Бұл мақалада РФ түрлендіргішінің дизайны, блок-схемалармен қатар, РФ жоғары және төмен РФ түрлендіргішінің дизайнын сипаттайды. Онда осы C-диапазонды жиілік түрлендіргішінде қолданылатын жиілік компоненттері айтылады. Дизайн микрожолақты тақтада РФ араластырғыштары, жергілікті осцилляторлар, MMIC, синтезаторлар, OCXO тірек осцилляторлары, әлсіреткіш төсемдер және т.б. сияқты дискретті РФ компоненттерін пайдаланып жүзеге асырылады.
РФ жоғары түрлендіргішінің дизайны
РФ жиілік түрлендіргіші жиілікті бір мәннен екіншісіне түрлендіруді білдіреді. Жиілікті төмен мәннен жоғары мәнге түрлендіретін құрылғы жоғары түрлендіргіш деп аталады. Ол радиожиіліктерде жұмыс істейтіндіктен, РФ жоғары түрлендіргіші деп аталады. Бұл РФ жоғары түрлендіргіш модулі шамамен 52-ден 88 МГц-ке дейінгі диапазондағы IF жиілігін шамамен 5925-тен 6425 ГГц-ке дейінгі РФ жиілігіне түрлендіреді. Сондықтан ол C-диапазонды жоғары түрлендіргіші деп аталады. Ол спутниктік байланыс қолданбаларында қолданылатын VSAT-та орналастырылған РФ қабылдағыш-таратқышының бір бөлігі ретінде қолданылады.
1-сурет: РФ жоғары түрлендіргішінің блок-схемасы
Қадамдық нұсқаулықпен RF Up түрлендіргіш бөлігінің дизайнын қарастырайық.
1-қадам: Жалпы қолжетімді миксерлерді, жергілікті осцилляторды, MMIC-терді, синтезаторды, OCXO анықтамалық осцилляторын, аттенюатор төсемдерін табыңыз.
2-қадам: Құрылғының сығымдау нүктесі 1 дБ-ден аспайтындай етіп, желінің әртүрлі кезеңдерінде, әсіресе MMIC кірісінде қуат деңгейін есептеңіз.
3-қадам: Жиілік диапазонының қай бөлігін өткізгіңіз келетініне байланысты араластырғыштардан кейін қажет емес жиіліктерді сүзгілеу үшін әртүрлі кезеңдерде тиісті микрожолақты сүзгілерді жобалаңыз және орнатыңыз.
4-қадам: Модельдеуді микротолқынды кеңсе немесе радиожиілік тасымалдаушы жиілігі үшін қажет болғандай таңдалған диэлектрик үшін ПХД-ның әртүрлі жерлерінде тиісті өткізгіш ендері бар agignt HP EEsof пайдаланып орындаңыз. Модельдеу кезінде қорғаныс материалын қоршау ретінде пайдалануды ұмытпаңыз. S параметрлерін тексеріңіз.
5-қадам: Баспа платасын жасап, сатып алынған компоненттерді дәнекерлеп, дәнекерлеңіз.
1-суреттегі блок-схемада көрсетілгендей, құрылғылардың (MMIC және араластырғыштардың) 1 дБ қысу нүктесін қамтамасыз ету үшін аралықта 3 дБ немесе 6 дБ тиісті аттенюатор төсемдерін пайдалану қажет.
Тиісті жиіліктердің жергілікті осцилляторы мен синтезаторын пайдалану қажет. 70 МГц-тен C диапазонына түрлендіру үшін 1112,5 МГц жиіліктегі LO және 4680-5375 МГц жиілік диапазонындағы синтезатор ұсынылады. Миксерді таңдаудың негізгі ережесі - LO қуаты P1dB кезіндегі ең жоғары кіріс сигнал деңгейінен 10 дБ жоғары болуы керек. GCN - аналогтық кернеуге байланысты әлсіреуді өзгертетін PIN диодты аттенюаторларды пайдаланып жасалған күшейтуді басқару желісі. Қажет емес жиіліктерді сүзу және қажетті жиіліктерді өткізу үшін қажет болған жағдайда диапазон өткізу және төмен жиілік сүзгілерін пайдалануды ұмытпаңыз.
РФ төмен түрлендіргішінің дизайны
Жиілікті жоғары мәннен төмен мәнге түрлендіретін құрылғы төмен түрлендіргіш деп аталады. Радиожиіліктерде жұмыс істейтіндіктен, ол РФ төмен түрлендіргіші деп аталады. РФ төмен түрлендіргіш бөлігінің дизайнын қадамдық нұсқаулықпен қарастырайық. Бұл РФ төмен түрлендіргіш модулі 3700-ден 4200 МГц-ке дейінгі диапазондағы РФ жиілігін 52-ден 88 МГц-ке дейінгі диапазондағы IF жиілігіне түрлендіреді. Сондықтан ол C-диапазонды төмен түрлендіргіші деп аталады.
2-сурет: РФ төмен түрлендіргішінің блок-схемасы
2-суретте РЖ компоненттерін пайдаланатын C диапазонындағы төмен түсіргіш түрлендіргіштің блок-схемасы көрсетілген. РЖ төмен түсіргіш түрлендіргіш бөлігінің дизайнын қадамдық нұсқаулықпен бірге қарастырайық.
1-қадам: Heterodyn дизайнына сәйкес екі RF араластырғыш таңдалды, олар RF жиілігін 4 ГГц-тен 1 ГГц-ке дейін және 1 ГГц-тен 70 МГц-ке дейін түрлендіреді. Дизайнда қолданылатын RF араластырғышы - MC24M, ал IF араластырғышы - TUF-5H.
2-қадам: РФ төмен түрлендіргішінің әртүрлі кезеңдерінде қолдануға арналған тиісті сүзгілер жасалған. Оларға 3700-ден 4200 МГц-ке дейінгі BPF, 1042,5 +/- 18 МГц BPF және 52-ден 88 МГц-ке дейінгі LPF кіреді.
3-қадам: Құрылғылардың шығыс және кірісіндегі қуат деңгейлерін қанағаттандыру үшін блок-схемада көрсетілгендей тиісті жерлерде MMIC күшейткіш интегралдық схемалары мен әлсірету алаңдары қолданылады. Олар РФ төмен түрлендіргішінің күшейту коэффициентіне және 1 дБ қысу нүктесіне қойылатын талаптарға сәйкес таңдалады.
4-қадам: Жоғары түрлендіргіш дизайнында қолданылатын РФ синтезаторы және LO, көрсетілгендей, төмен түрлендіргіш дизайнында да қолданылады.
5-қадам: РФ оқшаулағыштары РФ сигналының бір бағытта (яғни алға) өтуіне мүмкіндік беру және оның кері бағытта РФ шағылысуын тоқтату үшін тиісті жерлерде қолданылады. Сондықтан ол бір бағытты құрылғы деп аталады. GCN күшейтуді басқару желісін білдіреді. GCN РФ шығысын РФ байланыс бюджеті бойынша қалағандай орнатуға мүмкіндік беретін айнымалы әлсірету құрылғысы ретінде жұмыс істейді.
Қорытынды: Осы РЖ жиілік түрлендіргішінің дизайнында айтылған тұжырымдамаларға ұқсас, L диапазонында, Ku диапазонында және мм толқын диапазонында жиілік түрлендіргіштерін жобалауға болады.
Жарияланған уақыты: 2023 жылғы 7 желтоқсан
