Artikulu honek RF bihurgailuaren diseinua deskribatzen du, bloke-diagramekin batera, RF bihurgailu gorakorren eta RF bihurgailu beherakorren diseinua deskribatuz. C bandako maiztasun-bihurgailu honetan erabilitako maiztasun-osagaiak aipatzen ditu. Diseinua mikrostrip plaka batean egiten da, RF osagai diskretuak erabiliz, hala nola RF nahastaileak, osziladore lokalak, MMICak, sintetizadoreak, OCXO erreferentzia-osziladoreak, atenuatzaile-padak, etab.
RF goranzko bihurgailuaren diseinua
RF maiztasun-bihurgailuak maiztasuna balio batetik bestera bihurtzea adierazten du. Maiztasuna balio baxutik balio altura bihurtzen duen gailua goranzko bihurgailua da. Irrati-maiztasunetan funtzionatzen duenez, RF goranzko bihurgailua da. RF goranzko bihurgailu modulu honek 52 eta 88 MHz arteko IF maiztasuna 5925 eta 6425 GHz arteko RF maiztasunera bihurtzen du. Horregatik, C bandako goranzko bihurgailua da. Satelite bidezko komunikazio aplikazioetarako erabiltzen den VSAT-ean zabaldutako RF transzeptorearen zati gisa erabiltzen da.
1. irudia: RF igoera bihurgailuaren bloke diagrama
Ikus dezagun RF igoera bihurgailuaren zatiaren diseinua urratsez urratseko gida batekin.
1. urratsa: Eskuragarri dauden nahasgailuak, osziladore lokala, MMICak, sintetizadoreak, OCXO erreferentzia osziladorea eta atenuadore-padak aurkitu.
2. urratsa: Egin potentzia-mailaren kalkulua lerrokaduraren hainbat etapatan, batez ere MMICen sarreran, gailuaren 1dB-ko konpresio-puntua ez gainditzeko.
3. urratsa: Diseinatu eta diseinatu mikro-zerrenda oinarritutako iragazki egokiak hainbat etapatan, nahasgailuen ondoren nahi ez diren maiztasunak iragazteko, diseinuan, pasatu nahi duzun maiztasun-tartearen zein zatitan oinarrituta.
4. urratsa: Egin simulazioa mikrouhin-labea edo Agilent HP EEsof erabiliz, PCBko hainbat tokitan behar diren eroale-zabalera egokiekin, hautatutako dielektrikorako eta RF eramaile-maiztasunerako behar den moduan. Ez ahaztu babes-materiala erabiltzea simulazioan zehar. Egiaztatu S parametroak.
5. urratsa: Fabrikatu PCBa eta soldatu erositako osagaiak eta soldatu berdinak.
1. irudiko bloke-diagraman erakusten den bezala, 3 dB edo 6dB-ko atenuatzaile egokiak erabili behar dira tartean, gailuen (MMICak eta nahasgailuak) 1dB-ko konpresio-puntua zaintzeko.
Maiztasun egokietako osziladore lokala eta sintetizadore bat erabili behar dira. 70MHz-tik C bandara bihurtzeko, 1112.5 MHz-ko LO eta 4680-5375MHz maiztasun-tarteko sintetizadore bat gomendatzen dira. Nahasgailua aukeratzeko araua da LO potentzia P1dB-ko sarrera-seinale maila altuena baino 10 dB handiagoa izan behar dela. GCN irabazi-kontrol sarea da, PIN diodo atenuatzaileak erabiliz diseinatua, eta hauek tentsio analogikoaren arabera aldatzen dute atenuazioa. Gogoratu banda-pase eta behe-pase iragazkiak erabiltzea behar denean, nahi ez diren maiztasunak iragazteko eta nahi diren maiztasunak pasatzeko.
RF beheranzko bihurgailuaren diseinua
Maiztasuna balio handitik balio txikira bihurtzen duen gailua beheranzko bihurgailua da. Irrati-maiztasunetan funtzionatzen duenez, RF beheranzko bihurgailua da. Ikus dezagun RF beheranzko bihurgailuaren zatiaren diseinua urratsez urratseko gida batekin. RF beheranzko bihurgailu modulu honek 3700 eta 4200 MHz arteko RF maiztasuna 52 eta 88 MHz arteko IF maiztasunera bihurtzen du. Horregatik, C bandako beheranzko bihurgailua da.
2. irudia: RF beheranzko bihurgailuaren bloke-diagrama
2. irudiak C bandako beheranzko bihurgailuaren bloke-diagrama erakusten du, RF osagaiak erabiliz. Ikus dezagun RF beheranzko bihurgailuaren zatiaren diseinua urratsez urratseko gidarekin.
1. urratsa: Bi RF nahasgailu hautatu dira Heterodyne diseinuaren arabera, RF maiztasuna 4 GHz-tik 1 GHz-ra eta 1 GHz-tik 70 MHz-ra bihurtzen dutenak. Diseinuan erabilitako RF nahasgailua MC24M da eta IF nahasgailua TUF-5H.
2. urratsa: RF bihurgailuaren etapa desberdinetan erabiltzeko iragazki egokiak diseinatu dira. Horien artean daude 3700 eta 4200 MHz arteko BPF, 1042,5 +/- 18 MHz arteko BPF eta 52 eta 88 MHz arteko LPF.
3. urratsa: MMIC anplifikadoreen zirkuitu integratuak eta atenuazio-padak leku egokietan erabiltzen dira, bloke-diagraman erakusten den bezala, gailuen irteerako eta sarrerako potentzia-mailak betetzeko. Hauek RF bihurgailuaren irabaziaren eta 1 dB-ko konpresio-puntuaren eskakizunaren arabera aukeratzen dira.
4. urratsa: Gorako bihurgailuaren diseinuan erabilitako RF sintetizadorea eta LOa beheranzko bihurgailuaren diseinuan ere erabiltzen dira, erakusten den bezala.
5. urratsa: RF isolatzaileak leku egokietan erabiltzen dira RF seinalea norabide bakarrean (hau da, aurrera) igaro dadin eta atzeranzko norabidean RF islapena geldiarazteko. Horregatik, norabide bakarreko gailu gisa ezagutzen da. GCN irabaziaren kontrol sarea da. GCN-k aldagaien ahultze gailu gisa funtzionatzen du, eta horrek RF irteera RF loturaren aurrekontuaren arabera nahi den moduan ezartzea ahalbidetzen du.
Ondorioa: RF maiztasun-bihurgailuaren diseinu honetan aipatutako kontzeptuen antzera, maiztasun-bihurgailuak beste maiztasun batzuetan diseinatu daitezke, hala nola L bandan, Ku bandan eta mm-uhinen bandan.
Argitaratze data: 2023ko abenduak 7
