Ovaj članak opisuje dizajn RF pretvarača, zajedno s blok dijagramima, opisujući dizajn RF konvertora za povećanje i dizajn RF konvertora za smanjenje frekvencije. Spominje frekvencijske komponente korištene u ovom C-pojasnom frekventnom pretvaraču. Dizajn je izveden na mikrostripnoj ploči korištenjem diskretnih RF komponenti kao što su RF mikseri, lokalni oscilatori, MMIC-ovi, sintisajzeri, OCXO referentni oscilatori, atenuatorske pločice itd.
Dizajn RF pretvarača
RF pretvarač frekvencije odnosi se na konverziju frekvencije iz jedne vrijednosti u drugu. Uređaj koji pretvara frekvenciju iz niske u visoku vrijednost poznat je kao pretvarač frekvencije naviše. Budući da radi na radio frekvencijama, poznat je kao RF pretvarač frekvencije naviše. Ovaj modul RF pretvarača frekvencije naviše prevodi IF frekvenciju u rasponu od oko 52 do 88 MHz u RF frekvenciju od oko 5925 do 6425 GHz. Stoga je poznat kao pretvarač frekvencije naviše u C-opsegu. Koristi se kao dio RF primopredajnika raspoređenog u VSAT-u koji se koristi za satelitske komunikacijske aplikacije.
Slika 1: Blok dijagram RF pretvarača naviše
Pogledajmo dizajn RF Up pretvarača s detaljnim vodičem.
Korak 1: Pronađite miksere, lokalne oscilatore, MMIC-ove, sintisajzere, OCXO referentne oscilatore i atenuatorske jastučiće koji su općenito dostupni.
Korak 2: Izvršite proračun nivoa snage u različitim fazama linije, posebno na ulazu MMIC-a tako da ne prelazi tačku kompresije uređaja od 1dB.
Korak 3: Dizajnirajte odgovarajuće filtere na bazi mikro traka u različitim fazama kako biste filtrirali neželjene frekvencije nakon miksera u dizajnu na osnovu toga koji dio frekvencijskog opsega želite propustiti.
Korak 4: Izvršite simulaciju koristeći mikrovalni ured ili agilent HP EEsof s odgovarajućim širinama provodnika prema potrebi na raznim mjestima na PCB-u za odabrani dielektrik, kako je potrebno za RF noseću frekvenciju. Ne zaboravite koristiti zaštitni materijal kao kućište tokom simulacije. Provjerite S parametre.
Korak 5: Napravite PCB i zalemite kupljene komponente, a zatim ih zalemite.
Kao što je prikazano na blok dijagramu na slici 1, potrebno je koristiti odgovarajuće atenuatore od 3 dB ili 6 dB između kako bi se pobrinuli za tačku kompresije od 1 dB uređaja (MMIC-ovi i mikseri).
Potrebno je koristiti lokalni oscilator i sintesajzer odgovarajućih frekvencija. Za konverziju od 70MHz u C opseg, preporučuje se lokalni oscilator od 1112,5 MHz i sintesajzer frekvencijskog opsega od 4680-5375 MHz. Pravilo za odabir miksera je da snaga lokalnog oscilatora treba biti 10 dB veća od najvišeg nivoa ulaznog signala na P1dB. GCN je mreža za kontrolu pojačanja dizajnirana korištenjem PIN diodnih atenuatora koji mijenjaju slabljenje na osnovu analognog napona. Ne zaboravite koristiti propusnik opsega i niskopropusne filtere po potrebi kako biste filtrirali neželjene frekvencije i propustili željene frekvencije.
Dizajn RF konvertora
Uređaj koji pretvara frekvenciju iz visoke u nisku vrijednost poznat je kao snižavajući pretvarač. Budući da radi na radio frekvencijama, poznat je kao RF snižavajući pretvarač. Pogledajmo dizajn RF snižavajućeg pretvarača s detaljnim vodičem. Ovaj RF snižavajući modul pretvara RF frekvenciju u rasponu od 3700 do 4200 MHz u IF frekvenciju u rasponu od 52 do 88 MHz. Stoga je poznat kao snižavajući pretvarač C-pojasa.
Slika 2: Blok dijagram RF pretvarača naniže frekvencije
Slika 2 prikazuje blok dijagram C-pojasnog sniživača pomoću RF komponenti. Pogledajmo dizajn RF sniživača s detaljnim vodičem.
Korak 1: Odabrana su dva RF miksera prema heterodinskom dizajnu koji pretvaraju RF frekvenciju iz opsega od 4 GHz do opsega od 1 GHz i iz opsega od 1 GHz do opsega od 70 MHz. RF mikser korišten u dizajnu je MC24M, a IF mikser je TUF-5H.
Korak 2: Odgovarajući filteri su dizajnirani za upotrebu u različitim fazama RF pretvarača frekvencije. To uključuje BPF od 3700 do 4200 MHz, BPF od 1042,5 +/- 18 MHz i LPF od 52 do 88 MHz.
Korak 3: Integrisana kola MMIC pojačala i atenuacijske pločice se koriste na odgovarajućim mjestima kao što je prikazano na blok dijagramu kako bi se zadovoljili nivoi snage na izlazu i ulazu uređaja. Oni se biraju prema zahtjevu za pojačanje i tačku kompresije od 1 dB RF konvertora.
Korak 4: RF sintisajzer i LO korišteni u dizajnu pretvarača naviše se također koriste u dizajnu pretvarača naniže kao što je prikazano.
Korak 5: RF izolatori se koriste na odgovarajućim mjestima kako bi se omogućilo RF signalu da prolazi u jednom smjeru (tj. naprijed) i da se zaustavi njegova RF refleksija u smjeru nazad. Stoga je poznat kao jednosmjerni uređaj. GCN je skraćenica od Gain control network (mreža za kontrolu pojačanja). GCN funkcioniše kao uređaj za promjenjivo slabljenje koji omogućava podešavanje RF izlaza prema želji, prema budžetu RF veze.
Zaključak: Slično konceptima spomenutim u ovom dizajnu RF frekventnog pretvarača, mogu se dizajnirati frekventni pretvarači i na drugim frekvencijama kao što su L opseg, Ku opseg i mmtalasni opseg.
Vrijeme objave: 07.12.2023.
