Denne artikkelen beskriver RF-omformerdesign, sammen med blokkskjemaer, som beskriver RF-oppkonverteringsdesign og RF-nedkonverterdesign. Den nevner frekvenskomponentene som brukes i denne C-bånds frekvensomformeren. Designet utføres på et mikrostrip-kort ved bruk av diskrete RF-komponenter som RF-miksere, lokale oscillatorer, MMIC-er, synthesizere, OCXO-referanseoscillatorer, attenuatorputer, etc.
RF opp omformer design
RF-frekvensomformer refererer til konvertering av frekvens fra en verdi til en annen. Enheten som konverterer frekvens fra lav verdi til høy verdi er kjent som oppkonverterer. Siden den fungerer ved radiofrekvenser, er den kjent som RF-oppkonverterer. Denne RF Up-omformermodulen oversetter IF-frekvens i området 52 til 88 MHz til RF-frekvens på omtrent 5925 til 6425 GHz. Derfor er det kjent som C-band up converter. Den brukes som en del av RF-sender/mottakeren som brukes i VSAT-en som brukes til satellittkommunikasjonsapplikasjoner.
Figur-1: Blokskjema for RF-oppkonvertering
La oss se design av RF Up-omformerdel med trinnvis guide.
Trinn 1: Finn ut miksere, lokal oscillator, MMIC-er, synthesizer, OCXO-referanseoscillator, dempningsputer som er generelt tilgjengelige.
Trinn 2: Utfør strømnivåberegningen på forskjellige stadier av oppstillingen, spesielt ved inngangen til MMIC-er, slik at den ikke overskrider 1dB kompresjonspunkt for enheten.
Trinn 3: Design og riktig Micro strip baserte filtre i ulike stadier for å filtrere ut uønskede frekvenser etter miksere i designet basert på hvilken del av frekvensområdet du ønsker å passere.
Trinn 4: Gjør simuleringen ved å bruke mikrobølgekontor eller smidige HP EEsof med riktig lederbredde etter behov på forskjellige steder på PCB for valgt dielektrikum etter behov for RF-bærefrekvens. Ikke glem å bruke skjermingsmateriale som innkapsling under simulering. Se etter S-parametere.
Trinn 5: Få PCB-fabrikken og lodd de kjøpte komponentene og lodd det samme.
Som vist i blokkskjemaet i figur-1, må passende attenuatorputer på enten 3 dB eller 6dB brukes i mellom for å ta vare på 1dB-kompresjonspunktet til enhetene (MMIC-er og miksere).
Lokal oscillator og synthesizer med passende frekvenser må brukes basert. For 70MHz til C-båndkonvertering anbefales LO på 1112,5 MHz og Synthesizer på 4680-5375MHz frekvensområde. Tommelfingerregelen for valg av mikser er at LO-effekten skal være 10 dB større enn det høyeste inngangssignalnivået ved P1dB. GCN er Gain Control Network designet med PIN-diodedempere som varierer demping basert på analog spenning. Husk å bruke båndpass- og lavpassfiltre etter behov for å filtrere ut uønskede frekvenser og sende de ønskede frekvensene.
RF Down converter design
Enheten som konverterer frekvens fra høy verdi til lav verdi er kjent som nedkonverter. Siden den fungerer ved radiofrekvenser, er den kjent som RF-nedkonverter. La oss se utformingen av RF-nedkonverterdelen med trinnvis veiledning. Denne RF-nedkonverteringsmodulen oversetter RF-frekvens i området fra 3700 til 4200 MHz til IF-frekvens i området fra 52 til 88 MHz. Derfor er det kjent som C-band down converter.
Figur-2: RF nedkonverteringsblokkdiagram
Figur 2 viser blokkdiagram av C-bånd ned-omformer som bruker RF-komponenter. La oss se utformingen av RF-nedkonverterdelen med trinnvis veiledning.
Trinn 1: To RF-miksere er valgt i henhold til Heterodyne-design som konverterer RF-frekvens fra 4 GHz til 1 GHz rekkevidde og fra 1 GHz til 70 MHz område. RF-mikseren som brukes i designet er MC24M og IF-mikseren er TUF-5H.
Trinn 2: Passende filtre er designet for å brukes på forskjellige stadier av RF-nedkonverteren. Dette inkluderer 3700 til 4200 MHz BPF, 1042,5 +/- 18 MHz BPF og 52 til 88 MHz LPF.
Trinn 3: MMIC-forsterker-ICer og dempningsputer brukes på passende steder som vist i blokkdiagrammet for å møte effektnivåer ved utgangen og inngangen til enhetene. Disse velges i henhold til forsterkning og 1 dB kompresjonspunktkrav til RF-nedkonverteren.
Trinn 4: RF-synthesizer og LO brukt i oppkonverteringsdesignet brukes også i nedkonverteringsdesign som vist.
Trinn 5: RF-isolatorer brukes på passende steder for å la RF-signalet passere i én retning (dvs. fremover) og for å stoppe RF-refleksjonen i bakoverretningen. Derfor er det kjent som enveis enhet. GCN står for Gain control network. GCN fungerer som variabel dempningsenhet som tillater innstilling av RF-utgang som ønsket av RF-linkbudsjettet.
Konklusjon: I likhet med konseptene nevnt i denne RF-frekvensomformerdesignen, kan man designe frekvensomformere på andre frekvenser som L-bånd, Ku-bånd og mmbølgebånd.
Innleggstid: Des-07-2023
