Dearadh Raidió Fachtóra Foirm Bheaga X- agus Ku-Band

Tá rochtain ag teastáil ó go leor córais aeraspáis agus leictreonaice cosanta sna réimsí satcom, radar, agus EW / SIGINT le cuid, nó gach ceann de na bandaí minicíochta X agus Ku. De réir mar a ghluaiseann na feidhmchláir seo chuig ardáin níos iniompartha mar aerfheithiclí gan foireann (UAVanna) agus raidiónna ríomhaire boise, tá sé ríthábhachtach dearaí raidió nua-fhachtóra, beagchumhachta a fhorbairt a oibríonn sna bandaí X agus Ku, agus leibhéil an-ard de feidhmíocht. Tugann an t-alt seo breac-chuntas ar ailtireacht nua ardmhinicíochta IF a laghdaíonn méid, meáchan, cumhacht agus costas an ghlacadóra agus an tarchuradóra go mór gan tionchar a bheith aige ar shonraíochtaí an chórais. Tá an t-ardán mar thoradh air sin níos modúlach, níos solúbtha agus níos sainmhínithe ar bhogearraí ná na dearaí raidió atá ann cheana. Réamhrá Le blianta beaga anuas, tá brú ag méadú i gcónaí bandaleithid níos leithne, feidhmíocht níos airde, agus cumhacht níos ísle a bhaint amach i gcórais RF, agus an raon minicíochta á mhéadú agus an méid á laghdú. Chuir an treocht seo le feabhsúcháin teicneolaíochta, rud a cheadaigh comhtháthú níos mó de chomhpháirteanna RF ná mar a chonacthas cheana. Tá go leor tiománaithe ag brú an treocht seo. Tá córais Satcom ag feiceáil rátaí sonraí inmhianaithe suas le 4 Gbps chun tacú le tarchur terabytes sonraí bailithe a tharchur agus a fháil in aghaidh an lae. Tá an riachtanas seo ag brú ar chórais oibriú sa Ku- agus Ka-banda toisc go bhfuil sé níos éasca bandaleithid níos leithne agus rátaí sonraí níos airde a bhaint amach ag na minicíochtaí seo. Ciallaíonn an t-éileamh seo dlús cainéil níos airde agus bandaleithead níos leithne in aghaidh an chainéil. Réimse eile ina bhfuil riachtanais feidhmíochta ag méadú ná in EW agus comharthaíonn sé faisnéis. Tá rátaí scanadh do chórais den sórt sin ag méadú, ag tiomáint an ghá le córais a bhfuil PLL tiúnadh tapa agus clúdach leathan bandaleithid acu. Eascraíonn an tiomáint i dtreo méid níos ísle, meáchan agus cumhacht (SWaP) agus córais níos comhtháite ón mian atá le gairis ríomhaire boise a oibriú sa réimse, chomh maith le dlús cainéil a mhéadú i gcórais suite seasta mór. Cumasaítear dul chun cinn céimnithe a chur chun cinn trí chórais RF a chomhtháthú tuilleadh i sliseanna amháin. De réir mar a bhrúnn comhtháthú transceivers níos lú agus níos lú, tugann sé deis do gach eilimint antenna a transceiver féin, rud a chuireann ar a chumas dul ar aghaidh ó bhíomaformáil analógach go beamformáil dhigiteach. Soláthraíonn beamforming digiteach an cumas bíomaí iolracha a rianú ag aon am amháin ó eagar amháin. Tá iliomad feidhmchlár ag córais eagar céimnithe, cibé acu le haghaidh radar aimsire, feidhmchláir EW, nó cumarsáid threoraithe. I go leor de na feidhmchláir seo, tá an tiomáint chuig minicíochtaí níos airde dosheachanta, de réir mar a bhíonn an timpeallacht comhartha ag minicíochtaí níos ísle plódaithe. San Airteagal seo, tugtar aghaidh ar na dúshláin seo trí ailtireacht an-chomhtháite a úsáid bunaithe ar an transceiver AD9371 mar ghlacadóir agus tarchuradóir IF, rud a fhágann gur féidir céim iomlán IF agus na comhpháirteanna a ghabhann leis a bhaint. San áireamh tá comparáid idir córais thraidisiúnta agus an ailtireacht bheartaithe seo, chomh maith le samplaí den chaoi ar féidir an ailtireacht seo a chur i bhfeidhm trí ghnáthphróiseas dearaidh. Go sonrach, ceadaíonn úsáid transceiver comhtháite roinnt réamhphleanála minicíochta nach bhfuil ar fáil i transceiver caighdeánach stíl superheterodyne. Forbhreathnú ar Ailtireacht Superheterodyne Is í an ailtireacht superheterodyne an ailtireacht is rogha le blianta fada mar gheall ar an ardfheidhmíocht is féidir a bhaint amach. De ghnáth is éard atá in ailtireacht glacadóra superheterodyne céim mheasctha nó dhó, a chuirtear isteach i dtiontaire analógach go digiteach (ADC). Is féidir ailtireacht transceiver superheterodyne tipiciúil a fheiceáil i bhFíor 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; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; lt; img src = 'https: // www.analog.com/-/media/analog/en/landing-pages/technical-articles/x-and-ku-band-small-form-factor-radio-design/figure1.png?w=435 'alt = 'Fíor 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; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; gt; Fíor 1. Faigheann agus tarchuireann superheterodyne traidisiúnta X- agus Ku-bhanda slabhraí comhartha. Déanann an chéad chéim tiontaithe upconverters nó downconverters na minicíochtaí RF ionchuir chuig speictream lasmuigh de bhanda. Braitheann minicíocht an chéad IF (minicíocht idirmheánach) ar mhinicíocht agus ar phleanáil spor, chomh maith le feidhmíocht an mheascóra agus na scagairí atá ar fáil don cheann tosaigh RF. Aistrítear an chéad IF ansin go minicíocht níos ísle ar féidir leis an ADC a dhigitiú. Cé go bhfuil dul chun cinn suntasach á dhéanamh ag ADCanna ina gcumas bandaleithid níos airde a phróiseáil, tá a n-uasteorainn inniu thart ar 2 GHz don fheidhmíocht is fearr. Ag minicíochtaí ionchuir níos airde, tá comhbhabhtálacha i bhfeidhmíocht vs. minicíocht ionchuir nach mór a mheas, chomh maith leis an bhfíric go dteastaíonn rátaí clog níos airde ó rátaí ionchuir níos airde, a ardaíonn cumhacht. Chomh maith leis na meascthóirí, tá scagairí, aimplitheoirí agus attenuators céim ann. Úsáidtear an scagadh chun comharthaí nach dteastaíonn as banda (OOB) a dhiúltú. Má dhéantar iad a dhísheiceáil, is féidir leis na comharthaí seo sprúis a chruthú a thiteann ar bharr comhartha atá ag teastáil, rud a fhágfaidh go mbeidh sé deacair nó dodhéanta iad a dhíchódú. Socraíonn na aimplitheoirí figiúr torainn agus gnóthachan an chórais, ag soláthar íogaireachta imleor chun comharthaí beaga a fháil, ach gan an oiread sin a sholáthar go sáraíonn an ADC sáithithe. Rud amháin eile atá le tabhairt faoi deara ná go n-éilíonn an ailtireacht seo go minic scagairí tonn fuaimiúil dromchla (SAW) chun riachtanais scagtha diana a chomhlíonadh maidir le frith-chlaonadh san ADC. Le scagairí SAW déantar rolladh amach go géar chun na riachtanais seo a chomhlíonadh. Mar sin féin, tugtar isteach moill shuntasach chomh maith le círéib. Taispeántar sampla de phlean minicíochta glacadóra superheterodyne do bhanda X i bhFíor 2. Sa ghlacadóir seo, is inmhianaithe idir 8 GHz agus 12 GHz a fháil le bandaleithead 200 MHz. Meascann an speictream atá ag teastáil le oscillator áitiúil inúsáidte (LO) chun IF a ghiniúint ag 5.4 GHz. Ansin meascann an 5.4 GHz IF le LO 5 GHz chun an 400 MHz IF deiridh a tháirgeadh. Tá an IF deiridh idir 300 MHz agus 500 MHz, raon minicíochta inar féidir le go leor ADC feidhmiú go maith.       & amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; 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-articles/x-and-ku-band-small-form-factor-radio-design/figure2.png?w=435 'alt = 'Fíor 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; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; gt; Fíor 2. Plean minicíochta samplach do ghlacadóir X-bhanda. Sonraíochtaí Glacadóra - Cad is Cúrsaí Seachas an gnóthachan aitheanta, an figiúr torainn, agus sonraíochtaí pointe tascradh tríú ordú, tá diúltú íomhá, diúltú IF, sprúis féin-ghinte agus radaíocht LO i measc roinnt sonraíochtaí tipiciúla a mbíonn tionchar acu ar phleanáil minicíochta d'aon ailtireacht glacadóra. Spurs íomhá - RF lasmuigh den bhanda spéise a mheascann le LO chun ton a ghiniúint in IF. Spurs IF - RF ag minicíocht IF a shleamhnaíonn trí scagadh roimh an meascthóir agus a thaispeánann mar thon san IF. Radaíocht LO - RF ón LO ag sceitheadh ​​amach chuig cónascaire ionchuir an tslabhra glacadóra. Tugann radaíocht LO bealach chun í a bhrath, fiú nuair atá sí in oibríocht glactha amháin (féach Fíor 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; lt; img src = 'https: //www.analog.com/-/media/analog/en/landing- leathanaigh / ailt theicniúla / x-agus-ku-band-small-form-factor-radio-design / figure3.png? w = 435 'alt =' Fíor 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; gt; Fíor 3. Radaíocht LO ag sceitheadh ​​ar ais tríd an gceann tosaigh. Spor sprúis féin-ghinte ag IF a eascraíonn as meascadh cloig nó ascalaithe áitiúla laistigh den ghlacadóir. Baineann sonraíochtaí diúltaithe íomhá leis an gcéad chéim agus an dara céim mheasctha. In iarratas tipiciúil ar X- agus Ku-Band, féadfar an chéad chéim mheasctha a dhíriú ar IF ard sa raon 5 GHz go 10 GHz. Tá IF ard inmhianaithe anseo, toisc go dtagann an íomhá ag Ftune + 2 × IF, mar a thaispeántar i bhFíor 4. Dá airde an IF, is ea is faide a thitfidh an banda íomhá. Caithfear an banda íomhá seo a dhiúltú sula mbuailfidh sé an chéad mheascóir, ar shlí eile taispeánfaidh fuinneamh as banda sa réimse seo chomh spleodrach sa chéad IF. Seo ceann de na príomhchúiseanna go n-úsáidtear dhá chéim mheasctha de ghnáth. Dá mbeadh céim mheasctha amháin ann, agus an IF sna céadta MHz, bheadh ​​sé an-deacair minicíocht na híomhá a dhiúltú i ndeireadh tosaigh an ghlacadóra.       & amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; 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 / analógach / ga / leathanaigh tuirlingthe / ailt theicniúla / x-agus-ku-band-small-form-factor-radio-design / figure4.png? w = 435 'alt =' Fíor 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; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; gt; Fíor 4. Íomhánna ag meascadh isteach i IF. Tá banda íomhá ann freisin don dara meascthóir agus an chéad IF á thiontú go dtí an dara IF. Toisc go bhfuil minicíocht an dara IF níos ísle (áit ar bith ó chúpla céad MHz suas go 2 GHz), féadfaidh riachtanais scagtha an chéad scagaire IF athrú go leor. Maidir le feidhmchlár tipiciúil ina bhfuil an dara IF cúpla céad MHz, is féidir leis an scagadh a bheith an-deacair le IF ardmhinicíochta ar dtús, agus scagairí móra saincheaptha de dhíth. Is minic gurb é seo an scagaire is deacra sa chóras a dhearadh, mar gheall ar na riachtanais diúltaithe ardmhinicíochta agus caol de ghnáth. Chomh maith le diúltú íomhá, caithfear na leibhéil chumhachta LO a thagann ar ais ón meascthóir go dtí an cónascaire ionchuir glactha a scagadh go hionsaitheach. Cinntíonn sé seo nach féidir an t-úsáideoir a bhrath mar gheall ar chumhacht radaithe. Chun é sin a bhaint amach, ba cheart an LO a chur i bhfad taobh amuigh den bhanda pas RF lena chinntiú go bhféadtar scagadh leordhóthanach a bhaint amach. Ailtireacht Ard IF a Thabhairt Isteach Sa tairiscint is déanaí de transceivers comhtháite tá an AD9371, transceiver comhshó díreach 300 MHz go 6 GHz le dhá bhealach tarchuir agus dhá bhealach tarchuir. Tá an bandaleithead glactha agus tarchuir inchoigeartaithe ó 8 MHz suas go 100 MHz, agus is féidir é a chumrú le haghaidh oibríochta déphléacs roinnte minicíochta (FDD) nó déphléacs roinnte ama (TDD). Tá an chuid lonnaithe i bpacáiste 12 mm2 agus ídíonn ~ 3 W de chumhacht i mód TDD, nó ~ 5 W i mód FDD. Le calabrúcháin cheartú earráide ceathairshleasáin (QEC) a chur chun cinn, déantar diúltú íomhá de 75 dB go 80 dB.       & amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; 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 / analógach / ga / leathanaigh tuirlingthe / ailt theicniúla / x-agus-ku-band-small-form-factor-radio-design / figure5.png? w = 435 'alt =' Fíor 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; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; gt; Fíor 5. Bloc-léaráid transceiver comhshó díreach AD9371. Tá féidearthacht nua ann mar gheall ar fheidhmíocht na ICanna comhtháite transceiver a chur chun cinn. Ionchorpraíonn an AD9371 an dara meascthóir, an dara scagadh agus aimpliú IF, agus ADC tanúcháin athraitheach, chomh maith le scagadh digiteach agus díghrádú an tslabhra comhartha. San ailtireacht seo, is féidir an AD9371, a bhfuil raon tiúnadh idir 300 MHz agus 6 GHz, a theannadh go minicíocht idir 3 GHz agus 6 GHz agus an chéad IF a fháil go díreach (féach Fíor 6). Le gnóthachan 16 dB, NF de 19 dB, agus OIP3 de 40 dBm ag 5.5 GHz, sonraítear an AD9371 go hidéalach mar ghlacadóir 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; amp; amp; amp; amp; amp; lt; img src = 'https: //www.analog.com/-/ meáin / analógacha / ga / leathanaigh tuirlingthe / ailt theicniúla / x-agus-ku-band-small-form-factor-radio-design / figure6.png? w = 435 'alt =' Fíor 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; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; gt; Fíor 6. Transceiver X- nó Ku-banda le AD9371 mar ghlacadóir IF. Le húsáid an transceiver comhtháite mar an glacadóir IF, níl aon imní faoin íomhá a thuilleadh tríd an dara meascthóir, mar atá amhlaidh leis an nglacadóir superheterodyne. Féadann sé seo an scagadh a theastaíonn sa chéad stiall IF a laghdú go mór. Mar sin féin, ní mór roinnt scagtha a bheith ann fós chun éifeachtaí dara ordú sa transceiver a chur san áireamh. Ba cheart go gcuirfeadh an chéad stiall IF scagadh ar fáil dhá uair an chéad mhinicíocht IF chun na héifeachtaí seo a fhaillí - tasc i bhfad níos éasca ná an dara íomhá agus an dara LO a scagadh ar shiúl, a d’fhéadfadh a bheith chomh gar le cúpla céad MHz. De ghnáth is féidir aghaidh a thabhairt ar na riachtanais scagtha seo le scagairí LTCC ar chostas íseal agus beag ar an seilf. Soláthraíonn an dearadh seo leibhéal ard solúbthachta sa chóras freisin agus is féidir é a athúsáid go héasca le haghaidh feidhmchlár éagsúil. Bealach amháin a chuirtear solúbthacht ar fáil is ea roghnú minicíochta IF. Riail ghinearálta maidir le roghnú IF is ea é a chur i raon atá 1 GHz go 2 GHz níos airde ná an bandaleithead speictrim atá ag teastáil tríd an scagadh ceann tosaigh. Mar shampla, más mian leis an dearthóir 4 GHz de bandaleithead speictrim ó 17 GHz go 21 GHz tríd an scagaire ceann tosaigh, is féidir an IF a chur ag minicíocht 5 GHz (1 GHz os cionn an bandaleithid inmhianaithe 4 GHz). Ligeann sé seo scagadh inréadaithe sa cheann tosaigh. Mura dteastaíonn ach 2 GHz de bandaleithead, d’fhéadfaí IF de 3 GHz a úsáid. Ina theannta sin, mar gheall ar nádúr bogearraí-sainmhínithe an AD9371, is furasta an IF a athrú ar an eitilt le haghaidh feidhmchlár raidió cognaíocha, áit ar féidir comharthaí blocála a sheachaint agus iad á mbrath. Ligeann bandaleithead inchoigeartaithe an AD9371 ó 8 MHz go 100 MHz tuilleadh cur isteach gar don chomhartha spéise a sheachaint. Leis an leibhéal ard comhtháthaithe san ailtireacht ard IF, tá slabhra comhartha glacadóra againn a thógann suas le 50% den spás a theastaíonn le haghaidh sármheáchain choibhéiseach, agus an tomhaltas cumhachta á laghdú 30%. Ina theannta sin, tá an ailtireacht ard IF ina ghlacadóir níos solúbtha ná an ailtireacht superheterodyne. Cumasaíonn an ailtireacht seo do mhargaí ísle SWaP áit a bhfuil méid beag ag teastáil gan aon fheidhmíocht a chailleadh. Pleanáil Minicíochta Glacadóra leis an Ailtireacht Ard IF Ceann de na buntáistí a bhaineann le hailtireacht ard IF is ea an cumas an IF a thiúnadh. D’fhéadfadh sé seo a bheith buntáisteach go háirithe agus tú ag iarraidh plean minicíochta a chruthú a sheachnóidh aon spor isteach. Is féidir le spor cur isteach teacht nuair a mheascann an comhartha a fhaightear leis an LO sa mheascóir agus gineann sé spor m × n nach é an ton atá ag teastáil laistigh den bhanda IF. Gineann an meascthóir comharthaí aschuir agus spóirí de réir na cothromóide m × RF ± n × LO, áit ar slánuimhreacha iad m agus n. Cruthaíonn an comhartha a fhaightear spor m × n atá in ann titim sa bhanda IF agus i gcásanna áirithe, is féidir leis an ton atá ag teastáil spor trasnaithe a chur faoi deara ag minicíocht ar leith. Mar shampla, má bhreathnaímid ar chóras atá deartha chun 12 GHz go 16 GHz a fháil le IF ag 5.1 GHz, mar atá i bhFíor 7, is féidir na minicíochtaí íomhá m × n is cúis le spor a thaispeáint i mbanda a fháil leis an gcothromóid seo a leanas. : & amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; ; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; 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 -articles / x-and-ku-band-small-form-factor-radio-design / figure7.png? w = 435 'alt =' Fíor 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; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; ; amp; amp; gt; Fíor 7. Glacadóir 12 GHz go 16 GHz agus ailtire ard-tarchuradóra IF. Sa chothromóid seo, is é RF na minicíochtaí RF ar ionchur an mheascóra, rud a fhágann go dtiteann ton san IF. Úsáidimis sampla chun a léiriú. Má tá an glacadóir tiúnta go 13 GHz, ciallaíonn sé sin go bhfuil minicíocht LO ag 18.1 GHz (5.1 GHz + 13 GHz). Agus na luachanna seo á plugáil isteach sa chothromóid roimhe seo agus ag ligean do m agus n raon ó 0 go 3, faighimid an chothromóid seo a leanas do RF: Tá na torthaí sa tábla seo a leanas: Tábla 1. Tábla Sprúis M × N do 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 Sa tábla, taispeánann an chéad ró / ceathrú colún an comhartha 13 GHz atá ag teastáil, atá mar thoradh ar tháirge 1 × 1 sa mheascóir. Taispeánann an cúigiú colún / ceathrú as a chéile agus an t-ochtú colún / tríú sraith minicíochtaí in-bhanda a d’fhéadfadh a bheith ina bhfadhbanna agus is féidir iad a thaispeáint mar spóirí sa bhanda. Mar shampla, tá comhartha 15.55 GHz laistigh den raon inmhianaithe 12 GHz go 16 GHz. Meascann ton ag 15.55 GHz ar an ionchur leis an LO, chun ton 5.1 GHz a ghiniúint (18.1 × 2–15.55 × 2 = 5.1 GHz). Is féidir leis na sraitheanna eile (2, 3, 4, 6, 7, agus 9) fadhb a chruthú freisin ach toisc iad a bheith as banda, is féidir iad a scagadh ag an scagaire pas-bhanda ionchuir. Tá leibhéal an spor ag brath ar roinnt fachtóirí. Is é an príomhfhachtóir feidhmíocht an mheascóra. Ós rud é gur gléas neamhlíneach é meascthóir go bunúsach, cruthaítear go leor armónach sa chuid. Ag brath ar cé chomh maith agus a dhéantar na dé-óidí taobh istigh den mheascóir a mheaitseáil agus cé chomh maith agus a dhéantar an meascthóir a bharrfheabhsú le haghaidh feidhmíochta sprúis, cinnfear na leibhéil ar an aschur. Is gnách go mbíonn cairt spor meascthóra san áireamh sa bhileog sonraí agus is féidir leis cabhrú leis na leibhéil seo a chinneadh. Taispeántar sampla de chairt spor meascthóra i dTábla 2, don HMC773ALC3B. Sonraíonn an chairt leibhéal dBc na spóirí i gcoibhneas leis an ton 1 × 1 atá ag teastáil. Tábla 2. Cairt Spor Meascthóra do 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 77.4 74.9 75.8 5 69.3 74.7 85.3 87 85.1 62 Leis an gcairt spor seo, mar aon le síneadh ar an anailís a rinneadh i dTábla 1, is féidir linn pictiúr iomlán a ghiniúint de na toin íomhá m × n a d’fhéadfadh cur isteach ar ár nglacadóir agus ag cén leibhéal. Is féidir scarbhileog a ghiniúint le haschur cosúil leis an aschur i bhFíor 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; amp; amp; amp; amp; amp; lt; img src = 'https: //www.analog.com/-/ meáin / analógacha / ga / leathanaigh tuirlingthe / ailt theicniúla / x-agus-ku-band-small-form-factor-radio-design / figure8.png? w = 435 'alt =' Fíor 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; amp; amp; amp; amp; amp; gt; Fíor 8. íomhánna m × n don ghlacadóir 12 GHz go 16 GHz. I bhFíor 8, taispeánann an chuid ghorm an bandaleithead atá ag teastáil. Taispeánann na línte íomhánna m × n éagsúla agus a leibhéil. Ón gcairt seo, is furasta a fheiceáil cad iad na riachtanais scagtha a theastaíonn roimh an meascthóir d’fhonn riachtanais idirghabhálaithe a chomhlíonadh. Sa chás seo, tá roinnt spóirí íomhá a thiteann i mbanda agus nach féidir a scagadh. Féachfaimid anois ar an gcaoi a ligeann solúbthacht na hailtireachta ard IF dúinn oibriú timpeall ar chuid de na spóirí sin, rud nach dtugann ailtireacht superheterodyne dó. Idirghabhálaithe a Sheachaint sa Mhód Glacadóra Taispeánann an chairt i bhFíor 9 plean minicíochta comhchosúil a théann ó 8 GHz go 12 GHz, agus IF réamhshocraithe ag 5.1 GHz. Tugann an chairt seo léargas difriúil ar na spóirí meascthóra, ag taispeáint minicíocht an fhonn lár vs. minicíocht íomhá m × n, seachas leibhéal an spor mar a léiríodh roimhe seo. Taispeánann an líne trasnánach trom 1: 1 sa chairt seo an spor 1 × 1 atá ag teastáil. Léiríonn na línte eile ar an ngraf na híomhánna m × n. Ar thaobh na láimhe clé den fhigiúr seo tá léiriú gan aon solúbthacht maidir le tiúnadh IF. Tá an IF socraithe ag 5.1 GHz sa chás seo. Le minicíocht fonn 10.2 GHz, trasnaíonn spor íomhá 2 × 1 an comhartha atá ag teastáil. Ciallaíonn sé seo má tá tú tiúnáilte go 10.2 GHz, tá seans maith ann go bhféadfadh comhartha in aice láimhe bac a chur ar ghlacadh an chomhartha spéise. Taispeánann an plota ceart réiteach ar an bhfadhb seo le tiúnadh solúbtha IF. Sa chás seo, athraíonn an IF ó 5.1 GHz go 4.1 GHz gar do 9.2 GHz. Cuireann sé seo cosc ​​ar an spor trasnaithe tarlú.       & amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; 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/-/ meáin / analógacha / ga / leathanaigh tuirlingthe / ailt theicniúla / x-agus-ku-band-small-form-factor-radio-design / figure9.png? w = 435 'alt =' Fíor 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; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; gt; Fíor 9. spor crossover m × n gan aon solúbthacht IF (barr) agus seachain crossover le tiúnadh IF (bun). Níl anseo ach sampla simplí den chaoi ar féidir comharthaí blocála a sheachaint leis an ailtireacht ard IF. Nuair atá sé in éineacht le halgartaim cliste chun cur isteach a chinneadh agus minicíochtaí féideartha nua IF a ríomh, tá go leor bealaí ann chun glacadóir a dhéanamh a fhéadfaidh oiriúnú d’aon timpeallacht speictrim. Tá sé chomh simplí le IF oiriúnach a chinneadh laistigh de raon ar leith (3 GHz go 6 GHz de ghnáth), ansin an LO a athríomh agus a chlárú bunaithe ar an minicíocht sin. Pleanáil Minicíochta Tarchuradóra leis an Ailtireacht Ard IF Mar is amhlaidh le pleanáil minicíochta glactha, is féidir leas a bhaint as nádúr solúbtha na hailtireachta ard IF chun feidhmíocht spleodrach an tarchuradóra a fheabhsú. De bharr an ghlacadóra, tá an t-ábhar minicíochta intuartha go leor. Ar thaobh an tarchuir, is fusa an spuaic ar aschur an tarchuradóra a thuar. Is féidir an t-ábhar RF seo a thuar leis an gcothromóid seo a leanas: Sa chás go ndéantar an IF a réamhshainiú agus a chinneadh de réir mhinicíocht thiúnta an AD9371, déantar an LO a chinneadh de réir na minicíochta aschuir atá ag teastáil. Is féidir cairt meascthóra den chineál céanna agus a rinneadh don chainéal glacadóra a ghiniúint ar thaobh an tarchuir. Taispeántar sampla i bhFíor 10. Sa chairt seo, is iad na spóirí is mó an íomhá agus na minicíochtaí LO, ar féidir iad a scagadh amach go dtí na leibhéil inmhianaithe le scagaire pas-bhanda tar éis an meascthóra. I gcórais FDD ina bhféadfadh aschur sprúis glacadóir in aice láimhe a dhí-íogairiú, is féidir fadhbanna a bheith ag spóirí banda agus seo an áit a bhféadfadh solúbthacht an tiúnadh IF teacht i handy. Sa sampla ó Fhíor 10, má úsáidtear IF statach de 5.1 GHz, beidh spor trasnaithe ar aschur an tarchuradóra, a bheidh gar do 15.2 GHz. Tríd an IF a choigeartú go 4.3 GHz ag minicíocht tiúnta 14 GHz, is féidir an spor trasnaithe a sheachaint. Taispeántar é seo i bhFíor 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; amp; amp; amp; amp; amp; lt; img src = 'https: //www.analog.com/-/ meáin / analógacha / ga / leathanaigh tuirlingthe / ailt theicniúla / x-agus-ku-band-small-form-factor-radio-design / figure10.png? w = 435 'alt =' Fíor 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; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; gt; Fíor 10. Aschur spurious gan aon scagadh.       & amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; 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/-/ meáin / analógacha / ga / leathanaigh tuirlingthe / ailt theicniúla / x-agus-ku-band-small-form-factor-radio-design / figure11.png? w = 435 'alt =' Fíor 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; amp; amp; amp; amp; amp; gt; Fíor 11. Is é an statach IF is cúis le spor trasnaithe (barr), tiúnadh IF chun spor trasnaithe (bun) a sheachaint. Sampla Dearaidh - Córas FDD Leathanbhanda Chun an fheidhmíocht is féidir a bhaint amach leis an ailtireacht seo a thaispeáint, tógadh córas FDD glacadóra fréamhshamhla agus tarchuradóra le comhpháirteanna Gléasanna Analógacha lasmuigh den seilf, agus cumraíodh é le haghaidh oibríochta 12 GHz go 16 GHz sa bhanda glactha, agus oibriú 8 GHz go 12 GHz sa bhanda tarchuir. Úsáideadh IF de 5.1 GHz chun sonraí feidhmíochta a bhailiú. Socraíodh an LO go raon 17.1 GHz go 21.1 GHz don chainéal glactha agus 13.1 GHz go 17.1 GHz don chainéal tarchuir. Taispeántar an blocléaráid don fhréamhshamhail i bhFíor 12. Sa léaráid seo, taispeántar bord tiontaire X agus Ku ar thaobh na láimhe clé agus taispeántar an cárta meastóireachta AD9371 ar dheis.       & amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; 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/-/ meáin / analógacha / ga / leathanaigh tuirlingthe / ailt theicniúla / x-agus-ku-band-small-form-factor-radio-design / figure12.png? w = 435 'alt =' Fíor 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; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; gt; Fíor 12. Bloc-léaráid do chóras fréamhshamhla FDD glacadóra X-agus Ku-bhanda. Bailíodh sonraí gnóthachain, figiúr torainn agus IIP3 ar an downconverter glactha agus taispeántar iad i bhFíor 13 (barr). Ar an iomlán ba é an gnóthachan ~ 20 dB, ba é NF ~ 6 dB, agus ba é IIP3 ~ –2 dBm. D’fhéadfaí leibhéalú gnóthachan breise a chur i gcrích trí chothromóir a úsáid, nó d’fhéadfaí calabrú gnóthachain a dhéanamh ag baint úsáide as an attenuator athraitheach san 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; amp; amp; amp; amp; amp; lt; img src = 'https: //www.analog.com/-/ meáin / analógacha / ga / leathanaigh tuirlingthe / ailt theicniúla / x-agus-ku-band-small-form-factor-radio-design / figure13.png? w = 435 'alt =' Fíor 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; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; gt; Fíor 13. Sonraí glacadóra Ku-bhanda (barr), sonraí tarchuradóra X-bhanda (bun). Tomhaiseadh an t-upconverter tarchuir freisin, ag taifeadadh a ghnóthachain, 0 P1dB, agus OIP3. Déantar na sonraí seo a bhreacadh trasna minicíochta i bhFíor 13 (bun). Is é an gnóthachan ~ 27 dB, P1 dB ~ 22 dBm, agus OIP3 ~ 32 dBm. Nuair a bhíonn an bord seo in éineacht leis an transceiver comhtháite, taispeántar na sonraíochtaí foriomlána maidir le fáil agus tarchur i dTábla 3. Tábla 3. Tábla Feidhmíochta Foriomlán an Chórais Rx, 12 GHz go 16 GHz Tx, 8 GHz go 12 GHz Gnóthachan 36 dB Cumhacht Aschuir 23 dBm Torann Fíor 6.8 dB Urlár Torainn –132 dBc / Hz IIP3 –3 dBm OIP3 31 dBm Bioráin, uas (gan AGC ) –33 dBm OP1dB 22 dBm In-Bhanda m × n –60 dBc Spurs In-Bhanda –70 dBc Cumhacht 3.4 W Cumhacht 4.2 W Tríd is tríd, tá feidhmíocht an ghlacadóra ar aon dul le hailtireacht superheterodyne, agus laghdaítear an chumhacht go mór . Dhéanfadh dearadh coibhéiseach superheterodyne níos mó ná 5 W don slabhra glacadóra. Ina theannta sin, rinneadh an bord fréamhshamhla gan tosaíocht chun an méid a laghdú. Le teicnící cearta leagan amach PCB, chomh maith leis an AD9371 a chomhtháthú leis an PCB céanna leis an downconverter, d’fhéadfaí méid foriomlán tuaslagáin a úsáideann an ailtireacht seo a chomhdhlúthú go díreach 4 go 6 orlach cearnach. Taispeánann sé seo coigilteas suntasach méide thar réiteach coibhéiseach superheterodyne, a bheadh ​​níos gaire do 8 go 10 n-orlach cearnach.

Fág nóta 

Liosta Teachtaireachtaí