Ta članek opisuje zasnovo RF pretvornika, skupaj z blokovnimi diagrami, ki opisujejo zasnovo RF pretvornika navzgor in navzdol. Omenja frekvenčne komponente, uporabljene v tem frekvenčnem pretvorniku C-pasu. Zasnova je izvedena na mikrotrakasti plošči z uporabo diskretnih RF komponent, kot so RF mešalniki, lokalni oscilatorji, MMIC-i, sintetizatorji, referenčni oscilatorji OCXO, atenuatorske blazinice itd.
Zasnova RF pretvornika navzgor
RF frekvenčni pretvornik se nanaša na pretvorbo frekvence iz ene vrednosti v drugo. Naprava, ki pretvarja frekvenco iz nizke v visoko vrednost, je znana kot pretvornik navzgor. Ker deluje na radijskih frekvencah, je znan kot RF pretvornik navzgor. Ta modul RF pretvornika navzgor pretvarja medfrekvenco v območju od približno 52 do 88 MHz v RF frekvenco od približno 5925 do 6425 GHz. Zato je znan kot pretvornik navzgor v C-pasu. Uporablja se kot del RF oddajnika-sprejemnika, nameščenega v VSAT-u, ki se uporablja za satelitske komunikacijske aplikacije.
Slika 1: Blokovni diagram pretvornika RF navzgor
Oglejmo si zasnovo RF pretvornika navzgor s postopnim vodnikom.
1. korak: Poiščite mešalnike, lokalne oscilatorje, MMIC-e, sintetizatorje, referenčne oscilatorje OCXO in atenuatorske blazinice, ki so na splošno na voljo.
2. korak: Izvedite izračun nivoja moči na različnih stopnjah linije, zlasti na vhodu MMIC-ov, tako da ne bo presegla točke kompresije naprave 1 dB.
3. korak: Na različnih stopnjah načrtovanja zasnujte ustrezne filtre na osnovi mikro trakov za filtriranje neželenih frekvenc za mešalniki glede na to, kateri del frekvenčnega območja želite prepustiti.
4. korak: Izvedite simulacijo z uporabo mikrovalovnega office ali agilent HP EEsof z ustreznimi širinami vodnikov, kot je potrebno na različnih mestih na tiskanem vezju za izbrani dielektrik, kot je potrebno za nosilno frekvenco RF. Med simulacijo ne pozabite uporabiti zaščitnega materiala kot ohišja. Preverite parametre S.
5. korak: Izdelava tiskanega vezja, spajkanje kupljenih komponent in njihovo spajanje.
Kot je prikazano na blokovnem diagramu na sliki 1, je treba vmes uporabiti ustrezne atenuatorske blazinice z močjo 3 dB ali 6 dB, da se zagotovi kompresijska točka 1 dB naprav (MMIC in mešalnikov).
Uporabiti je treba lokalni oscilator in sintetizator ustreznih frekvenc. Za pretvorbo iz pasu 70 MHz v pas C je priporočljiv lokalni oscilator s frekvenčnim območjem 1112,5 MHz in sintetizator s frekvenčnim območjem 4680–5375 MHz. Pravilo pri izbiri mešalnika je, da mora biti moč lokalnega oscilatorja 10 dB večja od najvišje vhodne ravni signala pri P1dB. GCN je omrežje za krmiljenje ojačanja, zasnovano z uporabo PIN diodnih atenuatorjev, ki spreminjajo slabljenje glede na analogno napetost. Ne pozabite uporabiti pasovno prepustnih in nizkoprepustnih filtrov, kadar je to potrebno, da filtrirate neželene frekvence in prepustite želene frekvence.
Zasnova RF pretvornika navzdol
Naprava, ki pretvarja frekvenco iz visoke v nizko vrednost, je znana kot znižalni pretvornik. Ker deluje na radijskih frekvencah, je znan kot RF znižalni pretvornik. Oglejmo si zasnovo RF znižalnega pretvornika s podrobnimi navodili. Ta RF znižalni pretvorniški modul pretvarja RF frekvenco v območju od 3700 do 4200 MHz v IF frekvenco v območju od 52 do 88 MHz. Zato je znan kot znižalni pretvornik C-pasu.
Slika 2: Blokovni diagram RF pretvornika navzdol
Slika 2 prikazuje blokovni diagram pretvornika navzdol v pasu C z uporabo RF komponent. Oglejmo si zasnovo dela pretvornika navzdol v RF s podrobnimi navodili.
1. korak: Izbrana sta bila dva RF mešalnika v skladu s heterodinsko zasnovo, ki pretvarjata RF frekvenco iz območja 4 GHz v območje 1 GHz in iz območja 1 GHz v območje 70 MHz. RF mešalnik, uporabljen v zasnovi, je MC24M, IF mešalnik pa TUF-5H.
2. korak: Za uporabo na različnih stopnjah RF pretvornika navzdol so bili zasnovani ustrezni filtri. To vključuje 3700 do 4200 MHz BPF, 1042,5 +/- 18 MHz BPF in 52 do 88 MHz LPF.
3. korak: Integrirana vezja ojačevalnika MMIC in atenuacijske blazinice se uporabljajo na ustreznih mestih, kot je prikazano na blokovnem diagramu, da se dosežejo nivoji moči na izhodu in vhodu naprav. Izbrani so glede na zahteve glede ojačanja in kompresijske točke 1 dB za RF pretvornik navzdol.
4. korak: RF sintetizator in LO, uporabljena v zasnovi navzgornjega pretvornika, se uporabljata tudi v zasnovi navzdolnjega pretvornika, kot je prikazano.
5. korak: RF izolatorji se uporabljajo na ustreznih mestih, da omogočijo prehod RF signala v eno smer (tj. naprej) in ustavijo njegov odboj v smeri nazaj. Zato je ta naprava znana kot enosmerna naprava. GCN je okrajšava za omrežje za nadzor ojačanja (GCN). GCN deluje kot naprava s spremenljivim slabljenjem, ki omogoča nastavitev RF izhoda glede na želeni proračun RF povezave.
Zaključek: Podobno kot koncepti, omenjeni v tej zasnovi RF frekvenčnega pretvornika, je mogoče zasnovati frekvenčne pretvornike tudi za druge frekvence, kot so L-pas, Ku-pas in mmwave pas.
Čas objave: 7. dec. 2023
