Low noise block converter: differenze tra le versioni

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'''IL CONVERTITORE A BASSO RUMORE: LNB'''

Nel punto di [[fuoco]] della [[antenna parabolica|parabola]] viene collocato l’LNB (Low Noise Block downconverter) ovvero, [[convertitore]] a basso [[rumore]] e chiamato normalmente “convertitore”. L’LNB è il primo componente attivo che il [[segnale]] [[televisione satellitare|Tv sat]] incontra, nel suo viaggio verso il nostro [[televisore]]. Il suo compito è quello di [[amplificzione|amplificare]] il segnale satellitesatellitare e traslare entrambe le [[banda di frequenza|bande]] “in blocco” in una [[banda di frequenza]] inferiore, denominata gamma della 1° IF (First Intermediate Frequency) che significa: 1° [[frequenza intermedia]]. Tale operazione si chiama “conversione di frequenza”[[frequenza]]”. Questa conversione è necessaria in quanto le frequenze provenienti dal [[satellite]] sono dell’ordine degli 10.7-12.75 [[GHz]], pertanto difficilmente trasportabili con un [[cavo coassiale]]. Grazie all’LNB l’intera gamma di ricezione, viene trasferita in una gamma compresa tra 950 e 2150 [[MHz]] divenendo quindi meglio gestibile. Una volta operata questa conversione la nuova gamma di frequenze diviene facilmente trasferibile dall’antennadall’[[antenna]] al ricevitore utilizzando un semplice cavo coassiale.

== Alimentazione dell'LNB ==

L’LNB è un componente attivo e necessita pertanto di un’opportuna [[alimentazione elettrica]]. La [[tensione]] di alimentazione di questo componente è compresa tra 13 e 18V. Negli impianti centralizzati questa tensione viene fornita dal centralino Tv satellite mentre negli impianti individuali è fornita dai [[decoder|ricevitori sat++ e trasferita all’LNB tramite lo stesso cavo coassiale che collega i due componenti, centralino e LNB oppure ricevitore e LNB.

Tale tecnica viene chiamata “telealimentazione”. L’LNB che oggi viene impiegato sia in impianti individuali che centralizzati viene definito come l’LNBl’ ''LNB universale''.

Tale denominazione è dovuta al fatto che al suo interno l’LNB universale include tutti i circuiti necessari sia alla conversione di frequenza, sia alla selezione di banda e polarizzazione.

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Inizialmente venivano costruiti LNB monobanda, cioè con un solo circuito di selezione della banda e della polarizzazione.

== Tipi di LNB ==

[[Immagine:LNB_univers.jpg|400px|Right|thumb|I quattro tipo di LNB]]

Oggi esistono diversi tipi di LNB universale in funzione dell’impiego:

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* '''universali twin out''':

:sono utilizzati per collegare due ricevitori satelliti ad una stessa [[antenna parabolica]].

* '''universali a quattro uscite''':

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Questi ultimi LNB, concepiti appositamente per gli impianti collettivi, dispongono di quattro uscite in quanto rendono disponibili per la distribuzione tutti i segnali captati dall’antenna parabolica, raggruppandoli per [[polarizzazione]] e per gamma di frequenze. Si possono individuare quattro gruppi di segnali o di canali: verticali, orizzontali, in banda bassa, in banda alta. Le quattro uscite dell’LNB sono quindi relative a: canali verticali della banda bassa, canali orizzontali della banda bassa, canali verticali della banda alta, canali orizzontali della banda alta.

Le caratteristiche significative di un LNB sono: la [[cifra di rumore]] dichiarata dal costruttore, la frequenza degli [[oscillatore locale|oscillatori locali]] e il [[guadagno]].

*In commercio si possono trovare LNB con '''cifra di rumore''' compresa tra 0,6 ed 1dB1[[dB]], il valore minore corrisponde ad una qualità migliore. In pratica questo parametro indica quanto rumore apporti ai segnali in transito il processo di amplificazione che il convertitore applica su di esso.

*Gli '''oscillatori locali''' sono invece a 9,75 [[GHz]] per la [[banda]] bassa (compresa tra 10,7 e 11,7 GHz) e 10,6 GHz per la banda alta (compresa tra 11,7 e 12,75 GHz).

:Essi servono per ridurre drasticamente la [[frequenza]] dei [[segnale elettrico|segnali]]. Come abbiamo visto in precedenza, in seguito a questa riduzione i segnali potranno essere trasferiti dove necessario, utilizzando uno specifico [[cavo coassiale]].

*La terza caratteristica è il '''guadagno''' che solitamente è compreso tra 40 e 60 dB. Relativamente al guadagno non si deve pensare che quando questo è maggiore, l’LNB sia migliore.

:Questo parametro del convertitore è un fattore che deve essere considerato di volta in volta nel contesto progettuale di ogni singolo impianto collettivo.

== PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO DEL CONVERTITORE ==

[[Immagine:principio_LNB.jpg|thumb|right|400px|Schema del convertitore]]

L’energiaL’[[energia]] a [[microonde]] giunta all’imboccatura dell’LNB viene trasferita all’ingresso del successivo [[amplificatore]] dopo essere stata estratta per mezzo di una sonda disposta parallelamente al [[campo elettrico]] e nella posizione in cui questo presenta la massima [[ampiezza]]. L’amplificatore è formato da 2-3 [[stadi in cascata]] equipaggiati con [[transistor]] [[HEMT]] (High Electron Mobility Transistor), caratterizzati da un livello bassissimo di [[rumore]]. In particolare il primo, che contribuisce in misura maggiore al livello complessivo di rumore, viene scelto con una cifra minima di rumore in modo da limitare, con il suo guadagno, il contributo degli stadi successivi. Si ottiene così un guadagno di 20-25dB25[[dB]] che porta il segnale [[SHF]] ad un livello sufficiente per la successiva operazione di conversione.

Prima però il segnale attraversa un [[filtro]] preselettore [[passa-banda]] che provvede ad attenuare considerevolmente (oltre i 60dB60[[dB]]) la [[banda immagine]] ed il residuo di OL (più di 35dB). Segue lo stadio [[mixer]], che può essere passivo, ad uno od a due [[diodo|diodi++ (di tipo Schottky), o attivo con un [[transistor FET]] GaAs, che così contribuisce ad aumentare il guadagno complessivo dell’LNB.

L’oscillatoreL’ ''oscillatore locale'' impiega ancora un transistor FET GaAs con [[frequenza di lavoro]] opportuna associato ad un [[risuonatore dielettrico]] cilindrico che assicura una [[stabilità di frequenza]] di ±3MHz entro un ampio campo di [[temperatura]]. All’uscita del mescolatore sono presenti, oltre ai segnali utili che cadono nella banda della 1°IF, tutti i prodotti dovuti all’inevitabile [[linearità|non linearità]] dello stadio. È pertanto richiesta la presenza di un [[filtro passa-basso]] che provvede a separare il più possibile i segnali utili dai disturbi.

Segue quindi l’amplificatorel’[[amplificatore]] a 3 o 4 stadi equipaggiato con [[transistor bipolari]] ad alta [[frequenza di taglio]] o con [[integrati monolitici]] MMIC (Monolitic Microwave Integrted Circuit) che assicura un guadagno adeguato e costante nella banda occupata nella 1°IF. Dopo una [[rete di adattamento]] si giunge così all’uscita che, tramite un connettore F femmina, permette il collegamento in cavo coassiale verso l’unità interna.

Nell’LNB trova posto anche un circuito di [[alimentazione]] che provvede a fornire le tensioni continue stabilizzate in richiesta dai vari stati, partendo da quella di telealimentazione che può variare tra 12 e 18V. In particolare nei dispositivi dual-pol e dual-band, dove la commutazione viene comandata dal salto di tensione, è presente, oltre allo stabilizzatore, un integrato [[comparatore]] che “sente” il livello della tensione di telealimentazione e predispone le necessarie commutazioni per la selezione di una delle due polarizzazioni o bande.

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