Ubunifu wa Redio ya X- na Ku-Band

Mifumo mingi ya anga na usalama wa elektroniki katika uwanja wa satcom, rada, na EW / SIGINT kwa muda mrefu imekuwa ikihitaji ufikiaji wa sehemu, au zote, za bendi za X na Ku. Wakati programu hizi zinahamia kwenye majukwaa yanayoweza kubeba kama vile gari za angani ambazo hazina ndege (UAVs) na redio za mkono, ni muhimu kukuza sababu mpya ya fomu ndogo, miundo ya redio ya umeme inayofanya kazi katika bendi za X na Ku, wakati bado inadumisha viwango vya juu sana vya utendaji. Nakala hii inaelezea usanifu mpya wa IF wa juu ambao hupunguza sana saizi, uzito, nguvu, na gharama ya mpokeaji na mpitishaji bila kuathiri maelezo ya mfumo. Jukwaa linalosababisha pia linaelezewa zaidi, rahisi, na programu kuliko muundo wa redio uliopo. Utangulizi Katika miaka ya hivi karibuni, kumekuwa na msukumo unaozidi kuongezeka kufikia bandwidth pana, utendaji wa juu, na nguvu ya chini katika mifumo ya RF, yote huku ikiongeza kiwango cha masafa na kupunguza saizi. Mwelekeo huu umekuwa dereva wa maboresho ya teknolojia, ambayo imeruhusu ujumuishaji mkubwa wa vifaa vya RF kuliko ilivyoonekana hapo awali. Kuna madereva wengi wanaosukuma mwenendo huu. Mifumo ya Satcom inaona viwango vya data vinavyohitajika hadi 4 Gbps kusaidia kupitisha na kupokea terabytes ya data iliyokusanywa kwa siku. Sharti hili linasukuma mifumo ya kufanya kazi katika Ku- na Ka-band kwa sababu ya ukweli kwamba upana wa upana na viwango vya juu vya data ni rahisi kufikia katika masafa haya. Hitaji hili linamaanisha msongamano mkubwa wa njia na upana wa upana kwa kila kituo. Sehemu nyingine ya kuongeza mahitaji ya utendaji iko katika EW na inaashiria ujasusi. Viwango vya skan za mifumo kama hii zinaongezeka, ikiendesha hitaji la mifumo iliyo na tuning ya haraka ya PLL na chanjo ya upana wa upanaji. Kuendesha kuelekea ukubwa wa chini, uzito, na nguvu (SWaP) na mifumo iliyounganishwa zaidi inatokana na hamu ya kutumia vifaa vya mkono shambani, na pia kuongeza wiani wa kituo katika mifumo kubwa ya eneo lililowekwa. Uendelezaji wa safu za safu pia zinawezeshwa na ujumuishaji zaidi wa mifumo ya RF kwenye chip moja. Kama ujumuishaji unasukuma transceivers ndogo na ndogo, inaruhusu kila kipengee cha antena transceiver yake mwenyewe, ambayo kwa upande wake inawezesha maendeleo kutoka kwa kuifanya muundo wa analogi kuwa beamforming ya dijiti. Beamforming ya dijiti hutoa uwezo wa kufuatilia mihimili mingi kwa wakati mmoja kutoka kwa safu moja. Mifumo ya safu ya safu ina maelfu ya matumizi, iwe ni kwa rada ya hali ya hewa, matumizi ya EW, au mawasiliano yaliyoelekezwa. Katika mengi ya programu hizi, kuendesha kwa masafa ya juu hakuepukiki, kwani mazingira ya ishara kwenye masafa ya chini inakuwa zaidi. Katika kifungu hiki, changamoto hizi zinashughulikiwa kwa kutumia usanifu uliounganishwa kwa msingi wa transceiver ya AD9371 kama mpokeaji na mpitishaji wa IF, ikiruhusu kuondolewa kwa hatua nzima ya IF na vifaa vyake vinavyohusiana. Pamoja ni kulinganisha kati ya mifumo ya jadi na usanifu huu uliopendekezwa, na pia mifano ya jinsi usanifu huu unaweza kutekelezwa kupitia mchakato wa muundo wa kawaida. Hasa, matumizi ya transceiver iliyojumuishwa inaruhusu mipango kadhaa ya hali ya juu ambayo haipatikani kwa transceiver ya mtindo wa superheterodyne. Muhtasari wa Usanifu wa Superheterodyne Usanifu wa superheterodyne umekuwa usanifu wa chaguo kwa miaka mingi kutokana na utendaji wa hali ya juu ambao unaweza kupatikana. Usanifu wa mpokeaji wa superheterodyne kawaida huwa na hatua moja au mbili za kuchanganya, ambazo hutolewa kwa kibadilishaji cha analojia-kwa-dijiti (ADC). Usanifu wa kawaida wa transceiver ya superheterodyne unaweza kuonekana kwenye Mchoro 1.       & amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; www.analog.com/-/media/analog/en/landing-pages/technical-articles/x-and-ku-band-small-form-factor-radio-design/figure1.png?w=435 'alt = 'Kielelezo 1' & amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; Kielelezo 1. Jadi ya X- na Ku-band superheterodyne hupokea na kusambaza minyororo ya ishara. Mabadiliko ya kwanza ya kubadilisha au kubadilisha chini masafa ya pembejeo ya RF nje ya wigo wa bendi. Mzunguko wa IF ya kwanza (masafa ya kati) inategemea mzunguko na upangaji wa kuchochea, pamoja na utendaji wa mchanganyiko na vichungi vinavyopatikana kwa mwisho wa mbele wa RF. IF ya kwanza basi inatafsiriwa chini kwa masafa ya chini ambayo ADC inaweza kuhesabu. Ingawa ADC wamekuwa wakifanya maendeleo ya kuvutia katika uwezo wao wa kusindika bandwidth za juu, kikomo chao cha juu leo ​​ni karibu 2 GHz kwa utendaji mzuri. Katika masafa ya pembejeo ya juu, kuna biashara kutoka kwa utendaji dhidi ya mzunguko wa pembejeo ambao lazima uzingatiwe, na pia ukweli kwamba viwango vya juu vya kuingiza vinahitaji viwango vya juu vya saa, ambavyo vinaongeza nguvu. Mbali na wachanganyaji, kuna vichungi, viboreshaji, na vifaa vya kupunguza hatua. Kuchuja hutumiwa kukataa ishara zisizohitajika za bendi (OOB). Ikiwa hazizingatiwi, ishara hizi zinaweza kuunda uwongo ambao huanguka juu ya ishara inayotarajiwa, na kuifanya iwe ngumu au isiyowezekana kushuka. Amplifiers huweka kielelezo cha kelele na faida ya mfumo, ikitoa unyeti wa kutosha kupokea ishara ndogo, wakati haitoi kiasi kwamba ADC imejaa. Jambo moja la ziada kukumbuka ni kwamba usanifu huu mara nyingi huhitaji vichungi vya mawimbi ya sauti (SAW) ili kukidhi mahitaji magumu ya uchujaji wa kuzuia ukali katika ADC. Na vichungi vya SAW huja kusonga kwa kasi ili kukidhi mahitaji haya. Walakini, ucheleweshaji mkubwa na vile vile pia huletwa. Mfano wa mpango wa masafa ya mpokeaji wa superheterodyne wa X-band umeonyeshwa kwenye Kielelezo 2. Katika kipokezi hiki, inahitajika kupokea kati ya 8 GHz na 12 GHz na kipimo cha 200 MHz. Wigo unaohitajika unachanganyika na oscillator ya ndani inayoweza kutengenezwa (LO) kutoa IF ikiwa 5.4 GHz. 5.4 GHz IF kisha inachanganyika na 5 GHz LO kutoa 400 MHz IF ya mwisho. IF ya mwisho ni kati ya 300 MHz hadi 500 MHz, ambayo ni masafa ambayo ADC nyingi zinaweza kufanya vizuri.       & amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; www.analog.com/-/media/analog/en/landing-pages/technical-articles/x-and-ku-band-small-form-factor-radio-design/figure2.png?w=435 'alt = 'Kielelezo 2' & amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; Kielelezo 2. Mfano mpango wa masafa ya mpokeaji wa X-band. Vipokezi vya Mpokeaji-Ni mambo gani Mbali na faida inayojulikana, takwimu ya kelele, na agizo la tatu kukamata maelezo ya uhakika, uainishaji fulani wa kawaida ambao huathiri upangaji wa masafa ya usanifu wowote wa mpokeaji ni pamoja na kukataliwa kwa picha, kukataliwa kwa IF, ubinafsi uliozalishwa na mionzi ya LO. Image spurs-RF nje ya bendi ya riba ambayo inachanganyika na LO kutoa sauti katika IF. IF spurs-RF at IF frequency that sneaks through filtering before the mixer and shows up as a tone in the IF. Mionzi ya LO-RF kutoka kwa LO inayovuja kwa kiunganishi cha pembejeo cha mnyororo wa mpokeaji. Mionzi ya LO inatoa njia ya kugunduliwa, hata wakati wa operesheni ya kupokea tu (angalia Kielelezo 3).       & amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; lt; img src = 'https: //www.analog.com/-/media/analog/en/landing- kurasa / nakala za kiufundi / x-na-ku-bendi-ndogo-fomu-sababu-redio-design / takwimu3.png? w = 435 'alt =' Kielelezo 3 '& amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; gt; Kielelezo 3. Mionzi ya LO inavuja nyuma kupitia mwisho wa mbele. Kujitengenezea kwa uwongo-kuchochea IF ikiwa matokeo ya mchanganyiko wa saa au vifaa vya ndani ndani ya mpokeaji. Maelezo ya kukataa picha yanatumika kwa hatua ya kwanza na ya pili ya mchanganyiko. Katika programu ya kawaida ya X- na Ku-Band, hatua ya kwanza ya kuchanganya inaweza kuwa katikati ya IF ya juu katika 5 GHz hadi 10 GHz. IF ya juu inahitajika hapa, kwa sababu ya ukweli kwamba picha iko kwenye Ftune + 2 × IF, kama inavyoonyeshwa kwenye Kielelezo 4. Kwa hivyo IF ikiwa juu, mbali zaidi bendi ya picha itaanguka. Bendi hii ya picha lazima ikataliwa kabla ya kugonga mchanganyiko wa kwanza, vinginevyo nje ya nguvu ya bendi katika safu hii itaonekana kama ya uwongo katika IF ya kwanza. Hii ni moja ya sababu za msingi kwa nini hatua mbili za mchanganyiko hutumiwa kawaida. Ikiwa kungekuwa na hatua moja ya kuchanganya, na IF katika mamia ya MHz, masafa ya picha itakuwa ngumu sana kukataa mbele ya mpokeaji.       & amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; lt; - / media / analog / en / kurasa-za kutua / nakala za kiufundi / x-na-ku-bendi-ndogo-fomu-sababu-ya-kubuni-redio / takwimu4.png? w = 435 'alt =' Kielelezo 4 '& amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; gt; Kielelezo 4. Picha zinazochanganyika katika IF. Bendi ya picha pia ipo kwa mchanganyiko wa pili wakati wa kubadilisha IF ya kwanza hadi IF ya pili. Kwa kuwa IF ya pili iko chini kwa masafa (mahali popote kutoka mia chache MHz hadi 2 GHz), mahitaji ya kuchuja ya kichujio cha kwanza cha IF yanaweza kutofautiana kidogo. Kwa programu ya kawaida ambapo IF ya pili ni MHz mia chache, uchujaji unaweza kuwa mgumu sana na masafa ya juu kwanza IF, inayohitaji vichungi vikubwa vya kawaida. Hii inaweza kuwa kichujio ngumu zaidi katika mfumo wa kubuni, kwa sababu ya masafa ya juu na mahitaji nyembamba ya kukataa. Kwa kuongezea kukataliwa kwa picha, viwango vya nguvu vya LO vinavyorudi kutoka kwa mchanganyiko hadi kiunganishi cha kupokea pembejeo lazima vichujwe kwa nguvu. Hii inahakikisha kuwa mtumiaji hawezi kugunduliwa kwa sababu ya nguvu iliyosababishwa. Ili kufanikisha hilo, LO inapaswa kuwekwa vizuri nje ya bendi ya kupitisha RF ili kuhakikisha uchujaji wa kutosha unaweza kutekelezwa. Kuanzisha Usanifu wa Juu wa IF Kutoa kwa hivi karibuni kwa transceivers jumuishi ni pamoja na AD9371, 300 MHz hadi 6 GHz transceiver ya ubadilishaji wa moja kwa moja na mbili za kupokea na njia mbili za kupitisha. Upokeaji na usambazaji wa upelekaji unaweza kubadilishwa kutoka 8 MHz hadi 100 MHz, na inaweza kusanidiwa kwa duplex (FDD) au mgawanyiko wa duplex (TDD). Sehemu hiyo imewekwa kwenye kifurushi cha 12 mm2 na hutumia ~ 3 W ya nguvu katika hali ya TDD, au ~ 5 W katika hali ya FDD. Pamoja na maendeleo ya hesabu za kusahihisha makosa ya quadrature (QEC), kukataliwa kwa picha ya 75 dB hadi 80 dB kunafanikiwa.       & amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; lt; - / media / analog / en / kurasa-za kutua / nakala za kiufundi / x-na-ku-bendi-ndogo-fomu-sababu-ya-kubuni-redio / takwimu5.png? w = 435 'alt =' Kielelezo 5 '& amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; gt; Kielelezo 5. Mchoro wa block wa transceiver wa AD9371 wa moja kwa moja. Uendelezaji wa utendaji wa ICs za transceiver zilizounganishwa umefungua uwezekano mpya. AD9371 inajumuisha mchanganyiko wa pili, uchujaji wa pili wa IF na ukuzaji, na upunguzaji wa ADC, pamoja na uchujaji wa dijiti na upunguzaji wa mnyororo wa ishara. Katika usanifu huu, AD9371, ambayo ina upeo wa 300 MHz hadi 6 GHz, inaweza kupangwa kwa masafa kati ya 3 GHz na 6 GHz na kupokea IF ya kwanza moja kwa moja (angalia Kielelezo 6). Kwa faida ya 16 dB, NF ya 19 dB, na OIP3 ya 40 dBm kwa 5.5 GHz, AD9371 imeelezewa kama mpokeaji wa IF.       & amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; lt; img src = 'https: //www.analog.com/-/ media / analog / en / kurasa-za kutua / nakala za kiufundi / x-na-ku-bendi-ndogo-fomu-sababu-ya-kubuni-redio / takwimu6.png? w = 435 'alt =' Kielelezo 6 '& amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; gt; Kielelezo 6. X- au Ku-band transceiver na AD9371 kama mpokeaji wa IF. Kwa matumizi ya transceiver iliyounganishwa kama mpokeaji wa IF, hakuna wasiwasi tena wa picha kupitia mchanganyiko wa pili, kama ilivyo kwa mpokeaji wa superheterodyne. Hii inaweza kupunguza sana uchujaji unaohitajika katika ukanda wa kwanza wa IF. Walakini, bado lazima kuwe na uchujaji kwa akaunti ya athari za mpangilio wa pili kwenye transceiver. Ukanda wa kwanza wa IF sasa unapaswa kutoa uchujaji mara mbili ya masafa ya kwanza ya IF kupuuza athari hizi-kazi rahisi zaidi kuliko kuchuja picha ya pili na LO ya pili mbali, ambayo inaweza kuwa karibu kama MHz mia kadhaa. Mahitaji haya ya kuchuja yanaweza kushughulikiwa kwa gharama ya chini, ndogo kutoka kwa vichungi vya LTCC vya rafu. Ubunifu huu pia hutoa kiwango cha juu cha kubadilika kwenye mfumo na inaweza kutumika tena kwa matumizi tofauti. Njia moja ambayo kubadilika hutolewa ni katika uteuzi wa masafa ya IF. Kanuni ya jumla ya kidole gumba kwa uteuzi wa IF ni kuiweka katika anuwai ambayo ni 1 GHz hadi 2 GHz juu kuliko bandwidth ya wigo unaotakiwa kupitia uchujaji wa mwisho-mbele. Kwa mfano, ikiwa mbuni ataka 4 GHz ya upeo wa wigo kutoka 17 GHz hadi 21 GHz kupitia kichujio cha mwisho wa mbele, IF inaweza kuwekwa kwa masafa ya 5 GHz (1 GHz juu ya kipimo data cha 4 GHz). Hii inaruhusu kuchuja kwa kutambulika katika mwisho wa mbele. Ikiwa tu 2 GHz ya bandwidth inahitajika, IF ya 3 GHz inaweza kutumika. Kwa kuongezea, kwa sababu ya hali inayoweza kueleweka ya programu ya AD9371, ni rahisi kubadilisha IF kwenye kuruka kwa matumizi ya redio ya utambuzi, ambapo ishara za kuzuia zinaweza kuepukwa zinapogunduliwa. Bandwidth inayoweza kubadilishwa kwa urahisi ya AD9371 kutoka 8 MHz hadi 100 MHz inaruhusu zaidi kuzuia kuingiliwa karibu na ishara ya riba. Pamoja na kiwango cha juu cha ujumuishaji katika usanifu wa hali ya juu wa IF, tunaishia na mnyororo wa ishara ya mpokeaji ambayo inachukua karibu 50% ya nafasi inayohitajika kwa superheterodyne sawa, wakati inapunguza matumizi ya nguvu kwa 30%. Kwa kuongeza, usanifu wa juu wa IF ni mpokeaji rahisi zaidi kuliko usanifu wa superheterodyne. Usanifu huu ni uwezeshaji wa masoko ya chini ya SWaP ambapo saizi ndogo inahitajika bila kupoteza utendaji. Mipango ya Mzunguko wa Mpokeaji na Usanifu wa Juu wa IF Moja ya faida za usanifu wa juu wa IF ni uwezo wa kurekebisha IF. Hii inaweza kuwa na faida haswa wakati wa kujaribu kuunda mpango wa masafa ambayo huepuka spurs yoyote inayoingilia. Kuchochea kwa kuingiliana kunaweza kusababisha wakati ishara iliyopokea inachanganya na LO katika mchanganyiko na inazalisha m × n spur ambayo sio sauti inayotakiwa ndani ya bendi ya IF. Mchanganyaji hutengeneza ishara za pato na spurs kulingana na equation m × RF ± n × LO, ambapo m na n ni nambari kamili. Ishara iliyopokelewa inaunda m × n spur ambayo inaweza kuanguka kwenye bendi ya IF na katika hali zingine, toni inayotaka inaweza kusababisha msukumo wa crossover kwa masafa fulani. Kwa mfano, ikiwa tutaona mfumo iliyoundwa kupokea 12 GHz hadi 16 GHz na IF katika 5.1 GHz, kama ilivyo kwenye Mchoro 7, masafa ya picha ya m × n ambayo husababisha spur kujitokeza katika bendi inaweza kupatikana na mlingano ufuatao. : & amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; lt; img src = 'https: //www.analog.com/-/media/analog/en/landing-pages/technical -makala / x-na-ku-bendi-ndogo-form-factor-radio-design / figure7.png? w = 435 'alt =' Kielelezo 7 '& amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp amp; amp; amp; gt; Kielelezo 7. 12 GHz hadi 16 GHz mpokeaji na usambazaji wa usanifu wa juu wa IF. Katika equation hii, RF ni masafa ya RF kwenye pembejeo ya mchanganyiko, ambayo husababisha sauti kushuka kwenye IF. Wacha tutumie mfano kuelezea. Ikiwa mpokeaji amewekwa kwa 13 GHz, hiyo inamaanisha kuwa masafa ya LO ni saa 18.1 GHz (5.1 GHz + 13 GHz). Kuingiza maadili haya katika equation iliyopita na kuruhusu m na n kutoka 0 hadi 3, tunapata equation ifuatayo kwa RF: Matokeo ni katika meza ifuatayo: Jedwali 1. Jedwali la M × N la Uovu kwa 18.1 GHz LO mn RFsum (GHz) RFdif (GHz) 1 1 23.200 13.000 1 2 41.300 31.100 1 3 59.400 49.200 2 1 11.600 6.500 2 2 20.650 15.550 2 3 29.700 24.600 3 1 7.733 4.333 3 2 13.767 10.367 3 3 19.800 16.400 Katika jedwali, safu ya kwanza / safu ya nne inaonyesha ishara inayotarajiwa ya 13 GHz, ambayo ni matokeo ya bidhaa ya 1 × 1 katika mchanganyiko. Safuwima ya tano / safu ya nne na safu ya nane / safu ya tatu zinaonyesha masafa ya-katika-bendi ambayo yanaweza kuonekana kama spurs katika bendi. Kwa mfano, ishara ya 15.55 GHz iko ndani ya 12 GHz hadi 16 GHz inayotarajiwa. Sauti iliyo 15.55 GHz kwenye mchanganyiko inachanganywa na LO, ili kutoa sauti ya 5.1 GHz (18.1 × 2-15.55 × 2 = 5.1 GHz). Safu zingine (2, 3, 4, 6, 7, na 9) zinaweza pia kusababisha shida lakini kwa sababu ya kuwa nje ya bendi, zinaweza kuchujwa na kichujio cha kupitisha bendi. Kiwango cha kuchochea kinategemea mambo kadhaa. Sababu kuu ni utendaji wa mchanganyiko. Kwa kuwa kiunganishi asili yake ni kifaa kisicho na laini, kuna anuwai nyingi zinazozalishwa ndani ya sehemu hiyo. Kulingana na jinsi diode zilizo ndani ya mchanganyiko zinalingana na jinsi mchanganyiko unaboreshwa kwa utendaji wa uwongo, viwango vya pato vitaamua. Chati ya kichocheo cha mchanganyiko hujumuishwa kwenye karatasi ya data na inaweza kusaidia kuamua viwango hivi. Mfano wa chati ya kichocheo cha mchanganyiko imeonyeshwa kwenye Jedwali 2, kwa HMC773ALC3B. Chati inabainisha kiwango cha dBc cha spurs zinazohusiana na sauti inayotaka ya 1 × 1. Jedwali 2. Mixer Spur Chati ya HMC773ALC3B n × LO 0 1 2 3 4 5 m × RF 0 - 14.2 35 32.1 50.3 61.4 1 -1.9 - 17.7 31.1 32.8 61.2 2 83 55.3 60 59.6 6 73.7 87.9 3 82.6 86.1 68 68.5 61.9 85.9 4 76 86.7 82.1. kiwango gani. Lahajedwali linaweza kuzalishwa na pato sawa na ile iliyoonyeshwa kwenye Kielelezo 8.       & amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; lt; img src = 'https: //www.analog.com/-/ media / analog / en / kurasa-za kutua / nakala za kiufundi / x-na-ku-bendi-ndogo-fomu-sababu-ya-kubuni-redio / takwimu8.png? w = 435 'alt =' Kielelezo 8 '& amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; gt; Kielelezo 8. picha za m × n za 12 GHz hadi 16 GHz mpokeaji. Katika Mchoro 8, sehemu ya samawati inaonyesha kipimo-data kinachotakiwa. Mistari inaonyesha picha tofauti za m × n na viwango vyao. Kutoka kwa chati hii, ni rahisi kuona ni mahitaji gani ya kuchuja yanahitajika kabla ya mchanganyiko ili kukidhi mahitaji ya mwingiliaji. Katika kesi hii, kuna spurs kadhaa za picha ambazo huanguka kwenye bendi na haziwezi kuchujwa. Sasa tutaangalia jinsi kubadilika kwa usanifu wa hali ya juu wa IF kunaturuhusu kufanya kazi karibu na spurs hizi, ambayo ni kitu ambacho usanifu wa superheterodyne haumudu. Kuzuia Wanaoingilia kati katika Njia ya Mpokeaji Chati katika Mchoro 9 inaonyesha mpango sawa wa masafa ambayo ni kati ya 8 GHz hadi 12 GHz, na IF default kwa 5.1 GHz. Chati hii inatoa maoni tofauti ya spurs ya mixer, inayoonyesha masafa ya tune katikati dhidi ya m × n masafa ya picha, tofauti na kiwango cha kuchochea kama ilivyoonyeshwa hapo awali. Mstari uliochorwa wa 1: 1 kwenye chati hii unaonyesha msukumo unaotaka 1 × 1. Mistari mingine kwenye grafu inawakilisha picha za m × n. Upande wa kushoto wa takwimu hii ni uwakilishi bila kubadilika katika upekuzi wa IF. IF imewekwa katika 5.1 GHz katika kesi hii. Kwa masafa ya tune ya 10.2 GHz, picha ya 2 × 1 inavuka ishara inayotakiwa. Hii inamaanisha kuwa ikiwa umewekwa kwa 10.2 GHz, kuna nafasi nzuri kwamba ishara iliyo karibu inaweza kuzuia upokeaji wa ishara ya riba. Mpango sahihi unaonyesha suluhisho la shida hii na urekebishaji rahisi wa IF. Katika kesi hii, IF inabadilika kutoka 5.1 GHz hadi 4.1 GHz karibu na 9.2 GHz. Hii inazuia msukumo wa crossover kutokea.       & amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; lt; img src = 'https: //www.analog.com/-/ media / analog / en / kurasa-za kutua / nakala za kiufundi / x-na-ku-bendi-ndogo-fomu-sababu-ya-kubuni-redio / takwimu9.png? w = 435 'alt =' Kielelezo 9 '& amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; gt; Kielelezo 9. m × n crossover spur bila kubadilika kwa IF (juu) na kuzuia crossover na IF tuning (chini). Huu ni mfano rahisi tu wa jinsi ishara za kuzuia zinaweza kuepukwa na usanifu wa hali ya juu wa IF. Ukiambatanishwa na algorithms za akili kuamua kuingiliwa na kuhesabu masafa mapya ya IF, kuna njia nyingi zinazowezekana za kutengeneza kipokezi ambacho kinaweza kuzoea mazingira yoyote ya wigo. Ni rahisi kama kuamua IF inayofaa ndani ya anuwai (kawaida 3 GHz hadi 6 GHz), kisha kuhesabu tena na kupanga programu ya LO kulingana na masafa hayo. Mpangilio wa Mzunguko wa Transmitter na Usanifu wa Juu wa IF Kama ilivyo na upangaji wa masafa ya kupokea, inawezekana kuchukua faida ya hali rahisi ya usanifu wa juu wa IF kuboresha utendaji wa uwongo wa mtoaji. Wakati upande wa mpokeaji, yaliyomo kwenye masafa hayatabiriki. Kwa upande wa kupitisha, ni rahisi kutabiri uwongo juu ya pato la mtoaji. Yaliyomo ya RF yanaweza kutabiriwa na equation ifuatayo: Ambapo IF imeelezewa na imedhamiriwa na masafa ya kusanidi ya AD9371, LO imedhamiriwa na masafa ya pato unayotaka. Chati ya mchanganyiko kama ilivyofanyika kwa kituo cha mpokeaji inaweza kuzalishwa kwa upande wa kupitisha. Mfano umeonyeshwa kwenye Kielelezo 10. Katika chati hii, spurs kubwa ni picha na masafa ya LO, ambayo yanaweza kuchujwa kwa viwango vinavyohitajika na kichujio cha kupitisha bendi baada ya mchanganyiko. Katika mifumo ya FDD ambapo pato la uwongo linaweza kukata tamaa mpokeaji wa karibu, spurs ya bendi inaweza kuwa na shida na hapa ndipo ubadilishaji wa utaftaji wa IF unaweza kukufaa. Katika mfano kutoka kwa Kielelezo 10, ikiwa IF tuli ya 5.1 GHz inatumiwa, kutakuwa na msukumo wa crossover kwenye pato la mtoaji, ambayo itakuwa karibu na 15.2 GHz. Kwa kurekebisha IF kuwa 4.3 GHz kwa masafa ya tune ya 14 GHz, msukumo wa crossover unaweza kuepukwa. Hii inaonyeshwa kwenye Kielelezo 11.       & amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; lt; img src = 'https: //www.analog.com/-/ media / analog / en / kurasa-za kutua / nakala za kiufundi / x-na-ku-bendi-ndogo-fomu-sababu-ya-kubuni-redio / takwimu10.png? w = 435 'alt =' Kielelezo 10 '& amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; gt; Kielelezo 10. Pato la uwongo bila uchujaji.       & amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; lt; img src = 'https: //www.analog.com/-/ media / analog / en / kurasa-za kutua / nakala za kiufundi / x-na-ku-bendi-ndogo-fomu-sababu-ya-kubuni-redio / takwimu11.png? w = 435 'alt =' Kielelezo 11 '& amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; gt; Kielelezo 11. Tuli IF inasababisha msukumo wa crossover (juu), IF ikiwa tuning ili kuzuia crossover spur (chini). Mfano wa Kubuni -Wideband Mfumo wa FDD Kuonyesha utendaji ambao unaweza kupatikana na usanifu huu, mpokeaji wa mfano na mfumo wa kupitisha FDD ulijengwa na vifaa vya vifaa vya Analog za rafu, na kusanidiwa kwa operesheni ya 12 GHz hadi 16 GHz katika bendi ya kupokea, na 8 GHz hadi 12 GHz operesheni katika bendi ya kupitisha. IF ya 5.1 GHz ilitumika kukusanya data ya utendaji. LO iliwekwa kwa kiwango cha 17.1 GHz hadi 21.1 GHz kwa kituo cha kupokea na 13.1 GHz hadi 17.1 GHz kwa kituo cha kupitisha. Mchoro wa block wa mfano umeonyeshwa kwenye Kielelezo 12. Katika mchoro huu, bodi ya kubadilisha X na Ku imeonyeshwa upande wa kushoto na kadi ya tathmini ya AD9371 imeonyeshwa upande wa kulia.       & amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; lt; img src = 'https: //www.analog.com/-/ media / analog / en / kurasa-za kutua / nakala za kiufundi / x-na-ku-bendi-ndogo-fomu-sababu-ya-kubuni-redio / takwimu12.png? w = 435 'alt =' Kielelezo 12 '& amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; gt; Kielelezo 12. Mchoro wa kuzuia X-na Ku-band mpokeaji na mfumo wa kupitisha mfumo wa mfano wa FDD. Faida, takwimu ya kelele, na data ya IIP3 ilikusanywa kwenye kigeuzi-chini cha kupokea na imeonyeshwa kwenye Kielelezo 13 (juu). Kwa jumla faida ilikuwa ~ 20 dB, NF ilikuwa ~ 6 dB, na IIP3 ilikuwa ~ –2 dBm. Usawazishaji mwingine wa faida unaweza kutekelezwa na matumizi ya kusawazisha, au upimaji wa faida unaweza kufanywa ukitumia kipimaji cha kutofautisha katika AD9371.       & amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; lt; img src = 'https: //www.analog.com/-/ media / analog / en / kurasa-za kutua / nakala za kiufundi / x-na-ku-bendi-ndogo-fomu-sababu-ya-kubuni-redio / takwimu13.png? w = 435 'alt =' Kielelezo 13 '& amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; gt; Kielelezo 13. Takwimu za mpokeaji wa Ku-band (juu), data ya transmitter ya X-band (chini). Kusambaza upconverter pia kulipimwa, kurekodi faida yake, 0 P1dB, na OIP3. Takwimu hizi zimepangwa kwa masafa kwenye Mchoro 13 (chini). Faida ni ~ 27 dB, P1 dB ~ 22 dBm, na OIP3 ~ 32 dBm. Wakati bodi hii ikijumuishwa na transceiver iliyounganishwa, maelezo ya jumla ya kupokea na kusambaza ni kama inavyoonyeshwa kwenye Jedwali 3. Jedwali 3. Jedwali la Utendaji wa Mfumo wa Jumla Rx, 12 GHz hadi 16 GHz Tx, 8 GHz hadi 12 GHz Pata 36 dB Power Output 23 dBm Noise Figure 6.8 dB Noise Floor -132 dBc / Hz IIP3 -3 dBm OIP3 31 dBm Pin, max (no AGC ) -33 dBm OP1dB 22 dBm In-Band m × n -60 dBc In-Band Spurs -70 dBc Power 3.4 W Power 4.2 W Kwa ujumla, utendaji wa mpokeaji unalingana na usanifu wa superheterodyne, wakati nguvu imepungua sana . Ubunifu sawa wa superheterodyne ungetumia zaidi ya 5 W kwa mnyororo wa mpokeaji. Kwa kuongezea, bodi ya mfano ilitengenezwa bila kipaumbele ili kupunguza saizi. Na mbinu sahihi za upangaji wa PCB, na vile vile kuunganisha AD9371 kwenye PCB sawa na ile ya kushuka chini, saizi ya suluhisho kwa kutumia usanifu huu inaweza kubanwa kwa inchi 4 hadi 6 tu za mraba. Hii inaonyesha akiba kubwa ya saizi juu ya suluhisho sawa la superheterodyne, ambayo itakuwa karibu na inchi 8 hadi 10 za mraba.

Acha ujumbe 

Orodha ujumbe