BUC

BUC (udtales "buck" eller "b-u-si") er en forkortelse i satellitkommunikation for Block Upconverter , navnet på en enhed, der bruges til at transmittere signaler til en satellit og kombinerer en "op" frekvensomformer og en effektforstærker i én enhed [1] . Et veletableret hjemligt navn for BUC opstod ikke, bortset fra det almindelige med andre typer "effektforstærkere" [2] [3] eller omfangsrige "transmitterende forstærker-konverter", "effektforstærker med frekvensopkonvertering" og lignende [4] [5] . Navnet " satellitkonverter " (eller blot "konverter") blev tildelt en modtagende støjsvag konverterforstærker (det er også i engelsk terminologi LNB  - Low noise block downconverter ).

Udnævnelse

BUC kombinerer to enheder - en "op" frekvensomformer ( engelsk  upconverter ) og en effektforstærker ( engelsk  højeffektforstærker, HPA ).

Behovet for frekvenskonvertering skyldes det faktum, at satellitkommunikation i de fleste tilfælde bruger radiobånd med frekvenser på enheder og titusinder af gigahertz ( C , X , Ku og for nylig Ka ). Transmissionen af ​​sådanne radiofrekvenser ( engelsk  radiofrekvens, RF) over et koaksialkabel fører til en stor dæmpning af signalet, hvilket ikke tillader overførsel af sendeudstyret fra antennen , og brugen af ​​lange bølgeledere komplicerer og øger omkostningerne meget. af systemet.

For at satellitkommunikationsudstyr skal placeres i en betydelig (normalt titusvis af meter) afstand fra antennen, transmitteres signalet fra det over et koaksialkabel ved lavere (mellemliggende, engelsk  mellemfrekvens, IF) frekvenser, normalt i området 1-2 GHz ( L-bånd ). Konvertering til driftsfrekvenser og forstærkning til det nødvendige niveau for transmission udføres ved hjælp af BUC installeret så tæt som muligt på parabolen  - (direkte på foderets bølgelederflange eller forbundet med foderet med en kortbølgeleder).

Konstruktion

BUC-designet er designet til at blive installeret direkte på eller i nærheden af ​​antennen og er forseglet i al slags vejr. BUC kabinettet er lavet i form af en radiator, der fjerner den varme, der frigives under drift, kraftige forstærkere har tvungne køleventilatorer. BUC-udgangen er i form af en standard bølgelederflange [6] (type afhænger af rækkevidden), som er forbundet til bølgelederen eller direkte til antennetilførslen. Indgangen er et højfrekvent koaksialstik, normalt type F (med en karakteristisk impedans på 75 ohm) eller type N (50 ohm).

For det meste anvendes solid-state (halvleder) BUC'er, også kaldet SSPB'er (Solid State Power Block-Up Converters). Hvor højeffekt BUC'er (hundredvis af watt) med høj effektivitet er påkrævet , anvendes vandrende bølgerør ( TWT , engelsk  TWT ) [7] . I de senere år er en ny teknologi dukket op - GaN ( gallium nitride semiconductor devices ), som gør det muligt at øge effektiviteten af ​​en solid state-forstærker [8] .

I de fleste tilfælde er BUC'en universel og kan bruges med forskellige typer satellitterminaludstyr. Nogle producenter bruger dog ikke-standardiserede løsninger - for eksempel kan BUC for Hughes VSAT-stationer [9] ikke fungere med andre typer satellitterminaler.

Ka-båndsterminalerne bruger BUC integreret i én enhed med en modtagende konverter (TRIA - Transmit and receive integreret samling) [10] . Der kræves kun ét RF-kabel for at forbinde TRIA til et satellitmodem, og transmission og modtagelse udføres i forskellige frekvensbånd.

Der er også en måde at kombinere den transmitterende forstærker-BUC og den modtagende LNB i én enhed, kaldet "iLNB" (interaktiv LNB) eller "smart LNB" [11] . iLNB-etuiet ligner en forstørret tv-konverter, forbindelsen er lavet med to kabler - separat til modtagelse og transmission. Forstærkeren i iLNB'en er laveffekt, 0,5-0,8 watt. Sådanne samlinger tilbydes til interaktivt satellit-tv, der ikke kræver transmission af store mængder information, og bruges også i ASTRA2Connect ( SES Broadband ) tovejs satellit-internetsystem. Brugen af ​​en sådan enhed er kun mulig med udstyr, der er specielt designet til dets brug ( satellitmodem osv.).

Hovedkarakteristika for BUC

• Driftsfrekvensområdet vælges for det ønskede satellitkommunikationsområde - C , X , Ku eller Ka . Driftsområdet bestemmer især størrelsen af ​​den bølgelederflange, som BUC'en forbindes med antennen med.

• Overførselsfrekvensen ( engelsk  Local Oscillator, LO , det vil sige frekvensen af ​​den interne oscillator) bestemmer grænserne for driftsfrekvensområdet. Frekvensen af ​​den interne BUC-oscillator skal være meget stabil, så der bruges altid et loop-to-reference-kredsløb . Referencefrekvenssignalet (normalt 10 MHz) transmitteres over det samme kabel som signalet, der forstærkes. Kilden til referencefrekvensen kan være satellitterminaludstyr (typisk til VSAT-stationer ) eller en separat meget stabil generator (til centralstationer i satellitnetværk). Der er også modeller med en intern meget stabil (ikke værre end +/- 1 ppm ) referencefrekvensgenerator. [en]

Typiske driftsområder og frekvenser for BUC-generatorer i Ku- og C-båndene:

• Udgangseffekt , i watt eller decibel pr. milliwatt (dBm). I øjeblikket bruges BUC'er med udgangseffekt, der spænder fra brøkdele af en watt til tusindvis af watt. Den nødvendige effekt afhænger af satellitstationens rækkevidde og formål. For eksempel i Ku-bånd er effekt op til 2 W tilladt for VSAT-stationer ved hjælp af en forenklet registreringsprocedure [12] . Effekter på op til 25 W eller mere bruges af specielt abonnentudstyr, og på satellit-punkt-til-punkt-kanaler kan ydelser fra ti til flere hundrede watt bruges på centrale satellitkommunikationsstationer, backbone-satellitkanaler samt mobile satellit-tv-stationer . I C-båndet, på grund af den lavere forstærkning af antennerne, anvendes der normalt højere kræfter end i Ku.

• Gain ( eng.  Gain ), målt i decibel og viser hvor mange gange effekten af ​​det udsendte signal (efter konvertering) er større end effekten af ​​inputsignalet (før konvertering). Området, hvor den lineære effektforstærkning forekommer, er vigtigt (med en stigning i inputsignalet øges output proportionalt). Når den maksimale effekt er nået, går BUC'en i mætningstilstand (en stigning i inputsignalet fører ikke til en stigning i output). Betjening i denne tilstand anbefales generelt ikke, da det fører til signalforvrængning. For at sikre høj linearitet arbejder BUC udgangsforstærkerne i mode A , for at øge effektiviteten kan mode AB bruges [13] [8] .

• Strømforbruget er altid væsentligt højere end den udstrålede (nyttige) effekt af BUC'en. kan tælles med til evaluering. at forholdet mellem forbrugt og udstrålet effekt for solid-state forstærkere er cirka 10:1 [14] . Det vil sige, at en BUC med en udgangseffekt på 2 W vil forbruge omkring 20 watt, med en udgangseffekt på 4 watt - omkring 40 watt. Specifikke værdier varierer fra model til model og afhænger af den teknologi og skema, som BUC er bygget på [13] .

• Forsyningsspændingen vælges afhængigt af strømforbruget for BUC. For forstærkere med lav udgangseffekt (op til 6-8 watt) bruges strøm fra et 24-volts satellitmodem over det samme koaksiale kabel, der transmitterer et højfrekvent signal. For effekt fra 8 watt anvendes for at reducere strømforbruget normalt en forsyningsspænding på 48 volt, der forsynes fra en strømkilde via et koaksialkabel [15] eller via en separat ledning. Højeffektforstærkere, titusindvis og hundredvis af watt, får strøm direkte fra lysnettet [14] eller fra en nærliggende strømkilde [16] [17] .

• Vægten og dimensionerne afhænger af BUC'ens effekt og bestemmer, hvordan den skal installeres. Forstærkere op til 4-6 watt (og nogle modeller op til 16 watt) [18] [19] kan installeres på antennetilførslen, højere effektforstærkere installeres separat og forbindes til antennetilførslen med en bølgeleder.

Noter

1. ↑ 12 L-Band Block Upconverter (BUC ) . produktbeskrivelse . Kommunikations- og elindustrier . Hentet 3. marts 2017. Arkiveret fra originalen 12. september 2017. (ubestemt)
2. ↑ EFFEKT FORSTÆRKERE . Radis LTD. Hentet 4. marts 2017. Arkiveret fra originalen 3. februar 2017. (ubestemt)
3. ↑ Indenlandske mikrobølgetransistorforstærkere  // Komponenter og teknologier: magasin. - 2007. - Nr. 1 . Arkiveret fra originalen den 17. maj 2017.
4. ↑ Up Conversion Power Amplifiers (BUC) . Isatel. Hentet 4. marts 2017. Arkiveret fra originalen 21. april 2017. (ubestemt)
5. ↑ Vladimir BOBKOV. Satellitjordstationer // CONNECT! World of Communication: Magasinet. - 2007. - Nr. 2 . - S. 148-151 .
6. ↑ Bølgeleder og flangedata . Flann mikroovn. Hentet 20. februar 2017. Arkiveret fra originalen 21. februar 2017. (ubestemt)
7. ↑ Forskellen mellem TWTA og SSPA . RF Wireless World hjemmeside. Hentet 3. marts 2017. Arkiveret fra originalen 4. marts 2017. (ubestemt)
8. ↑ 12 Garth Niethe . Mindre + mere kraftfulde SATCOM'er? Det er muligt... Med GaN . SatMagazine (juni 2015). Hentet 3. marts 2017. Arkiveret fra originalen 4. marts 2017.  (ubestemt)
9. ↑ TEKNISK BESKRIVELSE AF TRANSCEIVEREN (ODU) ODU-2W-KU . afsnit 1,2 . Hughes Network Systems . Hentet 23. juni 2020. Arkiveret fra originalen 19. august 2019. (ubestemt)
10. ↑ Tooway™ foreløbig installationsuddannelse . Tooway Brugerterminal til Ka band . Hentet 23. februar 2017. Arkiveret fra originalen 12. marts 2014. (ubestemt)
11. ↑ SMART LNB TILSLUTTEDE TV-TJENESTER VIA SATELLIT (utilgængeligt link) . Eutelsat. Hentet 4. september 2017. Arkiveret fra originalen 30. december 2013. (ubestemt) 
12. ↑ STATSKOMMISSIONEN OM RADIOFREKVENSER UNDER DEN RUSSISKE FØDERATIONS MINISTERIE FOR INFORMATIONSTEKNOLOGI OG KOMMUNIKATION. Om forenkling af procedurer for frekvensunderstøttelse og brug af satellitjordstationer af VSAT-teknologi på Den Russiske Føderations territorium (som ændret den 16. oktober 2015) . Elektronisk fond af juridisk og regulatorisk dokumentation "KODEKS". Dato for adgang: 3. juli 2020. Arkiveret den 3. juli 2020. (ubestemt)
13. ↑ 1 2 Jonathan Barter. Tendenser i BUC'er (Block UpConverters) (downlink) . iDirect (12. januar 2012). Hentet 3. marts 2017. Arkiveret fra originalen 4. marts 2017. (ubestemt) 
14. ↑ 1 2 HIGH POWER Ku-BAND BUC-specifikationer . ALGA Microvawe. Hentet 4. marts 2017. Arkiveret fra originalen 5. marts 2017. (ubestemt)
15. ↑ Indendørs AC/DC-strømforsyningsenhed til 8W & 10W BUC'er . New Japan Radio Co. Hentet 4. august 2020. Arkiveret fra originalen den 22. oktober 2020. (ubestemt)
16. ↑ Udendørs AC/DC strømforsyningsenhed til 16W BUC'er (link ikke tilgængeligt) . New Japan Radio Co. Hentet 4. marts 2017. Arkiveret fra originalen 21. april 2017. (ubestemt) 
17. ↑ BUC-strømforsyninger (link ikke tilgængeligt) . Kommunikations- og kraftindustrien. Hentet 3. marts 2017. Arkiveret fra originalen 20. september 2015. (ubestemt) 
18. ↑ 8-16 W LITE Ku-BAND BUC . Hentet 4. marts 2017. Arkiveret fra originalen 4. marts 2017. (ubestemt)
19. ↑ Ku-bånd 16W MINI-BUC (utilgængeligt link) . Hentet 4. marts 2017. Arkiveret fra originalen 4. marts 2017. (ubestemt) 

Se også

• VSAT
• Satellit internet
• satellit konverter
• satellitmodem

Links

• Alga Mikroovn BUC
• BUC fra Advantech trådløs
• NJRC VSAT-udstyr
• Wavestream BUC'er (Gilat)
• Agilis BUC