信号接收单元及其实现方法
【专利摘要】本发明公开了一种信号接收单元及其实现方法，包括第一信号通路和第二信号通路，第一信号通路中，第一极性信号经过陶瓷低通滤波器处理，第二信号通路中，第二极性信号经过陶瓷高通滤波器处理，然后将经过处理后的第一极性信号和第二极信信号整合，陶瓷高通滤波器和陶瓷低通滤波器可以降低相邻信道的干扰，可有效去除不需要的频带，从而降低频带之间的干扰，提高了信噪比，使得信号画面更为清楚。
【专利说明】信号接收单元及其实现方法
【技术领域】
[0001]本发明属于信号处理领域，更准确地说，涉及卫星信号的处理。
【背景技术】
[0002]现在基于卫星的系统被越来越多地用于传输电视节目。通常，一个地球同步卫星接收地面信号，并下行链路信号到位于卫星覆盖范围内的地面天线。地面天线通常包括一个抛物面天线以及用于放大、滤波，将接收信号的频率转换为可与接收器耦合的中频低噪模块。
[0003]为了增加来自卫星信号的带宽，信号在两极进行发送。例如，两极呈异相90 °时可使卫星信号的带宽翻一倍。地面天线的低噪模块必须将单个极化信号分开，并将它们发送到接收接受单元。
[0004]有时候，很难接收到最佳的卫星信号。例如，从一个广播频道可能会干扰会降低其它频道的接收。对用户来说，这会导致图像的清晰度变低、信噪比较高。
【发明内容】
[0005]本发明为了解决现有技术中存在的问题，提供了一种信号处理单元。
[0006]为了实现上述的目的，本发明的技术方案是:一种信号接收单元，包括:
[0007]第一信号通路，包括:
[0008]低噪模块馈电器的第一极性信号输入端，用于接收第一极性信号的输入，所述第一极性信号的频率范围在11.7GHZ至12.2GHZ之间；
[0009]配置用于预放大的第一放大级，用于放大第一极性信号；
[0010]与第一放大级稱合的10.75GHZ本地振荡器,用于接收放大后的第一极性信号，并将其转换成950至1450MHz的第二信号；
[0011]与10.75GHZ本地振荡器f禹合的第一中频放大器,用于接收第二信号，以及与第一中频放大器耦合的陶瓷低通滤波器；
[0012]第二信号通路，包括:
[0013]低噪模块馈电器的第一极性信号输入端，用于接收第二极性信号的输入，所述第二极性信号的频率范围在11.7GHZ至12.2GHZ之间；
[0014]配置用于预放大的第二放大级，用于放大第二极性信号；
[0015]与第二放大级耦合的10.10GHZ本地振荡器，用于接收放大后的第二极性信号，并将其转换成1600至2100MHz的第三信号；
[0016]与10.10GHZ本地振荡器耦合的第二中频放大器，用于接收第三信号，以及与第二中频放大器耦合的陶瓷高通滤波器。
[0017]优选的是，还包括:
[0018]信号合成装置，连通经过陶瓷低通滤波器的第二信号，以及经过陶瓷高通滤波器的第三信号。[0019]优选的是，所述第一放大级为多级放大器。
[0020]优选的是，所述第二放大级为多级放大器。
[0021]本发明还提供了一种实现上述信号接收单元的方法，包括如下步骤:
[0022]在第一通路中，第一极性信号经过放大后与10.75GHZ本地振荡器耦合，转化成950至1450MHz的第二信号；第二信号经过第一中频放大器放大后，经过陶瓷低通滤波器进行滤波；
[0023]在第二通路中，第二极性信号经过放大后与10.10GHZ本地振荡器耦合，转化成1600至2100MHz的第三信号，第三信号经过第二中频放大器放大后，经过陶瓷高通滤波器滤波。
[0024]优选的是，将滤波后的第二信号、第三信号整合。
[0025]本发明提供的信号接收单元，陶瓷高通滤波器和陶瓷低通滤波器可以降低相邻信道的干扰，可有效去除不需要的频带，从而降低频带之间的干扰，提高了信噪比，使得信号画面更为清楚。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1示出本发明中卫星信号分配系统的组成结构。
[0027]图2是本发明一种实施方式中信号接收单元的结构示意图。
[0028]图3是实现本发明信号接收单元的流程图。
【具体实施方式】
[0029]为了使本发明解决的技术问题、采用的技术方案、取得的技术效果易于理解，下面结合具体的附图，对本发明的【具体实施方式】做进一步说明。
[0030]图1示出了本发明实施例中的卫星信号分配系统的部件。在图1中，地球轨道卫星I发送下行链路信号2，并被由天线盘3和馈电器总成4组成的天线系统接收。
[0031]在本发明的实施例中，馈电器总成4包括一个低噪声降频器馈电喇叭(高频头)，这属于本领域的公知常识。通常，高频头包括一个电路，用来放大，以及下变频转换下行链路信号2为中频，其和馈电喇叭一起从天线盘3接收下行链路信号。在本发明的实施例中，下行链路信号2为11.7GHz至12.7GHz的Ku波段信号。
[0032]在本发明的实施例中，系统进一步还包括一个接收器6，它通常是通过同轴电缆与馈器总成4耦合在一起进行通信。接收器6接收来自馈电器总成4的中频信号，选择随后在电视5上显示的特定电视频道。
[0033]图2是根据本发明实施例中信号接收电路15的示意图。根据本发明的实施例，信号接收电路15为图1所示馈电器总成4中的一部分。值得注意的是，为了简单起见，一些出现在图2中的组件将不再详细描述。在图2中，信号接收电路15包括用于接收下行链路信号2的第一信号通路14和第二信号通路23。在本发明的实施例中，第一信号通路14包括用于接收第一极性信号的第一极性信号输入端7。第一极性信号可为一个垂直极化的信号。在本发明的一实施例中，第一极性信号为右旋极化信号。在另一实施例中，第一极性信号为左旋极化信号。
[0034]在本发明中，第一信号通路14还包括放大级8，在信号混合至所需频率之前，将信号预先放大。在一个实施例中，放大级8包括一个作为低噪声放大器(LNA)的高电子迁移率晶体管(HEMT)。在一个实施例中，放大级8由砷化镓工艺制成。在一个实施例中，放大级8为一个3级放大器。在本发明的另一实施例中，放大级8为两级或单级放大器。在一个实施例中，第一信号通路14还包括一个带通滤波器9以除去不需要的频率分量。在一个实施例中，带通滤波器9为一个微带带通滤波器。
[0035]在一个实施例中，第一信号通路14还包括一个耦合有10.75GHZ本地振荡器10的混频器11。在一个实施例中，混频器11包括一个二极管，如肖特基二极管。在另一个实施例中，混频器11包括一个场效应晶体管(FET)。在另一个实施例中，混频器11包括单片微波集成电路(MMIC)。值得注意的是，在本发明的实施例并不局限于上述具体描述的混频器电路。
[0036]在一个实施例中，第一信号通路14进一步包括中频放大器12。在一个实施例中，中频放大器12为一个两级放大器。在一个实施例中，每级放大器由各自的饱和负载功率区分。
[0037]在一个实施例中，第一信号通路14还包括与中频放大器12耦合的陶瓷低通滤波器13。陶瓷低通滤波器13使期望的信号通过而除去不需要的频率信号。
[0038]在一个实施例中，陶瓷低通滤波器13具有至少30分贝的带阻。在本发明的实施方式中，陶瓷低通滤波器13与信号合成装置24耦合在一起。
[0039]第二信号通路23包括用于接收第二极性信号的第二极性信号输入端16。
[0040]在本发明中，第二信号通路23包括放大级17，在信号混合到所需频率之前，将信号预先预放大。
[0041]在一个实施例中，放大级17包括一个作为低噪声放大器(LNA)的高电子迁移率晶体管(HHMT)。
[0042]在一个实施例中，放大级17由砷化镓工艺制成。放大器级17为一个3级放大器；在本发明的其它实施例中，放大级17为两级或单级放大器。
[0043]第二信号通路23还包括一个带通滤波器18以除去不需要的频率分量。在一个具体的实施例中，带通滤波器18为一个微带带通滤波器。
[0044]第一信号通路23还包括一个耦合有10.1千兆赫本地振荡器19的混频器20。混频器20可以是一个二极管，如肖特基二极管的例子。在另一个实施例中，混频器20是一个场效应晶体管(FET)。在另一个实施例中，混频器20为一个单片微波集成电路(MMIC)。值得注意的是，在本发明的实施例并不局限于上述具体描述的混频器电路。
[0045]第二信号通路23还包括一个中频放大器21。在一个实施例中，中频放大器21包括一个两级放大器。在一个实施例中，每级放大器以各自的饱和负载功率区分。
[0046]第二信号通路23还包括与中频放大器21耦合的陶瓷高通滤波器22。陶瓷高通滤波器22是为了让需要的信号通过并除去不需要的频率信号。在本发明的实施例中，陶瓷高通滤波器22具有至少30分贝的带阻。在本发明的实施方式中，陶瓷高通滤波器22与信号合成装置24耦合在一起。
[0047]在操作中，下行信号2包括第一极性(例如，垂直极性)的10个通道中的第一极性和第二极性(如水平极性)的10个通道。在另一个实施例中，所述第一极性为顺时针或逆时针极性，第二极性为逆时针或顺时针极性。[0048]混频器11将下行链路信号2中的垂直极化信号与来自本地振荡器10的10.75千兆赫的信号混合，以产生一个具有950兆赫(MHz)至1450兆赫的中频信号。相同的，混频器20将下行链路信号2中的水平极化信号与来自本地振荡器19的10.1千兆赫的信号混合，以产生一个具有1600兆赫至2100兆赫的中频信号。
[0049]在本发明的实施例中，从中频放大器12输出的中频信号被输入到陶瓷低通滤波器13中。同样，从中频放大器21输出的中频信号被输入到陶瓷高通滤波器22中。与传统的高频头相比，本发明中使用的陶瓷过滤器(例如，陶瓷的低通滤波器13和陶瓷的高通滤波器22)具有优异的效果。陶瓷高通滤波器22和陶瓷低通滤波器13可以降低相邻信道的干扰。更具体地，与传统设计相比，本发明的实施例至少提高了 30分贝的带外抑制。而且本发明的设计可有效去除不需要的频带。从而降低频带之间的干扰，提高了信噪比，使得电视5显示更为清楚。
[0050]在本发明的实施例中，应用两个不同的本地振荡器(10、19)，将各自的极性信号转化为950至2100兆赫的中频信号。信号合成装置24接收来来自第一信号通路14中950-1450MHZ的中频信号以及来自第二信号通路23中的1600至2100中频信号。
[0051 ] 图3是实现本发明信号接收单元的流程图100。步骤101中，第一信号通路中，利用陶瓷低通滤波器处理输入至低噪声降频器馈电喇叭中的第一极性信号。参考图2的描述，第一极性信号(例如，一个垂直的极性，以顺时针的极性，或逆时针极性)被第一信号通路14中的馈电器总成4处理。在本发明的实施例中，第一信号通路14包括陶瓷低通滤波器13。
[0052]步骤102:第二信号通路中，利用陶瓷高通滤波器处理输入至低噪声降频器馈电喇叭中的第二极性信号。参考图2的描述，第二极性信号(例如，一个水平的极性，顺时针或逆时针方向的极性)被第二信号通路23中的馈电器总成4处理。在本发明的实施例中，第二信号通路23包括陶瓷高通滤波器22。
[0053]如上所讨论的，本发明的实施例相对于传统的设计来说，具有较大的带外抑制和衰减，频带之间的干扰少，提高了信噪比，可以获得更清晰的图像。
[0054]本发明已通过优选的实施方式进行了详尽的说明。然而，通过对前文的研读，对各实施方式的变化和增加也是本领域的一般技术人员所显而易见的。 申请人:的意图是所有这些变化和增加都落在了本发明权利要求所保护的范围中。
[0055]相似的编号通篇指代相似的元件。为清晰起见，在附图中可能有将某些线、层、元件、部件或特征放大的情况。
[0056]本文中使用的术语仅为对具体的实施例加以说明，其并非意在对本发明进行限制。除非另有定义，本文中使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)均与本发明所属领域的一般技术人员的理解相同。
【权利要求】
1.一种信号接收单元，其特征在于包括: 第一信号通路，包括: 低噪模块馈电器的第一极性信号输入端，用于接收第一极性信号的输入，所述第一极性信号的频率范围在11.7GHZ至12.2GHZ之间； 配置用于预放大的第一放大级，用于放大第一极性信号； 与第一放大级耦合的10.75GHZ本地振荡器，用于接收放大后的第一极性信号，并将其转换成950至1450MHz的第二信号； 与10.75GHZ本地振荡器耦合的第一中频放大器，用于接收第二信号，以及与第一中频放大器耦合的陶瓷低通滤波器； 第二信号通路，包括: 低噪模块馈电器的第一极性信号输入端，用于接收第二极性信号的输入，所述第二极性信号的频率范围在11.7GHZ至12.2GHZ之间； 配置用于预放大的第二放大级，用于放大第二极性信号； 与第二放大级耦合的10.10GHZ本地振荡器，用于接收放大后的第二极性信号，并将其转换成1600至2100 MHz的第三信号； 与10.10GHZ本地振荡器耦合的第二中频放大器，用于接收第三信号，以及与第二中频放大器耦合的陶瓷高通滤波器。
2.根据权利要求1所述的信号接收单元，其特征在于，还包括: 信号合成装置，连通经过陶瓷低通滤波器的第二信号，以及经过陶瓷高通滤波器的第二 ?目号。
3.根据权利要求1所述的信号接收单元，其特征在于:所述第一放大级为多级放大器。
4.根据权利要求1所述的信号接收单元，其特征在于:所述第二放大级为多级放大器。
5.一种实现如权利要求1所述的信号接收单元的方法，其特征在于包括如下步骤: 在第一通路中，第一极性信号经过放大后与10.75GHZ本地振荡器稱合,转化成950至1450MHz的第二信号；第二信号经过第一中频放大器放大后，经过陶瓷低通滤波器进行滤波； 在第二通路中，第二极性信号经过放大后与10.10GHZ本地振荡器耦合，转化成1600至2100MHz的第三信号，第三信号经过第二中频放大器放大后，经过陶瓷高通滤波器滤波。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于还包括:将滤波后的第二信号、第三信号整入口 ο
【文档编号】H04B1/10GK103762995SQ201410041457
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2014年1月28日 优先权日:2014年1月28日
【发明者】吴光胜, 项俊晖 申请人:华讯方舟科技（湖北）有限公司