Questo articolo descrive la progettazione del convertitore RF, insieme ai diagrammi a blocchi, che descrivono la progettazione dell'upconverter RF e della progettazione del downconverter RF.Menziona i componenti di frequenza utilizzati in questo convertitore di frequenza in banda C.La progettazione viene eseguita su una scheda microstrip utilizzando componenti RF discreti come mixer RF, oscillatori locali, MMIC, sintetizzatori, oscillatori di riferimento OCXO, pad attenuatori, ecc.
Progettazione di convertitori RF
Il convertitore di frequenza RF si riferisce alla conversione della frequenza da un valore all'altro.Il dispositivo che converte la frequenza da un valore basso a un valore alto è noto come convertitore up.Poiché funziona a frequenze radio, è noto come convertitore RF.Questo modulo convertitore RF Up traduce la frequenza IF nell'intervallo da circa 52 a 88 MHz in una frequenza RF da circa 5925 a 6425 GHz.Quindi è noto come convertitore up-band C-band.Viene utilizzato come parte del ricetrasmettitore RF distribuito nel VSAT utilizzato per applicazioni di comunicazione satellitare.
Figura-1: diagramma a blocchi del convertitore RF up
Vediamo la progettazione della parte del convertitore RF Up con una guida passo passo.
Passaggio 1: scopri mixer, oscillatore locale, MMIC, sintetizzatore, oscillatore di riferimento OCXO, pad attenuatori generalmente disponibili.
Passaggio 2: eseguire il calcolo del livello di potenza nelle varie fasi della formazione, in particolare all'ingresso degli MMIC, in modo che non superi il punto di compressione del dispositivo di 1 dB.
Passo 3: Progettare e applicare filtri adeguati basati su microstrisce in varie fasi per filtrare le frequenze indesiderate dopo i mixer nella progettazione in base alla parte della gamma di frequenza che si desidera far passare.
Passaggio 4: eseguire la simulazione utilizzando l'ufficio a microonde o HP EEsof agile con larghezze di conduttore adeguate come richiesto in vari punti del PCB per il dielettrico scelto come richiesto per la frequenza portante RF.Non dimenticare di utilizzare materiale schermante come recinzione durante la simulazione.Controllare i parametri S.
Passaggio 5: realizzare il PCB e saldare i componenti acquistati e saldare gli stessi.
Come illustrato nel diagramma a blocchi della figura 1, è necessario utilizzare attenuatori appropriati da 3 dB o 6 dB nel mezzo per gestire il punto di compressione di 1 dB dei dispositivi (MMIC e mixer).
È necessario utilizzare l'oscillatore locale e il sintetizzatore delle frequenze appropriate.Per la conversione della banda da 70 MHz a C, si consiglia LO di 1112,5 MHz e il sintetizzatore con una gamma di frequenza di 4680-5375 MHz.La regola pratica per la scelta del mixer è che la potenza LO dovrebbe essere 10 dB maggiore del livello più alto del segnale di ingresso a P1dB.GCN è una rete di controllo del guadagno progettata utilizzando attenuatori a diodi PIN che variano l'attenuazione in base alla tensione analogica.Ricordarsi di utilizzare i filtri passa banda e passa basso come e quando necessario per filtrare le frequenze indesiderate e far passare le frequenze desiderate.
Progettazione del convertitore RF verso il basso
Il dispositivo che converte la frequenza da un valore alto a un valore basso è noto come down converter.Poiché funziona a frequenze radio, è noto come convertitore RF.Vediamo la progettazione della parte del convertitore RF verso il basso con una guida passo passo.Questo modulo convertitore RF traduce la frequenza RF nell'intervallo da 3700 a 4200 MHz in frequenza IF nell'intervallo da 52 a 88 MHz.Quindi è noto come convertitore in banda C.
Figura-2: Diagramma a blocchi del convertitore RF verso il basso
La figura 2 illustra il diagramma a blocchi del convertitore in banda C che utilizza componenti RF.Vediamo la progettazione della parte del convertitore RF verso il basso con una guida passo passo.
Passo 1: Sono stati selezionati due mixer RF secondo il design Heterodyne che converte la frequenza RF dalla gamma da 4 GHz a 1 GHz e dalla gamma da 1 GHz a 70 MHz.Il mixer RF utilizzato nel progetto è MC24M e il mixer IF è TUF-5H.
Passo 2: Sono stati progettati filtri appropriati per essere utilizzati in diverse fasi del convertitore RF.Ciò include da 3700 a 4200 MHz BPF, 1042,5 +/- 18 MHz BPF e da 52 a 88 MHz LPF.
Passaggio 3: i circuiti integrati dell'amplificatore MMIC e i pad di attenuazione vengono utilizzati in luoghi appropriati come mostrato nello schema a blocchi per soddisfare i livelli di potenza in uscita e in ingresso dei dispositivi.Questi vengono scelti in base al guadagno e al requisito del punto di compressione di 1 dB del convertitore RF.
Passo 4: Il sintetizzatore RF e l'LO utilizzati nel progetto del convertitore verso l'alto vengono utilizzati anche nel progetto del convertitore verso il basso, come mostrato.
Passo 5: Gli isolatori RF vengono utilizzati nei punti appropriati per consentire al segnale RF di passare in una direzione (cioè in avanti) e per arrestare la sua riflessione RF nella direzione all'indietro.Quindi è noto come dispositivo unidirezionale.GCN sta per Rete di controllo del guadagno.Il GCN funziona come un dispositivo di attenuazione variabile che consente l'impostazione dell'uscita RF come desiderato dal budget del collegamento RF.
Conclusione: analogamente ai concetti menzionati in questo progetto di convertitore di frequenza RF, è possibile progettare convertitori di frequenza ad altre frequenze come la banda L, la banda Ku e la banda delle onde mm.
Orario di pubblicazione: 07-dic-2023
