Šajā rakstā ir aprakstīta RF pārveidotāja konstrukcija, kā arī blokshēmas, kas apraksta RF augšupvērsta pārveidotāja un RF lejupvērsta pārveidotāja konstrukciju. Tajā ir minēti šajā C joslas frekvences pārveidotājā izmantotie frekvences komponenti. Projektēšana ir veikta uz mikrolentes plates, izmantojot atsevišķus RF komponentus, piemēram, RF mikserus, lokālos oscilatorus, MMIC, sintezatorus, OCXO atskaites oscilatorus, vājinātāju spilventiņus utt.
RF augšupvērsta pārveidotāja dizains
RF frekvences pārveidotājs attiecas uz frekvences pārveidošanu no vienas vērtības uz otru. Ierīce, kas pārveido frekvenci no zemas vērtības uz augstu vērtību, ir pazīstama kā augšupvērsts pārveidotājs. Tā kā tas darbojas radiofrekvencēs, to sauc par RF augšupvērsts pārveidotāju. Šis RF augšupvērsts pārveidotāja modulis pārveido IF frekvenci diapazonā no aptuveni 52 līdz 88 MHz uz RF frekvenci aptuveni 5925 līdz 6425 GHz. Tāpēc to sauc par C joslas augšupvērstu pārveidotāju. To izmanto kā vienu no RF raidītāja-uztvērēja daļām, kas tiek izmantots VSAT satelītu sakaru lietojumprogrammās.
1. attēls: RF augšupvērsta pārveidotāja blokshēma
Apskatīsim RF Up pārveidotāja daļas dizainu ar soli pa solim sniegtu instrukciju.
1. darbība. Uzziniet par vispārpieejamajiem mikseriem, lokālo oscilatoru, MMIC, sintezatoru, OCXO atsauces oscilatoru un vājinātāju spilventiņiem.
2. darbība: veiciet jaudas līmeņa aprēķinu dažādos līnijas posmos, īpaši MMIC ieejā, lai tas nepārsniegtu ierīces 1 dB saspiešanas punktu.
3. solis: izstrādājiet un dažādos posmos izveidojiet atbilstošus mikrolentu filtrus, lai filtrētu nevēlamās frekvences pēc mikseriem, pamatojoties uz to, kuru frekvenču diapazona daļu vēlaties izlaist.
4. solis: Veiciet simulāciju, izmantojot mikroviļņu Office vai Agilent HP EEsof ar atbilstošu vadītāju platumu, kā noteikts dažādās PCB vietās izvēlētajam dielektriķim atbilstoši RF nesējfrekvences prasībām. Neaizmirstiet simulācijas laikā izmantot ekranēšanas materiālu kā apvalku. Pārbaudiet S parametrus.
5. darbība: Izgatavojiet PCB un pielodējiet iegādātās sastāvdaļas un pielodējiet tās pašas.
Kā parādīts 1. attēla blokshēmā, starp tiem jāizmanto atbilstoši 3 dB vai 6 dB vājinātāju spilventiņi, lai nodrošinātu ierīču (MMIC un mikseru) 1 dB saspiešanas punktu.
Jāizmanto atbilstošu frekvenču lokālais oscilators un sintezators. 70 MHz uz C joslu konvertēšanai ieteicams 1112,5 MHz lokālais oscilators un 4680–5375 MHz frekvenču diapazona sintezators. Izvēloties mikseri, LO jaudai jābūt par 10 dB lielākai par augstāko ieejas signāla līmeni pie P1dB. GCN ir pastiprinājuma vadības tīkls, kas izstrādāts, izmantojot PIN diožu vājinātājus, kas maina vājinājumu atkarībā no analogā sprieguma. Atcerieties izmantot joslas caurlaides un zemfrekvences filtrus, kad tas nepieciešams, lai filtrētu nevēlamās frekvences un izlaistu vēlamās frekvences.
RF lejupvērsta pārveidotāja dizains
Ierīce, kas pārveido frekvenci no augstas vērtības uz zemu vērtību, ir pazīstama kā lejupvērsts pārveidotājs. Tā kā tā darbojas radiofrekvencēs, to sauc par RF lejupvērstu pārveidotāju. Apskatīsim RF lejupvērsta pārveidotāja daļas konstrukciju ar soli pa solim sniegtu instrukciju. Šis RF lejupvērsta pārveidotāja modulis pārveido RF frekvenci diapazonā no 3700 līdz 4200 MHz uz IF frekvenci diapazonā no 52 līdz 88 MHz. Tāpēc to sauc par C joslas lejupvērstu pārveidotāju.
2. attēls: RF lejupvērsta pārveidotāja blokshēma
2. attēlā redzama C joslas lejupvērsta pārveidotāja blokshēma, izmantojot RF komponentus. Apskatīsim RF lejupvērsta pārveidotāja daļas konstrukciju ar soli pa solim sniegtu instrukciju.
1. solis: Saskaņā ar Heterodīna konstrukciju ir izvēlēti divi RF mikseri, kas pārveido RF frekvenci no 4 GHz līdz 1 GHz diapazonam un no 1 GHz līdz 70 MHz diapazonam. Projektēšanā izmantotais RF mikseris ir MC24M, un IF mikseris ir TUF-5H.
2. solis: Dažādos RF lejupvērstā pārveidotāja posmos ir izstrādāti atbilstoši filtri. Tie ietver 3700–4200 MHz BPF, 1042,5 +/- 18 MHz BPF un 52–88 MHz LPF.
3. solis: MMIC pastiprinātāja integrālās shēmas un vājināšanas spilventiņi tiek izmantoti atbilstošās vietās, kā parādīts blokshēmā, lai atbilstu jaudas līmeņiem ierīču izejā un ieejā. Tie tiek izvēlēti atbilstoši RF lejupvērstā pārveidotāja pastiprinājuma un 1 dB kompresijas punkta prasībai.
4. darbība: augšupvērstā pārveidotāja konstrukcijā izmantotie RF sintezatori un LO tiek izmantoti arī lejupvērstā pārveidotāja konstrukcijā, kā parādīts attēlā.
5. darbība: RF izolatori tiek izmantoti atbilstošās vietās, lai RF signāls varētu pāriet vienā virzienā (t. i., uz priekšu) un apturētu tā RF atstarošanos atpakaļvirzienā. Tādēļ to sauc par vienvirziena ierīci. GCN apzīmē pastiprinājuma vadības tīklu. GCN darbojas kā mainīgas vājināšanas ierīce, kas ļauj iestatīt RF izeju atbilstoši RF saites budžetam.
Secinājums: Līdzīgi kā šajā RF frekvences pārveidotāja projektā minētie jēdzieni, var projektēt frekvences pārveidotājus citās frekvencēs, piemēram, L joslā, Ku joslā un mm viļņu joslā.
Publicēšanas laiks: 2023. gada 7. decembris
