Ovaj članak opisuje dizajn RF pretvarača, zajedno s blok dijagramima, opisujući dizajn RF pretvarača naviše i dizajn RF pretvarača prema dolje. Spominje frekvencijske komponente koje se koriste u ovom C-pojasnom pretvaraču frekvencije. Dizajn se provodi na mikrotrakastoj ploči koristeći diskretne RF komponente kao što su RF mikseri, lokalni oscilatori, MMIC, sintisajzeri, OCXO referentni oscilatori, prigušivači, itd.
Dizajn RF uzlaznog pretvarača
RF frekvencijski pretvarač odnosi se na pretvorbu frekvencije iz jedne vrijednosti u drugu. Uređaj koji pretvara frekvenciju iz niske vrijednosti u visoku vrijednost poznat je kao uzlazni pretvarač. Budući da radi na radijskim frekvencijama, poznat je kao RF up pretvarač. Ovaj RF Up pretvarački modul 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 C-pojasa prema gore. Koristi se kao jedan dio RF primopredajnika postavljenog u VSAT koji se koristi za aplikacije satelitske komunikacije.
Slika-1 : Blok dijagram RF uzlaznog pretvarača
Pogledajmo dizajn dijela RF Up pretvarača s vodičem korak po korak.
Korak 1: Pronađite miksere, lokalni oscilator, MMIC, sintesajzer, OCXO referentni oscilator, prigušivače koji su općenito dostupni.
Korak 2: Izvršite izračun razine snage u različitim fazama postave, posebno na ulazu MMIC-ova, tako da ne prelazi točku kompresije od 1 dB uređaja.
Korak 3: Dizajnirajte i odgovarajuće filtre temeljene na mikrotrakama u različitim fazama za filtriranje neželjenih frekvencija nakon miksera u dizajnu na temelju toga koji dio frekvencijskog raspona želite proći.
Korak 4: Izvršite simulaciju koristeći mikrovalnu pećnicu ili agilent HP EEsof s odgovarajućom širinom vodiča prema potrebi na različitim mjestima na PCB-u za odabrani dielektrik prema potrebi za RF frekvenciju nosača. Ne zaboravite koristiti materijal za zaštitu kao ograđeni prostor tijekom simulacije. Provjerite S parametre.
Korak 5: Izradite PCB i zalemite kupljene komponente te ih zalemite.
Kao što je prikazano na blok dijagramu na slici 1, potrebno je koristiti odgovarajuće prigušivače od 3 dB ili 6 dB između kako bi se osigurala točka kompresije od 1 dB uređaja (MMIC i mikseri).
Lokalni oscilator i sintesajzer odgovarajućih frekvencija moraju se koristiti na temelju. Za pretvorbu 70MHz u C pojas, preporučuje se LO od 1112,5 MHz i sintesajzer od 4680-5375MHz frekvencijskog raspona. Osnovno pravilo za odabir miksera je da LO snaga treba biti 10 dB veća od najviše razine ulaznog signala na P1dB. GCN je mreža za kontrolu pojačanja dizajnirana korištenjem prigušivača s PIN diodom koji mijenjaju prigušenje na temelju analognog napona. Ne zaboravite koristiti pojasni propusni i niskopropusni filtar kad god je potrebno za filtriranje neželjenih frekvencija i propuštanje željenih frekvencija.
Dizajn RF silaznog pretvarača
Uređaj koji pretvara frekvenciju iz visoke vrijednosti u nisku vrijednost poznat je kao pretvarač prema dolje. Budući da radi na radijskim frekvencijama, poznat je kao RF pretvarač. Pogledajmo dizajn dijela RF pretvarača s donje strane s vodičem korak po korak. Ovaj RF modul pretvarača pretvara RF frekvenciju u rasponu od 3700 do 4200 MHz u IF frekvenciju u rasponu od 52 do 88 MHz. Stoga je poznat kao C-pojasni pretvarač prema dolje.
Slika-2 : Blok dijagram RF pretvarača prema dolje
Slika 2 prikazuje blok dijagram C pojasnog konvertora koji koristi RF komponente. Pogledajmo dizajn dijela RF pretvarača s donje strane s vodičem korak po korak.
Korak 1: Odabrana su dva RF miksera prema Heterodyne dizajnu koji pretvara RF frekvenciju iz 4 GHz u 1 GHz raspon i iz 1 GHz u 70 MHz raspon. RF mikser korišten u dizajnu je MC24M, a IF mikser je TUF-5H.
Korak 2: Odgovarajući filtri dizajnirani su za korištenje na različitim stupnjevima RF pretvarača. To uključuje 3700 do 4200 MHz BPF, 1042,5 +/- 18 MHz BPF i 52 do 88 MHz LPF.
Korak 3: IC-ovi pojačala MMIC i jastučići za prigušivanje koriste se na odgovarajućim mjestima kao što je prikazano na blok dijagramu kako bi se zadovoljile razine snage na izlazu i ulazu uređaja. Oni su odabrani prema zahtjevima pojačanja i točke kompresije od 1 dB RF pretvarača prema dolje.
Korak 4: RF sintesajzer i LO korišteni u dizajnu uzlaznog pretvarača također se koriste u dizajnu silaznog pretvarača kao što je prikazano.
Korak 5: RF izolatori koriste se na odgovarajućim mjestima kako bi omogućili RF signalu da prođe u jednom smjeru (tj. naprijed) i zaustavili njegovu RF refleksiju u smjeru unatrag. Stoga je poznat kao jednosmjerni uređaj. GCN je kratica za Gain Control Network. GCN funkcionira kao uređaj za promjenjivo prigušenje koji omogućuje postavljanje RF izlaza prema želji proračuna RF veze.
Zaključak: Slično konceptima spomenutim u ovom dizajnu RF frekvencijskog pretvarača, mogu se dizajnirati frekvencijski pretvarači na drugim frekvencijama kao što su L pojas, Ku pojas i mmvalni pojas.
Vrijeme objave: 7. prosinca 2023
