Dit artikel beskriuwt it ûntwerp fan in RF-converter, tegearre mei blokdiagrammen, dy't it ûntwerp fan in RF-upconverter en in RF-downconverter beskriuwe. It neamt de frekwinsjekomponinten dy't brûkt wurde yn dizze C-band frekwinsjeconverter. It ûntwerp wurdt útfierd op in mikrostripboard mei help fan aparte RF-komponinten lykas RF-mixers, lokale oscillatoren, MMIC's, synthesizers, OCXO-referinsjeoscillatoren, ferswakkingspads, ensfh.
RF up converter ûntwerp
In RF-frekwinsjekonverter ferwiist nei de konverzje fan frekwinsje fan de iene wearde nei de oare. It apparaat dat in frekwinsje fan in lege wearde nei in hege wearde konvertearret, wurdt in opkonverter neamd. Omdat it wurket by radiofrekwinsjes, wurdt it in RF-opkonverter neamd. Dizze RF-opkonvertermodule oerset de IF-frekwinsje yn it berik fan sawat 52 oant 88 MHz nei in RF-frekwinsje fan sawat 5925 oant 6425 GHz. Dêrom wurdt it in C-band opkonverter neamd. It wurdt brûkt as ûnderdiel fan in RF-transceiver dy't ynset wurdt yn 'e VSAT foar satellytkommunikaasje-tapassingen.
Figuer-1: Blokdiagram fan RF-up-converter
Lit ús it ûntwerp fan it RF Up-converterûnderdiel sjen mei stap-foar-stap hantlieding.
Stap 1: Fyn út hokker mixers, lokale oscillators, MMIC's, synthesizers, OCXO-referinsjeoscillators en attenuatorpads oer it algemien beskikber binne.
Stap 2: Doch de berekkening fan it fermogensnivo op ferskate stadia fan 'e opstelling, foaral by de ynfier fan MMIC's, sadat it net mear as 1dB kompresjepunt fan it apparaat sil wêze.
Stap 3: Untwerp en ynstallearje filters op basis fan mikrostrip yn ferskate stadia om net winske frekwinsjes nei mixers yn it ûntwerp te filterjen, ôfhinklik fan hokker diel fan it frekwinsjeberik jo trochlitte wolle.
Stap 4: Doch de simulaasje mei help fan in Microwave Office- of Agilent HP EEsof mei de juste geleiderbreedtes lykas fereaske op ferskate plakken op 'e PCB foar it keazen diëlektryske materiaal lykas fereaske foar de RF-dragerfrekwinsje. Ferjit net om ôfskermingsmateriaal as omsluting te brûken tidens de simulaasje. Kontrolearje op S-parameters.
Stap 5: Krij de PCB makke en soldeer de oankochte komponinten en soldeer itselde.
Lykas werjûn yn it blokdiagram fan figuer-1, moatte passende ferswakkingspads fan 3 dB of 6dB tuskentroch brûkt wurde om te soargjen foar it 1dB kompresjepunt fan 'e apparaten (MMIC's en mixers).
In lokale oscillator en synthesizer fan passende frekwinsjes moatte brûkt wurde. Foar konverzje fan 70MHz nei C-band wurdt in LO fan 1112.5 MHz en in synthesizer fan it frekwinsjeberik 4680-5375 MHz oanrikkemandearre. De tommelfingerregel foar it kiezen fan in mixer is dat it LO-fermogen 10 dB grutter wêze moat as it heechste ynfiersignaalnivo by P1dB. GCN is in Gain Control Network ûntworpen mei PIN-diode-dempers dy't de demping fariearje op basis fan analoge spanning. Tink derom om bandpass- en leechpassfilters te brûken as it nedich is om net winske frekwinsjes út te filterjen en de winske frekwinsjes troch te litten.
RF Down-converter ûntwerp
It apparaat dat frekwinsje fan hege wearde nei lege wearde omset, stiet bekend as in downconverter. Om't it wurket by radiofrekwinsjes, stiet it bekend as in RF downconverter. Lit ús it ûntwerp fan it RF downconverter-diel sjen mei in stap-foar-stap hantlieding. Dizze RF downconverter-module oerset RF-frekwinsje yn it berik fan 3700 oant 4200 MHz nei IF-frekwinsje yn it berik fan 52 oant 88 MHz. Dêrom stiet it bekend as in C-band downconverter.
Figuer-2: Blokdiagram fan RF-downconverter
Figuer 2 toant in blokdiagram fan in C-band downconverter mei RF-komponinten. Lit ús it ûntwerp fan it RF downconverter-ûnderdiel sjen mei in stap-foar-stap hantlieding.
Stap 1: Twa RF-mixers binne selektearre neffens it Heterodyne-ûntwerp, dy't de RF-frekwinsje fan 4 GHz nei it 1 GHz-berik en fan 1 GHz nei it 70 MHz-berik konvertearje. De RF-mixer dy't yn it ûntwerp brûkt wurdt is de MC24M en de IF-mixer is de TUF-5H.
Stap 2: Der binne geskikte filters ûntworpen om te brûken op ferskate stadia fan 'e RF-downconverter. Dit omfettet 3700 oant 4200 MHz BPF, 1042.5 +/- 18 MHz BPF en 52 oant 88 MHz LPF.
Stap 3: MMIC-fersterker-IC's en ferswakkingspads wurde brûkt op passende plakken lykas werjûn yn it blokdiagram om te foldwaan oan de krêftnivo's by de útfier en ynfier fan 'e apparaten. Dizze wurde keazen neffens de fersterking en 1 dB-kompresjepunteasken fan 'e RF-downconverter.
Stap 4: RF-synthesizer en LO dy't brûkt wurde yn it ûntwerp fan 'e opwaartse converter wurde ek brûkt yn it ûntwerp fan 'e delwaartse converter lykas werjûn.
Stap 5: RF-isolators wurde brûkt op passende plakken om RF-sinjalen yn ien rjochting troch te litten (d.w.s. foarút) en om de RF-refleksje yn 'e efterútrjochting te stopjen. Dêrom is it bekend as in unidireksjoneel apparaat. GCN stiet foar Gain control network. De GCN funksjonearret as in apparaat foar fariabele ferswakking wêrmei't de RF-útfier ynsteld wurde kin neffens it winske RF-keppelingsbudzjet.
Konklúzje: Fergelykber mei de konsepten neamd yn dit ûntwerp fan in RF-frekwinsjekonverter, kin men frekwinsjekonverters ûntwerpe op oare frekwinsjes lykas de L-band, Ku-band en mm-golfband.
Pleatsingstiid: 7 desimber 2023
