BUC

BUC (uttalas "buck" eller "b-u-si") är en förkortning inom satellitkommunikation för Block Upconverter , namnet på en enhet som används för att sända signaler till en satellit och kombinerar en "upp" frekvensomvandlare och en effektförstärkare i en enhet [1] . Ett väletablerat inhemskt namn för BUC uppstod inte, förutom det vanliga med andra typer av "effektförstärkare" [2] [3] eller skrymmande "sändande förstärkare-omvandlare", "effektförstärkare med frekvensuppkonvertering" och liknande [4] [5] . Namnet " satellitomvandlare " (eller helt enkelt "omvandlare") tilldelades en mottagande lågbrusomvandlarförstärkare (det är också i engelsk terminologi LNB  - Low noise block downconverter ).

Utnämning

BUC kombinerar två enheter - en "upp" frekvensomvandlare ( engelsk  upconverter ) och en effektförstärkare ( engelsk  högeffektförstärkare, HPA ).

Behovet av frekvensomvandling beror på det faktum att satellitkommunikation i de flesta fall använder radioband med frekvenser av enheter och tiotals gigahertz ( C , X , Ku och, på senare tid, Ka ). Sändningen av sådana radiofrekvenser ( engelsk  radiofrekvens, RF) över en koaxialkabel leder till en stor dämpning av signalen, vilket inte tillåter överföring av sändningsutrustningen från antennen , och användningen av långa vågledare komplicerar och ökar kostnaderna avsevärt. av systemet.

För att satellitkommunikationsutrustning ska placeras på ett betydande (vanligtvis tiotals meter) avstånd från antennen, sänds signalen från den över en koaxialkabel vid lägre (mellanliggande, engelsk  mellanfrekvens, IF) frekvenser, vanligtvis inom området 1-2 GHz ( L-band ). Omvandling till driftfrekvenser och förstärkning till den nivå som krävs för överföring utförs med hjälp av BUC installerad så nära parabolantennen som möjligt -  (direkt på matningens vågledarfläns eller ansluten till matningen med en kort vågledare).

Konstruktion

BUC-designen är designad för att installeras direkt på eller nära antennen och är förseglad i alla väder. BUC-höljet är gjort i form av en radiator som tar bort värmen som frigörs under drift, kraftfulla förstärkare har forcerade kylfläktar. BUC-utgången är i form av en standardvågledarfläns [6] (typ beror på intervallet), som är ansluten till vågledaren eller direkt till antennmatningen. Ingången är en högfrekvent koaxialkontakt, vanligtvis typ F (med en karakteristisk impedans på 75 ohm) eller typ N (50 ohm).

Oftast används solid-state (halvledare) BUC, även kallade SSPBs (Solid State Power Block-Up Converters). Där BUC:er med hög effekt (hundratals watt) med hög verkningsgrad krävs , används resande vågrör ( TWT , engelska  TWT ) [7] . På senare år har en ny teknik dykt upp - GaN ( gallium nitride semiconductor devices ), som gör det möjligt att öka effektiviteten hos en solid state-förstärkare [8] .

I de flesta fall är BUC universell och kan användas med olika typer av satellitterminalutrustning. Vissa tillverkare använder dock icke-standardiserade lösningar - till exempel kan BUC för Hughes VSAT-stationer [9] inte fungera med andra typer av satellitterminaler.

Ka-bandsterminalerna använder BUC integrerad i en enhet med en mottagande omvandlare (TRIA - Transmit and receive integration assembly) [10] . Endast en RF-kabel krävs för att ansluta TRIA till ett satellitmodem, och sändning och mottagning sker i olika frekvensband.

Det finns också ett sätt att kombinera den sändande förstärkaren-BUC och den mottagande LNB:n till en enhet, kallad "iLNB" (interaktiv LNB) eller "smart LNB" [11] . iLNB-fodralet liknar en förstorad tv-omvandlare, anslutningen görs med två kablar - separat för mottagning och sändning. Förstärkaren i iLNB är lågeffekt, 0,5-0,8 watt. Sådana enheter erbjuds för interaktiv satellit-tv som inte kräver överföring av stora mängder information, och används också i ASTRA2Connect ( SES Broadband ) tvåvägs satellitinternetsystem. Användningen av en sådan enhet är endast möjlig med utrustning speciellt utformad för dess användning ( satellitmodem , etc.).

Huvudkännetecken för BUC

• Driftsfrekvensområdet väljs för önskat satellitkommunikationsområde - C , X , Ku eller Ka . Arbetsområdet bestämmer i synnerhet storleken på vågledarflänsen med vilken BUC är ansluten till antennen.

• Överföringsfrekvensen ( Engelska  Local Oscillator, LO , det vill säga frekvensen för den interna oscillatorn) bestämmer gränserna för driftfrekvensområdet. Frekvensen för den interna BUC-oscillatorn måste vara mycket stabil, så en loop-till-referenskrets används alltid . Referensfrekvenssignalen (vanligtvis 10 MHz) sänds över samma kabel som signalen som förstärks. Källan till referensfrekvensen kan vara satellitterminalutrustning (typiskt för VSAT-stationer ) eller en separat mycket stabil generator (för centralstationer i satellitnätverk). Det finns även modeller med en intern mycket stabil (inte sämre än +/- 1 ppm ) referensfrekvensgenerator. [ett]

Typiska driftsområden och frekvenser för BUC-generatorer i Ku- och C-banden:

• Uteffekt , i watt eller decibel per milliwatt (dBm). För närvarande används BUC med uteffekt som sträcker sig från bråkdelar av en watt till tusentals watt. Den effekt som krävs beror på satellitstationens räckvidd och syfte. Till exempel i Ku-band är effekt upp till 2 W tillåten för VSAT-stationer med en förenklad registreringsprocedur [12] . Effekter på upp till 25 W eller mer används av speciell abonnentutrustning och på satellit-punkt-till-punkt-kanaler kan effekter från tio till flera hundra watt användas på centrala satellitkommunikationsstationer, stamnätssatellitkanaler, såväl som mobila satellitsändningsstationer . I C-bandet, på grund av den lägre förstärkningen av antennerna, appliceras vanligtvis högre effekter än i Ku.

• Gain ( eng.  Gain ), mätt i decibel och visar hur många gånger effekten av den utsända signalen (efter konvertering) är större än effekten av insignalen (före konvertering). Området där den linjära effektförstärkningen sker är viktigt (med en ökning av insignalen ökar utsignalen proportionellt). När den maximala effekten uppnås går BUC in i mättnadsläge (en ökning av insignalen leder inte till en ökning av utsignalen). Drift i detta läge rekommenderas i allmänhet inte, eftersom det leder till signalförvrängning. För att säkerställa hög linjäritet arbetar BUC-utgångsförstärkarna i mod A , för att öka effektiviteten kan mod AB användas [13] [8] .

• Strömförbrukningen är alltid betydligt högre än den utstrålade (användbara) effekten från BUC. kan räknas för utvärdering. att förhållandet mellan förbrukad och utstrålad effekt för halvledarförstärkare är ungefär 10:1 [14] . Det vill säga, en BUC med en uteffekt på 2 W kommer att förbruka cirka 20 watt, med en uteffekt på 4 watt - cirka 40 watt. Specifika värden varierar från modell till modell och beror på tekniken och schemat som BUC bygger på [13] .

• Matningsspänningen väljs beroende på strömförbrukningen för BUC. För förstärkare med låg uteffekt (upp till 6-8 watt) används ström från ett 24-volts satellitmodem över samma koaxialkabel som sänder en högfrekvent signal. För effekt från 8 watt, för att minska strömförbrukningen, används vanligtvis en matningsspänning på 48 volt, matad från en strömkälla via en koaxialkabel [15] eller via en separat ledning. Högeffektsförstärkare, tiotals och hundratals watt, drivs direkt från elnätet [14] eller från en närliggande strömkälla [16] [17] .

• Vikten och måtten beror på styrkan hos BUC och bestämmer hur den ska installeras. Förstärkare upp till 4-6 watt (och vissa modeller upp till 16 watt) [18] [19] kan installeras på antennmatningen, högre effektförstärkare installeras separat och ansluts till antennmatningen med en vågledare.

Anteckningar

1. ↑ 12 L-Band Block Upconverter (BUC ) . produktbeskrivning . Communications & Power Industries . Hämtad 3 mars 2017. Arkiverad från originalet 12 september 2017. (obestämd)
2. ↑ EFFEKT FÖRSTÄRKARE . Radis LTD. Hämtad 4 mars 2017. Arkiverad från originalet 3 februari 2017. (obestämd)
3. ↑ Inhemska mikrovågstransistorförstärkare  // Komponenter och teknologier: magasin. - 2007. - Nr 1 . Arkiverad från originalet den 17 maj 2017.
4. ↑ Up Conversion Power Amplifiers (BUC) . Isatel. Hämtad 4 mars 2017. Arkiverad från originalet 21 april 2017. (obestämd)
5. ↑ Vladimir BOBKOV. Satellitjordstationer // ANSLUT! World of Communication: tidning. - 2007. - Nr 2 . - S. 148-151 .
6. ↑ Vågledare och flänsdata . Flann Mikrovågsugn. Hämtad 20 februari 2017. Arkiverad från originalet 21 februari 2017. (obestämd)
7. ↑ Skillnad mellan TWTA och SSPA . RF Wireless World webbplats. Hämtad 3 mars 2017. Arkiverad från originalet 4 mars 2017. (obestämd)
8. ↑ 12 Garth Niethe . Mindre + kraftfullare SATCOM? Det är möjligt... Med GaN . SatMagazine (juni 2015). Hämtad 3 mars 2017. Arkiverad från originalet 4 mars 2017.  (obestämd)
9. ↑ TEKNISK BESKRIVNING AV SÄNDARE (ODU) ODU-2W-KU . avsnitt 1,2 . Hughes Network Systems . Hämtad 23 juni 2020. Arkiverad från originalet 19 augusti 2019. (obestämd)
10. ↑ Tooway™ Preliminär installationsutbildning . Tooway Användarterminal för Ka band . Hämtad 23 februari 2017. Arkiverad från originalet 12 mars 2014. (obestämd)
11. ↑ SMART LNB ANSLUTEN TV-TJÄNSTER VIA SATELLIT (inte tillgänglig länk) . Eutelsat. Hämtad 4 september 2017. Arkiverad från originalet 30 december 2013. (obestämd) 
12. ↑ STATSKOMMISSIONEN OM RADIOFREKVENSER UNDER RYSKA FEDERATIONENS MINISTERIE FÖR INFORMATIONSTEKNIK OCH KOMMUNIKATION. Om förenkling av förfaranden för frekvensstöd och användning av satellitjordstationer av VSAT-teknik på Ryska federationens territorium (som ändrat den 16 oktober 2015) . Elektronisk fond för juridisk och regulatorisk dokumentation "KODEKS". Datum för åtkomst: 3 juli 2020. Arkiverad den 3 juli 2020. (obestämd)
13. ↑ 1 2 Jonathan Barter. Trender i BUC:er (Block UpConverters) (nedlänk) . iDirect (12 januari 2012). Hämtad 3 mars 2017. Arkiverad från originalet 4 mars 2017. (obestämd) 
14. ↑ 1 2 HÖG EFFEKT Ku-BAND BUC-specifikationer . ALGA Microvawe. Hämtad 4 mars 2017. Arkiverad från originalet 5 mars 2017. (obestämd)
15. ↑ Inomhus AC/DC-strömförsörjningsenhet för 8W & 10W BUC . New Japan Radio Co. Hämtad 4 augusti 2020. Arkiverad från originalet 22 oktober 2020. (obestämd)
16. ↑ Utomhus AC/DC-strömförsörjningsenhet för 16W BUC (länk ej tillgänglig) . New Japan Radio Co. Hämtad 4 mars 2017. Arkiverad från originalet 21 april 2017. (obestämd) 
17. ↑ BUC Power Supplies (länk ej tillgänglig) . Communications & Power Industries. Hämtad 3 mars 2017. Arkiverad från originalet 20 september 2015. (obestämd) 
18. ↑ 8-16 W LITE Ku-BAND BUC . Hämtad 4 mars 2017. Arkiverad från originalet 4 mars 2017. (obestämd)
19. ↑ Ku-band 16W MINI-BUC (ej tillgänglig länk) . Hämtad 4 mars 2017. Arkiverad från originalet 4 mars 2017. (obestämd) 

Se även

• VSAT
• Satellit Internet
• satellitomvandlare
• satellitmodem

Länkar

• Alg Mikrovågsugn BUC
• BUC från Advantech trådlös
• NJRC VSAT-utrustning
• Wavestream BUCs (Gilat)
• Agilis BUC