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一种电视分集天线系统的设计和实现

时间:2015-01-11  来源:扁平线圈电感厂家  点击:

信号的组合方式,如图1所示。

信号的组合方式

  合并后信号r(t)可用下式表示

合并后信号

其中,rk(t)记为第k(k=1,2,…,M)条路径上所收到的电感器在电路中的作用信号副本,ak表示其加权系数,r(t)表示最后得到组合信号。为了便于分析和比较分集技术对系数传输性能的影响,需要对系数ak归一化,即满足

对系数ak归一化

若加权系数中只有一个不为零,其他皆为零,且口ak1=1,ak2=0(k1≠k2;k1,k2=1,2,…,M)。这种组合方法为最佳选择合并方式 (OSC,Optimal SelectiON Combining);若不论信号优劣,把所有收到的信号全都叠加起来,即a1=a2……=ak,就得到等增益合并方式(EGC)。若在最短时间内自动调节加权系数ak使得组合信号r(t)的信噪比最高,就得到最大信噪比合并方式(MRC)。

假设每个分支的包络ri的衰弱服从瑞利分布,其平均功率为σ2。定义参数:ωi为每个分支路的瞬时信号功率/平均噪声功率;T为每个分支的平均信号功率/平均噪声功率。显然,根据参数ωi和T的定义,可以定量分析共模电感器每种分集方式的效果。

4 影响分集增益的基本因素

(1)相关性要求。

分集是否起作用主要取决于各个信号副本之间的相关程度。各个副本之间的相关性越小,分集作用越明显。实一体电感器际上,分集支路中的信号副本之间不可能呈现为完全不相关。工程上只要两个信号包络的互相关系数≤0.7,对于空间分集,一般要求各个天线的分隔距离大于相干距离;

(2)信号强度要求。

类似于相关性对系统性能的影响,仍以两分支分集系统为例来说明,且假设两分支之间互不相关。由于两分支间完全不相关,所以它们的平均幅度必定不总是相等。基于此,引入表征绕行电感两分支平均幅度之间关系的参数

表征两分支平均幅度之间关系的参数

其中,△=1表示两分支信号平均幅度相等,而△=0则表示其中一个分支完全消失。

当△较小时,较弱支路几乎全是噪声干扰,但EGC还是将它们与强信号以相同的比例叠加在合并信号中,而OSC方式则只选择了较强支路为输出,所以EGC的性能反倒差一些。因此,实际应用中,选择分集方式时还应估算分支信号的平均幅度。

5 天线放大器

用于天线与馈线间的超高频、宽带、低噪声放大器。用于增强因接收距离太远而造成的较弱信号、补偿天线与电视机间传输距离的损耗以及共用天线系统中保证分配器获得必需的输入功率,以提一体成型电感高接收质量。

为了使每副天线增益达到最佳,通常将VFH和UFH分开接收。天线放大器对接收信号的处理方式有:放大后再混合与混合后再放大两种电路。从字面上看好像似乎没有什么区别,而仅对这几个字的位置加以调换,实际上这两种电路的天线放大器使用效果截然不同。在电视信号较强的地方,放大后再混合的天线放大器明显优于混合后再放大的天线放大器。理由是混合后再放大的天线放大器,其放大集成电路因工作频带过宽和强弱信号差别过大,易使其进入非线性状态,而造成强信号干扰弱信号。文中给出前一种放大器的电路图,工作原理,如图2所示。

放大器的电路图

放大一混合方式的天线放大器的电路图,如图2所示。1~12频道电视信号在VHF输入端输入,由L1,C1,L2组成一个简易低通滤波器,滤除12频道以后的电视信号,送到IC1信号输入端进行约20 dB的放大,被放大的电视信号经电容C3输出,通过L3,C4,L4低通滤波器与UHF信号相混合后输送到电视信号输出端。另一路UHF输入端输入的 13~57频道电视信号,由C5,L5,C6组成简易高通滤波器,只允许UHF频段的13频道及以后频道的信号通过,再加到IC2信号输入端进行约20 dB的放大,输出后通过高通滤波器(C7,L6,C8)与VHF电视信号相混合后送TV OUT端。该电路的电源由变压器T降压、U1整流、C14滤波、IC3稳压后供给放大器LED1和R1为电源指示电路。

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