一种弱信号地区专用KU频段双端口输出高频头的制作方法

本实用新型涉及卫星信号接收设备技术领域，尤其涉及一种弱信号地区专用KU频段双端口输出高频头。

背景技术：

随着全球卫星产业的发展以及我国直播卫星政策的逐步开放，我国直播卫星市场需求将急剧上升，卫星接收在全球遍地开花，因此卫星电视接收设备需要面对全球复杂多变的气候条件和卫星信号在当地强度的影响。现有技术中常用的卫星视听接收系统都是由抛物面天线、高频头、数字卫星接收机组成的一套完整的卫星地面接收站。由于卫星视听传送采用的是微波，具有光学直线传播特性，对于C频段和Ku频段，普遍采用具有很强方向性的抛物面天线，天线的作用是利用几何光学的原理将来自空中的卫星信号能量反射会聚至焦点上，由处于焦点上的馈源将欲接收的电波信号传导输送给紧接其后的高频头，高频头的作用是将天线收到的微弱信号进行放大。

在南美、东南亚等卫星密集干扰严重、信号非常弱又是热带雨林气候的地区，当本就很弱的电磁波穿过降雨的区域时，雨不仅吸收电波能量，还能对电波产生散射。KU波段频率较高(12GHz-18GHz)，受雨衰影响比较严重。因此这些地区对接收设备的要求非常高，但是增加天线尺寸来提高信号接收强度的做法面临着的是材料成本的大幅增加。

在传统的直播卫星(DBS)安装中，在信号较弱、雨衰较强的地区，主要靠增加偏馈天线、正馈天线的尺寸来增加信号接收面积，从而提高信号接收质量。形成了多种口径的KU波段卫星接收天线，家用天线尺寸从30CM到150CM规格种类繁多，但天线受限于材料尺寸越大成本越高，而且天线的增大只能提高信号强度，对弱信号的噪声和隔离干扰改善不大，整体实收效果仍然不佳。而传统的高频头在噪声、倍频、隔离度三个参数上很难达到较高的水平，而这三个参数对弱信号的接收影响很大。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种弱信号地区专用KU频段双端口输出高频头，通过改变信号处理电路，增加对弱信号的放大功能、降低噪声，提高隔离特性，进而提高了弱信号地区的收视质量。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种弱信号地区专用KU频段双端口输出高频头，该高频头设置在天线和卫星接收机之间，包括外壳，所述外壳上设有两个输出接口，外壳内设有信号处理电路，所述信号处理电路包括信号接收的馈源、第一低噪声放大器、第二低噪声放大器、第一高频信号二分配器、第二高频信号二分配器、第一带通滤波器、第二带通滤波器、第三带通滤波器、第四带通滤波器、第一混频器、第二混频器、第三混频器、第四混频器、第一中频放大器、第二中频放大器、第三中频放大器、第四中频放大器、第一介质振荡器、第二介质振荡器、矩阵开关、第五中频放大器、第六中频放大器，所述馈源内分别安装有水平极化和垂直极化信号探针，所述垂直极化信号探针将接收的垂直极化信号经第一低噪声放大器、第一高频信号二分配器后输出两路，一路经第一带通滤波器、第一混频器、第一中频放大器后传送给矩阵开关的第一输入端，另一路经第三带通滤波器、第三混频器、第三中频放大器后传送给矩阵开关的第三输入端；所述水平极化信号探针将接收的水平极化信号经第二低噪声放大器、第二高频信号二分配器后输出两路，一路经第二带通滤波器、第二混频器、第二中频放大器后传送给矩阵开关的第二输入端，另一路经第四带通滤波器、第四混频器、第四中频放大器后传送给矩阵开关的第四输入端；所述矩阵开关的两个输出端分别经第五中频放大器、第六中频放大器输出，所述第一混频器和第二混频器共用第一介质振荡器，所述第三混频器和第四混频器共用第二介质振荡器。

进一步优化的技术方案为所述第一低噪声放大器和第二低噪声放大器均采用三级串联连接的低噪声放大器组成。

进一步优化的技术方案为所述馈源内的水平极化信号探针和垂直极化信号探针互相呈90度。

进一步优化的技术方案为所述第一介质振荡器为本振频率9.75GHz的介质振荡器。

进一步优化的技术方案为所述第二介质振荡器为本振频率10.6GHz的介质振荡器。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本实用新型通过对信号处理电路的噪声、增益、隔离度、倍频等模块参数的设计和匹配，实现了在弱信号地区、环境复杂地区能够接收高质量的卫星信号，其低噪声放大器分别采用三级串联连接的放大器组成，对极化信号进行放大，在每路高频信号二分配器后面分别连接有一路相对低端频段带通滤波器和一路相对高端带通滤波器；以提供符合要求的后续混频接口电平和带内平坦度，提高镜像抑制比，保证信号纯度；中频放大器的设置，可以使各路信号能分配足够的电平和符合要求的载噪比；本实用新型结构简单、制作成本低、信号质量好，适用于卫星信号较弱的地区。

附图说明

图1是本实用新型电路原理图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型公开了一种弱信号地区专用KU频段双端口输出高频头，该高频头设置在天线和卫星接收机之间，包括外壳，所述外壳上设有两个输出接口，外壳内设有信号处理电路，所述信号处理电路包括信号接收的馈源、第一低噪声放大器11、第二低噪声放大器12、第一高频信号二分配器21、第二高频信号二分配器21、第一带通滤波器31、第二带通滤波器32、第三带通滤波器33、第四带通滤波器34、第一混频器41、第二混频器42、第三混频器43、第四混频器44、第一中频放大器61、第二中频放大器62、第三中频放大器63、第四中频放大器64、第一介质振荡器51、第二介质振荡器52、矩阵开关71、第五中频放大器81、第六中频放大器82，所述馈源内分别安装有水平极化信号探针102和垂直极化信号探针101，所述垂直极化信号探针101将接收的垂直极化信号经第一低噪声放大器11、第一高频信号二分配器21后输出两路，一路经第一带通滤波器31、第一混频器41、第一中频放大器61后传送给矩阵开关71的第一输入端，另一路经第三带通滤波器33、第三混频器43、第三中频放大器63后传送给矩阵开关71的第三输入端；所述水平极化信号探针102将接收的水平极化信号经第二低噪声放大器12、第二高频信号二分配器22后输出两路，一路经第二带通滤波器32、第二混频器42、第二中频放大器62后传送给矩阵开关71的第二输入端，另一路经第四带通滤波器34、第四混频器44、第四中频放大器64后传送给矩阵开关71的第四输入端；所述矩阵开关71的两个输出端分别经第五中频放大器81、第六中频放大器82输出，所述第一混频器41和第二混频器42共用第一介质振荡器51，所述第三混频器43和第四混频器44共用第二介质振荡器52。

其中，第一低噪声放大器11和第二低噪声放大器12均采用三级串联连接的低噪声放大器组成，采用噪声最好元器件NE3512，NE3513通过线路设计匹配调试使整机NF明显优于常规高频头，以适用于弱信号地区；两路低频带通滤波器31、32后面连接混频器41、42，它们都有一共用的本振频率9.75GHz的第一介质振荡器51相连接。两路高频带通滤波器33、34后面连接混频器43、44它们都有一共用的本振频率10.6GHz第二介质振荡器52相连接。该振荡电路采用陶瓷介质振荡器，放大管型号NE5508，电路设计本振频率温飘特性达到了非常优秀的±1MHz(-30℃～60℃)。

四个混频器41、42、43、44后面分别连接一路中频放大器61、62、63、64，放大器管型号为DS2715L，第一路中频放大器61的输出信号是采用本振频率9.75GHz垂直极化中频信号，第二路中频放大器输出的信号是采用本振频率9.75GHz的水品极化中频信号，第三路中频放大器的输出信号是采用本振频率10.6GHz的垂直极化中频信号，第四路中频放大器输出的信号是采用本振频率10.6GHz的水品极化中频信号；设置中频放大器，可以使各路信号能分配足够的电平和符合要求的载噪比。四个混频器及放大管周围，都增加了吸波胶块来防止信号溢出互相干扰行成的倍频。

上述四路中频放大器后面设有型号为D8001的四路四输入二输出矩阵开关71，矩阵开关71的四个输入端分别对应所述四种卫星中频信号。矩阵开关71的两个输出端分别对应连接一路中频放大器81、82，放大管型号为DS2709L,每个输出端口可独立悬着四种卫星中频信号制一输出，并分别连接至两台卫星接收机。

同时，本实用新型还采用了四圈馈源导波管结构，相对传统外径不变的情况下，增加了反射次数，馈源内的水平极化信号探针和垂直极化信号探针互相呈90度的设计，提高了隔离度，将处理信号电路的PCB电路板放置四圈馈源导波管结构的侧面，从而大大节省了PCB面积和本体尺寸，将两个介质振荡器分别设置在本体两侧面，提高了电路倍频的参数。

本实用新型在信号较弱地区实现了用小天线(小卫星锅)接收较弱卫星信号的需求，甚至在部分卫星密度高的地区实现了小锅的一锅一高频头双星接收的方案，是成本最优的解决方案。在环境复杂地区，面对雨衰、温度剧烈变化等情况，该实用新型工作稳定，体现了较好的社会经济效益。