Ez a cikk a rádiófrekvenciás konverter tervezését, valamint a blokkdiagramokat írja le, leírva az RF felfelé és az RF lekonverter tervezését. Megemlíti az ebben a C-sávos frekvenciaváltóban használt frekvenciakomponenseket. A tervezés egy mikroszalagos kártyán történik, diszkrét RF komponensek, például RF keverők, helyi oszcillátorok, MMIC-ek, szintetizátorok, OCXO referenciaoszcillátorok, csillapítópárnák stb.
RF up konverter kialakítás
Az RF frekvenciaváltó a frekvencia egyik értékről a másikra történő átalakítására utal. Azt az eszközt, amely a frekvenciát alacsony értékről magas értékre alakítja át, felfelé konverternek nevezik. Mivel rádiófrekvencián működik, RF up converter néven ismert. Ez az RF Up átalakító modul a körülbelül 52–88 MHz tartományban lévő IF-frekvenciát körülbelül 5925–6425 GHz-es RF frekvenciává alakítja át. Ezért C-sáv up konverterként ismert. A műholdas kommunikációs alkalmazásokhoz használt VSAT-ban telepített RF adó-vevő részeként használják.
1. ábra: RF up konverter blokkdiagramja
Lássuk az RF Up átalakító alkatrész tervezését lépésről lépésre.
1. lépés: Ismerje meg a keverőket, a helyi oszcillátort, az MMIC-eket, a szintetizátort, az OCXO referenciaoszcillátort és az általánosan elérhető csillapítóbetéteket.
2. lépés: Végezze el a teljesítményszint-számítást a felállás különböző szakaszaiban, különösen az MMIC-k bemeneténél, hogy az ne haladja meg az eszköz 1 dB-es tömörítési pontját.
3. lépés: Tervezze meg és megfelelő Micro szalag alapú szűrőket különböző szakaszokban, hogy kiszűrje a nem kívánt frekvenciákat a keverők után a tervezés során az alapján, hogy a frekvenciatartomány melyik részét szeretné áthaladni.
4. lépés: Végezze el a szimulációt mikrohullámú irodai vagy agilent HP EEsof használatával, megfelelő vezetékszélességgel a PCB különböző helyein a kiválasztott dielektrikumhoz az RF vivőfrekvenciának megfelelően. Ne felejtse el árnyékoló anyagot használni burkolatként a szimuláció során. Ellenőrizze az S paramétereket.
5. lépés: Készítse elő a PCB-t, és forrassza le a vásárolt alkatrészeket, és forrassza ugyanazt.
Amint az az 1. ábra blokkdiagramján látható, megfelelő 3 dB-es vagy 6 dB-es csillapítóbetéteket kell használni az eszközök (MMIC-ek és keverők) 1 dB-es tömörítési pontjához.
A megfelelő frekvenciájú helyi oszcillátort és szintetizátort kell használni. A 70 MHz-es C sáv konverzióhoz az 1112,5 MHz-es LO és a 4680-5375 MHz-es szintetizátor javasolt. A keverő kiválasztásának ökölszabálya az, hogy az LO teljesítménynek 10 dB-lel nagyobbnak kell lennie, mint a P1dB legmagasabb bemeneti jelszintje. A GCN egy erősítésvezérlő hálózat, amelyet PIN dióda csillapítókkal terveztek, amelyek analóg feszültség alapján változtatják a csillapítást. Ne felejtse el használni a sáv- és aluláteresztő szűrőket, amikor és amikor szükséges, hogy kiszűrje a nem kívánt frekvenciákat, és átengedje a kívánt frekvenciákat.
RF Down konverter kialakítás
Azt az eszközt, amely a frekvenciát nagy értékről alacsony értékre alakítja át, lefelé konverternek nevezik. Mivel rádiófrekvencián működik, RF down converter néven ismert. Lássuk az RF le konverter alkatrész tervezését lépésről lépésre. Ez az RF down konverter modul a 3700-4200 MHz tartományban lévő RF-frekvenciát 52-88 MHz-es IF-frekvenciára fordítja. Ezért C-sáv lefelé konverterként ismert.
2. ábra: RF down konverter blokkdiagramja
A 2. ábra RF komponenseket használó C sáv lefelé irányuló konverter blokkvázlata. Lássuk az RF le konverter alkatrész tervezését lépésről lépésre.
1. lépés: Két RF keverőt választottak ki a Heterodyne kialakításnak megfelelően, amelyek az RF frekvenciát 4 GHz-ről 1 GHz-es tartományra, valamint 1 GHz-ről 70 MHz-re alakítják át. A tervezéshez használt RF keverő MC24M, az IF keverő pedig TUF-5H.
2. lépés: Megfelelő szűrőket terveztek az RF down konverter különböző szakaszaiban való használatra. Ide tartozik a 3700–4200 MHz BPF, az 1042,5 +/- 18 MHz BPF és az 52–88 MHz LPF.
3. lépés: Az MMIC erősítő IC-ket és csillapítóbetéteket a blokkdiagramnak megfelelően a megfelelő helyeken használják, hogy megfeleljenek az eszközök kimeneti és bemeneti teljesítményszintjének. Ezeket az RF down konverter erősítés és 1 dB tömörítési pont követelménye szerint kell kiválasztani.
4. lépés: Az RF szintetizátort és az LO-t, amelyet a felfelé konverter kialakításában használnak, a lenti átalakító kialakításában is használják, amint az ábrán látható.
5. lépés: RF leválasztókat használnak a megfelelő helyeken, hogy lehetővé tegyék az RF jel egyirányú (azaz előre) áthaladását, és megállítsák az RF visszaverődését visszafelé. Ezért egyirányú eszköznek nevezik. A GCN a Gain control network rövidítése. A GCN változtatható csillapító eszközként működik, amely lehetővé teszi az RF kimenet beállítását az RF link költségvetésének megfelelően.
Következtetés: Az ebben az RF frekvenciaváltó-tervezésben említett koncepciókhoz hasonlóan más frekvenciákon is tervezhetünk frekvenciaváltókat, például L sávon, Ku sávon és mmhullámú sávon.
Feladás időpontja: 2023. december 07
