射频上变频器设计
RF频率转换器是指频率从一个值到另一个值的转换。将频率从低值转换为高值的装置称为上变频器。由于它在射频下工作，因此被称为射频上变频器。该射频上变频器模块将约 52 至 88 MHz 范围内的 IF 频率转换为约 5925 至 6425 GHz 的射频频率。因此它被称为C波段上变频器。它用作部署在用于卫星通信应用的 VSAT 中的 RF 收发器的一部分。
图 1：RF 上变频器框图
图 1：RF 上变频器框图
让我们看看 RF 上变频器部分的设计以及分步指南。
第 1 步：找出常用的混频器、本地振荡器、MMIC、合成器、OCXO 参考振荡器、衰减器垫。
步骤 2：在系列的各个阶段进行功率电平计算，特别是在 MMIC 输入处，使其不超过器件的 1dB 压缩点。
步骤 3：在各个阶段设计和适当的基于微带的滤波器，以根据您想要通过的频率范围部分滤除设计中混频器之后不需要的频率。
步骤 4：使用微波办公室或安捷伦 HP EEsof 进行仿真，并根据 PCB 上不同位置的需要使用适当的导体宽度，并根据 RF 载波频率的要求选择电介质。不要忘记在模拟过程中使用屏蔽材料作为外壳。检查 S 参数。
第5步：制作PCB并焊接购买的元件并焊接相同的元件。
如图 1 的框图所示，需要在两者之间使用适当的 3 dB 或 6dB 衰减器垫，以处理设备（MMIC 和混频器）的 1dB 压缩点。
需要根据需要使用适当频率的本地振荡器和合成器。对于 70MHz 到 C 频段的转换，建议使用 1112.5 MHz 的 LO 和 4680-5375MHz 频率范围的合成器。选择混频器的经验法则是 LO 功率应比 P1dB 的最高输入信号电平大 10 dB。GCN 是使用 PIN 二极管衰减器设计的增益控制网络，该衰减器根据模拟电压改变衰减。请记住在需要时使用带通和低通滤波器来滤除不需要的频率并通过需要的频率。
射频下变频器设计
将频率从高值转换为低值的装置称为下变频器。由于它在射频下工作，因此被称为射频下变频器。让我们看看射频下变频器部分的设计以及分步指南。该射频下变频器模块将 3700 至 4200 MHz 范围内的射频频率转换为 52 至 88 MHz 范围内的 IF 频率。因此它被称为C波段下变频器。
图 2：射频下变频器框图
图 2：射频下变频器框图
设计 选择两个射频混频器，将射频频率从 4 GHz 转换到 1GHz 范围以及从 1 GHz 到 70 MHz 范围。设计中使用的射频混频器是MC24M，中频混频器是TUF-5H。 步骤 2：设计适当的滤波器以用于 RF 下变频器的不同级。这包括 3700 至 4200 MHz BPF、1042.5 +/- 18 MHz BPF 和 52 至 88 MHz LPF。 步骤 3：在框图所示的适当位置使用 MMIC 放大器 IC 和衰减垫，以满足设备输出和输入的功率水平。这些是根据 RF 下变频器的增益和 1 dB 压缩点要求来选择的。 步骤 4：上变频器设计中使用的 RF 合成器和 LO 也用于下变频器设计中，如图所示。 步骤5：在适当的位置使用射频隔离器，以允许射频信号在一个方向（即向前）通过并阻止其在向后方向上的射频反射。因此它被称为单向设备。GCN 代表增益控制网络。GCN 用作可变衰减设备，允许根据 RF 链路预算的需要设置 RF 输出。
结论： 与该射频变频器设计中提到的概念类似，可以设计其他频率（例如L波段、Ku波段和毫米波波段）的变频器。
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发表于 2023-10-31 11:27
