यह लेख आरएफ कनवर्टर डिज़ाइन, ब्लॉक डायग्राम सहित, आरएफ अपकन्वर्टर डिज़ाइन और आरएफ डाउनकन्वर्टर डिज़ाइन का वर्णन करता है। इसमें इस सी-बैंड फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर में प्रयुक्त फ़्रीक्वेंसी घटकों का उल्लेख है। यह डिज़ाइन एक 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 फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर एक मान से दूसरे मान में फ़्रीक्वेंसी के रूपांतरण को संदर्भित करता है। वह उपकरण जो कम मान से उच्च मान में फ़्रीक्वेंसी परिवर्तित करता है, अप कन्वर्टर कहलाता है। चूँकि यह रेडियो फ़्रीक्वेंसी पर काम करता है, इसलिए इसे आरएफ अप कन्वर्टर कहते हैं। यह आरएफ अप कन्वर्टर मॉड्यूल लगभग 52 से 88 मेगाहर्ट्ज की रेंज की आईएफ फ़्रीक्वेंसी को लगभग 5925 से 6425 गीगाहर्ट्ज की आरएफ फ़्रीक्वेंसी में परिवर्तित करता है। इसलिए इसे सी-बैंड अप कन्वर्टर कहते हैं। इसका उपयोग उपग्रह संचार अनुप्रयोगों के लिए प्रयुक्त वीसैट में लगे आरएफ ट्रांसीवर के एक भाग के रूप में किया जाता है।
चित्र-1: आरएफ अप कनवर्टर ब्लॉक आरेख
आइए हम आरएफ अप कनवर्टर भाग के डिजाइन को चरण दर चरण गाइड के साथ 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: डिजाइन में मिक्सर के बाद अवांछित आवृत्तियों को फ़िल्टर करने के लिए विभिन्न चरणों में उचित माइक्रो स्ट्रिप आधारित फिल्टर डिजाइन करें, जो इस बात पर आधारित हो कि आप आवृत्ति रेंज के किस भाग को पास करना चाहते हैं।
चरण 4: माइक्रोवेव ऑफिस या एजिलेंट एचपी ईईएसओएफ का उपयोग करके, आरएफ वाहक आवृत्ति के लिए आवश्यक चुने गए परावैद्युत के लिए पीसीबी पर विभिन्न स्थानों पर उचित कंडक्टर चौड़ाई के साथ सिमुलेशन करें। सिमुलेशन के दौरान, आवरण के रूप में परिरक्षण सामग्री का उपयोग करना न भूलें। S मापदंडों की जाँच करें।
चरण 5: पीसीबी का निर्माण करवाएं और खरीदे गए घटकों को मिला दें।
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।
उपयुक्त आवृत्तियों के स्थानीय ऑसिलेटर और सिंथेसाइज़र का उपयोग आवश्यक है। 70 मेगाहर्ट्ज से सी बैंड रूपांतरण के लिए, 1112.5 मेगाहर्ट्ज की LO और 4680-5375 मेगाहर्ट्ज आवृत्ति रेंज के सिंथेसाइज़र की अनुशंसा की जाती है। मिक्सर चुनने का सामान्य नियम यह है कि LO पावर, P1dB पर उच्चतम इनपुट सिग्नल स्तर से 10 dB 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 बदलते हैं। 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 डिज़ाइन
वह उपकरण जो आवृत्ति को उच्च मान से निम्न मान में परिवर्तित करता है, डाउन कनवर्टर कहलाता है। चूँकि यह रेडियो आवृत्तियों पर कार्य करता है, इसलिए इसे RF डाउन कनवर्टर कहते हैं। आइए चरण-दर-चरण मार्गदर्शिका 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 कहते हैं।
चित्र-2: आरएफ डाउन कनवर्टर ब्लॉक आरेख
चित्र-2 में आरएफ घटकों का उपयोग करके सी बैंड डाउन कनवर्टर का ब्लॉक आरेख दर्शाया गया है। आइए, चरण-दर-चरण मार्गदर्शिका के साथ आरएफ डाउन कनवर्टर भाग का डिज़ाइन देखें।
चरण 1: हेटेरोडाइन डिज़ाइन के अनुसार दो आरएफ मिक्सर चुने गए हैं जो आरएफ आवृत्ति को 4 गीगाहर्ट्ज़ से 1 गीगाहर्ट्ज़ रेंज और 1 गीगाहर्ट्ज़ से 70 मेगाहर्ट्ज़ रेंज में परिवर्तित करते हैं। डिज़ाइन में प्रयुक्त आरएफ मिक्सर MC24M और IF 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 संतुलित करने के लिए MMIC एम्पलीफायर IC और क्षीणन पैड का उपयोग उपयुक्त स्थानों पर किया जाता है। इनका चयन RF डाउन कन्वर्टर के लाभ और 1 dB संपीड़न बिंदु आवश्यकता के अनुसार किया 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 (अर्थात आगे) में प्रवाहित करने और पीछे की दिशा में इसके आरएफ परावर्तन को रोकने के लिए उपयुक्त स्थानों पर आरएफ आइसोलेटर का उपयोग किया जाता है। इसलिए इसे एकदिशात्मक उपकरण कहा जाता है। जीसीएन का अर्थ है लाभ नियंत्रण नेटवर्क। जीसीएन एक परिवर्तनशील क्षीणन उपकरण के रूप में कार्य करता है जो आरएफ लिंक बजट द्वारा वांछित आरएफ आउटपुट को सेट करने 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: 07-दिसंबर-2023
