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摘要高频头是一种数字卫星电视信号接收装置，它能对卫星接收信号进行变频和放大。本文首先介绍了高频头的基本工作原理及其功能组成，在此基础上笔者利用ADS仿真软件重点设计了一个Ku波段的低噪声放大器。放大电路总共三级，使用的器件是NE3210S01场效应晶体管。同时，利用ADS软件中的史密斯圆图工具分别对输入、输出电路进行阻抗匹配，其中第一级电路是按最小噪声匹配的原则设计完成的。最后利用Optim组件对设计好的电路进行优化，仿真结果显示该低噪声放大器的各项指标达到了既定的要求。8118
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关键词: 高频头 低噪声放大器 ADS 史密斯圆图 阻抗匹配
毕业设计说明书（论文）外文摘要
Title The Principle Of Satellite TV Antenna LNB__________
LNB is a kind of digital satellite TV receiving equipment, which can convert and amplify the signal received from satellite. This article first introduces the basic working principle of the LNB. Then I design a Ku-band low noise amplifier depend on the ADS simulation software. The amplifier circuit is cascaded by a three stage circuit, which is designed by NE3210S01.Meanwhile, the input and output networks are matched by using the Smith Chart tool of ADS software. And according to the minimum noise matching principle, the first stage circuit is designed. At last the designed amplifier is optimized by using the Optim Components. The simulation results show that the low noise amplifier meets the required performance.
Keywords : LNB Low-noise amplifier ADS Smith Chart Impedance matching
目 次
1 引言 1
1.1 本课题研究的意义 1
1.2 高频头的工作原理及系统框图 1
1.3 本课题研究的主要内容 4
2 低噪声放大器理论综述 6
2.1 史密斯圆图 6
2.2 S参数 6
2.3 长线的阻抗匹配 7
2.4 微带线 8
3 低噪声放大器的基本性能指标 10
3.1 中心频率 10
3.2 带宽 10
3.3 噪声系数 11
3.4 增益 12
3.5 稳定性 12
3.6 端口驻波比和反射损耗 13
4 低噪声放大器设计仿真 14
4.1 指标 14
4.2 Ku波段低噪声放大器的仿真设计 14
5 优化 30
结 论 33
致 谢 34
参考文献 35
1 引言
卫星通信是当前迅猛发展的重要通信手段之一，其最大的特点是覆盖范围大、线路配置灵活、不受地理条件限制和便于机动。我国通信卫星的研制始于70年代331卫星通信工程的实施，特别是经过改革开放30年的努力，我国卫星通信事业得到了迅速的发展，新技术、新的地球站大量涌现。
1.1 本课题研究的意义
高频头是整个卫星接收链路上的关键部件，它的学名叫做高频调谐器（LNB：Low Noise Block Down Converter）,高频头的作用就是将天线反射面接收到的电磁波，转换成可被机顶盒调制的电流信号，高频头性能的优劣直接影响卫星信号的接收质量。因而，进行高频头的原理研究是从事卫星电视技术研究的必然要求。
1.2 高频头的工作原理及系统框图
高频头（LNB）其实就是一个信号中转站，它将C波段频率范围（3.4GHz---4.2GHz）、Ku波段（10.75GHz---12.75GHz）卫星传送下来的微弱信号放大后再与其中的本振作用后输出卫星所需要的950MHz --- 2150MHz的中频信号。如图1.1，高频头主要由低噪声放大器、混频器、中频放大器以及中频滤波器四个部分组成，低噪声放大器用于将振子接收到的微弱信号放大，而混频器则是将放大后的高频信号转换成中频信号。