यह लेख आरएफ कनवर्टर डिज़ाइन का वर्णन करता है, साथ ही ब्लॉक आरेखों के साथ, आरएफ अपकन्वर्टर डिज़ाइन और आरएफ डाउनकन्वर्टर डिज़ाइन का वर्णन करता है। इसमें इस सी-बैंड फ़्रीक्वेंसी कनवर्टर में उपयोग किए जाने वाले फ़्रीक्वेंसी घटकों का उल्लेख है। डिज़ाइन को माइक्रोस्ट्रिप बोर्ड पर असतत आरएफ घटकों जैसे आरएफ मिक्सर, लोकल ऑसिलेटर, एमएमआईसी, सिंथेसाइज़र, ओसीएक्सओ रेफरेंस ऑसिलेटर, एटेन्यूएटर पैड आदि का उपयोग करके किया जाता है।
आरएफ अप कनवर्टर डिजाइन
आरएफ फ्रीक्वेंसी कनवर्टर एक मान से दूसरे मान में फ्रीक्वेंसी के रूपांतरण को संदर्भित करता है। वह उपकरण जो फ्रीक्वेंसी को कम मान से उच्च मान में परिवर्तित करता है, उसे अप कनवर्टर के रूप में जाना जाता है। चूंकि यह रेडियो फ्रीक्वेंसी पर काम करता है, इसलिए इसे आरएफ अप कनवर्टर के रूप में जाना जाता है। यह आरएफ अप कनवर्टर मॉड्यूल लगभग 52 से 88 मेगाहर्ट्ज की रेंज में आईएफ फ्रीक्वेंसी को लगभग 5925 से 6425 गीगाहर्ट्ज की आरएफ फ्रीक्वेंसी में परिवर्तित करता है। इसलिए इसे सी-बैंड अप कनवर्टर के रूप में जाना जाता है। इसका उपयोग उपग्रह संचार अनुप्रयोगों के लिए उपयोग किए जाने वाले वीसैट में तैनात आरएफ ट्रांसीवर के एक भाग के रूप में किया जाता है।
चित्र-1 : आरएफ अप कनवर्टर ब्लॉक आरेख
आइये चरण दर चरण गाइड के साथ आरएफ अप कनवर्टर भाग का डिज़ाइन देखें।
चरण 1: सामान्यतः उपलब्ध मिक्सर, लोकल ऑसिलेटर, एमएमआईसी, सिंथेसाइजर, ओसीएक्सओ रेफरेंस ऑसिलेटर, एटेन्यूएटर पैड का पता लगाएं।
चरण 2: लाइनअप के विभिन्न चरणों पर विशेष रूप से MMIC के इनपुट पर पावर स्तर की गणना करें ताकि यह डिवाइस के 1dB संपीड़न बिंदु से अधिक न हो।
चरण 3: डिज़ाइन में मिक्सर के बाद अवांछित आवृत्तियों को फ़िल्टर करने के लिए विभिन्न चरणों में उचित माइक्रो स्ट्रिप आधारित फ़िल्टर डिज़ाइन करें और उस आधार पर डिज़ाइन करें कि आप आवृत्ति रेंज के किस भाग को पास करना चाहते हैं।
चरण 4: आरएफ वाहक आवृत्ति के लिए आवश्यक रूप से चुने गए ढांकता हुआ के लिए पीसीबी पर विभिन्न स्थानों पर उचित कंडक्टर चौड़ाई के साथ माइक्रोवेव ऑफिस या एजिलेंट एचपी ईईएसओएफ का उपयोग करके सिमुलेशन करें। सिमुलेशन के दौरान बाड़े के रूप में परिरक्षण सामग्री का उपयोग करना न भूलें। एस मापदंडों की जाँच करें।
चरण 5: पीसीबी का निर्माण करवाएं और खरीदे गए घटकों को जोड़ें तथा उसी को मिलाएं।
जैसा कि चित्र-1 के ब्लॉक आरेख में दर्शाया गया है, उपकरणों (एमएमआईसी और मिक्सर) के 1 डीबी संपीड़न बिंदु का ध्यान रखने के लिए बीच में 3 डीबी या 6 डीबी के उपयुक्त एटेन्यूएटर पैड का उपयोग करने की आवश्यकता है।
स्थानीय ऑसिलेटर और उपयुक्त आवृत्तियों के सिंथेसाइज़र का उपयोग किया जाना चाहिए। 70 मेगाहर्ट्ज से सी बैंड रूपांतरण के लिए, 1112.5 मेगाहर्ट्ज का एलओ और 4680-5375 मेगाहर्ट्ज आवृत्ति रेंज का सिंथेसाइज़र अनुशंसित है। मिक्सर चुनने का सामान्य नियम यह है कि एलओ पावर पी1डीबी पर उच्चतम इनपुट सिग्नल स्तर से 10 डीबी अधिक होनी चाहिए। GCN एक गेन कंट्रोल नेटवर्क है जिसे पिन डायोड एटेन्यूएटर्स का उपयोग करके डिज़ाइन किया गया है जो एनालॉग वोल्टेज के आधार पर क्षीणन को बदलता है। अवांछित आवृत्तियों को फ़िल्टर करने और वांछित आवृत्तियों को पास करने के लिए आवश्यकतानुसार बैंड पास और लो पास फ़िल्टर का उपयोग करना याद रखें।
आरएफ डाउन कनवर्टर डिजाइन
वह उपकरण जो आवृत्ति को उच्च मान से निम्न मान में परिवर्तित करता है उसे डाउन कनवर्टर के रूप में जाना जाता है। चूंकि यह रेडियो आवृत्तियों पर काम करता है इसलिए इसे RF डाउन कनवर्टर के रूप में जाना जाता है। आइए चरण दर चरण गाइड के साथ RF डाउन कनवर्टर भाग के डिज़ाइन को देखें। यह RF डाउन कनवर्टर मॉड्यूल 3700 से 4200 मेगाहर्ट्ज की रेंज में RF आवृत्ति को 52 से 88 मेगाहर्ट्ज की रेंज में IF आवृत्ति में परिवर्तित करता है। इसलिए इसे C-बैंड डाउन कनवर्टर के रूप में जाना जाता है।
चित्र-2 : आरएफ डाउन कनवर्टर ब्लॉक आरेख
चित्र-2 में RF घटकों का उपयोग करके C बैंड डाउन कनवर्टर का ब्लॉक आरेख दर्शाया गया है। आइए चरण दर चरण गाइड के साथ RF डाउन कनवर्टर भाग का डिज़ाइन देखें।
चरण 1: हेटेरोडाइन डिज़ाइन के अनुसार दो RF मिक्सर चुने गए हैं जो RF आवृत्ति को 4 GHz से 1GHz रेंज में और 1 GHz से 70 MHz रेंज में परिवर्तित करते हैं। डिज़ाइन में इस्तेमाल किया गया RF मिक्सर MC24M है और IF मिक्सर TUF-5H है।
चरण 2: आरएफ डाउन कनवर्टर के विभिन्न चरणों में उपयोग किए जाने के लिए उपयुक्त फ़िल्टर डिज़ाइन किए गए हैं। इसमें 3700 से 4200 मेगाहर्ट्ज बीपीएफ, 1042.5 +/- 18 मेगाहर्ट्ज बीपीएफ और 52 से 88 मेगाहर्ट्ज एलपीएफ शामिल हैं।
चरण 3: MMIC एम्पलीफायर IC और क्षीणन पैड का उपयोग ब्लॉक आरेख में दिखाए गए अनुसार उपयुक्त स्थानों पर किया जाता है ताकि उपकरणों के आउटपुट और इनपुट पर पावर लेवल को पूरा किया जा सके। इन्हें RF डाउन कनवर्टर के लाभ और 1 dB संपीड़न बिंदु आवश्यकता के अनुसार चुना जाता है।
चरण 4: अप कनवर्टर डिज़ाइन में प्रयुक्त आरएफ सिंथेसाइज़र और एलओ का उपयोग डाउन कनवर्टर डिज़ाइन में भी किया जाता है, जैसा कि दिखाया गया है।
चरण 5: आरएफ सिग्नल को एक दिशा (यानी आगे) में जाने देने और पीछे की दिशा में इसके आरएफ प्रतिबिंब को रोकने के लिए उचित स्थानों पर आरएफ आइसोलेटर का उपयोग किया जाता है। इसलिए इसे एक-दिशात्मक डिवाइस के रूप में जाना जाता है। GCN का मतलब है गेन कंट्रोल नेटवर्क। GCN वैरिएबल एटेन्यूएशन डिवाइस के रूप में कार्य करता है जो आरएफ लिंक बजट द्वारा वांछित आरएफ आउटपुट की सेटिंग की अनुमति देता है।
निष्कर्ष: इस आरएफ आवृत्ति कनवर्टर डिजाइन में उल्लिखित अवधारणाओं के समान, एल बैंड, केयू बैंड और एमएमवेव बैंड जैसी अन्य आवृत्तियों पर आवृत्ति कन्वर्टर्स डिजाइन किए जा सकते हैं।
पोस्ट करने का समय: दिसम्बर-07-2023
