Aquest article descriu el disseny del convertidor de RF, juntament amb diagrames de blocs, descrivint el disseny del convertidor amunt de RF i el disseny del convertidor de baixada de RF.Esmenta els components de freqüència utilitzats en aquest convertidor de freqüència de banda C.El disseny es realitza en una placa microstrip utilitzant components de RF discrets com ara mescladors de RF, oscil·ladors locals, MMIC, sintetitzadors, oscil·ladors de referència OCXO, coixinets atenuadors, etc.
Disseny de convertidor de RF amunt
El convertidor de freqüència de RF fa referència a la conversió de freqüència d'un valor a un altre.El dispositiu que converteix la freqüència de valor baix a valor alt es coneix com a convertidor amunt.Com que funciona a freqüències de ràdio, es coneix com a convertidor de RF amunt.Aquest mòdul convertidor RF Up tradueix la freqüència IF en el rang d'uns 52 a 88 MHz a una freqüència de RF d'uns 5925 a 6425 GHz.Per tant, es coneix com a convertidor de banda C.S'utilitza com a part del transceptor de RF desplegat al VSAT utilitzat per a aplicacions de comunicació per satèl·lit.
Figura-1: Diagrama de blocs del convertidor ascendente de RF
Vegem el disseny de la part del convertidor RF Up amb una guia pas a pas.
Pas 1: esbrineu mescladors, oscil·lador local, MMIC, sintetitzador, oscil·lador de referència OCXO, coixinets atenuadors generalment disponibles.
Pas 2: feu el càlcul del nivell de potència en diverses etapes de la línia, especialment a l'entrada dels MMIC, de manera que no superi el punt de compressió d'1 dB del dispositiu.
Pas 3: Dissenyeu i filtres adequats basats en Micro tira en diverses etapes per filtrar les freqüències no desitjades després dels mescladors en el disseny en funció de quina part del rang de freqüències voleu passar.
Pas 4: feu la simulació mitjançant l'oficina de microones o l'HP EEsof agilent amb amplades de conductor adequades segons sigui necessari en diversos llocs de la PCB per al dielèctric escollit segons sigui necessari per a la freqüència portadora de RF.No oblideu utilitzar material de blindatge com a tancament durant la simulació.Comproveu els paràmetres S.
Pas 5: fabriqueu el PCB i soldeu els components comprats i soldeu-los.
Tal com es mostra al diagrama de blocs de la figura 1, s'han d'utilitzar coixinets atenuadors adequats de 3 dB o 6 dB entremig per tenir cura del punt de compressió d'1 dB dels dispositius (MMIC i mescladors).
Cal utilitzar un oscil·lador local i un sintetitzador de freqüències adequades.Per a la conversió de 70MHz a banda C, es recomana un LO de 1112,5 MHz i un sintetitzador d'un rang de freqüència de 4680-5375MHz.La regla general per triar el mesclador és que la potència LO ha de ser 10 dB més gran que el nivell de senyal d'entrada més alt a P1dB.GCN és una xarxa de control de guany dissenyada mitjançant atenuadors de díodes PIN que varien l'atenuació en funció de la tensió analògica.Recordeu que heu d'utilitzar els filtres de pas de banda i de pas baix quan sigui necessari per filtrar les freqüències no desitjades i passar les freqüències desitjades.
Disseny de convertidor RF Down
El dispositiu que converteix la freqüència de valor alt a valor baix es coneix com a convertidor descendent.Com que funciona a freqüències de ràdio, es coneix com a convertidor descendent de RF.Vegem el disseny de la part del convertidor de baixada de RF amb una guia pas a pas.Aquest mòdul convertidor de baixada de RF tradueix la freqüència de RF en el rang de 3700 a 4200 MHz a la freqüència d'IF en el rang de 52 a 88 MHz.Per tant, es coneix com a convertidor descendent de banda C.
Figura-2: Diagrama de blocs del convertidor descendent de RF
La figura 2 mostra el diagrama de blocs d'un convertidor de baixada de banda C utilitzant components de RF.Vegem el disseny de la part del convertidor de baixada de RF amb una guia pas a pas.
Pas 1: s'han seleccionat dos mescladors de RF segons el disseny Heterodyne que converteix la freqüència de RF de 4 GHz a 1 GHz i d'1 GHz a 70 MHz.El mesclador de RF utilitzat en el disseny és MC24M i el mesclador IF és TUF-5H.
Pas 2: s'han dissenyat filtres adequats per utilitzar-los en diferents etapes del convertidor de baixada de RF.Això inclou 3700 a 4200 MHz BPF, 1042,5 +/- 18 MHz BPF i 52 a 88 MHz LPF.
Pas 3: els circuits integrats de l'amplificador MMIC i els coixinets d'atenuació s'utilitzen en llocs adequats, tal com es mostra al diagrama de blocs per satisfer els nivells de potència a la sortida i l'entrada dels dispositius.Aquests es trien segons el requisit de guany i punt de compressió d'1 dB del convertidor de baixada de RF.
Pas 4: el sintetitzador de RF i el LO utilitzats en el disseny del convertidor amunt també s'utilitzen en el disseny del convertidor avall, tal com es mostra.
Pas 5: els aïlladors de RF s'utilitzen als llocs adequats per permetre que el senyal de RF passi en una direcció (és a dir, cap endavant) i per aturar la seva reflexió de RF en la direcció cap enrere.Per tant, es coneix com a dispositiu unidireccional.GCN són les sigles de Gain control network.El GCN funciona com a dispositiu d'atenuació variable que permet configurar la sortida de RF segons el pressupost d'enllaç RF.
Conclusió: De manera similar als conceptes esmentats en aquest disseny de convertidor de freqüència de RF, es poden dissenyar convertidors de freqüència a altres freqüències com ara la banda L, la banda Ku i la banda d'ones mm.
Hora de publicació: 07-12-2023
