מאמר זה מתאר את תכנון ממיר ה-RF, יחד עם דיאגרמות בלוקים, המתארות את תכנון ממיר ה-RF כלפי מעלה וממיר ה-RF כלפי מטה. הוא מזכיר את רכיבי התדר המשמשים בממיר התדרים C-band זה. התכנון מתבצע על גבי לוח מיקרוסטריפ באמצעות רכיבי RF בדידים כגון מערבלי RF, מתנדים מקומיים, MMICs, סינתיסייזרים, מתנדי ייחוס OCXO, פדי מחלישים וכו'.
עיצוב ממיר RF למעלה
ממיר תדר RF מתייחס להמרת תדר מערך אחד למשנהו. המכשיר אשר ממיר תדר מערך נמוך לערך גבוה ידוע כממיר מעלה. מכיוון שהוא פועל בתדרי רדיו, הוא ידוע כממיר מעלה RF. מודול ממיר מעלה RF זה מתרגם את תדר IF בטווח של כ-52 עד 88 מגה-הרץ לתדר RF של כ-5925 עד 6425 גיגה-הרץ. לכן הוא ידוע כממיר מעלה בפס C. הוא משמש כחלק ממשדר-מקלט RF הפרוס ב-VSAT המשמש ליישומי תקשורת לוויינית.
איור 1: תרשים בלוקים של ממיר RF למעלה
בואו נראה את התכנון של חלק ממיר RF Up בעזרת מדריך שלב אחר שלב.
שלב 1: גלה מהם מיקסרים, מתנד מקומי, MMICs, סינתיסייזר, מתנד ייחוס OCXO ופדים מחלישים הזמינים בדרך כלל.
שלב 2: בצעו את חישוב רמת ההספק בשלבים שונים של ההרכב, במיוחד בכניסה של MMICs, כך שלא תעלה על נקודת הדחיסה של 1dB של ההתקן.
שלב 3: תכנון והתקנה מתאימים של מסננים מבוססי מיקרו-סטריפ בשלבים שונים כדי לסנן תדרים לא רצויים לאחר מיקסרים בתכנון, בהתבסס על איזה חלק מטווח התדרים רוצים להעביר.
שלב 4: בצעו את הסימולציה באמצעות מיקרוגל אופיס או אלקטרומגנטית של חברת Agilent עם רוחב מוליכים מתאים כנדרש במקומות שונים על גבי המעגל המודפס עבור הדיאלקטרי הנבחר, בהתאם לתדר נושא ה-RF. אל תשכחו להשתמש בחומר מיגון כמעטפת במהלך הסימולציה. בדקו את פרמטרי S.
שלב 5: ייצור ה-PCB והלחמת הרכיבים שנרכשו והלחמתם.
כפי שמוצג בתרשים הבלוקים של איור 1, יש להשתמש בפדי מחליש מתאימים של 3 dB או 6dB בין לבין כדי לטפל בנקודת דחיסה של 1dB של המכשירים (MMICs ומיקסרים).
יש להשתמש במתנד מקומי ובסינתיסייזר בתדרים מתאימים. להמרה מ-70 מגה-הרץ לפס C, מומלץ LO של 1112.5 מגה-הרץ וסינתיסייזר בטווח תדרים 4680-5375 מגה-הרץ. כלל האצבע לבחירת מיקסר הוא שעוצמת ה-LO צריכה להיות גדולה ב-10 dB מרמת אות הקלט הגבוהה ביותר ב-P1dB. GCN היא רשת בקרת הגבר (Gain Control Network) המתוכננת באמצעות מנחתי דיודה PIN המשנים את ההנחתה בהתאם למתח האנלוגי. זכרו להשתמש במסנני מעביר פס (Band Pass) ובמסנני מעביר נמוכים (Low Pass) לפי הצורך כדי לסנן תדרים לא רצויים ולהעביר את התדרים הרצויים.
עיצוב ממיר RF Down
המכשיר אשר ממיר תדר מערך גבוה לערך נמוך ידוע בשם ממיר למטה. מכיוון שהוא פועל בתדרי רדיו, הוא ידוע בשם ממיר למטה RF. בואו נראה את התכנון של ממיר למטה RF עם מדריך שלב אחר שלב. מודול ממיר למטה RF זה מתרגם את תדר RF בטווח שבין 3700 ל-4200 מגה-הרץ לתדר IF בטווח שבין 52 ל-88 מגה-הרץ. לכן הוא ידוע בשם ממיר למטה בפס C.
איור 2: תרשים בלוקים של ממיר RF למטה
איור 2 מתאר דיאגרמת בלוקים של ממיר רדיו בפס C באמצעות רכיבי RF. בואו נראה את תכנון חלק ממיר הרדיו בפס C בעזרת מדריך שלב אחר שלב.
שלב 1: נבחרו שני מערבלי RF בהתאם לתכנון הטרודיין, אשר ממירים תדר RF מטווח 4 גיגה-הרץ לטווח 1 גיגה-הרץ ומטווח 1 גיגה-הרץ לטווח 70 מגה-הרץ. מערבל ה-RF בו נעשה שימוש בתכנון הוא MC24M ומערבל ה-IF הוא TUF-5H.
שלב 2: תוכננו מסננים מתאימים לשימוש בשלבים שונים של ממיר RF כלפי מטה. אלה כוללים BPF 3700 עד 4200 מגה-הרץ, BPF 1042.5 +/- 18 מגה-הרץ ו-LPF 52 עד 88 מגה-הרץ.
שלב 3: מעגלים משולבים של מגבר MMIC ורפידות הנחתה משמשים במקומות מתאימים כפי שמוצג בתרשים הבלוקים כדי לעמוד ברמות ההספק ביציאה ובכניסה של המכשירים. אלה נבחרים בהתאם לדרישת ההגבר ונקודת הדחיסה של 1 dB של ממיר RF כלפי מטה.
שלב 4: סינתיסייזר RF ו-LO המשמשים בתכנון ממיר מעלה משמשים גם בתכנון ממיר מוריד כפי שמוצג.
שלב 5: מבודדי RF משמשים במקומות מתאימים כדי לאפשר לאות RF לעבור בכיוון אחד (כלומר קדימה) ולעצור את החזרת ה-RF שלו בכיוון האחורי. לכן הוא ידוע כהתקן חד-כיווני. GCN הוא ראשי תיבות של Gain control network. ה-GCN מתפקד כהתקן הנחתה משתנה המאפשר הגדרת פלט RF כנדרש על ידי תקציב קישור ה-RF.
סיכום: בדומה למושגים שהוזכרו בתכנון ממיר תדר RF זה, ניתן לתכנן ממירי תדר בתדרים אחרים כגון פס L, פס Ku ופס גלים mm.
זמן פרסום: 7 בדצמבר 2023
