(73) Uprawniony z patentu: Centralny Ośrodek Badawczo-Rozwojowy Elektronicznego Sprzętu Powszechnego Użytku, Warszawa, PL

Transkrypt

1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1 Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (21) Numer zgłoszenia: (22) Data zgłoszenia: (51) IntCl5 : H04B 1/26 H03D 7/16 Konwerter wielkoczęstotliwościowy (54) dla odbiornika bezpośredniego przekazu satelitarnego (43) Zgłoszenie ogłoszono: BUR 08/90 (73) Uprawniony z patentu: Centralny Ośrodek Badawczo-Rozwojowy Elektronicznego Sprzętu Powszechnego Użytku, Warszawa, PL (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: WUP 01/93 (72) Twórcy wynalazku: Lech Bury, Warszawa, PL Bogdan Łukaszewicz, Warszawa, PL Janusz Bator, Warszawa, PL Wacław Olędzki, Błonie, PL Marek Maksymczuk, Warszawa, PL PL B1 (57) 1. Konwerter wielkoczęstotliwościowy dla odbiornika bezpośredniego przekazu satelitarnego, zawierający układ wstępny z eliminatorem sygnałów drugiej częstotliwości pośredniej, otrzymanej na wyjściu konwertera i doprowadzający napięcie stałe do zewnętrznych przetworników antenowych, połączony z wejściem wzmacniacza w.cz., do którego wyjścia dołączony jest mieszacz połączony z przestrajaną heterodyną oraz na wyjściu mieszacza włączony filtr stały dostrojony do wyjściowej stałej drugiej częstotliwości pośredniej, znamienny tym, że na wejściu wzmacniacza w.cz. (3) jest włączony pierwszy szerokopasmowy filtr stały (2) oraz wzmacniacz ten jest obciążony na wyjściu drugim szerokopasmowym filtrem stałym (4). Fig.1

2 KONWERTER WIELKOCZĘSTOTLIWOŚCIOWY DLA ODBIORNIKA BEZPOŚREDNIEGO PRZEKAZU SATELITARNEGO Z a s t r z e ż e n i a p a t e n t o w e 1. Konwerter wielkoczęstotliwościowy d la odbiornika bezpośredniego przekazu s a t e lita r nego, zawierający układ wstępny z eliminatorem sygnałów drugiej częstotliw ości pośred n iej, otrzymanej na wyjściu konwertera, i doprowadzający napięcie stałe do zewnętrznych przetworników antenowych, połączony z wejściem wzmacniacza w.c z., do którego w yjścia dołączony je s t mieszacz połączony z przestrajaną heterodyną, oraz na wyjściu mieszacza włączony f i l t r stały dostrojony do wyjściowej stałej drugiej częstotliw ości pośredniej, z n a m i e n n y t y m, że na w ejściu wzmacniacza w.c z. / 3 / jest włączony pierwszy szerokopasmowy f i l t r stały / 2 /, oraz wzmacniacz ten jest obciążony na w yjściu drugim szerokopasmowym filtrem stałym / 4 /. 2. Konwerter według zastrz. 1, z n a m i e n n y t y m, te szerokopasmowe f ilt r y s t a łe, pierwszy / 2 / i drugi / 4 /, posiadają strukturę zawierającą na w ejściu dwie g ałęzie równoległe, połączone drugostronnie do masy, z których Jedna stanowi pierwszą indukcyjność /L 1 /, natomiast druga stanowi szeregowy obwód złożony z drugiej indukcyjności / L 2 / i pierwszej pojemności / C l /, przy czym wejście to j est takie połączone z szeregowym elementem stanowiącym trzecią indukcyjność / L 3 /, którego druga końcówka Jest połączona z gałęzią równoległą, drugostronnie dołączoną do masy, stanowiącą drugą pojemność / C 2 /, oraz elementem szeregowym, stanowiącym czwartą indukcyjność / L 4 /, którego druga końcówka stanowi wyjście f i l t r u połączone z dwiema gałęziami równoległymi, połączonymi drugostronnie z masą, z których jedna zawiera piątą indukcyjność / L 5 /, a druga stanowi szeregowy obwód złożony z szóstej indukcyjności / L 6 / i trzeciej pojemności / C 3 /. * * * Przedmiotom wynalazku jest konwerter wielkoczęstotliwościowy dla odbiornika bezpośredniego przekazu satelitarnego służący do przetwarzania sygnałów, z zakresu pierwszej pośredniej częstotliw ości przy odbiorze satelitarnym, otrzymywanych z przetworników antenowych, na sygnały drugiej częstotliwości pośredniej dla urządzeń odbiorczych telew izyjnych lub radiowych. Znane konwertery do przetwarzania sygnałów z zakresu częstotliw ości MHz, stanowiących sygnały pierwszej pośredniej częstotliw ości, otrzymywane z przetworników antenowych po przetworzeniu odbieranych sygnałów satelitarnych o częstotliwości 12 GHz, przy stałej częstotliw ości heterodyny antenowej, na sygnały o stałej częstotliwości zwanej drugą pośrednią, zawierają wstępny układ umożliwiający doprowadzenie napięcia stałego do kabla łączącego konwerter z urządzeniami zewnętrznymi, stanowiącymi przetworniki antenowe. Układ wstępny za wiera elim inator sygnałów drugiej częstotliw ości pośredniej, otrzymanej na wyjściu konwertera, i je s t połączony ze wzmacniaczem w.c z. zbudowanym na tranzystorze bipolarnym lub FET. Obciążenie wzmacniacza w.c z. stanowi f i l t r przestrajany współbieżnie z heterodyną. Napięcie do przestrajania heterodyny może być wykorzystane do przełączania zakresów f i l t r u. Wyjście fil t r a je s t doprowadzone do mieszacza połączonego z przestrajaną heterodyną. Obciążenie mieszacza etanowi stały f il t r dostrojony do drugiej częstotliwości pośredniej s t a ł e j. Konwertery są zmontowane dwustronnie na płytkach z laminatu i zamknięte w metalowych obudowach ekranujących. Do montażu stosowana jest technologia montażu powierzchniowego bądź mieszana.

3 Stosowanie przestrajanego f il t r u uniemożliwia zastosowanie bardziej zintegrowanych technolo g ii o mniejszej liczbie elementów i lepszej powtarzalności wykonania nip wymagających dostrajania po montażu. Konieczność stosowania metalowej obudowy ekranującej dla konwertera ogranicza możliwość m iniaturyzacji i integracji całego odbiornika. Istota wynalazku polega na zastosowaniu pierwszego szerokopasmowego f ilt r u stałego na wejściu wzmacniacza w.c z. i drugiego szerokopasmowego f ilt r u stałego na w yjściu wzmacniacza w.c z. Szerokopasmowe filt r y stałe pierwszy i drugi posiadają strukturę zawierającą na w ejściu dwie gałęzie równoległe połączone drugostronnie do masy, z których j edna stanowi pierwszą indukcyjność, natomiast druga stanowi szeregowy obwód złożony z drugiej indukcyjności i pierwszej pojemności. Następnie w ejście jest połączone z szeregowym elementem stanowiącym trzecią indukcyjność, której druga końcówka j est połączona z g ałęzią równoległą stanowiącą drugą pojemność połączoną drugostronnie z masą oraz elementem szeregowym stanowiącym czwartą indukcyjność. Druga końcówka czwartej indukcyjności stanowiącej element szeregowy połączona jest z wyjściem f i l t r u, g dzie dołączone są również dwie gałęzie równoległe połączone drugostronnie z masą. Jedna z tych gałęzi stanowi piątą indukcyjność, a druga stanowi szeregowy obwód złożony z szóstej indukcyjności i trzeciej pojemności. Konwerter według wynalazku d zię k i zastosowaniu nie przestrajanych filtrów stałych pozwala na stosowanie w szerokim zakresie technologii grubowarstwowej, co znacznie redukuje lic zbę elementów montowanych i pozwala uniknąć strojenia. Dzięki możliwości montażu wszystkich zespołów konwertera na płycie ceramicznej o wysokiej stałej d ie lektry c zn e j, unika się konieczności stosowania metalowej obudowy ekranującej modułu, i w konsekwencji pozwala to na znaczną miniaturyzację odbiornika z zastosowaniem tego modułu. Stosowanie technologii grubowarstwowej stanowi ułatwienie i potanienie wykonania konwertera. Przedmiot wynalazku, w przykładzie wykonania, jest przedstawiony na rysunku na którym f i g. 1 przedstawia schemat blokowy konwertera według wynalazku, f i g. 2 - charakterystyką przenoszenia szerokopasmowego f il t r u stałego, f ig. 3 - schemat ideowy szerokopasmowego filt r u stałego, natomiast f i g. 4 - układ montażowy tego filt r u wykonany techniką grubowarstwową. Konwerter zawiera układ wstępny 1 doprowadzający napięcia stałe do zewnętrznych przetworników antenowych, w którym zawarty jest eliminator sygnałów drugiej częstotliwości pośredniej 4 7 9,5 MHz wyjściowej konwertera. Układ wstępny 1 łączy w ejście We konwertera z pierwszym szerokopasmowym filtrem stałym 2, o paśmie przenoszenia dla pierwszej pośredniej częstotliwości urządzeń odbiorczych bezpośredniego przekazu satelitarnego 950 MHz do 1750 MHz. Wyjście tego filt r u jest połączone z wejściem wzmacniacza w. cz. 3, którego wyjście Jest obciążone drugim szerokopasmowym filtrem stałym 4. W przykładowym wykonaniu oba f il t r y, pierwszy 2 i drugi 4, są jednakowe. Wyjście drugiego szerokopasmowego f il t r u stałego 4 jest doprowadzone do m ieszacza 5, gdzie również jest doprowadzony sygnał z przes t r a ja nej heterodyny 6. Wyjście mieszacza 5 jest połączone z wejściem pierwszego f ilt r u drugiej częstotliwości pośredniej 7. Wyjście tego filtru jest połączone z wejściem wzmacniacza drugiej częstotliwości pośredniej 8, obciążonego drugim filtrem stałym drugiej częstotliwości pośredniej 9, którego wyjście stanowi wyjście konwertera Wy. Szerokopasmowe filtry stałe, pierwszy 2 i drugi 4, posiadają charakterystykę przedstawioną na f i g. 2, z górnym zboczem o zwiększonej stromości, dla dostatecznego tłumienia sygnałów o częstotliwościach lustrzanych, ponieważ częstotliwość heterodyny jest większa od częstotliwości odbieranego sygnału. Dla częstotliwości heterodyny niższej niż częstotliwość sygnału odbieranego kształtowane jest dolne zbocze. Szerokopasmowe filt ry stałe, pierwszy 2 i drugi 4, których schemat ideowy przedstawiono na f i g. 3, posiadają na w ejściu Wef dwie gałęzie równoległe połączone drugostronnie do masy. Jedna z tych gałęzi stanowi pierwszą indukcyjność L1, natomiast druga stanowi szeregowy obwód złożony z drugiej indukcyjności L2 i pierwszej pojemności Cl względem masy. Wejście f il t r u Wef jest także jedno

4 cześnie połączone z szeregowym elementem stanowiącym trzecią indukcyjność L3, którego druga końcówka jest połączona z gałęzią równoległą, drugostronnie dołączoną do masy, stanowiącą czwartą indukcyjnoś L4. Druga końcówka elementu szeregowego, stanowiącego czwartą indukcyj- ność L4, jest połączona z wyjściem filtra Wyf. Na wyjściu filtru znajdują się dwie gałęzie równoległe połączone drugostronnie do masy. Jedną z tych gałęzi stanowi pi ąta indukcyjność L5, a drugą szeregowy obwód złożony z szóstej lndukcyjności L6 i trzeciej pojemności C3. Struktura szerokopasmowych filtrów stałych 2, 4 nadaje się do realizacji techniką obwodów grubowarstwowych. Realizację tą techniką przedstawiono na f i g. 4. Elementy indukcyjne L1 - L6 oraz elementy pojemnościowe C1 - C3 i ich połączenia zostały naniesione na podłoże ceramiczne PC. Podobnie realizowane są elementy wszystkich zespołów 1-9 konwertera tworząc, wraz z montowanymi elementami o stałych skupionych na wspólnej płycie ceramicznej z materiału o wysokiej s tałej dielektrycznej, moduł konwertera mało wrażliwy na wpływ obcych pól elektromagnetycznych, a więc nie wymagający metalowej obudowy ekranującej. Moduł ten może być zrealizowany na płytce o wymiarach 30 z 50 mm przyczyniając się do znacznej miniaturyzacj i odbiornika bezpośredniego przekazu satelitarnego. Do wejścia We doprowadzony j est kablem sygnał z przetworników antenowych o częstotliwości pierwszej pośredniej odbioru bezpośredniego przekazu satelitarnego MHz, otrzymywany z przetworzonego sygnału w paśmie 12 GHz, odbieranego przez antenę dostosowaną do bezpośredniego odbioru satelitarnego. Tym samym kablem są zasilane zewnętrzne przetworniki antenowe ze źródła U -, poprzez układ wstępny 1, dołączony do wej ś cia konwertera, który zawiera eliminator wyjściowej drugiej częstotliwości pośredniej 479,5 MHz. Eliminator zapobiega przedostaniu się sygnałów zakłócających o tej częstotliwości do odbiornika. Doprowadzony sygnał poprzez układ wstępny 1 i pierwszy szerokopasmowy f il t r stały 2 Jest doprowadzony do wejścia wzmacniacza w.c z. 3. Z wyjścia wzmacniacza w.c z. 3 sygnał jest doprowadzany, poprzez drugi szerokopasmowy f i l t r stały 4, do mieszacza 5 gdzie również jest doprowadzony sygnał z heterodyny 6. Dzięki zwiększeniu stromości górnych zboczy charakterystyk obu filtrów 2 i 4 j est zapewnione dostateczne tłumienie sygnałów o częstotliwościach lustrzanych. Z mieszacza sygnał, poprzez pierwszy filt r stały 7 drugiej częstotliwości pośredn i e j, j est doprowadzony do wzmacniacza drugiej częstotliwości pośredniej 8 skąd, po wzmocnieniu, jest doprowadzony na wyjście Wy konwertera, poprzez drugi f ilt r stały 9 drugiej częstotliwości pośredniej.

5 Fig. 4 Fig. 3

6

7 Fig. 2 Fig. 1 Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena zł