Artikel ini menjelaskan desain konverter RF, beserta diagram blok yang menjelaskan desain konverter naik RF dan konverter turun RF. Artikel ini juga membahas komponen frekuensi yang digunakan dalam konverter frekuensi C-band ini. Desain dilakukan pada papan mikrostrip menggunakan komponen RF diskrit seperti pencampur RF, osilator lokal, MMIC, synthesizer, osilator referensi OCXO, bantalan atenuator, dll.
Desain konverter RF naik
Konverter frekuensi RF mengacu pada konversi frekuensi dari satu nilai ke nilai lainnya. Perangkat yang mengubah frekuensi dari nilai rendah ke nilai tinggi dikenal sebagai konverter naik. Karena bekerja pada frekuensi radio, konverter ini dikenal sebagai konverter naik RF. Modul konverter naik RF ini mengubah frekuensi IF dalam rentang sekitar 52 hingga 88 MHz menjadi frekuensi RF sekitar 5925 hingga 6425 GHz. Oleh karena itu, konverter ini dikenal sebagai konverter naik C-band. Modul ini digunakan sebagai salah satu bagian dari transceiver RF yang digunakan dalam VSAT untuk aplikasi komunikasi satelit.
Gambar-1 : Diagram blok konverter RF up
Mari kita lihat desain bagian konverter RF Up dengan panduan langkah demi langkah.
Langkah 1: Cari tahu Mixer, Osilator lokal, MMIC, synthesizer, osilator referensi OCXO, bantalan attenuator yang umumnya tersedia.
Langkah 2: Lakukan perhitungan level daya pada berbagai tahap jajaran terutama pada input MMIC sedemikian rupa sehingga tidak akan melebihi titik kompresi 1dB perangkat.
Langkah 3: Rancang dan pasang filter berbasis Micro strip yang tepat pada berbagai tahap untuk menyaring frekuensi yang tidak diinginkan setelah mixer dalam desain berdasarkan bagian rentang frekuensi mana yang ingin Anda lewati.
Langkah 4: Lakukan simulasi menggunakan microwave office atau agilent HP EEsof dengan lebar konduktor yang sesuai di berbagai titik pada PCB untuk dielektrik yang dipilih sesuai kebutuhan frekuensi pembawa RF. Jangan lupa untuk menggunakan material pelindung sebagai penutup selama simulasi. Periksa parameter S.
Langkah 5: Siapkan PCB dan solder komponen-komponen yang dibeli lalu solder semuanya.
Seperti yang tergambar dalam diagram blok gambar-1, bantalan atenuasi yang tepat, baik 3 dB atau 6 dB, perlu digunakan untuk menangani titik kompresi 1 dB pada perangkat (MMIC dan Mixer).
Osilator lokal dan synthesizer dengan frekuensi yang sesuai perlu digunakan. Untuk konversi 70MHz ke C-band, disarankan menggunakan LO 1112,5MHz dan synthesizer dengan rentang frekuensi 4680-5375MHz. Aturan praktis dalam memilih mixer adalah daya LO harus 10 dB lebih besar dari level sinyal input tertinggi pada P1dB. GCN adalah Jaringan Kontrol Penguatan (GAP) yang dirancang menggunakan atenuator dioda PIN yang memvariasikan atenuasi berdasarkan tegangan analog. Ingatlah untuk menggunakan filter Band Pass dan Low Pass sesuai kebutuhan untuk menyaring frekuensi yang tidak diinginkan dan melewatkan frekuensi yang diinginkan.
Desain konverter RF Down
Perangkat yang mengubah frekuensi dari nilai tinggi ke nilai rendah dikenal sebagai konverter turun. Karena bekerja pada frekuensi radio, perangkat ini dikenal sebagai konverter turun RF. Mari kita lihat desain komponen konverter turun RF dengan panduan langkah demi langkah. Modul konverter turun RF ini mengubah frekuensi RF dalam rentang 3700 hingga 4200 MHz menjadi frekuensi IF dalam rentang 52 hingga 88 MHz. Oleh karena itu, perangkat ini dikenal sebagai konverter turun C-band.
Gambar-2 : Diagram blok konverter RF turun
Gambar 2 menggambarkan diagram blok konverter C-band down menggunakan komponen RF. Mari kita lihat desain komponen konverter RF down dengan panduan langkah demi langkah.
Langkah 1: Dua pencampur RF telah dipilih sesuai dengan desain Heterodyne yang mengonversi frekuensi RF dari rentang 4 GHz ke 1 GHz dan dari rentang 1 GHz ke 70 MHz. Pencampur RF yang digunakan dalam desain ini adalah MC24M dan pencampur IF adalah TUF-5H.
Langkah 2: Filter yang sesuai telah dirancang untuk digunakan pada berbagai tahap konverter RF down. Filter ini mencakup BPF 3700 hingga 4200 MHz, BPF 1042,5 +/- 18 MHz, dan LPF 52 hingga 88 MHz.
Langkah 3: IC penguat MMIC dan bantalan atenuasi digunakan di tempat yang sesuai seperti yang ditunjukkan pada diagram blok untuk memenuhi tingkat daya pada keluaran dan masukan perangkat. Ini dipilih sesuai dengan persyaratan penguatan dan titik kompresi 1 dB dari konverter RF.
Langkah 4: Synthesizer RF dan LO yang digunakan dalam desain up converter juga digunakan dalam desain down converter seperti yang ditunjukkan.
Langkah 5: Isolator RF digunakan di tempat yang tepat untuk memungkinkan sinyal RF lewat dalam satu arah (yaitu maju) dan untuk menghentikan pantulan RF-nya ke arah mundur. Oleh karena itu, perangkat ini dikenal sebagai perangkat searah. GCN adalah singkatan dari Gain control network (jaringan kendali penguatan). GCN berfungsi sebagai perangkat atenuasi variabel yang memungkinkan pengaturan keluaran RF sesuai dengan anggaran tautan RF.
Kesimpulan: Mirip dengan konsep yang disebutkan dalam desain konverter frekuensi RF ini, seseorang dapat merancang konverter frekuensi pada frekuensi lain seperti pita L, pita Ku, dan pita mmwave.
Waktu posting: 07-Des-2023
