इस लेख में आरएफ कनवर्टर डिज़ाइन का वर्णन किया गया है, साथ ही आरएफ अपकनवर्टर और आरएफ डाउनकनवर्टर डिज़ाइन को दर्शाने वाले ब्लॉक आरेख भी शामिल हैं। इसमें सी-बैंड फ़्रीक्वेंसी कनवर्टर में उपयोग किए गए फ़्रीक्वेंसी घटकों का भी उल्लेख है। यह डिज़ाइन माइक्रोस्ट्रिप बोर्ड पर आरएफ मिक्सर, लोकल ऑसिलेटर, एमएमआईसी, सिंथेसाइज़र, ओसीएक्सओ रेफरेंस ऑसिलेटर, एट्यूनेटर पैड आदि जैसे असतत आरएफ घटकों का उपयोग करके किया गया है।
आरएफ अप कन्वर्टर डिजाइन
आरएफ आवृत्ति कनवर्टर का तात्पर्य आवृत्ति को एक मान से दूसरे मान में परिवर्तित करने से है। आवृत्ति को निम्न मान से उच्च मान में परिवर्तित करने वाले उपकरण को अप कनवर्टर कहा जाता है। रेडियो आवृत्तियों पर कार्य करने के कारण इसे आरएफ अप कनवर्टर के नाम से जाना जाता है। यह आरएफ अप कनवर्टर मॉड्यूल लगभग 52 से 88 मेगाहर्ट्ज की आईएफ आवृत्ति को लगभग 5925 से 6425 गीगाहर्ट्ज की आरएफ आवृत्ति में परिवर्तित करता है। इसलिए इसे सी-बैंड अप कनवर्टर के नाम से जाना जाता है। इसका उपयोग उपग्रह संचार अनुप्रयोगों के लिए उपयोग किए जाने वाले वीसैट में तैनात आरएफ ट्रांससीवर के एक भाग के रूप में किया जाता है।
चित्र-1: आरएफ अप कन्वर्टर का ब्लॉक आरेख
आइए चरण-दर-चरण मार्गदर्शन के साथ आरएफ अप कन्वर्टर भाग के डिजाइन को देखें।
चरण 1: आमतौर पर उपलब्ध मिक्सर, लोकल ऑसिलेटर, एमएमआईसी, सिंथेसाइज़र, ओसीएक्सओ रेफरेंस ऑसिलेटर, एट्यूनेटर पैड का पता लगाएं।
चरण 2: लाइनअप के विभिन्न चरणों में, विशेष रूप से एमएमआईसी के इनपुट पर, पावर लेवल की गणना इस प्रकार करें कि 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 माइक्रोस्ट्रिप आधारित फ़िल्टरों को डिज़ाइन करें और उचित रूप से तैयार करें, यह इस बात पर निर्भर करता है कि आप आवृत्ति रेंज के किस हिस्से को पास करना चाहते हैं।
चरण 4: आरएफ वाहक आवृत्ति के लिए आवश्यक चयनित डाइइलेक्ट्रिक के लिए पीसीबी पर विभिन्न स्थानों पर आवश्यकतानुसार उचित कंडक्टर चौड़ाई का उपयोग करते हुए माइक्रोवेव ऑफिस या एजिलेंट एचपी ईईसोफ का उपयोग करके सिमुलेशन करें। सिमुलेशन के दौरान शील्डिंग सामग्री का उपयोग करना न भूलें। एस पैरामीटर की जांच करें।
चरण 5: पीसीबी का निर्माण करवाएं और खरीदे गए घटकों को उस पर सोल्डर करें।
चित्र-1 के ब्लॉक आरेख में दर्शाए अनुसार, उपकरणों (एमएमआईसी और मिक्सर) के 1 डीबी संपीड़न बिंदु का ध्यान रखने के लिए बीच में 3 डीबी या 6 डीबी के उपयुक्त एट्यूनेटर पैड का उपयोग करना आवश्यक है।
उपयुक्त आवृत्तियों वाले लोकल ऑसिलेटर और सिंथेसाइज़र का उपयोग करना आवश्यक है। 70MHz से C बैंड रूपांतरण के लिए, 1112.5 MHz का लोकल ऑसिलेटर और 4680-5375MHz आवृत्ति रेंज का सिंथेसाइज़र अनुशंसित है। मिक्सर का चयन करते समय एक सामान्य नियम यह है कि लोकल ऑसिलेटर की शक्ति P1dB पर उच्चतम इनपुट सिग्नल स्तर से 10 dB अधिक होनी चाहिए। GCN एक गेन कंट्रोल नेटवर्क है जिसे PIN डायोड एट्यूनेटर का उपयोग करके डिज़ाइन किया गया है, जो एनालॉग वोल्टेज के आधार पर एट्यूनेशन 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 कन्वर्टर डिजाइन
उच्च आवृत्ति को निम्न आवृत्ति में परिवर्तित करने वाले उपकरण को डाउन कन्वर्टर कहते हैं। रेडियो आवृत्तियों पर कार्य करने के कारण इसे आरएफ डाउन कन्वर्टर भी कहा जाता है। आइए, चरण-दर-चरण मार्गदर्शन के साथ आरएफ डाउन कन्वर्टर के डिज़ाइन को समझते हैं। यह आरएफ डाउन कन्वर्टर मॉड्यूल 3700 से 4200 मेगाहर्ट्ज़ की रेंज में आरएफ आवृत्ति को 52 से 88 मेगाहर्ट्ज़ की रेंज में आईएफ आवृत्ति में परिवर्तित करता है। इसलिए इसे सी-बैंड डाउन कन्वर्टर भी कहा जाता है।
चित्र-2: आरएफ डाउन कन्वर्टर का ब्लॉक आरेख
चित्र-2 में आरएफ घटकों का उपयोग करके बनाए गए सी बैंड डाउन कन्वर्टर का ब्लॉक आरेख दर्शाया गया है। आइए चरण-दर-चरण मार्गदर्शन के साथ आरएफ डाउन कन्वर्टर भाग के डिजाइन को देखें।
चरण 1: हेटेरोडाइन डिज़ाइन के अनुसार दो आरएफ मिक्सर चुने गए हैं जो आरएफ आवृत्ति को 4 GHz से 1 GHz रेंज और 1 GHz से 70 MHz रेंज में परिवर्तित करते हैं। डिज़ाइन में प्रयुक्त आरएफ मिक्सर MC24M है और आईएफ मिक्सर TUF-5H है।
चरण 2: आरएफ डाउन कन्वर्टर के विभिन्न चरणों में उपयोग के लिए उपयुक्त फ़िल्टर डिज़ाइन किए गए हैं। इनमें 3700 से 4200 मेगाहर्ट्ज बीपीएफ, 1042.5 +/- 18 मेगाहर्ट्ज बीपीएफ और 52 से 88 मेगाहर्ट्ज एलपीएफ शामिल हैं।
चरण 3: ब्लॉक आरेख में दर्शाए अनुसार, उपकरणों के आउटपुट और इनपुट पर पावर स्तरों को पूरा करने के लिए MMIC एम्पलीफायर IC और एट्यूएशन पैड उपयुक्त स्थानों पर उपयोग किए जाते हैं। इनका चयन RF डाउन कन्वर्टर की गेन और 1 dB कम्प्रेशन पॉइंट आवश्यकता के अनुसार किया जाता है।
चरण 4: अप कन्वर्टर डिज़ाइन में उपयोग किए गए आरएफ सिंथेसाइज़र और एलओ का उपयोग डाउन कन्वर्टर डिज़ाइन में भी किया जाता है, जैसा कि दिखाया गया है।
चरण 5: आरएफ आइसोलेटर का उपयोग उचित स्थानों पर आरएफ सिग्नल को एक दिशा (यानी आगे) में प्रवाहित होने देने और पीछे की ओर इसके आरएफ परावर्तन को रोकने के लिए किया जाता है। इसलिए इसे एकदिशीय उपकरण कहा जाता है। जीसीएन का अर्थ है गेन कंट्रोल नेटवर्क। जीसीएन एक परिवर्तनीय क्षीणन उपकरण के रूप में कार्य करता है जो आरएफ लिंक बजट के अनुसार आरएफ आउटपुट को वांछित रूप से सेट करने की अनुमति देता है।
निष्कर्ष: इस आरएफ फ्रीक्वेंसी कनवर्टर डिजाइन में उल्लिखित अवधारणाओं के समान, एल बैंड, कु बैंड और मिमीवेव बैंड जैसी अन्य आवृत्तियों पर भी फ्रीक्वेंसी कनवर्टर डिजाइन किए जा सकते हैं।
पोस्ट करने का समय: 7 दिसंबर 2023
