Denne artikel beskriver RF-konverterdesign sammen med blokdiagrammer, der beskriver RF-upkonverterdesign og RF-downkonverterdesign. Den nævner de frekvenskomponenter, der anvendes i denne C-båndsfrekvenskonverter. Designet udføres på et mikrostripkort ved hjælp af diskrete RF-komponenter såsom RF-mixere, lokale oscillatorer, MMIC'er, synthesizere, OCXO-referenceoscillatorer, dæmpningspads osv.
RF up-konverter design
En RF-frekvenskonverter refererer til konvertering af frekvens fra én værdi til en anden. Enheden, der konverterer frekvens fra lav værdi til høj værdi, er kendt som en opkonverter. Da den fungerer ved radiofrekvenser, er den kendt som en RF-opkonverter. Dette RF-opkonvertermodul oversætter IF-frekvens i området fra omkring 52 til 88 MHz til en RF-frekvens på omkring 5925 til 6425 GHz. Derfor er den kendt som en C-bånds opkonverter. Den bruges som en del af en RF-transceiver, der er implementeret i VSAT, og som bruges til satellitkommunikationsapplikationer.
Figur-1: Blokdiagram for RF-opkonverter
Lad os se designet af RF Up-konverterdelen med en trinvis vejledning.
Trin 1: Find ud af hvilke mixere, lokale oscillatorer, MMIC'er, synthesizere, OCXO-referenceoscillatorer og dæmpningspads der er generelt tilgængelige.
Trin 2: Foretag beregningen af effektniveauet på forskellige stadier af opstillingen, især ved indgangen til MMIC'er, således at det ikke overstiger enhedens kompressionspunkt på 1 dB.
Trin 3: Design og installer passende mikrostripbaserede filtre på forskellige stadier for at filtrere uønskede frekvenser fra efter mixere i designet, baseret på hvilken del af frekvensområdet du ønsker at lade passere.
Trin 4: Udfør simuleringen ved hjælp af Microwave Office eller Agilent HP EEsof med korrekte lederbredder efter behov på forskellige steder på printkortet for det valgte dielektrikum, afhængigt af RF-bærefrekvensen. Glem ikke at bruge afskærmningsmateriale som indkapsling under simuleringen. Kontroller S-parametrene.
Trin 5: Få printkortet fremstillet og lod de købte komponenter sammen, og lod dem derefter.
Som vist i blokdiagrammet i figur 1, skal der anvendes passende dæmpningspads på enten 3 dB eller 6 dB imellem for at håndtere et kompressionspunkt på 1 dB for enhederne (MMIC'er og mixere).
Der skal anvendes en lokal oscillator og synthesizer med passende frekvenser. Til konvertering fra 70 MHz til C-båndet anbefales en LO på 1112,5 MHz og en synthesizer i frekvensområdet 4680-5375 MHz. Tommelfingerreglen for valg af mixer er, at LO-effekten skal være 10 dB større end det højeste indgangssignalniveau ved P1dB. GCN er et Gain Control Network designet med PIN-diodedæmpere, der varierer dæmpningen baseret på analog spænding. Husk at bruge båndpas- og lavpasfiltre efter behov for at filtrere uønskede frekvenser fra og lade de ønskede frekvenser passere.
RF Down-konverterdesign
Enheden, der konverterer frekvens fra høj værdi til lav værdi, er kendt som en downkonverter. Da den fungerer ved radiofrekvenser, er den kendt som en RF-downkonverter. Lad os se på designet af en RF-downkonverterdel med en trinvis vejledning. Dette RF-downkonvertermodul oversætter RF-frekvens i området fra 3700 til 4200 MHz til IF-frekvens i området fra 52 til 88 MHz. Derfor er den kendt som en C-båndsdownkonverter.
Figur-2: Blokdiagram for RF-downkonverter
Figur 2 viser et blokdiagram over en C-bånds downkonverter ved hjælp af RF-komponenter. Lad os se designet af RF-downkonverterdelen med en trin-for-trin-vejledning.
Trin 1: Der er valgt to RF-mixere i henhold til Heterodyne-designet, som konverterer RF-frekvens fra 4 GHz til 1 GHz-området og fra 1 GHz til 70 MHz-området. RF-mixeren, der anvendes i designet, er MC24M, og IF-mixeren er TUF-5H.
Trin 2: Der er designet passende filtre til brug på forskellige stadier af RF-downkonverteren. Dette omfatter 3700 til 4200 MHz BPF, 1042,5 +/- 18 MHz BPF og 52 til 88 MHz LPF.
Trin 3: MMIC-forstærker-IC'er og dæmpningspads anvendes på passende steder som vist i blokdiagrammet for at opfylde effektniveauerne ved enhedernes udgang og indgang. Disse vælges i henhold til forstærknings- og 1 dB-kompressionskravet for RF-downkonverteren.
Trin 4: RF-synthesizer og LO, der bruges i up-konverterdesignet, bruges også i down-konverterdesignet som vist.
Trin 5: RF-isolatorer bruges på passende steder for at tillade RF-signalet at passere i én retning (dvs. fremad) og for at stoppe dets RF-refleksion i bagudgående retning. Derfor er det kendt som en ensrettet enhed. GCN står for Gain Control Network. GCN'en fungerer som en variabel dæmpningsenhed, der tillader indstilling af RF-output som ønsket af RF-linkets budget.
Konklusion: I lighed med de koncepter, der er nævnt i dette RF-frekvensomformerdesign, kan man designe frekvensomformere ved andre frekvenser såsom L-båndet, Ku-båndet og mm-bølgebåndet.
Opslagstidspunkt: 7. dec. 2023
