高频头原理讲解
高频头工作原理
高频头工作原理
高频头是一种常见的电子元件，常用于无线通信、雷达、医疗设备等领域。
它的工作原理基于电磁感应和电子振荡。
首先，高频头通过接收来自外部信号源的高频电流或高频电压。
当输入信号通过高频头时，它会引起内部电路的振荡。
在振荡过程中，高频头会产生电磁场。
这个电磁场会放出高频电磁波，以传输或接收信息。
高频头内部的电子振荡电路是实现这一过程的关键部分。
它通常由一个电感和一个电容组成，这两个元件构成了一个谐振回路。
当谐振频率等于输入信号的频率时，电子振荡电路才会达到最佳状态，从而产生最大的电磁场。
高频头还可能包含其他的辅助元件，如放大器和滤波器，以提高信号的质量和增强传输能力。
总体来说，高频头的工作原理是通过电磁感应和电子振荡来产生高频电磁场，以传输和接收信息。
它在无线通信和其他应用中扮演着重要的角色。
卫星接收机高频头电路原理
卫星接收机高频头电路原理高频头内部各组成部分的电路原理分别介绍如下。
1．低噪声前置场效应管放大器低噪声前置场效应管放大器由多级坊效应管放大器组成，它的输入端加入一个低损耗隔离器以获得较小的电压驻波比，同馈源相匹配。
低噪声前置放大器的组成方框图如下图所示。
下图为典型的三级低噪声场效应管放大器电路原理图，图中场效应管3个脚G、D、S分别为栅极、漏极和源极，放大器的工作点用三极管来稳定，栅极偏压由集成电路555振荡整流输出的约-3.5 V电压供给。
各级放大器的输入／输出端采用微带电路结构组成滤波匹配网络。
2．第一混频器第一混频器的作用是把低噪声放大器送来的卫星电视信号(如3.7～4.2 GHz)与本机振荡信号混频产生第一中频信号（称为降频信号）。
第一混频器按器件分有肖特基二极管混频和场效应管混频，现以肖特基二极管平衡混频器为例，说明其原理。
下图为采用微带结构的肖特基二极管平衡混频器。
图中，前置低噪声放大器输出的信号和第一本振信号分别从双分支定向耦合器的两个隔离端1和3加入，混合后由输出端2和4分别加到二极管VD1、VD2上，然后经过低通滤波器后输出中频信号，送入前置中频放大器。
低通滤波器由图4中的高频短路块和高阻抗的电感组成，其作用是把信号、本振及镜频信号滤除掉而让中频信号通过。
3．第一本振第一本振的作用是使在C频段时产生5.17 GHz左右的振荡频率，在Ku频段时产生10.25 GHz 左右的振荡频率，与低噪声放大器输出的卫星电视信号混频产生第一中频信号。
第一本振大多采用介质稳频场效应管或介质稳频双极型晶体管振荡器。
上图为介质稳频场效应管振荡器电路原理图，它由场效应管振荡器和介质稳频腔组成。
图中，场效应管栅极和漏极之间由电容Cl引入一定的反馈，构成所需频率的非稳频振荡电路，介质谐振器放在距场效应管输出端1/2λg处，调整它与带线间的距离，可以稳定频率。
介质谐振器结构示意图如下图所示。
4．前置中频放大器(1)前置中频放大器的任务是把混频器输出的微弱中频信号放大，以便于传输。
高频头基本原理
高频头基本原理高频头：俗称调谐器，是电视高频信号公共通道的第一部分，目前电视机使用的高频头一般分为数字信号高频头（简称数字高频头）和模拟信号高频头（简称模拟高频头）。
; 数字高频头的作用是接收数字电视高频信号，并进行频道选择和高频信号放大及变频处理，有些还带中频信号放大和高频数字信号解调功能，高频数字信号经解调后，输出的数字信号为TS（Transportnbsp;Stream）流，TS 流：也叫传输流，它是以“帧”为单位的数字信号传输流，每一帧数字信号中含有同步头数据结尾等信号，对于MPEG2 数字信号，每帧信号是由长度为188 字节的二进制信号包组成，其内容含有一个或多个节目。
这里“帧”的概念与电视图像中的帧很类似，但内容不相同，一帧MPEG2 数字信号对应于一帧图像来说，只相当于一幅图像内容中的几个像素点。
; 根据接收高频数字信号的调制方式，数字高频头还分QPSK（Quadraturenbsp;Phasenbsp;Shiftnbsp;Keying 正交键控调相）调制高频头和QAM（Quadraturenbsp;Amplitudenbsp;Modulation 正交调幅）调制高频头。
QPSK 调制高频头主要用于卫星电视信号接收；QAM 调制高频头主要用于有线电视信号接收。
; 模拟高频头的作用是接收模拟电视高频信号，并进行频道选择、高频信号放大及变频处理，模拟高频头一般不带中频信号放大和高频信号解调功能，因此模拟电视还需另外再加一个中频放大器和高频信号解调器。
一般模拟高频信号的接收、放大、解调等电路都需要严格调整才能符合整机的要求，因此很难把高频信号接收、放大、解调等功能全部由高频头来完成，因此模拟高频头的主要任务主是选频道，另外一个任务就是降频，把接收到的高频信号降低到一个固定频率之上，这个固定频率信号就是中频信号，其频率一般为38MHz。
中频信号对于视频来说，还是高频信号，它还需要进一步放大，。
卫星高频头原理
卫星高频头原理卫星高频头是一种广泛应用于通信领域的设备，它的工作原理是通过接收和发送高频信号，实现卫星通信。
在这篇文章中，我们将深入探讨卫星高频头的工作原理及其应用。
一、卫星高频头的基本原理卫星高频头主要由天线、放大器、混频器、调制解调器等组成。
它的工作原理可以简单概括为：卫星高频头接收地面发射的高频信号，经过放大器放大后，经过混频器进行频率转换，然后经过调制解调器进行信号调制和解调，最后将信号发送回地面。
具体来说，卫星高频头的工作原理包括以下几个步骤：1. 接收信号：卫星高频头的天线接收地面发射的高频信号。
天线的设计和制造对于接收效果有着至关重要的影响。
2. 信号放大：接收到的信号非常微弱，需要经过放大器进行放大。
放大器可以将信号的强度增加到适合处理的水平。
3. 频率转换：接收到的高频信号经过放大后，需要经过混频器进行频率转换。
混频器将高频信号与本地振荡器产生的本地频率进行混频，得到中频信号。
4. 信号调制：经过混频后得到的中频信号，通过调制解调器进行信号调制。
调制解调器将中频信号转换成数字信号，以便进行后续的处理和传输。
5. 信号解调：在发送信号时，调制解调器将数字信号转换成模拟信号。
这样，信号就可以通过卫星传输到地面接收站。
二、卫星高频头的应用卫星高频头在通信领域有着广泛的应用。
它可以实现地面和卫星之间的双向通信，用于军事通信、民用通信和卫星广播等方面。
1. 军事通信：卫星高频头在军事通信中发挥着重要作用。
它可以实现军队之间的远距离通信，提供高质量的语音和数据传输服务。
军事通信需要保密性和可靠性，卫星高频头能够满足这些要求。
2. 民用通信：卫星高频头在民用通信中也得到了广泛应用。
它可以实现跨越大洋的通信，提供全球范围内的电话、互联网和电视信号传输服务。
卫星高频头的应用使得人与人之间的沟通更加便捷和快速。
3. 卫星广播：卫星高频头还可以用于卫星广播。
通过卫星高频头，广播公司可以将音频信号传输到卫星上，再由卫星广播到全球各地。
高频调谐器(高频头)原理
•
常用机械调谐有两种。
•
开关式高频头, 如KP12—2型, 对应每个
频道的输入线圈、 高放负载线圈和本机振荡线圈
都是独立的, 因此在频道切换时互相不干扰。 在每 个被切换线圈内部都有一个可调节的铜芯, 可以通 过齿轮机构分别微调, 一次调准后, 就不再需要重 新调节。 缺点是由于触点多而产生机械故障。
号之间有一定的时延, 从而使荧屏上显示的图像产 生重影。
精选课件
10
•
为了便于匹配, 调谐器输入、输出阻抗均
设计为75 Ω, 正好与电视机拉杆天线或共用天线分
支器插孔的等效阻抗相同, 采用特性阻抗为75 Ω的
同轴电缆线直接相连就可以匹配。当采用特性阻
抗为300 Ω的半波折合振子引向天线或X型全频道 天线时, 我们除采用特性阻抗为300Ω扁平双导线作 馈线外, 还在馈线和调谐器之间接入天线匹配器。
•
4. 高放级应设有自动增益控制电路
•
一般要求自动增益控制范围应达到20 dB
以上, 以保证当天线输入电平, 在一定范围内变化
时, 视放输出电压基本保持幅度稳定。
精选课件
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•
5. 本机振荡的频率稳定度要高,
且对外辐射小
•
通常要求VHF段本振漂移小于
±300 kHz, UHF段本振漂移小于±500
kHz。
精选课件
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6.2 高频调谐器的功能电路分析
• 6.2.1 机械调谐与电子调谐原理
•
为了收看不同频道的电视信号,
根据需要能改变(切换)信号的频道 , 即所
谓高频调谐。 调谐的方法有两种: 机械调
谐 (改变LC回路的电感值) 和电子调谐
(改变LC回路的电容) 。
电视机的高频头
信号处理
信号解调
自动增益控制
对中频信号进行解调，将其还原成原 始的模拟视频和音频信号。
根据信号强弱自动调整信号的增益， 确保输出信号的稳定性和一致性。
信号分离
将视频和音频信号分离，分别进行处 理和传输。
信号
输出接口
高频头通常提供复合视频和音频 输出接口，以便将处理后的信号
传输至电视机或后级设备。
力。
集成化
为了简化电视机结构，高频头正 趋向于与其他电路集成，形成一
体化设计。
智能化
高频头内部集成芯片组，具备信 号处理、故障诊断等功能，提高
了电视机的智能化水平。
高频头与其他设备的集成
与机顶盒集成
高频头与机顶盒集成在一起，实现信号接收与解码的统一管 理，简化了连接和调试过程。
与音响系统集成
高频头与音响系统集成，实现声音信号的同步传输和处理， 提高了音质效果。
数字高频头
用于接收数字信号的高频头，常 见于现代的数字电视接收设备。
02 电视机高频头的工作原理
信号接收
信号接收
高频头的主要功能是接收 来自卫星或地面微波中继 系统的电视信号。
信号选择
高频头通过调谐器选择所 需的信号频率，并从众多 信号中提取出目标电视信 号。
信号降频
将接收到的射频信号（高 频信号）降频至中频信号， 以便于后续的信号处理。
高频头的头的主要功能是接收 来自电视台发射塔的无线 信号。
信号调谐
将接收到的信号进行调谐， 将其从射频信号转换为中 频信号，以便于电视机内 部电路进行处理。
信号解调
将调谐后的中频信号进行 解调，还原出原始的电视 信号。
高频头的种类
模拟高频头
用于接收模拟信号的高频头，常 见于早期的电视接收设备。
细说高频头
细说高频头细说高频头细说高频头(一)-说起高频头来都不陌生，知道高频头这是俗称，它的正式名称为高频调谐器。
这对于从事卫星电视、卫星通信专业人员以及卫视爱好者来讲并不陌生。
高频头是卫星电视、卫星通信设备系统中甚为重要且不可缺少的一个器件。
在电视接收机中，也有一个高频头器件。
两者的名子一样，作用也相似，只是它们工作的频段不一样而已。
现在的高频头（LNB及LNBF）一般由两部分组成，一部分是无源部分又称天馈部分，一部分是有源部分即高放。
本振、混频部分。
如图一和图二所示。
天馈即天线与馈源，这一部分是由天线（振子）和放置天线的谐振波导而构成的辐射器组成。
说到这里，有些读者可能感到困惑，怎么天线竟然在高频头里？天线不是几米大的庞然大物吗，就是小型偏馈天线也要有0.6m、0.75m……这么大的天线怎么一下子跑到小小的高频头里？实际上我们常说的几米几米的大天线，那不是真正意义上的天线，而是天线的反射面或反射器。
电波通过这个几米大的反射面（器）反射并聚焦到馈源天线上去（即接收）。
或者天线上的电信号，经馈源射通过反射面（器）传播到空中去（即发射）。
因此真正意义上的天线是存在于高频头馈源里面的那个像探针一样的小小的振子，如图三其几何尺寸是远远小于天线反射面的尺寸的。
我们把这个小小的天线称为天线振子或者耦合振子简称振子，就是因为它是线性天线中最基本的谐振天线单元。
在卫星接收中，就是这个称为振子的天线将天线反射面（器）反射过来的电波吸收并耦合到高频头的高放中去，经过后面的一系列处理，从而获得完整的图像信号和伴音信号。
这个小小的振子天线的长短是与接收的电波的波长有关的。
因为它属于线性的单谐振天线的非对称型的半波天线，因此它的长度应该是它所接收的电波波长的1/4左右。
比如C 波段，频率范围在f=3.7～4.2GHz之间，它所对应的波长λ＝7.143～8.108cm。
那么C波段高频头内天线振子是1/4波长，对应的尺寸长度在1.786～2.027cm范围。
高频头
第二章 模拟彩色电视接收机 的工作原理
调谐（或选台）、放大及变频，输出中频信号。 2、高频头的组成与工作过程： （1）高频头的组成：
高频伴音信号fC
输入 电路
高 频 放大器
变频 电路
伴音中频fCI 图像中频fPI
高频图像信号fP
高频本振信号fO
本 机 振荡器 高频头组成框图
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上图中： W
VD
f
1 2 LC j
实际电路中，调谐器的输入回路，高放的双调谐回路， 本振回路都要加一个变容二极管，各变容二极管上的电压 均来自同一调谐电压。
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彩色电视机原理与维修
第二章 模拟彩色电视接收机 的工作原理
③频段切换： 在VHF段，变容二极管的容量变化不能覆盖整个频段。 因此，将VHF频段分为两个频段，即VL段（1-5频道）和VH频 段（6 -12频道）。 以TDQ-3中电路为例说明：
V单元 RF 40~300MHz 复合带通
VHF本振 VHF 高放
UHF 中放 VHF 混频 S
IF
450MHz高通 滤波器 U单元
UHF 高放
UHF 混频
UHF本振
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彩色电视机原理与维修 （2）调谐原理：
第二章 模拟彩色电视接收机 的工作原理
Cj/pF 18
BS
BU BT
30
12 0.5～30
高放AGC电压输入
自动频率微调电压输入
UAGC
UAFT
8～0.5
6.5±4
注：BS=30V时，接收L段； BS=0V为时接收H段。
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第六讲 高频调谐器 图像中频通道 伴音通道
5、伴音通道的工作过程
视频检波后得到的第二伴音中频 信号，经过预视放电路放大、送入伴 音限幅放大器进行限幅放大后，由鉴 频器鉴频，从6.5MHz的调频信号中解 调出音频信号，再通过音频电压、功 率放大器的进一步放大，最后以足够 的功率去推动扬声器发出声音。
第六讲 高频调谐器 图像中频通道 伴音通道
四、高频调谐器的类型
1、机械调谐式（优缺点） 2、电子调谐式（优缺点）
第六讲 高频调谐器 图像中频通道 伴音通道
五、电子调谐高频头的特点
1、变容二极管 2、开关二极管
第六讲 高频调谐器 图像中频通道 伴音通道
3、电调谐原理（如图2.1.4所示）
第六讲 高频调谐器 图像中频通道 伴音通道
第六讲 高频调谐器 图像中频通道 伴音通道
4、 声表面波滤波器的特点
（1）选择性好
（2）无需调整
（3）设计、使用方便 （4）稳定性好
（5）可靠性高
*不足之处：插入损耗大
第六讲 高频调谐器 图像中频通道 伴音通道
5、声表面波滤波器应用电路（如图3.2.4所示）
第六讲 高频调谐器 图像中频通道 伴音通道
UHF本振
第六讲 高频调谐器 图像中频通道 伴音通道
UHF
UHF 高放
混频
VHF 高放
UHF 本振
VHF
VHF
VIF
本振
混频
第六讲 高频调谐器 图像中频通道 伴音通道
上述电路采用的是一次变频
第六讲 高频调谐器 图像中频通道 伴音通道
3、自动本振频率微调 （ AFT ）
(1)方框图
（2）工作过程
第六讲 高频调谐器 图像中频通道 伴音通道
2、框图（集成电路） 如图4.1.2所示
第六讲 高频调谐器 图像中频通道 伴音通道
第六讲 高频调谐器 图像中频通道 伴音通道
3、伴音信号的传输过程（黑白）
第六讲 高频调谐器 图像中频通道 伴音通道
第六讲 高频调谐器 图像中频通道 伴音通道
4、伴音通道的作用
预 视 放 ， AGC 电 路 ， ANC 电 路 及 AFT电路等。
第六讲 高频调谐器 图像中频通道 伴音通道
第六讲 高频调谐器 图像中频通道 伴音通道
二、声表面波滤波器 *声表面波是一种沿着弹性固体表 面或界面传播的机械振动或弹性振 动
第六讲 高频调谐器 图像中频通道 伴音通道
第六讲 高频调谐器 图像中频通道 伴音通道
第六讲 高频调谐器 图像中频通道 伴音通道
*为了给鉴频器提供一个幅度 符合要求的伴音中频信号，必须 对第二伴音中频信号进行一定的 放大。
*伴音中频放大电路如图6-2-1所示
第六讲 高频调谐器 图像中频通道 伴音通道
第六讲 高频调谐器 图像中频通道 伴音通道
四、鉴频电路
1、鉴频电路的作用：是从6.5MHz第二 伴音中频中解调出原调制信号——音频 伴音信号。
33.57MHz—31.5MHz=2.07MHz 2.07MHz*2=4.14MHz (4.43MHz)
第六讲 高频调谐器 图像中频通道 伴音通道
4、对于高邻频道的图像差频 （30MHz ）和低邻频道的伴音差频 （39.5MHz ）均应衰减40分贝以上。
**为什么 ?
第六讲 高频调谐器 图像中频通道 伴音通道
1、声表面波的特点：
（1）声表面波的能量只集中在固体表面 的一定范围内，即它只在固体表面的大约 一个声波长的有限范围内传播。 （2）声表面波是一种机械波或弹性波，其 传播速度仅为电磁波的十万分之一，而且 其传播的速度与频率无关。
第六讲 高频调谐器 图像中频通道 伴音通道
2、 声表面波滤波器的结构 3、 声表面波滤波器的工作原理
第六讲 高频调谐器 图像中频通道 伴音通道
1、多采用峰值AGC 电路 2、在AGC的调控过程中，中频幅频 特性应不受影响 3、AGC的作用范围要足够大。一般 要求中放AGC控制能力大于40分贝。
第六讲 高频调谐器 图像中频通道 伴音通道
3.2 图像中频通道的组成
一、图像中频通道的组成（集成化） 图像中频放大器，视频检波器，
第六讲 高频调谐器 图像中频通道 伴音通道
3、类型有两端和三端陶瓷滤 波器。
如图4.1.3所示
第六讲 高频调谐器 图像中频通道 伴音通道
第六讲 高频调谐器 图像中频通道 伴音通道
三、对伴音通道的要求
1、非线性失真要小 2、频带要宽 3、功率余量要大 4、对调幅信号的抑制能力要强 5、信杂比要高 6、鉴频器零点漂移要图像中频通道 伴音通道
三、高频调谐器的的作用
1、 选台——从电视接收天线接收到的众多频 道的电视信号中，学则出欲接收频道的电视信 号，并有效地抑制邻频道及其他的干扰信号。 2、 放大——将选出的高频电视信号进行放大， 以提高接收机的灵敏度。 3、变频——将接收机的任何一个频道的高载 频电视信号，变换成一固定的中载频电视信号。
中频信号怎样处理？
第六讲 高频调谐器 图像中频通道 伴音通道
中频通道教学目标 1、掌握中频通道的作用
2、掌握图像中频通道的组成 3、掌握视频检波和预视放电路及其工作原理。 4、掌握AGC电路的工作原理 5、了解对图像中频通道的要求。 6、了解ANC电路
第六讲 高频调谐器 图像中频通道 伴音通道
*操作机构
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*频道预选器电路
第六讲 高频调谐器 图像中频通道 伴音通道
二、频道预选器的工作过程
•*8个引线脚的作用 •*节目预选过程 •*AFT控制开关
三、红外线遥控接收器 四、红外线遥控发射器
前面所学的内容
1、彩色电视接收机的组成 2、高频调谐器的类型（机械调谐式，电子调谐 式） 3、高频调谐器的作用——选台、放大和混频 4、高频调谐器的组成（输入回路，高频放大， 本振电路，混频电路） 5、彩色电视接收机混频得到的信号——38MHz 的图象中频，31.5MHz伴音中频，同时得到 33.57MHz的色度副载波中频
第六讲 高频调谐器 图像中频通道 伴音通道
6、黑白与彩色伴音通道的不同
*6.5MHz第二伴音中频信号获得的方法不同。
第六讲 高频调谐器 图像中频通道 伴音通道
？？为什么？？ ？？如何获得？？
第六讲 高频调谐器 图像中频通道 伴音通道
33.57MHz – 31.5MHz=2.07MHz*2=4.14MHz
2.2 高频调谐器的工作原理 （如图2.2.1所示）
第六讲 高频调谐器 图像中频通道 伴音通道
第六讲 高频调谐器 图像中频通道 伴音通道
1、VHF高频调谐器 2、UHF高频调谐器 （1）一次变频 （2）二次变频
第六讲 高频调谐器 图像中频通道 伴音通道
UHF
UHF 高放
混频
VHF
混频 VIF
UHF 中放
第六讲 高频调谐器 图像中频通道 伴音通道
重点：伴音通道的工作过程，彩色 和黑白电视接收机伴音通道的区别
难点：鉴频器的工作过程（模拟电路
中学过）
第六讲 高频调谐器 图像中频通道 伴音通道
4.1 伴音通道的组成及性能要求
一、伴音通道的组成
1、框图（分立元件）如图4.1.1所示
第六讲 高频调谐器 图像中频通道 伴音通道
第六讲 高频调谐器 图像中频通道 伴音通道
五、音频放大电路
？？音频放大电路主要是什 么放大器？？
第六讲 高频调谐器 图像中频通道 伴音通道
作业： P50（彩色） 1、3、4、6 P75（彩色）1、3
2、鉴频过程：通常是先把等幅的调频 信号转换为幅度随频偏而变化的调幅调 频信号，然后再通过振幅检波电路将其 幅度的变化包络检出来，从而完成调频 波的解调，获得原调制信号。
第六讲 高频调谐器 图像中频通道 伴音通道
3、鉴频器的类型：对称式比例鉴频器 电路和不对称比例鉴频器
4、对称式比例鉴频器电路（如图6-2-4 所示）
7频道 8频道
9频道
184.25 190.75 192.25
182.75
30 31.5 38 39.5
第六讲 高频调谐器 图像中频通道 伴音通道
二、必须满足一定的相频特性
目的是亮度信号和色度信号严格地在相 应的位置上正确地重现。
三、中频增益要高
目的获得较高的整机灵敏度，以利检波
四、要具有良好的AGC特性
第六讲 高频调谐器 图像中频通道 伴音通道
图像中频通道的作用：
把来自高频调谐器的图象中频和 伴音中频、色副载波中频加以放大， 使之达到视频检波正常工作所需的 幅度。
第六讲 高频调谐器 图像中频通道 伴音通道
3.1 对图像中频通道的要求 一、应具有符合要求的中频幅频 特性
1 、 图 像 中 频 3 8 MHz 应 处 于 最 大 幅 度 的 50%，这是残留边带发送方式所要求的。 2、色度副载波中频33。57MHz 也置于最 大幅度的50%处，这是由于窄带所限。
*因此，分立元件彩色电视机一般 采用声、像分别检波方式，即采 用两只二极管，分别进行视频检 波和伴音第二中频检波。
第六讲 高频调谐器 图像中频通道 伴音通道
二、陶瓷滤波器
1、 陶瓷滤波器是一种利用具有压电 效应的陶瓷片制成的滤波元件。 2、 特点是结构简单、Q值高、滤波 特性好、不需调整、使用方便。通常 用在频率精度和稳定性要求不太高的 场合。
第六讲 高频调谐器 图像中频通道 伴音通道
教学目标
通过本讲学习，同学们要了解 高频头的类型及机械式高频头的工 作过程，了解频道预选装置及工作 过程，了解中频通道的组成及作用， 了解伴音通道的组成及作用，掌握 电子调谐原理。