Este artigo descreve o projeto do conversor de RF, juntamente com diagramas de blocos, descrevendo o projeto do conversor ascendente de RF e o projeto do conversor descendente de RF. Menciona os componentes de frequência utilizados neste conversor de frequência de banda C. O projeto é realizado em uma placa microstrip utilizando componentes de RF discretos, como misturadores de RF, osciladores locais, MMICs, sintetizadores, osciladores de referência OCXO, pads atenuadores, etc.
Projeto de conversor ascendente de RF
Conversor de frequência RF refere-se à conversão de frequência de um valor para outro. O dispositivo que converte a frequência de um valor baixo para um valor alto é conhecido como conversor ascendente. Como funciona em radiofrequências, é conhecido como conversor ascendente de RF. Este módulo conversor ascendente de RF converte a frequência de FI na faixa de 52 a 88 MHz para a frequência de RF de 5925 a 6425 GHz. Por isso, é conhecido como conversor ascendente de banda C. É usado como parte do transceptor de RF implantado no VSAT para aplicações de comunicação via satélite.
Figura 1: Diagrama de blocos do conversor ascendente de RF
Vamos ver o design da parte do conversor RF Up com um guia passo a passo.
Etapa 1: Descubra mixers, osciladores locais, MMICs, sintetizadores, osciladores de referência OCXO e pads atenuadores geralmente disponíveis.
Etapa 2: Faça o cálculo do nível de potência em vários estágios da linha, especialmente na entrada dos MMICs, de modo que não exceda 1dB do ponto de compressão do dispositivo.
Etapa 3: Projete filtros adequados baseados em micro tiras em vários estágios para filtrar frequências indesejadas após os mixers no projeto com base na parte da faixa de frequência que você deseja passar.
Etapa 4: Realize a simulação usando micro-ondas de escritório ou Agilent HP EEsof com larguras de condutor adequadas, conforme necessário, em vários pontos da placa de circuito impresso para o dielétrico escolhido, conforme necessário para a frequência da portadora de RF. Não se esqueça de usar material de blindagem como invólucro durante a simulação. Verifique os parâmetros S.
Etapa 5: pegue o PCB e solde os componentes comprados e solde-os também.
Conforme ilustrado no diagrama de blocos da figura 1, é necessário usar atenuadores apropriados de 3 dB ou 6 dB para cuidar do ponto de compressão de 1 dB dos dispositivos (MMICs e Mixers).
É necessário utilizar um oscilador local e um sintetizador de frequências apropriadas. Para conversão de 70 MHz para a banda C, recomenda-se um nível de sinal local de 1112,5 MHz e um sintetizador na faixa de frequência de 4680 a 5375 MHz. A regra geral para a escolha do mixer é que a potência do nível de sinal local seja 10 dB maior que o nível máximo do sinal de entrada, em P1 dB. GCN é uma rede de controle de ganho projetada com atenuadores de diodo PIN, que variam a atenuação com base na tensão analógica. Lembre-se de usar filtros passa-banda e passa-baixas conforme necessário para filtrar frequências indesejadas e passar as frequências desejadas.
Projeto de conversor RF Down
O dispositivo que converte a frequência de um valor alto para um valor baixo é conhecido como conversor descendente. Como funciona em radiofrequências, é conhecido como conversor descendente de RF. Vejamos o projeto da peça do conversor descendente de RF com um guia passo a passo. Este módulo conversor descendente de RF converte a frequência de RF na faixa de 3700 a 4200 MHz para a frequência de FI na faixa de 52 a 88 MHz. Por isso, é conhecido como conversor descendente de banda C.
Figura 2: Diagrama de blocos do conversor descendente de RF
A figura 2 mostra o diagrama de blocos de um conversor descendente de banda C usando componentes de RF. Vejamos o projeto da parte do conversor descendente de RF com um guia passo a passo.
Etapa 1: Dois misturadores de RF foram selecionados de acordo com o projeto Heterodyne, que converte frequências de RF da faixa de 4 GHz para 1 GHz e de 1 GHz para 70 MHz. O misturador de RF utilizado no projeto é o MC24M e o misturador de FI é o TUF-5H.
Etapa 2: Filtros apropriados foram projetados para uso em diferentes estágios do conversor descendente de RF. Isso inclui BPF de 3700 a 4200 MHz, BPF de 1042,5 +/- 18 MHz e LPF de 52 a 88 MHz.
Etapa 3: CIs amplificadores MMIC e pads de atenuação são utilizados em locais apropriados, conforme mostrado no diagrama de blocos, para atender aos níveis de potência na saída e na entrada dos dispositivos. Estes são escolhidos de acordo com o ganho e o ponto de compressão de 1 dB exigidos pelo conversor descendente de RF.
Etapa 4: O sintetizador de RF e o LO usados no projeto do conversor ascendente também são usados no projeto do conversor descendente, conforme mostrado.
Etapa 5: Isoladores de RF são usados em locais apropriados para permitir que o sinal de RF passe em uma direção (ou seja, para frente) e interromper sua reflexão de RF na direção oposta. Por isso, é conhecido como dispositivo unidirecional. GCN significa rede de controle de ganho. O GCN funciona como um dispositivo de atenuação variável que permite o ajuste da saída de RF conforme desejado pelo orçamento do link de RF.
Conclusão: Semelhante aos conceitos mencionados neste projeto de conversor de frequência de RF, é possível projetar conversores de frequência em outras frequências, como banda L, banda Ku e banda de ondas milimétricas.
Horário da publicação: 07/12/2023
