W tym artykule opisano konstrukcję konwertera RF wraz ze schematami blokowymi opisującymi konstrukcję konwertera RF w górę i konstrukcję konwertera RF w dół.Wymienia składowe częstotliwości stosowane w tej przetwornicy częstotliwości pracującej w paśmie C.Projekt realizowany jest na płytce mikropaskowej przy użyciu dyskretnych komponentów RF, takich jak miksery RF, lokalne oscylatory, MMIC, syntezatory, oscylatory odniesienia OCXO, podkładki tłumiące itp.
Konstrukcja konwertera RF w górę
Przetwornica częstotliwości RF oznacza konwersję częstotliwości z jednej wartości na drugą.Urządzenie, które przekształca częstotliwość z niskiej wartości na wysoką, nazywa się konwerterem w górę.Ponieważ działa na częstotliwościach radiowych, jest znany jako konwerter RF w górę.Ten moduł konwertera RF Up tłumaczy częstotliwość IF w zakresie od około 52 do 88 MHz na częstotliwość RF około 5925 do 6425 GHz.Dlatego jest znany jako konwerter zwiększający pasmo C.Jest używany jako część transceivera RF stosowanego w VSAT używanym do zastosowań komunikacji satelitarnej.
Rysunek 1: Schemat blokowy konwertera RF w górę
Zobaczmy projekt części konwertera RF Up z przewodnikiem krok po kroku.
Krok 1: Znajdź ogólnie dostępne miksery, oscylator lokalny, MMIC, syntezator, oscylator referencyjny OCXO, podkładki tłumiące.
Krok 2: Wykonaj obliczenia poziomu mocy na różnych etapach konfiguracji, zwłaszcza na wejściu układów MMIC, tak, aby nie przekroczył on punktu kompresji urządzenia wynoszącego 1 dB.
Krok 3: Zaprojektuj i dostosuj filtry oparte na mikropaskach na różnych etapach, aby odfiltrować niepożądane częstotliwości za mikserami w projekcie w oparciu o to, jaką część zakresu częstotliwości chcesz przepuścić.
Krok 4: Wykonaj symulację za pomocą urządzenia mikrofalowego lub sprawnego HP EEsof z odpowiednimi szerokościami przewodów, zgodnie z wymaganiami w różnych miejscach płytki PCB, dla wybranego dielektryka, zgodnie z wymaganiami częstotliwości nośnej RF.Nie zapomnij użyć materiału ekranującego jako obudowy podczas symulacji.Sprawdź parametry S.
Krok 5: Zdobądź płytkę drukowaną i przylutuj zakupione komponenty, a następnie przylutuj je.
Jak pokazano na schemacie blokowym na rysunku 1, pomiędzy nimi należy zastosować odpowiednie podkładki tłumiące o wartości 3 dB lub 6 dB, aby zapewnić punkt kompresji urządzeń (MMIC i miksery) na poziomie 1 dB.
Należy zastosować lokalny oscylator i syntezator o odpowiednich częstotliwościach.Do konwersji pasma 70 MHz na pasmo C zaleca się LO 1112,5 MHz i syntezator w zakresie częstotliwości 4680–5375 MHz.Ogólna zasada dotycząca wyboru miksera jest taka, że moc LO powinna być o 10 dB większa niż najwyższy poziom sygnału wejściowego przy P1dB.GCN to sieć kontroli wzmocnienia zaprojektowana przy użyciu tłumików diodowych PIN, które zmieniają tłumienie w zależności od napięcia analogowego.Pamiętaj, aby używać filtrów pasmowo-przepustowych i dolnoprzepustowych, gdy jest to wymagane, aby odfiltrować niechciane częstotliwości i przepuścić pożądane częstotliwości.
Konstrukcja konwertera RF Down
Urządzenie, które przekształca częstotliwość z wysokiej wartości na niską, nazywa się konwerterem w dół.Ponieważ działa na częstotliwościach radiowych, jest znany jako konwerter RF w dół.Zobaczmy projekt części konwertera RF w dół z przewodnikiem krok po kroku.Ten moduł konwertera częstotliwości RF w dół tłumaczy częstotliwość RF w zakresie od 3700 do 4200 MHz na częstotliwość IF w zakresie od 52 do 88 MHz.Dlatego jest znany jako konwerter obniżający pasmo C.
Rysunek 2: Schemat blokowy konwertera RF w dół
Rysunek 2 przedstawia schemat blokowy konwertera pasma C wykorzystującego komponenty RF.Zobaczmy projekt części konwertera RF w dół z przewodnikiem krok po kroku.
Krok 1: Wybrano dwa miksery RF zgodnie z projektem Heterodyne, który konwertuje częstotliwość RF z zakresu 4 GHz na 1 GHz i z zakresu 1 GHz na 70 MHz.Mikser RF zastosowany w projekcie to MC24M, a mikser IF to TUF-5H.
Krok 2: Zaprojektowano odpowiednie filtry do stosowania na różnych etapach konwertera częstotliwości RF.Należą do nich 3700 do 4200 MHz BPF, 1042,5 +/- 18 MHz BPF i 52 do 88 MHz LPF.
Krok 3: Układy scalone wzmacniacza MMIC i podkładki tłumiące są używane w odpowiednich miejscach, jak pokazano na schemacie blokowym, aby zapewnić odpowiedni poziom mocy na wyjściu i wejściu urządzeń.Są one wybierane w zależności od wymagań dotyczących wzmocnienia i punktu kompresji 1 dB konwertera RF w dół.
Krok 4: Syntezator RF i LO użyte w konstrukcji konwertera w górę są również używane w konstrukcji konwertera w dół, jak pokazano.
Krok 5: W odpowiednich miejscach stosuje się izolatory RF, aby umożliwić przejście sygnału RF w jednym kierunku (tj. do przodu) i zatrzymać jego odbicie RF w kierunku do tyłu.Dlatego nazywa się je urządzeniem jednokierunkowym.GCN oznacza sieć kontroli wzmocnienia.GCN działa jako urządzenie o zmiennym tłumieniu, które umożliwia ustawienie wyjścia RF zgodnie z potrzebami budżetu łącza RF.
Wniosek: Podobnie do koncepcji wspomnianych w tym projekcie przetwornicy częstotliwości RF, można zaprojektować przetwornice częstotliwości na innych częstotliwościach, takich jak pasmo L, pasmo Ku i pasmo fal mm.
Czas publikacji: 7 grudnia 2023 r
