillateurs de cristal, de circuits en boucle de phase (PLL), etc., pour assurer une stabilité élevée et une précision de la fréquence générée.
4.Mixer: Mélanger le signal RF d'entrée avec le signal local généré par l'oscillateur local et générer un signal de fréquence intermédiaire selon le principe de la synthèse de fréquence. Les mélangeurs sont généralement composés de composants non linéaires tels que les diodes et les transistors, et leurs performances ont un impact important sur les performances globales du tuner.
5.Si-amplificateur: amplifie la sortie du signal IF par le mélangeur pour augmenter l'amplitude du signal et faciliter le traitement ultérieur du signal. Si les amplificateurs ont généralement un gain plus élevé et de meilleures performances de bruit pour garantir que les signaux faibles si les signaux peuvent être amplifiés à une amplitude suffisante.
Circuit de contrôle automatique du gain (AGC): ajuste automatiquement le gain du tuner en fonction de la résistance du signal d'entrée, en gardant l'amplitude du signal de sortie dans une plage relativement stable. Les circuits AGC empêchent de fortes surcharges de signaux tout en assurant une amplification suffisante des signaux faibles.
6. Circuit de point: Sortie du signal de fréquence intermédiaire traité ou du signal numérique au circuit de traitement du signal ultérieur, tel que le démodulateur, le processeur de signal numérique, etc. Le circuit de sortie comprend généralement un amplificateur de tampon, un réseau de correspondance d'impédance, etc., pour assurer la qualité et la stabilité du signal de sortie.
Paramètres communs
1. plage de fréquence: fait référence à la plage de fréquences des signaux que le tuner peut recevoir et traiter, par exemple, les tuners TV peuvent couvrir la bande de fréquences de 54-860 MHz, tandis que les tuners satellites peuvent fonctionner dans des bandes de fréquence plus élevées, comme la bande K (10,7-12,75 GHz), etc.
2.Sensibilité: indique la résistance minimale du signal que le tuner peut détecter, généralement mesuré dans Decibel Milliwatts (DBM). Plus la sensibilité est élevée, plus le tuner est faible pour recevoir un signal plus faible, par exemple certains tuners radio de haute qualité ont une sensibilité allant jusqu'à 100 dBm ou moins.
3.NIE Figure: Il s'agit d'une mesure du niveau de bruit à l'intérieur du tuner, qui représente le rapport du rapport signal / bruit du signal d'entrée au rapport signal / bruit du signal de sortie, généralement exprimé en décibels (dB). Plus la figure de bruit est faible, moins le bruit, le tuner, ajoute au signal, meilleur est les performances et la figure de bruit d'un bon tuner peut généralement être inférieure à 2 dB.
4.Gain: fait référence à l'agrandissement du signal d'entrée par le tuner, généralement également en décibels (dB). L'ampleur du gain détermine la quantité de tuner peut amplifier un signal faible, par exemple, un tuner avec un gain de 30 dB peut amplifier la puissance du signal d'entrée d'un facteur de 1000.
5.Sélectivité: mesure la capacité du tuner à choisir un signal de fréquence cible à partir d'un large éventail de signaux de fréquence, souvent exprimés en décibels (dB). Plus la sélectivité est meilleure, plus la capacité du tuner est forte à supprimer les signaux de fréquence adjacents, ce qui lui permet de recevoir des signaux cibles plus précisément et de réduire les interférences.
6. Stabilité de la fréquence des oscillateurs locaux: L'oscillateur local est la partie du tuner qui génère un signal de fréquence fixe, et la stabilité de la fréquence d'oscillateur locale affecte directement les performances du tuner. L'oscillateur local hautement stable garantit que le tuner peut convertir avec précision le signal d'entrée en si dans différentes conditions environnementales.
Comment ça marche:
1. Le mécanisme central du tuner analogique
Circuits de résonance LC: modification de la fréquence de résonance par une capacité ou une inductance variable, telles que la commutation de bande VHF / UHF pour les tuners de télévision.
Mélange et oscillateur local:
L'oscillateur local (LO) génère un signal de fréquence fixe (par exemple, 38 MHz) et se mélange avec le signal RF d'entrée pour produire une fréquence intermédiaire.
Varactor régule la capacité de jonction par tension pour obtenir un réglage de fréquence continue.
2. Chemin technique du tuner numérique
Conversion analogique-numérique (ADC):
Le taux d'échantillonnage est nécessaire pour répondre au théorème de Nyquist (2x la fréquence maximale du signal supérieur ou égal au signal) et la résolution 12 bits permet une tension de résolution minimale de 0,8 mV.
Exemple: un tuner de la station de base 5G utilise un ADC 14 bits pour gérer les signaux MMWAVE de 28 GHz.
Traitement du signal numérique (DSP):
Les algorithmes FFT permettent l'analyse du spectre et le filtrage adaptatif optimise la qualité du signal.
Les technologies radio-définies par logiciel (SDR) permettent une reconfiguration dynamique, telle que le tuner SI479X7 de Silicon Labs, qui prend en charge les nouvelles normes de diffusion avec les mises à niveau du micrologiciel.
3. Processus de traitement typique
Entrées RF → Filtrage de passe-bande → Amplification LNA → Mélanger à IF → IF Filtrage → Échantillonnage ADC → Démodulation DSP → Sorties numériques.
