數(shù)字電視多頻率射頻信號(hào)源系統(tǒng)射頻電路設(shè)計(jì)

【摘 要】隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)形勢(shì)的迅猛發(fā)展，數(shù)字電視已經(jīng)走入了千家萬(wàn)戶，在為居民帶來(lái)了歡樂(lè)的同時(shí)也促進(jìn)了相關(guān)產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)起到了重要的促進(jìn)作用。數(shù)字電視的使用離不開(kāi)多頻率射頻信號(hào)源系統(tǒng)的支持，因此對(duì)數(shù)字電視多頻率射頻信號(hào)源系統(tǒng)射頻電路設(shè)計(jì)進(jìn)行研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

【關(guān)鍵詞】數(shù)字電視；多頻率射頻信號(hào)源系統(tǒng)；射頻電路；設(shè)計(jì)；現(xiàn)實(shí)意義

前言：多頻率射頻信號(hào)源系統(tǒng)是數(shù)字電視正常使用的重要保障，也是目前我國(guó)在數(shù)字電視應(yīng)用領(lǐng)域研究中的重點(diǎn)內(nèi)容。本文將著重進(jìn)行射頻電路的設(shè)計(jì)研究，希望能夠推動(dòng)相關(guān)研究工作能夠邁上一個(gè)新的臺(tái)階，推動(dòng)行業(yè)有序快速發(fā)展。

一、射頻電路的重要性分析

（一）多頻率射頻信號(hào)源系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的重要保障

目前多頻率射頻信號(hào)源系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)研究已經(jīng)日臻完善，相應(yīng)的應(yīng)用程度隨著經(jīng)濟(jì)形勢(shì)的迅猛發(fā)展而得到了明顯的提升。

（二）相關(guān)學(xué)科發(fā)展的重要基石

由于我國(guó)在相關(guān)研究起步較晚，與發(fā)達(dá)國(guó)家之間存在著明顯的差距，導(dǎo)致電頻電路的設(shè)計(jì)僅能滿足于我國(guó)范圍內(nèi)居民使用需求，無(wú)法創(chuàng)造更為豐厚的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，因此射頻電路的應(yīng)用研究成為了促進(jìn)相關(guān)學(xué)科發(fā)展的重要基石，也是其發(fā)展的結(jié)晶，對(duì)我國(guó)此方面研究工作具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

二、射頻電路設(shè)計(jì)

從恒溫晶振發(fā)出的信號(hào)在到達(dá)了頻率合成器后，相應(yīng)的控制單元進(jìn)行信號(hào)的控制與分析處理，進(jìn)而達(dá)到控制頻率產(chǎn)生的目的。頻率合成器是射頻電路的初始應(yīng)用設(shè)備，也是整個(gè)電路正常運(yùn)轉(zhuǎn)、信號(hào)頻率生成的重要階段。

由于產(chǎn)生的頻率傳輸過(guò)程中分散性較大，如果想要頻率正常傳輸就需要使用濾波器進(jìn)行有效的過(guò)濾篩選，從而將頻率恢復(fù)到一個(gè)相應(yīng)的固定值，達(dá)到更有效傳輸?shù)哪康??？煽厮p器能夠?qū)⑦^(guò)高的頻率有效降低，從而配合其他元器件進(jìn)行傳輸工作，由于濾波器與可控衰減器的工作時(shí)間存在著較大的同步性，因此本項(xiàng)研究中將二者設(shè)計(jì)在了一個(gè)工作區(qū)域內(nèi)，有效的節(jié)約了設(shè)備所占空間以及成本，降低了射頻電路的總成本，提高了其使用價(jià)值。

經(jīng)過(guò)濾波器以及可控衰減器處理后的信號(hào)被送到了前級(jí)功效，經(jīng)過(guò)了實(shí)際檢測(cè)后增益值大于30db，工作狀態(tài)穩(wěn)定。整個(gè)處理系統(tǒng)的電流約為330mA，電源功率為8V。然而由于整體電路的散熱面積較小。而實(shí)際的功耗為8W，因此需要加裝散熱風(fēng)扇來(lái)輔助工作，有效的降低運(yùn)行中的溫度，防治因?yàn)檫^(guò)熱導(dǎo)致電路燒毀的現(xiàn)象發(fā)生，保證了射頻電路的運(yùn)行安全。末前級(jí)功放與末級(jí)功放是米波波段與短波波段運(yùn)行的最終階段，也是整個(gè)射頻電路的完成階段，其中米波波段的末前與末級(jí)相應(yīng)靜態(tài)電流為300mA，增益20db、700mA，17db。短波波段的靜態(tài)電流為300mA，增益17db。

此電路設(shè)計(jì)采用的最大功率為300W，預(yù)留出了相應(yīng)的調(diào)整空間，很大程度上方便了用戶根據(jù)實(shí)際需求順利開(kāi)展調(diào)整工作。

三、射頻功率控制電路

（一）可控衰減器

目前普遍使用的PIN二極管的一個(gè)獨(dú)特特征就在于可以通過(guò)改變偏置電流從而達(dá)到變更射頻下電阻的目的。在實(shí)際的可控衰減器的設(shè)計(jì)應(yīng)用中發(fā)揮了較為重要的作用，使用價(jià)值較高，因此在多個(gè)領(lǐng)域的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中得到了廣泛的應(yīng)用。

利用單一的PIN二極管可以設(shè)計(jì)出一個(gè)非常簡(jiǎn)單的可控衰減器，其具有的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方法簡(jiǎn)便等特征在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)揮了重要的作用。然而由于單一的PIN二極管可控衰減器無(wú)法與良好的阻抗相匹配，導(dǎo)致與之相連的濾波器工作出現(xiàn)異常，因?yàn)槎O管的阻抗會(huì)明顯隨著偏大而出現(xiàn)改變，不良的阻抗匹配又會(huì)進(jìn)一步影響濾波器的處理，從而導(dǎo)致整個(gè)射頻電路由于濾波器與可控衰變器部分出現(xiàn)的問(wèn)題造成整體電路運(yùn)轉(zhuǎn)異常甚至是停止工作的現(xiàn)象發(fā)生。因此經(jīng)常采取使用多個(gè)PIN二極管形成兩條路徑來(lái)達(dá)到不變的抗阻特性目的。其詳細(xì)的結(jié)構(gòu)如圖1所示。

當(dāng)V10處二極管的流經(jīng)電流較小時(shí)，V10二極管處于反偏轉(zhuǎn)狀態(tài)，導(dǎo)致相應(yīng)部分的電阻值較高，從而造成V8、C7形成的射頻通路電阻阻抗較低，整個(gè)射頻可控衰減器的衰減量較大。當(dāng)V10處電流較高時(shí)，則處于正向偏置，從而降低V8、V9處直流偏置較低，提高了電阻阻抗，由于阻抗的提高有效的降低了整個(gè)衰變控制其的衰變量。

（二）內(nèi)外脈沖控制

通過(guò)可控射頻衰變器設(shè)置在射頻電路的主通路與射頻地之間，使用經(jīng)過(guò)處理的可控脈沖作為控制電壓的主要手段，對(duì)射頻電路進(jìn)行有效的控制，以達(dá)到開(kāi)啟以及關(guān)閉射頻通路的目的。但是實(shí)際應(yīng)用中需要注意插入消耗的影響，一旦其超過(guò)了奈奎斯特上限，就將會(huì)造成米波波段的輸出功率余量降低，總而影響米波波段的信號(hào)傳輸效率[3]。

總結(jié)：綜上所述，多頻率射頻信號(hào)源系統(tǒng)射頻電路的設(shè)計(jì)涉及到了眾多領(lǐng)域的知識(shí)，對(duì)相關(guān)的研究工作具有重要的推動(dòng)作用，目前對(duì)射頻電路的研究還比較少，希望通過(guò)本次研究能夠豐富研究?jī)?nèi)容，提供射頻電路設(shè)計(jì)的新思路，從而推動(dòng)射頻電路的設(shè)計(jì)更加科學(xué)合理。相信隨著時(shí)間以及科技的不斷發(fā)展，射頻電路的研究工作將會(huì)邁上一個(gè)新的發(fā)展階段，從而縮短我國(guó)與世界先進(jìn)水平之間的差距，為相關(guān)行業(yè)的發(fā)展提供有力的保障。

參考文獻(xiàn)：

[1]魏峰.遠(yuǎn)距離射頻識(shí)別系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研究[D].西安電子科技大學(xué)，2009.

[2]王濤，張東升.數(shù)字電視多頻率射頻信號(hào)源系統(tǒng)監(jiān)控電路設(shè)計(jì)[J].廣播電視信息，2014，12（04）：81-84.

[3]李彩華.衛(wèi)星信號(hào)模擬源射頻電路的研究與實(shí)現(xiàn)[D].國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)，2006.