基于单变频结构的地面数字电视调谐器前端设计

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数字电视是数字信息技术发展的产物,其数字化、交互性明显。与传统模拟电视相比,它不仅有效地节省频道资源,而且大大提高了影音效果。由于它使用的宽带网可以传播即时图像和声音,所以数字电视可以开展各种综合性业务。地面数字电视作为数字电视的一个重要组成部分,其研究具有十分重要的意义。文中主要对地面数字电视系统中调谐器前端的低噪声放大器和双调谐跟踪滤波器进行了研究。首先介绍了地面数字电视系统在国内外的发展现状,对该系统中调谐器的几种结构进行了分析。经过比较各种结构的优、缺点,选用了较为简单实用的单次变频结构。低噪声放大器和双调谐跟踪滤波器是该结构前端的两个组成部分。在低噪声放大器的设计中,以基于前馈原理抵消噪声的共栅电路为核心电路。采用电流复用技术降低功耗,利用MOS管进行反向隔离,提高了输入、输出阻抗匹配。通过仿真,低噪声放大器在工作频段内(50MHz-960MHz)电压增益(S21)大于14.3dB,噪声系数(NF)低于2.87dB。该电路完全能满足调谐器对宽频带、高信噪比和有效提高信号增益的要求。在双调谐跟踪滤波器的设计中,主要解决了信号增益受损、在400MHz以上频段较难实现较高镜像抑制的问题。通过对双调谐滤波器的选频特性和镜像频率特点的分析,给出了谐振网络电感、电容,镜像抑制电容等重要参数的计算公式。为双调谐跟踪滤波器前端接入一个陷波滤波器。调节该陷波滤波器参数,可使镜像频率落在其零点处,而信号频率落在极点处。这样就使得在400MHz以上的高频段,镜像频率得到有效抑制且减小了全频段信号的衰减。通过仿真,双调谐跟踪滤波电路不仅有效地抑制了镜像频率(全频段镜像抑制达到50dB以上)及谐波干扰,还在一定程度上降低了插入损耗,提高了信号增益。
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