Den här artikeln beskriver design av RF-omvandlare, tillsammans med blockscheman, som beskriver RF-uppkonverterarens design och RF-nedkonverterarens design. Den nämner frekvenskomponenterna som används i denna C-bands frekvensomvandlare. Designen utförs på ett mikrostripkort med användning av diskreta RF-komponenter såsom RF-blandare, lokala oscillatorer, MMICs, synthesizers, OCXO-referensoscillatorer, dämpningsdynor, etc.
RF upp-omvandlare design
RF-frekvensomvandlare avser konvertering av frekvens från ett värde till ett annat. Enheten som omvandlar frekvens från lågt värde till högt värde kallas uppomvandlare. Eftersom det fungerar på radiofrekvenser är det känt som RF-uppkonverterare. Denna RF Up-omvandlarmodul översätter IF-frekvens i intervallet cirka 52 till 88 MHz till RF-frekvens på cirka 5925 till 6425 GHz. Därför är den känd som C-band up converter. Den används som en del av RF-transceivern som används i VSAT som används för satellitkommunikationstillämpningar.
Figur-1: Blockschema för RF-upp-omvandlare
Låt oss se design av RF Up-omvandlardel med steg för steg guide.
Steg 1: Ta reda på blandare, lokaloscillator, MMIC:er, synthesizer, OCXO referensoscillator, dämpningsdynor som är allmänt tillgängliga.
Steg 2: Utför effektnivåberäkningen i olika skeden av uppställningen, särskilt vid ingången av MMICs så att den inte överstiger 1 dB komprimeringspunkt för enheten.
Steg 3: Designa och korrekta mikrobandbaserade filter i olika stadier för att filtrera bort oönskade frekvenser efter mixer i designen baserat på vilken del av frekvensområdet du vill passera.
Steg 4: Gör simuleringen med hjälp av mikrovågskontor eller smidiga HP EEsof med lämpliga ledarbredder som krävs på olika ställen på PCB för vald dielektrikum som krävs för RF-bärvågsfrekvens. Glöm inte att använda skärmningsmaterial som kapsling under simulering. Kontrollera för S-parametrar.
Steg 5: Få PCB tillverkad och löd de köpta komponenterna och löd detsamma.
Som visas i blockschemat i figur 1 måste lämpliga dämpningsdynor på antingen 3 dB eller 6 dB användas däremellan för att ta hand om 1dB kompressionspunkt för enheterna (MMIC och mixer).
Lokaloscillator och synthesizer med lämpliga frekvenser måste användas baserat. För 70MHz till C-bandsomvandling rekommenderas LO på 1112,5 MHz och Synthesizer på 4680-5375MHz frekvensområde. Tumregeln för att välja mixer är att LO-effekten ska vara 10 dB högre än den högsta insignalnivån vid P1dB. GCN är Gain Control Network designat med PIN-dioddämpare som varierar dämpningen baserat på analog spänning. Kom ihåg att använda bandpass- och lågpassfilter när och när det behövs för att filtrera bort oönskade frekvenser och skicka de önskade frekvenserna.
RF Down-omvandlare design
Enheten som omvandlar frekvens från högt värde till lågt värde kallas nedomvandlare. Eftersom det fungerar på radiofrekvenser är det känt som RF-nedkonverterare. Låt oss se design av RF-nedkonverterare med steg för steg guide. Denna RF-nedomvandlarmodul översätter RF-frekvens i området från 3700 till 4200 MHz till IF-frekvens i området från 52 till 88 MHz. Därför är den känd som C-band down converter.
Figur-2: Blockschema för RF-nedkonverterare
Figur 2 visar ett blockschema över C-bandnedkonverterare som använder RF-komponenter. Låt oss se design av RF-nedkonverterare med steg för steg guide.
Steg 1: Två RF-blandare har valts enligt Heterodyne-design som konverterar RF-frekvensen från 4 GHz till 1 GHz och från 1 GHz till 70 MHz. RF-blandaren som används i designen är MC24M och IF-blandaren är TUF-5H.
Steg 2: Lämpliga filter har utformats för att användas i olika stadier av RF-nedkonverteraren. Detta inkluderar 3700 till 4200 MHz BPF, 1042,5 +/- 18 MHz BPF och 52 till 88 MHz LPF.
Steg 3: MMIC-förstärkare IC:er och dämpningsdynor används på lämpliga ställen som visas i blockschemat för att möta effektnivåer vid enheternas utgång och ingång. Dessa väljs enligt förstärkning och 1 dB kompressionspunktskrav för RF-nedkonverteraren.
Steg 4: RF-syntes och LO som används i upp-omvandlardesignen används också i nedomvandlardesignen som visas.
Steg 5: RF-isolatorer används på lämpliga platser för att tillåta RF-signalen att passera i en riktning (dvs. framåt) och för att stoppa dess RF-reflektion i bakåtriktningen. Därför är den känd som enkelriktad enhet. GCN står för Gain control network. GCN fungerar som en variabel dämpningsanordning som tillåter inställning av RF-utgång som önskas av RF-länkbudgeten.
Slutsats: I likhet med de koncept som nämns i denna RF-frekvensomvandlardesign kan man designa frekvensomvandlare på andra frekvenser som L-band, Ku-band och mmvågsband.
Posttid: Dec-07-2023
