Artikel ini menjelaskan desain konverter RF, beserta diagram blok, yang menggambarkan desain upconverter RF dan downconverter RF. Artikel ini juga menyebutkan komponen frekuensi yang digunakan dalam konverter frekuensi C-band ini. Desain dilakukan pada papan mikrostrip menggunakan komponen RF diskrit seperti mixer RF, osilator lokal, MMIC, synthesizer, osilator referensi OCXO, bantalan attenuator, 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 up converter. Karena bekerja pada frekuensi radio, ia dikenal sebagai RF up converter. Modul RF Up converter ini menerjemahkan frekuensi IF dalam kisaran sekitar 52 hingga 88 MHz ke frekuensi RF sekitar 5925 hingga 6425 GHz. Oleh karena itu, ia dikenal sebagai up converter 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 naik RF
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, dan pad attenuator yang umumnya tersedia.
Langkah 2: Lakukan perhitungan tingkat daya pada berbagai tahap rangkaian, terutama pada input MMIC, agar tidak melebihi titik kompresi 1dB pada perangkat.
Langkah 3: Merancang dan memasang filter berbasis microstrip yang tepat pada berbagai tahap untuk menyaring frekuensi yang tidak diinginkan setelah mixer dalam desain berdasarkan bagian rentang frekuensi yang ingin Anda lewatkan.
Langkah 4: Lakukan simulasi menggunakan Microwave Office atau Agilent HP EESOF dengan lebar konduktor yang tepat sesuai kebutuhan di berbagai tempat pada PCB untuk dielektrik yang dipilih sesuai kebutuhan frekuensi pembawa RF. Jangan lupa menggunakan bahan pelindung sebagai penutup selama simulasi. Periksa parameter S.
Langkah 5: Buat PCB dan solder komponen yang telah dibeli.
Seperti yang digambarkan dalam diagram blok pada gambar-1, bantalan attenuator yang sesuai, baik 3 dB atau 6 dB, perlu digunakan di antaranya untuk mengatasi titik kompresi 1 dB pada perangkat (MMIC dan Mixer).
Osilator lokal dan synthesizer dengan frekuensi yang sesuai perlu digunakan. Untuk konversi 70MHz ke pita C, LO 1112,5 MHz dan synthesizer dengan rentang frekuensi 4680-5375MHz direkomendasikan. Aturan praktis untuk memilih mixer adalah daya LO harus 10 dB lebih besar dari level sinyal input tertinggi pada P1dB. GCN (Gain Control Network) dirancang menggunakan attenuator dioda PIN yang mengubah 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 down converter. Karena bekerja pada frekuensi radio, maka dikenal sebagai RF down converter. Mari kita lihat desain bagian RF down converter dengan panduan langkah demi langkah. Modul RF down converter ini menerjemahkan frekuensi RF dalam rentang 3700 hingga 4200 MHz ke frekuensi IF dalam rentang 52 hingga 88 MHz. Oleh karena itu, dikenal sebagai C-band down converter.
Gambar-2: Diagram blok konverter RF turun
Gambar 2 menggambarkan diagram blok konverter penurun frekuensi C band menggunakan komponen RF. Mari kita lihat desain bagian konverter penurun frekuensi RF dengan panduan langkah demi langkah.
Langkah 1: Dua mixer RF telah dipilih sesuai desain Heterodyne yang mengkonversi frekuensi RF dari rentang 4 GHz ke 1 GHz dan dari rentang 1 GHz ke 70 MHz. Mixer RF yang digunakan dalam desain ini adalah MC24M dan mixer IF adalah TUF-5H.
Langkah 2: Filter yang sesuai telah dirancang untuk digunakan pada berbagai tahapan konverter frekuensi RF. Ini termasuk 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 output dan input perangkat. Ini dipilih sesuai dengan persyaratan penguatan dan titik kompresi 1 dB dari konverter RF turun.
Langkah 4: Sintesis RF dan LO yang digunakan dalam desain konverter naik juga digunakan dalam desain konverter turun seperti yang ditunjukkan.
Langkah 5: Isolator RF digunakan di tempat yang tepat untuk memungkinkan sinyal RF melewati satu arah (yaitu ke depan) dan menghentikan pantulan RF ke arah belakang. Oleh karena itu, alat ini dikenal sebagai perangkat searah. GCN adalah singkatan dari Gain Control Network. GCN berfungsi sebagai perangkat pelemahan variabel yang memungkinkan pengaturan keluaran RF sesuai keinginan berdasarkan anggaran tautan RF.
Kesimpulan: Mirip dengan konsep yang disebutkan dalam desain konverter frekuensi RF ini, seseorang dapat mendesain konverter frekuensi pada frekuensi lain seperti pita L, pita Ku, dan pita mmwave.
Waktu posting: 07-Des-2023
