Este artículo describe el diseño del convertidor de RF, junto con diagramas de bloques, que describen el diseño del convertidor ascendente de RF y el diseño del convertidor descendente de RF.Menciona los componentes de frecuencia utilizados en este convertidor de frecuencia de banda C.El diseño se realiza en una placa microstrip utilizando componentes de RF discretos como mezcladores de RF, osciladores locales, MMIC, sintetizadores, osciladores de referencia OCXO, pads atenuadores, etc.
Diseño de convertidor ascendente RF
El convertidor de frecuencia RF se refiere a la conversión de frecuencia de un valor a otro.El dispositivo que convierte la frecuencia de un valor bajo a un valor alto se conoce como convertidor ascendente.Como funciona en radiofrecuencias, se le conoce como convertidor ascendente de RF.Este módulo convertidor RF Up traduce la frecuencia IF en el rango de aproximadamente 52 a 88 MHz a una frecuencia RF de aproximadamente 5925 a 6425 GHz.De ahí que se le conozca como convertidor ascendente de banda C.Se utiliza como parte del transceptor de RF implementado en el VSAT utilizado para aplicaciones de comunicación por satélite.
Figura-1: Diagrama de bloques del convertidor ascendente de RF
Veamos el diseño de la parte del convertidor RF Up con una guía paso a paso.
Paso 1: Descubra Mezcladores, oscilador local, MMIC, sintetizador, oscilador de referencia OCXO y pads atenuadores generalmente disponibles.
Paso 2: Realice el cálculo del nivel de potencia en varias etapas de la alineación, especialmente en la entrada de los MMIC, de modo que no exceda el punto de compresión de 1 dB del dispositivo.
Paso 3: Diseñe filtros basados en microbandas adecuados en varias etapas para filtrar frecuencias no deseadas después de los mezcladores en el diseño según la parte del rango de frecuencia que desee pasar.
Paso 4: Realice la simulación utilizando microondas de oficina o HP EEsof de Agilent con los anchos de conductor adecuados según sea necesario en varios lugares de la PCB para el dieléctrico elegido según lo requiera la frecuencia portadora de RF.No olvide utilizar material de protección como recinto durante la simulación.Verifique los parámetros S.
Paso 5: fabrique la PCB y suelde los componentes comprados y suelde los mismos.
Como se muestra en el diagrama de bloques de la figura 1, es necesario utilizar atenuadores apropiados de 3 dB o 6 dB en el medio para cuidar el punto de compresión de 1 dB de los dispositivos (MMIC y mezcladores).
Es necesario utilizar un oscilador local y un sintetizador de frecuencias apropiadas.Para la conversión de 70 MHz a banda C, se recomienda un LO de 1112,5 MHz y un sintetizador de rango de frecuencia de 4680-5375 MHz.La regla general para elegir el mezclador es que la potencia LO debe ser 10 dB mayor que el nivel de señal de entrada más alto en P1dB.GCN es una red de control de ganancia diseñada con atenuadores de diodo PIN que varían la atenuación según el voltaje analógico.Recuerde utilizar filtros de paso de banda y de paso bajo cuando sea necesario para filtrar frecuencias no deseadas y pasar las frecuencias deseadas.
Diseño de convertidor descendente RF
El dispositivo que convierte la frecuencia de un valor alto a un valor bajo se conoce como convertidor reductor.Como funciona en radiofrecuencias, se le conoce como convertidor reductor de RF.Veamos el diseño de la parte del convertidor reductor de RF con una guía paso a paso.Este módulo convertidor descendente de RF traduce la frecuencia de RF en el rango de 3700 a 4200 MHz a la frecuencia IF en el rango de 52 a 88 MHz.De ahí que se le conozca como convertidor reductor de banda C.
Figura-2: Diagrama de bloques del convertidor reductor de RF
La figura 2 muestra el diagrama de bloques del convertidor reductor de banda C que utiliza componentes de RF.Veamos el diseño de la parte del convertidor reductor de RF con una guía paso a paso.
Paso 1: Se seleccionaron dos mezcladores de RF según el diseño heterodino que convierte la frecuencia de RF del rango de 4 GHz al rango de 1 GHz y del rango de 1 GHz al 70 MHz.El mezclador de RF utilizado en el diseño es el MC24M y el mezclador de IF es el TUF-5H.
Paso 2: Se han diseñado filtros apropiados para usarse en diferentes etapas del convertidor reductor de RF.Esto incluye BPF de 3700 a 4200 MHz, BPF de 1042,5 +/- 18 MHz y LPF de 52 a 88 MHz.
Paso 3: Los circuitos integrados de amplificador MMIC y las almohadillas de atenuación se utilizan en lugares apropiados, como se muestra en el diagrama de bloques, para cumplir con los niveles de potencia en la salida y entrada de los dispositivos.Estos se eligen según la ganancia y el requisito del punto de compresión de 1 dB del convertidor reductor de RF.
Paso 4: El sintetizador de RF y el LO utilizados en el diseño del convertidor ascendente también se utilizan en el diseño del convertidor descendente, como se muestra.
Paso 5: Los aisladores de RF se utilizan en lugares apropiados para permitir que la señal de RF pase en una dirección (es decir, hacia adelante) y para detener su reflexión de RF en la dirección hacia atrás.De ahí que se le conozca como dispositivo unidireccional.GCN significa red de control de ganancia.El GCN funciona como un dispositivo de atenuación variable que permite configurar la salida de RF según lo desee el presupuesto del enlace de RF.
Conclusión: De manera similar a los conceptos mencionados en este diseño de convertidor de frecuencia de RF, se pueden diseñar convertidores de frecuencia en otras frecuencias como la banda L, la banda Ku y la banda mmwave.
Hora de publicación: 07-dic-2023
