C波段射频收发器设计|射频收发器框图
本页面介绍了C波段射频收发器的设计和开发，根据射频收发器框图介绍了各个模块。
射频收发器由射频上变频器、射频下变频器、10MHz OCXO、射频合成器、本振、射频功率分配器、中频功率分配器、调频卡、电源等组成。
射频收发器是无线系统的主要模块，它由发射机和接收机两部分组成。C波段射频收发器用于VSAT系统或地面站，从地面提供与卫星的无线连接。VSAT用于丘陵地形用户和平坦地形用户的语音呼叫和数据呼叫连接。
射频收发器规格
本文所描述的C波段射频收发器设计采用了以下规范。
变送器部件规格:
输入频率- 52 ~ 88 MHz
输出频率- 5925至6425 MHz
射频频率选择-在1兆赫左右的步骤
转换增益-最低20分贝
在整个波段上获得平坦度- +/- 1db
增益变化- +/-1 dB在0℃到50℃温度范围内
增益调整- 10分贝
输入功率电平-从-5到- 25dbm
杂散和谐波水平-优于-40 dBc
1 dB压缩点-优于+3dBm
接收器部件规格:
输入频率3.7 ~ 4.2 GHz
输出频率- 52至88兆赫
射频频率选择-在1兆赫左右的步骤
转换增益-最低40分贝
输入电平- - 40dbm ~ - 85dbm
在36MHz的整个频段上获得平坦度- +/- 1db
增益变化- +/-1 dB在0℃到50℃温度范围内
增益调整- 10分贝
噪音数字-优于14dB
图像抑制-优于- 50dbc
杂散和谐波水平-优于-40 dBc
射频收发器框图
射频收发器的功能是将调制中频转换为射频，反之亦然。它的一端与调制解调器(基带部分)连接，另一端与PA/LNA连接。由于在VSAT系统中的位置，它也被称为室外机。
它主要由上变换器和下变换器两部分组成。如下图所示，UP转换器将调制IF in (70+/- 18mhz)转换为调制RF OUT (5925-6425MHz)。下变频器将调制RF IN (3700-4200) MHz转换为IF OUT (70+/-18 MHz)。
图-1:C波段射频收发器框图
如图所示，射频收发器由上变频器、下变频器、OCXO、合成器、本振、射频分频器、中频分频器、调频卡和电源模块组成。
C波段射频收发器设计指南
如前所述，射频收发器由两大模块组成:射频上变换器和下变换器。射频上变频器将低频转换为高频，射频下变频器将高频转换为低频。参考C波段设计射频上变频器和下变频器模块。本设计采用离散射频元件进行射频变频器设计。微带线蚀刻在PCB上，用于焊接射频组件。
射频上变频器和射频下变频器
如图2所示，RF Up转换器将52-88 MHz频段的调制中频数据转换为C频段。这是通过使用混合器和过滤器来完成的。这里采用双转换方法。在第一次转换中，70MHz与1112.5MHz LO节拍，并将产生和和和差频率。从这些总和频率中提取频率并通过1182.5+/- 18 MHz的滤波器。这个1182.5频段的频率与4680-5375 MHz射频合成器的节拍，并将产生约5925-6425 MHz的C频段。
上变换器和下变换器中有两个射频混频器外差式架构设计。在射频下变频器设计的情况下，将3.7GHz左右频段的LNA信号频率转换为70MHz左右的中频频率。使用适当的混合器/过滤器，这也是可能的。在转换的第一步中，3.7GHz频段经合成器敲打后转换为1042.5MHz频段。相同的1042.5MHz频段在与1112.5MHz频率的固定中频本振敲打后转换为70MHz中频信号。
10 mhz OCXO
该射频振荡器被用作IFLO和射频收发器合成器的参考。设计了小型功率分压器电路，将振荡器的正弦功率输出一分为二。其中一个作为输入馈送到中频本地振荡器，另一个作为输入馈送到射频合成器。该模块是通过购买所需的RF组件设计的OCXO的10mhz晶体振荡器微带板的研制与开发。
射频合成器
合成器用于改变VSAT射频收发器的工作频率。这里的射频合成器的频率是4680到5375 MHz，频率可以在1 MHz的步进中设置。有许多射频合成器模块的制造商，人们可以购买开发或可以设计和开发。参考我们的页面在术语部分射频合成器设计使用VCO、锁相环、环路滤波器等模块/ ic。
本地振荡器
射频本振产生固定频率，不能像射频合成器那样改变频率。本设计中使用的射频本振值为1112.5MHz。
射频功率分配器
采用微带概念设计射频分压器模块。射频分频器的研制方法多种多样;其中最受欢迎的是威尔金森权力分配器。射频分配器将合成器的射频输出分为两条路径，一条作为混频器的输入进行射频上转换，另一条作为混频器的输入进行射频下转换。
中频功率分压器
如果分配器模块设计采用微带概念。设计和开发该模块的方法多种多样。中频分压器将本振的中频输出分为两条路径，一条作为混频器的输入进行中频上转换，另一条作为混频器的输入进行中频下转换。
m&c卡
监控卡用于监控各种参数，如功率电平(增益)，射频载波频率，振荡器参考调节，合成器频率控制等。M & C卡由单片机、RAM、EPROM、RS232接口、DAC/ADC等组成。RS232接口用于PC机通过RS232接口远程控制各种参数。有时也会使用RS485，因为它具有多点和远距离的优势。
电力供应
使用非常稳定的功率，以实现与卫星网络互通所需的更好的相位噪声。这里的电源将-48V DC转换为其他直流电压，如+/-12，+/-15，+/-5，这些电压被馈送到RF收发器中的其他模块。电源应具有最小的纹波以获得良好的性能。
结论:本文介绍的射频收发器设计步骤也适用于其他频段的射频收发器，如L波段、Ku波段、K波段和Ka波段。
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