低噪声块下变频器Low

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低噪声块下变频器Low

2023-11-06 21:02| 来源: 网络整理| 查看: 265

部分系列上天线常见类型[显示]组件[隐藏]

巴伦

阻止上变频器

同轴电缆

平衡(地面系统)

饲料

饲料线

低噪声块下变频器

无源散热器

接收器

存根

发射机

调谐器

双领先

系统[显示]安全和监管[显示]辐射源/区域[显示]特点[显示]技术[显示]

v

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K u- band LNB两侧未被覆盖。

甲低噪声块下变频器(LNB)是安装在所述接收装置的卫星天线用于卫星电视接收,其从培养皿收集无线电波并将其转换为它通过一个电缆传送到建筑物内的接收器的信号。也称为低噪声模块,[1] [2] 低噪声转换器(LNC),甚至低噪声下变频器(LND),[3]该器件有时被称为低噪声放大器(LNA)。[4]

LNB是低噪声放大器,混频器,本地振荡器和中频(IF)放大器的组合。它作为RF前端的卫星接收机,接收所述微波从由盘收集的卫星信号,放大它,并且下变频频率的块的下层块的中间频率(IF)。这种下变频允许使用相对便宜的同轴电缆将信号传送到室内卫星电视接收器; 如果信号保持在其原始微波频率,则需要昂贵且不切实际的波导线。

LNB通常是悬挂在碟形反射器前面的一个或多个短臂或馈送臂上的小盒子,在其焦点处(尽管一些碟形设计在反射器上或后面具有LNB)。来自碟形天线的微波信号由LNB上的喇叭天线拾取并馈送到波导的一部分。一个或多个金属销或探针以与轴成直角的方式伸入波导管中并充当天线,将信号馈送到LNB屏蔽盒内的印刷电路板进行处理。较低频率的IF输出信号从同轴电缆所连接的盒子上的插座中出现。

LNBF拆解了。来自喇叭天线的波导,携带由碟子收集的微波无线电信号穿过中心的孔。在孔的顶部和左侧可见的引脚伸入波导中并充当接收信号的天线,将其转换为由电路板处理的射频 交流电流。较低频率的输出信号取自同轴电缆插孔,底部。跨越低噪声块下变频器的横截面。在低噪声模块下变频器中查看引脚和喇叭天线。

LNB从接收器或机顶盒获得电力,使用相同的同轴电缆将信号从LNB传送到接收器。这个幻像电源传播到LNB; 与来自LNB的信号相反。

在卫星地球站(上行链路)盘上使用称为块上变频器(BUC)的相应组件,以将电视频道的频带转换为微波上行链路频率。

内容

1放大和噪音

2阻止下转换

3个低噪声块状角鲨(LNBF)

4极化

5个普通LNB

5.2.1标准北美K u频段LNB

5.2.2通用LNB(“Astra”LNB)

5.2.3北美DBS LNB

5.1C波段LNB

5.2K u- band LNB

5.3K a- band LNB

6个多输出LNB

6.1双通道,双通道,四通道和八通道LNB

6.2Quattro LNB

6.3卫星信道路由器(SCR)或单一的LNB

6.4宽带LNB

7光纤LNB

8个Monoblock LNB

9寒冷的气温

10另见

11参考文献

12外部链接

放大和噪音[ 编辑源代码]

LNB接收的信号非常弱,必须在下变频之前进行放大。LNB 的低噪声放大器部分放大该弱信号,同时为信号增加最小可能的噪声量。

LNB的低噪声质量表示为噪声系数(或有时噪声温度)。这是输入端的信噪比除以输出端的信噪比。它通常表示为分贝(dB)值。理想的LNB,实际上是一个理想的放大器,噪声系数为0 dB,不会给信号增加任何噪声。每个LNB都会引入一些噪声但是设计巧妙的技术,昂贵的高性能低噪声组件,如HEMT甚至个别调整制造后的LNB,可以减少LNB组件所产生的一些噪音。主动冷却至极低温度也有助于降低噪音,并且通常用于科学研究应用。

由于制造公差,生产线上的每个LNB都具有不同的噪声系数。规格中引用的噪声系数对于确定LNB的适用性非常重要,通常既不代表特定的LNB,也不代表整个频率范围内的性能,因为最常引用的噪声系数是生产批次上的平均典型值。

K u波段线性偏振LNBF

阻止下转换[ 编辑源代码]

卫星使用相对较高的射频(微波)来传输其电视信号。作为微波的卫星信号不容易穿过墙壁,屋顶,或甚至玻璃 窗户,优选的是,卫星天线被安装于室外。然而,塑料玻璃窗对微波炉是透明的,并且住宅卫星天线已成功地隐藏在室内,透过丙烯酸或聚碳酸酯窗户,以保持家庭的外部美感。[5]

LNB的目的是使用超外差原理来获取相对高频率的块(或频带)并将它们转换为以更低频率(称为中频或IF)承载的类似信号。这些较低的频率通过电缆传播的衰减要小得多,因此在电缆的卫星接收器端留下了更多的信号。设计电子电路以在这些较低频率下工作而不是卫星传输的非常高的频率也更容易和更便宜。

通过将由LNB内的本地振荡器产生的固定频率与输入信号混合来执行频率转换,以产生等于其频率和差的总和的两个信号。滤除频率和信号,放大频率差信号(IF)并沿电缆发送到接收器:

C波段

{\ displaystyle f _ {\ text {IF}} = f _ {\ text {LO}} - f _ {\ text {recv}}}

K u- band

{\ displaystyle f _ {\ text {IF}} = f _ {\ text {recv}} - f _ {\ text {LO}}}

哪里 {\ displaystyle \ scriptstyle f}

 是一个频率。

本地振荡器频率确定哪个输入频率块被下变频到接收器预期的频率。例如,要将来自Astra 1KR的输入信号下变频,该信号在10.70-11.70 GHz的频率块内发送到标准的欧洲接收机的IF调谐范围950-2,150 MHz,使用9.75 GHz的本地振荡器频率,产生一个950-1,950 MHz频段内的信号块。

对于Astra 2A和2B(11.70-12.75 GHz)使用的较高传输频率的块,不同的本地振荡器频率转换输入频率块。通常,10.60 GHz的本地振荡器频率用于将块下变频到1,100-2,150 MHz,这仍然在接收器的950-2,150 MHz IF调谐范围内。[6]

在C波段天线设置中,传输频率通常为3.7-4.2 GHz。通过使用5.150 GHz的本地振荡器频率,IF将为950-1,450 MHz,这也是接收机的IF调谐范围。

对于通常为27MHz宽的宽带卫星电视载波的接收,LNB本地振荡器的频率精度仅需要在±500kHz的量级,因此可以使用低成本的介电振荡器(DRO)。对于窄带载波的接收或使用高级调制技术(例如16-QAM)的接收,需要高稳定和低相位噪声的LNB本地振荡器。它们使用内部晶体振荡器或室内单元的外部10 MHz基准电压源和锁相环(PLL)振荡器。

低噪声阻塞馈线(LNBF)[ 编辑源代码]

随着SES于1988年在欧洲推出第一颗DTH广播卫星(Astra 1A),天线设计被简化为预期的大众市场。特别地,将喇叭天线(其收集信号并将其引导至LNB)和偏振器(其在不同极化信号之间进行选择)与LNB本身组合成单个单元,称为LNB馈电或LNB馈通(LNBF)。 ),甚至是“Astra型”LNB。这些组合单元的普及意味着今天术语LNB通常用于指代提供具有或不具有喇叭天线的块向下转换功能的所有天线单元。

LNBF为Sky Digital和Freesat在英国

包括喇叭天线和偏振器的Astra型LNBF是最常见的品种,并且使用支架将其安装到碟子上,该支架在喇叭天线和电子设备封装之间夹住LNB的波导颈部周围的套环。LNB颈部和颈圈的直径通常为40mm,但也会产生其他尺寸。在英国,销售用于Sky Digital和Freesat的“minidish”使用带有集成夹式安装座的LNBF。

没有内置喇叭天线的LNB通常在输入波导管口周围设置有(C120)法兰,该法兰用螺栓固定在馈电喇叭或偏振器单元输出周围的匹配法兰上。

极化[ 编辑源代码]

极化卫星电视信号是很常见的,因为它提供了一种使用给定频率块传输更多电视频道的方法。这种方法需要使用可以根据极化过滤输入信号的接收设备。然后,两个卫星电视信号可以在相同的频率(或更常见的是间隔很近的频率)上传输,并且只要它们被不同地极化,接收设备仍然可以将它们分开并显示当前所需的频率。

在世界范围内,大多数卫星电视传输使用垂直和水平线性极化,但在北美,DBS传输使用左手和右手圆极化。在北美DBS LNB的波导内,使用介电材料板将左和右圆极化信号转换成垂直和水平线性极化信号,因此可以对转换后的信号进行相同处理。

20世纪80年代的K u- band LNB(2.18 dB 噪声系数),没有内置偏振选择,配有WR75接头,用于独立的喇叭天线和偏振器

LNB波导内的探头收集在与探头相同的平面中极化的信号。为了最大化所需信号的强度(并最小化对相反极化的不需要信号的接收),探头与输入信号的极化对齐。这最简单的方法是通过调整LNB的偏斜来实现; 它围绕波导轴旋转。要在两个偏振之间进行远程选择,并为了补偿偏斜角的不准确性,过去通常适合偏振器在LNB的波导口前面。这或者使用电磁铁围绕波导(磁偏振器)旋转输入信号,或者使用伺服电动机(机械偏振器)旋转波导内的中间探针,但是现在很少使用这种可调偏斜偏振器。

伴随着欧洲第一个Astra DTH广播卫星生产LNBF的天线设计的简化扩展到了更简单的垂直和水平极化信号选择方法。Astra型LNBF在波导中包含两个探头,彼此成直角,因此,一旦LNB在其安装座中倾斜以匹配局部偏振角,一个探头收集水平信号,另一个探头收集垂直,并且电子开关(由来自接收器的LNB电源电压控制:垂直13 V,水平18 V)确定哪个极化通过LNB传递,用于放大和阻断转换。

这样的LNB可以接收来自没有移动部件的卫星的所有传输,并且只有一根电缆连接到接收器,并且此后成为最常见的LNB类型。

常见的LNB [ 编辑源代码]C波段LNB [ 编辑源代码]

以下是北美C波段 LNB 的示例:

本地振荡器:5.15 GHz

频率:3.40-4.20 GHz

噪声温度:25-100 开尔文(使用开尔文额定值而不是dB额定值)。

极化:线性

供电电压块本地振荡器频率中级频率 范围极化频带13 V垂直3.40-4.20 GHz5.15 GHz950-1,750 MHz18 V横3.40-4.20 GHz5.15 GHz950-1,750 MHz

K u -band LNB [ 编辑源代码]标准北美K u波段LNB [ 编辑源代码]

以下是标准线性LNB的示例:

本地振荡器:10.75 GHz

频率:11.70-12.20 GHz

噪声系数:典型值为1 dB

极化:线性

供电电压块本地振荡器频率中级频率 范围极化频带13 V垂直11.70-12.20 GHz10.75 GHz950-1,450 MHz18 V横11.70-12.20 GHz10.75 GHz950-1,450 MHz

通用LNB(“Astra”LNB)[ 编辑源代码]

Astra型LNBF

在欧洲,随着SES在20世纪90年代将更多的Astra卫星发射到19.2°E轨道位置,FSS频段(10.70-11.70 GHz)使用的下行链路频率范围超出了当时标准LNB和接收机的范围。 。接收来自Astra 1D的信号需要将接收机的IF调谐范围从950-1,950 MHz扩展到950-2,150 MHz,并将LNB的本地振荡器频率从通常的10 GHz改为9.75 GHz(所谓的“增强型”LNB) )。

Astra 1E和后续卫星的发射使Astra首次使用BSS频段(11.70-12.75 GHz)用于新的数字业务,并要求引入一个能够接收10.70-12.75 GHz整个频率范围的LNB, “通用”LNB。

通用LNB具有9.75 / 10.60 GHz的可切换本地振荡器频率,以提供两种操作模式:低频带接收(10.70-11.70 GHz)和高频带接收(11.70-12.75 GHz)。响应于来自所连接的接收器的电源电压上叠加的22kHz信号,切换本地振荡器频率。随着用于在极化之间切换的电源电压水平,这使得通用LNB能够在接收器的控制下在四个子带中接收卫星K u频带中的极化(垂直和水平)和全频率范围。:[7]

以下是欧洲使用的通用LNB的示例:

噪声系数:典型值为0.2 dB

极化:线性

供应块本地振荡器频率中级频率 范围电压音极化频带13 V0 kHz垂直10.70-11.70 GHz,低9.75 GHz950-1,950 MHz18 V0 kHz横10.70-11.70 GHz,低9.75 GHz950-1,950 MHz13 V22千赫垂直11.70-12.75 GHz,高10.60 GHz1,100-2,150 MHz18 V22千赫横11.70-12.75 GHz,高10.60 GHz1,100-2,150 MHz

北美DBS LNB [ 编辑源代码]

以下是用于DBS的LNB的示例:

本地振荡器:11.25 GHz

频率:12.20-12.70 GHz

噪声系数:0.7 dB

极化:循环

供电电压块本地振荡器频率中级频率 范围极化频带13 V右手12.20-12.70 GHz11.25 GHz950-1,450 MHz18 V左手12.20-12.70 GHz11.25 GHz950-1,450 MHz

K a -band LNB [ 编辑源代码]

嘉乐队    13v右20.2-21.2 GHz   18v离开20.2-21.2 GHz             本地osc。19.25 GHZ如果。超出950-1950 MHz

 13v右21.2-22.2 GHz   18v离开21.2-22.2 GHz             本地osc。20.25如果。超出950-1950 MHz

Norsat Ka乐队   13v右18.2-19.2 GHz   18v离开18.2-19.2 GHz              本地osc。17.25如果。超出950-1950 MHz

多输出LNB [ 编辑源代码]

一个八输出或八进制LNBF

双通道,双通道,四通道和八通道LNB [ 编辑源代码]

双输出通用LNB,带有C120法兰配件,用于单独的喇叭天线

具有单个喇叭天线但具有多个输出的LNB,用于连接到多个调谐器(在双调谐器PVR接收器的情况下,在单独的接收器中或在相同的接收器内)。通常,提供两个,四个或八个输出。每个输出独立于其他输出响应调谐器的频带和偏振选择信号,并且“出现”到调谐器作为单独的LNB。这种LNB通常可以从连接到任何输出的接收器获得其功率。未使用的输出可以保持未连接(但是为了保护整个LNB而防水)。

注意:在美国,具有两个输出的LNB被称为“双LNB”,但在英国,术语“双LNB”历史上描述了具有两个输出的LNB,每个输出仅产生一个极化,用于连接到多路开关(通过引入通用LNB和多开关等效物,quattro LNB(见下文)和今天的“双LNB”(和“双馈源”)描述了用于从两个卫星位置接收的天线,使用了术语和LNB。两个独立的LNB或一个带有两个馈线的单块LNB。在英国,术语“双输出LNB”或简称“双LNB”通常用于具有单个喇叭天线但具有两个独立输出的LNB。[3]

Quattro LNBs [ 编辑源代码]

一种特殊类型的LNB,用于共用碟形装置,可向任意数量的调谐器发送信号。quattro LNB具有单个喇叭天线和四个输出,每个输出仅提供一个K u子频带(低频带/水平极化,高频带/垂直极化,低/垂直和高/水平)到多开关或阵列多个开关,然后传送到每个连接的调谐器,无论该调谐器需要哪个子带。[8]

尽管quattro LNB通常看起来类似于四LNB,但它不能(合理地)直接连接到接收器。再次注意quad和quattro LNB之间的区别:quad LNB可以直接驱动四个调谐器,每个输出提供来自整个K u频段的信号。quattro LNB用于连接共享碟形分配系统中的多开关,每个输出仅提供四分之一的K u波段信号。

SCR LNB带有三个SCR抽头,用于菊花链式连接多个调谐器

卫星频道路由器(SCR)或单一的LNB [ 编辑源代码]

多个调谐器也可以在单个电缆分配系统中从卫星信道路由器(SCR)或单个 LNB 馈送。Unicable LNB具有一个输出连接器,但以与标准LNB不同的方式工作,因此它可以通过单根同轴电缆以菊花链方式馈送多个调谐器。

SCR LNB不是对整个接收频谱进行分组转换,而是对根据来自接收器的符合DiSEqC的命令选择的接收信号的一小部分(相当于卫星上的单个转发器的带宽)进行下变频,以输出IF中的固定频率。在IF范围内可以为不同的频率分配多达16个调谐器,并且对于每个调谐器,SCR LNB下变换相应的单独请求的应答器。[9]

大多数SCR LNB还包括传统操作模式或单独的传统输出,其以常规方式将接收到的频谱块下变换为整个IF范围。

光纤LNB(带光纤连接和传统F型连接器,用于电源输入)

宽带LNB [ 编辑源代码]

振荡器频率为10.40或10.41 GHz的ASTRA通用宽带LNB正在进入市场。中频带比传统LNB宽得多,因为高频带和低频带不分开。

宽带LNB信号可以被新的宽带调谐器和新的SCR系统(例如,Inverto / Fuba,[10] Unitron,[11] Optel,[12] GT-Sat / Astro)接受,有或没有光传输。宽带信号可以转换为传统的quattro信号[13],反之亦然。[14]

2016年2月,BSkyB推出了一款新的LNB,仅与其新的宽带调谐器兼容。[15]该LNB具有用于所有垂直极化信道低和高的频带,并且对于所有低和高波段水平通道的另一个端口的一个端口。基本型号只有2个连接,可能有一个10.41 GHz的本地振荡器,中频为290-2340 MHz,输入为10.7-12.75 GHz。该LNB似乎与Unitrons ASTRA通用宽带LNB相同。[16]访问所有通道至少需要两根电缆。在Sky Q盒中,多个调谐器可以选择多个通道,比通常的两个用于双同轴系统。这种类型的LNB与英国使用的更常见的Astra Universal LNB不兼容,这意味着LNB在升级期间会发生变化。有一个型号的LNB有6个连接,2个用于Sky Q,4个Astra Universal LNB用于具有多个传统系统的用户,如Freesat和Sky Q.如果只有一根电缆,例如公寓楼,可以使用Sky Q兼容的多开关,而不是使用BSkyB SCR。[17]

光纤LNB [ 编辑源代码]

用于光纤卫星分配系统的LNB以与传统电子LNB类似的方式工作,除了在两个信号极化中的11.70-12.75GHz 的整个K u频谱中的所有四个子带同时被块下变频(如在quattro LNB)。堆叠四个子频带的IF以产生一个范围为0.95-5.45 GHz(带宽为4.5 GHz)的IF,其使用半导体激光器在光信号上进行调制,以发送光纤电缆。

在接收器处,光信号被转换回传统的电信号以作为传统的LNB“出现”到接收器。[18]

单块LNB [ 编辑源代码]

适用于Astra 19.2°E的双输出单块LNBF 和带有颈圈尺寸适配器的Hot Bird主条目:Monoblock LNB

单块(或整体)LNB是包括两个LNB和DiSEqC的单个单元开关,设计用于接收来自两个间隔紧密的卫星的信号,并将选定的信号馈送到接收器。两个LNB的馈源相距固定距离,用于接收特定轨道间隔(通常为6°)的卫星。虽然使用单独的LNB和开关可以实现相同的功能,但是在一个单元中构造的单块LNB更便于安装并且使得两个馈电线能够比单独的套管LNB(通常为60mm直径)更靠近在一起。馈源之间的距离取决于要接收的卫星的轨道间隔,所用碟形天线的直径和焦距,以及接收部位相对于卫星的位置。因此,单块LNB通常是一种折衷解决方案,旨在与特定区域的标准餐具一起使用。[19]例如,在欧洲部分地区,设计用于接收 Hot Bird和 Astra 19.2°E卫星的单块块很受欢迎,因为它们可以在单个碟形天线上接收两颗卫星,而无需昂贵,缓慢和嘈杂的电动碟。双核LNB提供了类似的优势,用于同时接收来自 Astra 23.5°E和 Astra 19.2°E位置的信号。

寒冷的温度[ 编辑来源]

LNB中的任何水分都可能冻结,导致冰在非常低的温度下积聚。这仅在LNB未从卫星接收器接收电力时发生(即,没有观看节目)。为了解决这个问题,许多卫星接收器提供了在接收器处于待机状态时保持LNB供电的选项。事实上,大多数LNB保持供电,因为这有助于通过来自LNB电路的散热来稳定温度,从而有助于稳定本地振荡器频率。对于UK BSkyB接收器,LNB在待机状态下保持供电,以便接收器可以接收固件更新和电子节目指南更新。在美国,LNB连接到Dish Network接收器保持供电以及接收软件和固件更新的接收器,并在夜间通过空中引导信息。在土耳其,另一个LNB类型的Digiturk MDU保持供电以接收VOD内容,STB固件,EPG数据和付费电视密钥以便观看加密内容。

另见[ 编辑源代码]

Wikimedia Commons拥有与低噪声块(LNB)相关的媒体。

偏心T恤

块上变频器(BUC)

正交换能器

信噪比

发送和接收集成组件(TRIA)

Duo LNB

单电缆分配

光纤卫星分配

参考文献[ 编辑源代码]

跳起来^ “卫星术语表”。Satnews.com 。检索2011 年1月27日。

跳起来^ Calaz,R A.国内广播电视和卫星接收简介CAI(2002)pp119

^ 跳到:a b Bains,Geoff。“充分利用LNB” 卫星与数字电视(2008年11月)pp50-51

跳起来^ “卫星词汇表”。SatUniverse.com 。检索2011 年1月27日。

跳起来^ “透过玻璃古菜”。satelliteguys.us。2014年4月7日原版存档。检索2013 年11月6日。

跳了^ “了解lnb规范” (PDF)。SatCritics技术。2002-11-15。检索2011-11-08。

跳起来^ “专业菜安装” (PDF)。ASTRA(GB)Limited。2005年3月。7.源自2011-07-16的原版 (pdf)。

跳起来^ “Astra Glossary - Quattro LNB”。SES ASTRA。检索2010 年12月30日。

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跳起来^ LNBhttp://www.unitrongroup.com/en/news-events/unitrongroup-introduces-wideband-satellite-product-family.html

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跳起^ “FibreMDU光学LNB”。全球Invacom。检索2010 年1月12日。

跳起来^ Bains,杰夫。“多种菜肴”什么卫星和数字电视(2007年8月)pp44-47

外部链接[ 编辑源代码]

LNB的奥秘解释道。

LNB的解释和框图

噪声温度和噪声系数

OnAstra - 官方Astra消费者/观众网站

SES - 官方SES贸易/工业网站

Astra Recommendations(用于卫星接收设备,包括LNB类型)

VSAT安装手册,说明低噪声块转换器[ 永久性死链接 ]

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Common types[show]Components[hide]Systems[show]Safety and regulation[show]Radiation sources / regions[show]Characteristics[show]Techniques[show]

Ku-band LNB with both sides uncovered.

LNBF disassembled. The waveguide from the feedhorn, carrying the microwave radio signal collected by the dish passes through the hole in the center. The pins visible at the top and left side of the hole project into the waveguide and act as antennas to receive the signal, converting it to radio frequency alternating currents which are processed by the circuit board. The lower frequency output signal is taken from the coaxial cable jacks, bottom.

Cross-section across a low-noise block downconverter.

Viewing of the pin and the horn antenna in a low-noise block downconverter.

Ku-band linear-polarized LNBF

LNBF for Sky Digital and Freesat in the UK

A 1980s Ku-band LNB (2.18 dB noise figure) without built-in polarization selection and with a WR75 fitting for separate feedhorn and polarizerSupply voltageBlockLocal oscillator frequencyIntermediate freq. rangePolarizationFrequency band13 VVertical3.40–4.20 GHz5.15 GHz950–1,750 MHz18 VHorizontal3.40–4.20 GHz5.15 GHz950–1,750 MHzSupply voltageBlockLocal oscillator frequencyIntermediate freq. rangePolarizationFrequency band13 VVertical11.70–12.20 GHz10.75 GHz950–1,450 MHz18 VHorizontal11.70–12.20 GHz10.75 GHz950–1,450 MHz

Astra type LNBFSupplyBlockLocal oscillator frequencyIntermediate freq. rangeVoltageTonePolarizationFrequency band13 V0 kHzVertical10.70–11.70 GHz, low9.75 GHz950–1,950 MHz18 V0 kHzHorizontal10.70–11.70 GHz, low9.75 GHz950–1,950 MHz13 V22 kHzVertical11.70–12.75 GHz, high10.60 GHz1,100–2,150 MHz18 V22 kHzHorizontal11.70–12.75 GHz, high10.60 GHz1,100–2,150 MHzSupply voltageBlockLocal oscillator frequencyIntermediate freq. rangePolarizationFrequency band13 VRight-hand12.20–12.70 GHz11.25 GHz950–1,450 MHz18 VLeft-hand12.20–12.70 GHz11.25 GHz950–1,450 MHz Ka band    13v right 20.2- 21.2 GHz   18v left  20.2- 21.2 GHz             local osc. 19.25 GHZ    if. out  950-1950 MHz   13v right  21.2- 22.2 GHz   18v left   21.2- 22.2 GHz             local osc. 20.25        if. out  950-1950 MHz  Norsat Ka band   13v right  18.2- 19.2 GHz   18v left   18.2- 19.2 GHz              local osc. 17.25        if. out  950-1950 MHz

An eight-output, or octo, LNBF

A twin-output Universal LNB with a C120 flange fitting for a separate feedhorn

SCR LNB with three SCR taps for daisy-chaining multiple tuners

An optical fibre LNB (with fibre connection and conventional F-connector for power input)

A twin-output monoblock LNBF for Astra 19.2°E and Hot Bird with a collar size adapter fittedMain article: Monoblock LNBWikimedia Commons has media related to Low noise blocks (LNB).

Low-noise block downconverter

Balun

Block upconverter

Coaxial cable

Counterpoise (ground system)

Feed

Feed line

Low-noise block downconverter

Passive radiator

Receiver

Rotator

Stub

Transmitter

Tuner

Twin-lead

v

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A low-noise block downconverter (LNB) is the receiving device mounted on satellite dishes used for satellite TV reception, which collects the radio waves from the dish and converts them to a signal which is sent through a cable to the receiver inside the building. Also called a low-noise block,[1][2] low-noise converter (LNC), or even low-noise downconverter (LND),[3] the device is sometimes inaccurately called a low-noise amplifier (LNA).[4]

The LNB is a combination of low-noise amplifier, frequency mixer, local oscillator and intermediate frequency (IF) amplifier. It serves as the RF front end of the satellite receiver, receiving the microwave signal from the satellite collected by the dish, amplifying it, and downconverting the block of frequencies to a lower block of intermediate frequencies (IF). This downconversion allows the signal to be carried to the indoor satellite TV receiver using relatively cheap coaxial cable; if the signal remained at its original microwave frequency it would require an expensive and impractical waveguide line.

The LNB is usually a small box suspended on one or more short booms, or feed arms, in front of the dish reflector, at its focus (although some dish designs have the LNB on or behind the reflector). The microwave signal from the dish is picked up by a feedhorn on the LNB and is fed to a section of waveguide. One or more metal pins, or probes, protrude into the waveguide at right angles to the axis and act as antennas, feeding the signal to a printed circuit board inside the LNB's shielded box for processing. The lower frequency IF output signal emerges from a socket on the box to which the coaxial cable connects.

The LNB gets its power from the receiver or set-top box, using the same coaxial cable that carries signals from the LNB to the receiver. This phantom power travels to the LNB; opposite to the signals from the LNB.

A corresponding component, called a block upconverter (BUC), is used at the satellite earth station (uplink) dish to convert the band of television channels to the microwave uplink frequency.

Contents

1Amplification and noise

2Block downconversion

3Low-noise block feedhorns (LNBFs)

4Polarization

5Common LNBs

5.2.1Standard North America Ku band LNB

5.2.2Universal LNB ("Astra" LNB)

5.2.3North America DBS LNB

5.1C-band LNB

5.2Ku-band LNB

5.3Ka-band LNB

6Multi-output LNBs

6.1Dual, twin, quad, and octo LNBs

6.2Quattro LNBs

6.3Satellite channel router (SCR), or unicable LNBs

6.4Wideband LNB

7Optical-fibre LNBs

8Monoblock LNBs

9Cold temperatures

10See also

11References

12External links

Amplification and noise[edit source]

The signal received by the LNB is extremely weak and it has to be amplified before downconversion. The low noise amplifiersection of the LNB amplifies this weak signal while adding the mi*************e amount of noise to the signal.

The low-noise quality of an LNB is expressed as the noise figure (or sometimes noise temperature). This is the signal to noise ratio at the input divided by the signal to noise ratio at the output. It is typically expressed as a decibels (dB) value. The ideal LNB, effectively a perfect amplifier, would have a noise figure of 0 dB and would not add any noise to the signal. Every LNB introduces some noise but clever design techniques, expensive high performance low-noise components such as HEMTs and even individual tweaking of the LNB after manufacture, can reduce some of the noise contributed by the LNB's components. Active cooling to very low temperatures can help reduce noise too, and is often used in scientific research applications.

Every LNB off the production line has a different noise figure because of manufacturing tolerances. The noise figure quoted in the specifications, important for determining the LNB's suitability, is usually representative of neither that particular LNB nor the performance across the whole frequency range, since the noise figure most often quoted is the typical figure averaged over the production batch.

Block downconversion[edit source]

Satellites use comparatively high radio frequencies (microwaves) to transmit their TV signals. As microwave satellite signals do not easily pass through walls, roofs, or even glass windows, it is preferable for satellite antennas to be mounted outdoors. However, plastic glazing is transparent to microwaves and residential satellite dishes have successfully been hidden indoors looking through acrylic or polycarbonate windows to preserve the external aesthetics of the home.[5]

The purpose of the LNB is to use the superheterodyne principle to take a block (or band) of relatively high frequencies and convert them to similar signals carried at a much lower frequency (called the intermediate frequency or IF). These lower frequencies travel through cables with much less attenuation, so there is much more signal left at the satellite receiver end of the cable. It is also much easier and cheaper to design electronic circuits to operate at these lower frequencies, rather than the very high frequencies of satellite transmission.

The frequency conversion is performed by mixing a fixed frequency produced by a local oscillator inside the LNB with the incoming signal, to generate two signals equal to the sum of their frequencies and the difference. The frequency sum signal is filtered out and the frequency difference signal (the IF) is amplified and sent down the cable to the receiver:

C-band

{\displaystyle f_{\text{IF}}=f_{\text{LO}}-f_{\text{recv}}}

ow bandwidth carriers or ones using advanced modulation techniques, such as 16-QAM, highly stable and low phase noise LNB local oscillators are required. These use an internal crystal oscillator or an external 10 MHz reference from the indoor unit and a phase-locked loop (PLL) oscillator.

Low-noise block feedhorns (LNBFs)[edit source]

With the launch of the first DTH broadcast satellite in Europe (Astra 1A) by SES in 1988, antenna design was simplified for the anticipated mass-market. In particular, the feedhorn (which gathers the signal and directs it to the LNB) and the polarizer (which selects between differently polarized signals) were combined with the LNB itself into a single unit, called an LNB-feed or LNB-feedhorn (LNBF), or even an "Astra type" LNB. The prevalence of these combined units has meant that today the term LNB is commonly used to refer to all antenna units that provide the block-downconversion function, with or without a feedhorn.

The Astra type LNBF that includes a feedhorn and polarizer is the most common variety, and this is fitted to a dish using a bracket that clamps a collar around the waveguide neck of the LNB between the feedhorn and the electronics package. The diameter of the LNB neck and collar is usually 40mm although other sizes are also produced. In the UK, the "minidish" sold for use with Sky Digital and Freesat uses an LNBF with an integrated clip-in mount.

LNBs without a feedhorn built-in are usually provided with a (C120) flange around the input waveguide mouth which is bolted to a matching flange around the output of the feedhorn or polarizer unit.

Polarization[edit source]


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