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最大限度减小雷击对卫星天线的损害

作者: 时间:2012-11-27 来源:网络 收藏


图5 :IEC 61000-4-5电流波形

22 kHz 单频信号 和 DiSEqC编码

LNB不但需选择极化方式,还必须选择工作频段。每一个接收频段都被划分为两个频段:低频段(10.7-11.7 GHz)和高频段(11.7-12.75 GHz)。这可以利用22 kHz单频来完成,即在LNB 直流电源轨上叠加一个幅度约0.6V 的22 kHz脉冲位置调制信号。它的编码方案允许通过远端的电路来执行更复杂的功能。传统上,当其它编码功能不需要22 kHz 单频时,可以通过改变LNB的本振频率,简单地通过判断这一单频是否出现来选择工作频段。

22 kHz单频波串的复杂编码可以利用一种更加完善的称为数字卫星设备控制(DiSEqC)标准的通信协议来实现。这一开放的DiSEqC标准由欧洲电信卫星组织(European Telecommunication Satellite Organization)开发,是针对卫星接收器和卫星外围设备间通信的一种被广泛接受的全球标准。

22 kHz振荡器必须是一个具有特定的上升和下降时间的单频信号发生器。其波形是准方波(平顶正弦波)。随线路和温度变化的频率容差为2 kHz 。

需要防雷保护

LNB通过卫星机顶盒进行远程供电。通过同一根同轴电缆把IF信号从LNB传输到接收器,并把接收器的功率传输到LNB。一个专用的LNB电压调节芯片产生13V到18V的直流电压。对同轴电缆或天线的任何伤害都会损害到这一变压器,在其上会产生很大的浪涌电流和浪涌电压。

根据IEC 61000-4-5标准,这种浪涌效应可以被模拟出来。

事件中,LNB电压调节芯片处的浪涌电流输入的范围从250 A(遭到3kV的时)到 500A(6kV的雷击时)。而该款IC不能承受如此高的能量。

为了符合IEC规范并保护LNB电压调节芯片免受任何来自雷击事件的伤害,需要在该芯片前面加一个专用的优化保护器件。

设计解决方案参数

需找到一种基于分割方法的解决方案来提供最适合的保护器件,使各种不同的LNB电压调节芯片具有最大的绝对额定指标。根据应用中所用的LNB电压调节芯片类型,以及雷击浪涌测试结果,可以采取一种不同的解决方案来优化总体解决方案的成本和鲁棒性。

在选择解决方案时,需特别考虑到下列特性。


图8

图6所示为+4 kV浪涌测试(带有一个串联电阻的标准的 IEC61000-4-5)。关于如何在LNB电压调节芯片的成本和防雷保护间进行折衷,请参见应用范例示意图(图7)。


图6:浪涌测试+4 kV


图7:应用范例示意图


表1 频段和极化方式选择表


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