LNB

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Nel punto di fuoco della parabola viene collocato l'LNB (Low Noise Block downconverter) ovvero convertitore a basso rumore e chiamato normalmente convertitore. L'LNB è il primo componente attivo che il segnale Tv sat incontra, nel suo viaggio verso il nostro televisore. Il suo compito è quello di amplificare il segnale satellitare e traslare entrambe le bande “in blocco” in una banda di frequenza inferiore, denominata gamma della 1° IF (First Intermediate Frequency) che significa: 1° frequenza intermedia. Tale operazione si chiama “conversione di frequenza”. Questa conversione è necessaria in quanto le frequenze provenienti dal satellite sono dell’ordine degli 10.7-12.75 GHz, pertanto difficilmente trasportabili con un cavo coassiale. Grazie all’LNB l’intera gamma di ricezione, viene trasferita in una gamma compresa tra 950 e 2150 MHz divenendo quindi meglio gestibile. Una volta operata questa conversione la nuova gamma di frequenze diviene facilmente trasferibile dall’antenna al ricevitore utilizzando un semplice cavo coassiale.

Indice

1 Alimentazione dell'LNB
2 Tipi di LNB
3 Principio di funzionamento del convertitore
4 Voci correlate

[modifica] Alimentazione dell'LNB

L’LNB è un componente attivo e necessita pertanto di un’opportuna alimentazione elettrica. La tensione di alimentazione di questo componente è compresa tra 13 e 18V. Negli impianti centralizzati questa tensione viene fornita dal centralino Tv satellite mentre negli impianti individuali è fornita dai ricevitori sat++ e trasferita all’LNB tramite lo stesso cavo coassiale che collega i due componenti, centralino e LNB oppure ricevitore e LNB.

Tale tecnica viene chiamata “telealimentazione”. L’LNB che oggi viene impiegato sia in impianti individuali che centralizzati viene definito come l’ LNB universale.

Tale denominazione è dovuta al fatto che al suo interno l’LNB universale include tutti i circuiti necessari sia alla conversione di frequenza, sia alla selezione di banda e polarizzazione.

Inizialmente venivano costruiti LNB monobanda, cioè con un solo circuito di selezione della banda e della polarizzazione.

[modifica] Tipi di LNB

Oggi esistono diversi tipi di LNB universale in funzione dell’impiego:

universali normali:

sono adatti ad impianti di ricezione individuali.

universali dual out:

sono concepiti per impiego professionale negli impianti collettivi.

universali twin out:

sono utilizzati per collegare due ricevitori satelliti ad una stessa antenna parabolica.

universali a quattro uscite:

sono invece impiegati in tutti i tipi di impianti collettivi.

Questi ultimi LNB, concepiti appositamente per gli impianti collettivi, dispongono di quattro uscite in quanto rendono disponibili per la distribuzione tutti i segnali captati dall’antenna parabolica, raggruppandoli per polarizzazione e per gamma di frequenze. Si possono individuare quattro gruppi di segnali o di canali: verticali, orizzontali, in banda bassa, in banda alta. Le quattro uscite dell’LNB sono quindi relative a: canali verticali della banda bassa, canali orizzontali della banda bassa, canali verticali della banda alta, canali orizzontali della banda alta.

Le caratteristiche significative di un LNB sono: la cifra di rumore dichiarata dal costruttore, la frequenza degli oscillatori locali e il guadagno.

In commercio si possono trovare LNB con cifra di rumore compresa tra 0,2 ed 1dB, il valore minore corrisponde ad una qualità migliore. In pratica questo parametro indica quanto rumore apporti ai segnali in transito il processo di amplificazione che il convertitore applica su di esso.

Gli oscillatori locali sono invece a 9,75 GHz per la banda bassa (compresa tra 10,7 e 11,7 GHz) e 10,6 GHz per la banda alta (compresa tra 11,7 e 12,75 GHz).

Essi servono per ridurre drasticamente la frequenza dei segnali. Come abbiamo visto in precedenza, in seguito a questa riduzione i segnali potranno essere trasferiti dove necessario, utilizzando uno specifico cavo coassiale.

La terza caratteristica è il guadagno che solitamente è compreso tra 40 e 60 dB. Relativamente al guadagno non si deve pensare che quando questo è maggiore, l’LNB sia migliore.

Questo parametro del convertitore è un fattore che deve essere considerato di volta in volta nel contesto progettuale di ogni singolo impianto collettivo.

[modifica] Principio di funzionamento del convertitore

L’energia a microonde giunta all’imboccatura dell’LNB viene trasferita all’ingresso del successivo amplificatore dopo essere stata estratta per mezzo di una sonda disposta parallelamente al campo elettrico e nella posizione in cui questo presenta la massima ampiezza. L’amplificatore è formato da 2-3 stadi in cascata equipaggiati con transistor HEMT (High Electron Mobility Transistor), caratterizzati da un livello bassissimo di rumore. In particolare il primo, che contribuisce in misura maggiore al livello complessivo di rumore, viene scelto con una cifra minima di rumore in modo da limitare, con il suo guadagno, il contributo degli stadi successivi. Si ottiene così un guadagno di 20-25dB che porta il segnale SHF ad un livello sufficiente per la successiva operazione di conversione.

Prima però il segnale attraversa un filtro preselettore passa-banda che provvede ad attenuare considerevolmente (oltre i 60dB) la banda immagine ed il residuo di OL (più di 35dB). Segue lo stadio mixer, che può essere passivo, ad uno od a due [[diodo|diodi++ (di tipo Schottky), o attivo con un transistor FET GaAs, che così contribuisce ad aumentare il guadagno complessivo dell’LNB.

L’ oscillatore locale impiega ancora un transistor FET GaAs con frequenza di lavoro opportuna associato ad un risuonatore dielettrico cilindrico che assicura una stabilità di frequenza di ±3MHz entro un ampio campo di temperatura. All’uscita del mescolatore sono presenti, oltre ai segnali utili che cadono nella banda della 1°IF, tutti i prodotti dovuti all’inevitabile non linearità dello stadio. È pertanto richiesta la presenza di un filtro passa-basso che provvede a separare il più possibile i segnali utili dai disturbi.

Segue quindi l’amplificatore a 3 o 4 stadi equipaggiato con transistor bipolari ad alta frequenza di taglio o con integrati monolitici MMIC (Monolitic Microwave Integrted Circuit) che assicura un guadagno adeguato e costante nella banda occupata nella 1°IF. Dopo una rete di adattamento si giunge così all’uscita che, tramite un connettore F femmina, permette il collegamento in cavo coassiale verso l’unità interna.

Nell’LNB trova posto anche un circuito di alimentazione che provvede a fornire le tensioni continue stabilizzate in richiesta dai vari stati, partendo da quella di telealimentazione che può variare tra 12 e 18V. In particolare nei dispositivi dual-pol e dual-band, dove la commutazione viene comandata dal salto di tensione, è presente, oltre allo stabilizzatore, un integrato comparatore che “sente” il livello della tensione di telealimentazione e predispone le necessarie commutazioni per la selezione di una delle due polarizzazioni o bande.