Inilalarawan ng artikulong ito ang disenyo ng RF converter, kasama ang mga block diagram, na naglalarawan sa disenyo ng RF upconverter at disenyo ng RF downconverter. Binabanggit nito ang mga bahagi ng frequency na ginamit sa C-band frequency converter na ito. Isinasagawa ang disenyo sa isang microstrip board gamit ang mga discrete RF component tulad ng RF mixers, local oscillators, MMICs, synthesizers, OCXO reference oscillators, attenuator pad, atbp.
Disenyo ng RF up converter
Ang RF frequency converter ay tumutukoy sa conversion ng frequency mula sa isang value patungo sa isa pa. Ang device na nagko-convert ng frequency mula sa mababang value patungo sa mataas na value ay kilala bilang up converter. Dahil gumagana ito sa mga radio frequency, kilala ito bilang RF up converter. Ang RF Up converter module na ito ay nagsasalin ng IF frequency sa hanay na humigit-kumulang 52 hanggang 88 MHz patungo sa RF frequency na humigit-kumulang 5925 hanggang 6425 GHz. Kaya naman kilala ito bilang C-band up converter. Ginagamit ito bilang isang bahagi ng RF transceiver na naka-deploy sa VSAT na ginagamit para sa mga aplikasyon ng satellite communication.
Pigura-1: Diagram ng bloke ng RF up converter
Tingnan natin ang disenyo ng bahagi ng RF Up converter na may sunud-sunod na gabay.
Hakbang 1: Alamin ang mga karaniwang available na Mixer, Local oscillator, MMIC, synthesizer, OCXO reference oscillator, at attenuator pad.
Hakbang 2: Gawin ang pagkalkula ng antas ng kuryente sa iba't ibang yugto ng lineup lalo na sa input ng mga MMIC nang sa gayon ay hindi ito lalampas sa 1dB compression point ng device.
Hakbang 3: Magdisenyo at magdisenyo ng wastong mga micro strip based filter sa iba't ibang yugto upang salain ang mga hindi gustong frequency pagkatapos ng mga mixer sa disenyo batay sa kung aling bahagi ng frequency range ang gusto mong ipasa.
Hakbang 4: Gawin ang simulation gamit ang microwave office o agilent HP EEsof na may wastong lapad ng conductor kung kinakailangan sa iba't ibang lugar sa PCB para sa napiling dielectric kung kinakailangan para sa RF carrier frequency. Huwag kalimutang gumamit ng shielding material bilang enclosure habang nagmi-simulate. Suriin ang mga parameter ng S.
Hakbang 5: Kunin ang PCB at i-solder ang mga biniling bahagi at i-solder din ang mga ito.
Gaya ng inilalarawan sa block diagram ng figure-1, ang mga angkop na attenuator pad na 3 dB o 6 dB ay kailangang gamitin sa pagitan upang pangalagaan ang 1dB compression point ng mga device (MMIC at Mixer).
Kailangang gamitin ang local oscillator at Synthesizer ng mga angkop na frequency. Para sa conversion mula 70MHz patungong C band, inirerekomenda ang LO na 1112.5 MHz at Synthesizer na 4680-5375MHz frequency range. Ang panuntunan sa pagpili ng mixer ay ang LO power ay dapat na 10 dB na mas mataas kaysa sa pinakamataas na input signal level sa P1dB. Ang GCN ay Gain Control Network na dinisenyo gamit ang mga PIN diode attenuator na nag-iiba ng attenuation batay sa analog voltage. Tandaang gamitin ang Band Pass at Low pass filters kung kinakailangan upang salain ang mga hindi gustong frequency at ipasa ang mga nais na frequency.
Disenyo ng RF Down converter
Ang aparato na nagko-convert ng frequency mula sa mataas na halaga patungo sa mababang halaga ay kilala bilang down converter. Dahil gumagana ito sa mga radio frequency, kilala ito bilang RF down converter. Tingnan natin ang disenyo ng bahagi ng RF down converter na may sunud-sunod na gabay. Ang RF down converter module na ito ay nagsasalin ng RF frequency sa hanay mula 3700 hanggang 4200 MHz patungo sa IF frequency sa hanay mula 52 hanggang 88 MHz. Kaya naman kilala ito bilang C-band down converter.
Pigura-2: Diagram ng bloke ng RF down converter
Ang pigura-2 ay nagpapakita ng block diagram ng C band down converter gamit ang mga bahaging RF. Tingnan natin ang disenyo ng bahagi ng RF down converter na may sunud-sunod na gabay.
Hakbang 1: Dalawang RF mixer ang napili ayon sa disenyo ng Heterodyne na nagko-convert ng RF frequency mula 4 GHz hanggang 1GHz na saklaw at mula 1 GHz hanggang 70 MHz na saklaw. Ang RF mixer na ginamit sa disenyo ay MC24M at ang IF mixer ay TUF-5H.
Hakbang 2: Ang mga angkop na filter ay dinisenyo upang magamit sa iba't ibang yugto ng RF down converter. Kabilang dito ang 3700 hanggang 4200 MHz BPF, 1042.5 +/- 18 MHz BPF at 52 hanggang 88 MHz LPF.
Hakbang 3: Ang mga MMIC amplifier IC at attenuation pad ay ginagamit sa mga angkop na lugar gaya ng ipinapakita sa block diagram upang matugunan ang mga antas ng kuryente sa output at input ng mga device. Ang mga ito ay pinipili ayon sa kinakailangan ng gain at 1 dB compression point ng RF down converter.
Hakbang 4: Ang RF synthesizer at LO na ginamit sa disenyo ng up converter ay ginagamit din sa disenyo ng down converter gaya ng ipinapakita.
Hakbang 5: Ang mga RF isolator ay ginagamit sa mga angkop na lugar upang pahintulutan ang RF signal na dumaan sa isang direksyon (ibig sabihin, pasulong) at upang ihinto ang RF reflection nito sa direksyong paatras. Kaya naman kilala ito bilang uni-directional device. Ang GCN ay nangangahulugang Gain control network. Ang GCN ay gumagana bilang variable attenuation device na nagbibigay-daan sa pagtatakda ng RF output ayon sa nais ng RF link budget.
Konklusyon: Katulad ng mga konseptong nabanggit sa disenyo ng RF frequency converter na ito, maaaring magdisenyo ng mga frequency converter sa iba pang mga frequency tulad ng L band, Ku band at mmwave band.
Oras ng pag-post: Disyembre 07, 2023
