X- eta Ku-Band forma txikiko irrati-diseinua

Satcom, radar eta EW/SIGINT eremuetako aeroespazial eta defentsa elektronikoko sistema askok X eta Ku maiztasun-banden zati bat edo guztietara sarbidea behar dute. Aplikazio hauek plataforma eramangarriagoetara mugitzen direnez, hala nola tripulaziorik gabeko aireko ibilgailuak (UAV) eta eskuko irratiak bezalakoak, funtsezkoa da X eta Ku bandetan funtzionatzen duten forma faktore txikiko eta potentzia txikiko irrati diseinu berriak garatzea, oraindik maila oso altuak mantentzen dituzten bitartean. emanaldia. Artikulu honek maiztasun handiko IF arkitektura berria deskribatzen du, hargailuaren eta igorlearen tamaina, pisua, potentzia eta kostua izugarri murrizten dituena sistemaren zehaztapenetan eragin gabe. Lortutako plataforma, gainera, modularra, malguagoa eta software definituagoa dago lehendik dauden irrati diseinuak baino. Sarrera Azken urteotan, gero eta gehiago bultzatu da banda zabalera zabalagoa, errendimendu handiagoa eta potentzia txikiagoa lortzeko RF sistemetan, maiztasun tartea handituz eta tamaina txikituz. Joera hori teknologiaren hobekuntzarako eragilea izan da, RF osagaiak aurretik ikusi zena baino integrazio handiagoa ahalbidetu baitute. Joera hori bultzatzen duten gidari asko daude. Satcom sistemek 4 Gbps arteko datuen abiadura ikusten dute egunean jasotako datuen terabyte-ak transmititzen eta jasotzen laguntzeko. Baldintza honek Ku- eta Ka-bandan funtzionatzera bultzatzen du sistemak, banda-zabalera handiagoak eta datu-tasa handiagoak errazagoak direlako maiztasun horietan. Eskari horrek kanalen dentsitate handiagoa eta kanal bakoitzeko banda zabalera handiagoa suposatzen du. Errendimendu-eskakizunak handitzeko beste arlo bat EW eta seinaleen adimenean dago. Halako sistemen eskaneatze-tasak handitzen ari dira, PLL sintonizazio azkarra eta banda zabalera zabaleko estaldura duten sistemen beharra bultzatuz. Tamaina, pisu eta potentzia txikiagoetarako (SWaP) eta sistema integratuagoak lortzeko unitateak eskuko gailuak eremuan funtzionatu nahi izateaz gain, kokapen finko handiko sistemetan kanalen dentsitatea handitu nahi du. Etapa matrizeen aurrerapena RF sistemak txip bakarrean gehiago integratzearen bidez ere ahalbidetzen dira. Integrazioak gero eta txikiagoak diren errezetagailuak bultzatzen dituen heinean, antena-elementu bakoitzari bere transzeptore propioa ahalbidetzen dio, eta horrek, aldi berean, habe analogikoaren formatik habe digitalaren formatura igarotzea ahalbidetzen du. Beamforming digitalak sortze bakarretik hainbat habe jarraitzeko aukera ematen du aldi berean. Fase faseko sistemek aplikazio ugari dituzte, radar meteorologikoetarako, EW aplikazioetarako edo komunikazio zuzenduetarako. Aplikazio horietako askotan maiztasun handiagoetarako unitatea saihestezina da, maiztasun txikiagoetako seinale ingurunea pilatu egiten baita. Artikulu honetan, erronka horiei AD9371 transceptorean oinarritutako arkitektura oso integratua erabiltzen da, IF hargailu eta transmisore gisa, IF etapa osoa eta bere osagaiak kentzea ahalbidetuz. Sistema tradizionalen eta proposatutako arkitektura honen arteko konparaketa sartzen da, baita arkitektura hori diseinu-prozesu tipiko baten bidez ezar daitekeenaren adibideak ere. Zehazki, transceiver integratua erabiltzeak estilo superheterodinoko transceiver estandarrean eskuragarri ez dauden maiztasunen plangintza aurreratuak egiteko aukera ematen du. Arkitektura superheterodinoaren ikuspegi orokorra Arkitektura superheterodinoa izan da urte askotan arkitektura aukeratua lor daitekeen errendimendu handia dela eta. Hargailu superheterodinoko arkitektura normalean nahasketa etapa bat edo bi izaten dira, bihurgailu analogiko-digitalera (ADC) sartzen direnak. 1. irudian superheterodino transzeptoreen arkitektura tipikoa ikus daiteke.       & amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp;amp;anpl;anpl;anpl;anpl;anpl 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/eu/landing-pages/technical-articles/x-and-ku-band-small-form-factor-radio-design/figure1.png?w=435 'alt = '1. irudia'& amp;amp;anpl;anpl;anpl;anpl;anpl amp; amp; 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; 1. irudia. X eta Ku bandako superheterodino tradizionalek seinale kateak jaso eta transmititzen dituzte. Lehenengo bihurketako etapak goranzko bihurgailuak edo beheranzko bihurtzen ditu sarrerako RF maiztasunak banda espektrotik kanpora. Lehenengo IFren maiztasuna (tarteko maiztasuna) maiztasunaren eta espoloiaren plangintzaren araberakoa da, baita nahasgailuaren errendimendua eta RF frontenderako eskuragarri dauden iragazkiak ere. Ondoren, lehen IF-a ADC-k digitaliza dezakeen maiztasun txikiago batera itzuliko da. ADC-ek banda zabalera handiagoak prozesatzeko gaitasunean aurrerapen ikusgarriak egiten ari diren arren, gaur egungo goiko muga 2 GHz ingurukoa da errendimendu optimorako. Sarrerako maiztasun handiagoetan, errendimenduan vs. kontuan hartu behar den sarrerako maiztasuna, baita sarrera-tasa handiagoak erloju-abiadura handiagoak behar dituela ere, potentzia handitzen dutenak. Nahasgailuez gain, iragazkiak, anplifikadoreak eta pausoen atenuadoreak daude. Iragazketa bandatik nahi ez diren seinaleak (OOB) baztertzeko erabiltzen da. Egiaztatu gabe, seinale horiek nahi den seinale baten gainean erortzen diren akatsak sor ditzakete, demodulatzea zaila edo ezinezkoa eginez. Anplifikadoreek sistemaren zarata-irudia eta irabazia ezartzen dituzte, seinale txikiak jasotzeko sentsibilitate egokia eskainiz, baina ADCa saturatzen den neurrian ematen ez duten bitartean. Kontuan izan behar den gauza gehigarri bat da arkitektura honek maiz gainazaleko uhin akustikoen (SAW) iragazkiak behar dituela ADCan antialiasing-erako iragazteko baldintza gogorrak betetzeko. SAW iragazkiekin eskakizun hauek betetzeko jaurtiketa zorrotza dator. Hala ere, atzerapen handia eta ondorioa ere sartzen dira. 2. bandan X bandarako maiztasun-hartzaile superheterodinoaren adibide bat ageri da. Hargailu honetan, 8 GHz eta 12 GHz artean jaso nahi da 200 MHz-ko banda-zabalerarekin. Nahi den espektroa tokiko osziladore sintonizagarri batekin (LO) nahasten da 5.4 GHz-ko IF bat sortzeko. 5.4 GHz IF gero 5 GHz LO-rekin nahasten da azken 400 MHz IF sortzeko. Azken IF 300 MHz eta 500 MHz bitartekoa da, hau da, ADC askok ondo funtziona dezaketen maiztasun tartea.       & amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp;amp;anpl;anpl;anpl;anpl;anpl 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/eu/landing-pages/technical-articles/x-and-ku-band-small-form-factor-radio-design/figure2.png?w=435 'alt = '2. irudia'& amp;amp;anpl;anpl;anpl;anpl;anpl amp; amp; 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; 2. irudia. X bandako hargailuaren maiztasun planaren adibidea. Hargailuaren zehaztapenak - Zer axola da Irabazle ezaguna, zarata irudia eta hirugarren ordenako atzemate puntuen zehaztapenak alde batera utzita, edozein hargailuren arkitekturetarako maiztasunen plangintzan eragina duten zehaztapen tipiko batzuk irudiaren errefusa, IF errefusa, auto sortutako espuriak eta LO erradiazioa dira. Irudiaren bultzadak: RF intereseko bandatik kanpo, LOarekin nahasten dena IF tonua sortzeko. IF spurs — RF maiztasunarekin, iragazkia nahastailearen aurretik iragazten den eta IF tonuan agertzen den. LO erradiazioa: LOtik irteten den RF hargailu-katearen sarrerako konektorera. LO erradiazioak detektatzeko modua ematen du, nahiz eta jasotzeko soilik eragiketa batean (ikus 3. irudia).       & amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; 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/eu/landing- orriak / artikulu teknikoak / x-eta-ku-band-small-form-factor-radio-design / figure3.png? w = 435 'alt =' 3. irudia '& amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp;amp;anpl;anpl;anpl;anpl;anpl anpl;anpl;amp;anpl;amp;amp;gt; 3. irudia. LO erradiazioa aurreko muturretik isurtzen da. Auto-sortutako faltsuak - erlojuak edo osziladore lokalak hartzailearen barnean nahastetik sortzen den IFren aurkako espoia. Irudia baztertzeko zehaztapenak lehenengo eta bigarren nahasketa etapari aplikatzen zaizkie. X- eta Ku-banden aplikazio tipiko batean, lehen nahasketa-etapa IF altu baten inguruan zentratu daiteke 5 GHz eta 10 GHz arteko tartean. Hemen IF handia desiragarria da, irudia Ftune + 2 × IF-n erortzen delako, 4. irudian erakusten den moduan. Beraz, zenbat eta handiagoa izan IF, orduan eta urrunago eroriko da irudi-banda. Irudi banda hau baztertu egin behar da lehen nahasgailua jo baino lehen; bestela, sorta horretako bandatik kanpoko energiatik kanpo egongo da lehen IF-n. Hau da bi nahasketa etapa normalean erabiltzearen arrazoi nagusietako bat. Nahasketa-etapa bakarra egongo balitz, IF ehunka MHz-ekin, irudiaren maiztasuna oso zaila izango litzateke hargailuaren aurrealdean baztertzea.       & anpl;anpl;amp;anpl;anpl;anpl;anpl 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/eu/landing-pages/technical-articles/x-and-ku-band-small-form-factor-radio-design/figure4.png?w=435 ' alt='4. Irudia'& anpl;anpl;amp;anpl;anpl;anpl;anpl anpl;anpl;amp;anpl;anpl;anpl;anpl amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;gt; 4. irudia. Irudiak IF-n nahasten. Bigarren nahasgailuarentzako irudi banda ere badago lehenengo IF bigarren IF bihurtzerakoan. Bigarren IF maiztasun baxuagoa denez (ehun MHz batzuetatik 2 GHz arte), lehen IF iragazkiaren iragazpen eskakizunak nahiko alda daitezke. Bigarren IF ehunka MHz batzuetako aplikazio tipikoetarako, iragazketa oso zaila izan daiteke maiztasun handiko lehen IF batekin, iragazki pertsonalizatu handiak behar baitira. Hau maiz diseinatu daiteke sistemako iragazkirik zailena, maiztasun handiko eta normalean errefusatzeko eskakizun txikiengatik. Irudia baztertzeaz gain, nahasgailutik jasotako sarrerako konektorera itzultzen diren LO potentzia-mailak modu agresiboan iragazi behar dira. Horrek bermatzen du erabiltzailea ezin dela detektatu erradiatutako potentzia dela eta. Hori lortzeko, LO RF bidezko bandatik kanpo kokatu behar da, iragazki egokia egin ahal izateko. High IF Arkitektura aurkeztea Transceiver integratuen azken eskaintzak AD9371 du, 300 MHz-tik 6 GHz-ra zuzeneko bihurketa egiten duen transceptor bat, bi jaso eta bi transmisio kanal dituena. Jasotzeko eta transmititzeko banda-zabalera erregulagarria da 8 MHz-tik 100 MHz-ra arte, eta maiztasun-zatiketa duplex (FDD) edo denbora-zatiketa duplex (TDD) funtzionamendurako konfigura daiteke. Pieza 12 mm2-ko pakete batean dago eta ~ 3 W potentzia kontsumitzen du TDD moduan edo ~ 5 W FDD moduan. Koadratura akatsen zuzenketako (QEC) kalibrazioen aurrerapenarekin, 75 dB eta 80 dB bitarteko irudia arbuiatzea lortzen da.       & anpl;anpl;amp;anpl;anpl;anpl;anpl 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/eu/landing-pages/technical-articles/x-and-ku-band-small-form-factor-radio-design/figure5.png?w=435 ' alt='5. Irudia'& anpl;anpl;amp;anpl;anpl;anpl;anpl anpl;anpl;amp;anpl;anpl;anpl;anpl amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;gt; 5. irudia. AD9371 bihurketa zuzeneko transzeptoreen bloke diagrama. Transceiver IC integratuen errendimendu aurrerakuntzak aukera berri bat ireki du. AD9371-k bigarren nahasgailua, bigarren IF iragazkia eta anplifikazioa eta atenuazio aldakorreko ADC barne hartzen ditu, baita seinale-katearen iragazketa digitala eta dezimazioa ere. Arkitektura honetan, AD9371, 300 MHz eta 6 GHz bitarteko afinazio-eremua duena, 3 GHz eta 6 GHz arteko maiztasunarekin sintoniza daiteke eta lehenengo IF zuzenean jaso (ikus 6. irudia). 16 dB-ko irabaziarekin, 19 dB-ko NF-rekin eta 3 dBm-ko OIP40-rekin 5.5 GHz-tan, AD9371 ezin hobe zehazten da IF hargailu gisa.       & amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp;amp;anpl;anpl;anpl;anpl;anpl 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 / eu / landing-pages / technical-articles / x-and-ku-band-small-form-factor-radio-design / figure6.png? w = 435 'alt =' Figure 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; anpl;anpl;amp;anpl;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;gt; 6. irudia. X edo Ku bandako transceptor AD9371 IF hartzaile gisa. Transceiver integratua IF hargailu gisa erabilita, jada ez dago irudiaren kezka bigarren nahasgailuaren bidez, hargailu superheterodinoarekin gertatzen den bezala. Horrek lehen IF zerrendan behar den iragazkia asko murriztu dezake. Hala ere, oraindik iragazketa batzuk egon behar dira transceptorean bigarren mailako efektuak kontuan hartzeko. Lehen IF bandak efektu horiek ezeztatzeko lehen IF maiztasunaren bi aldiz iragaztea eman beharko luke — bigarren irudia eta bigarren LO kanpoan iragaztea baino askoz ere lan errazagoa da, ehunka MHz bezain hurbil egon daitekeena. Iragazteko eskakizun hauek normalean kostu txikiko eta apaleko LTCC iragazki txikiekin konpon daitezke. Diseinu honek sisteman malgutasun handia eskaintzen du eta erraz berrerabili daiteke aplikazio desberdinetarako. Malgutasuna emateko modu bat IF maiztasun hautaketan dago. IF hautapenaren arau orokorra frontend-eko iragazkiaren bidez nahi den espektroaren banda zabalera baino 1 GHz eta 2 GHz bitarteko tartean jartzea da. Adibidez, diseinatzaileak 4 GHz eta 17 GHz arteko espektro banda zabalera 21 GHz nahi badu aurreko muturreko iragazkiaren bidez, IF 5 GHz maiztasunean jar daiteke (1 GHz nahi den 4 GHz banda zabalera baino handiagoa). Horrek aurreko muturrean iragazteko modua ematen du. 2 GHz banda zabalera soilik nahi bada, 3 GHz IF erabil liteke. Gainera, AD9371 softwareak definitzen duen izaera dela eta, erraza da IF aldian-aldian irrati-aplikazio kognitiboetarako, non seinaleak blokeatzea ekidin daitekeen antzeman ahala. AD9371 banda zabalera erraz erregulatzeko 8 MHz-tik 100 MHz-ra gehiago intereseko seinaletik gertu interferentziak ekiditeko aukera ematen du. IF altu arkitekturaren integrazio maila altuarekin, superheterodino baliokidea izateko behar den espazioaren% 50 hartzen duen hartzaile seinale katearekin amaitzen dugu, energia kontsumoa% 30 murrizten den bitartean. Gainera, IF altu arkitektura arkitektura superheterodinoa baino hargailu malguagoa da. Arkitektura hau SWaP merkatu baxuetarako gaitza da, tamaina txikia nahi bada errendimendu galerarik gabe. Hargailuen maiztasunaren plangintza IF altuko arkitekturarekin IF altuko arkitekturaren abantailetako bat IF sintonizatzeko gaitasuna da. Hori bereziki onuragarria izan daiteke interferentziarik gabeko espoloiak saihestuko dituen maiztasun plana sortzen saiatzean. Interferentzia bat sor daiteke jasotako seinalea nahasgailuko LOarekin nahasten denean eta IF bandaren barruan nahi den tonua ez den m × n esper bat sortzen duenean. Nahasgailuak irteerako seinaleak eta bultzadak sortzen ditu m × RF ± n × LO ekuazioaren arabera, non m eta n zenbaki osoak diren. Jasotako seinaleak IF bandan erori daitekeen m × n espoloia sortzen du eta zenbait kasutan, nahi den tonuak maiztasun jakin batean zeharkako espoloia sor dezake. Adibidez, 12 GHz-tik 16 GHz-ra IF 5.1 GHz-ra jasotzeko diseinatutako sistema bat ikusten badugu, 7. irudian bezala, espoloia bandan agertzea eragiten duten m × n irudi-maiztasunak ondoko ekuazioarekin aurki daitezke. : & amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; ; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; 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='7. Irudia'& ;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;am ; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; 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; 7. irudia. 12 GHz eta 16 GHz arteko hargailua eta igorlea IF altu arkitektura. Ekuazio honetan, RF nahasgailuaren sarrerako RF maiztasunak dira, eta tonu bat IFan erortzea eragiten dute. Adibide bat erabil dezagun ilustratzeko. Hartzailea 13 GHz-ra sintonizatuta badago, horrek esan nahi du LO maiztasuna 18.1 GHz-tan dagoela (5.1 GHz + 13 GHz). Balio horiek aurreko ekuazioan konektatuz eta m eta n 0-3 bitartekoak izan daitezen, ekuazio hau lortuko dugu RFrako: emaitzak taula honetan daude: 1. taula. M × N Taula faltsua 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 Taulan, lehen errenkadan/laugarren zutabean nahi den 13 GHz-ko seinalea agertzen da, nahasgailuko 1 × 1 produktu baten emaitza dena. Bosgarren zutabea / laugarren lerroa eta zortzigarren zutabea / hirugarren lerroak bandako maiztasun potentzialki problematikoak erakusten dituzte, bandako espoloiak bezala ager daitezkeenak. Adibidez, 15.55 GHz seinalea 12 GHz-tik 16 GHz-ra nahi den barrutian dago. Sarreran 15.55 GHz-ko tonu bat LOarekin nahasten da, 5.1 GHz-ko tonua sortzeko (18.1 × 2–15.55 × 2 = 5.1 GHz). Beste errenkadek (2, 3, 4, 6, 7 eta 9) ere arazoren bat sor dezakete baina bandatik kanpo daudenez, sarrerako banda iragazkiaren bidez iragazi daitezke. Espoloiaren maila hainbat faktoreren menpe dago. Faktore nagusia nahastailearen errendimendua da. Nahasgailua berez gailu ez-lineala denez, piezaren barruan sortutako harmoniko asko daude. Nahastailearen barruko diodoak bat datozen eta nahastailea errendimendu faltsurako optimizatuta dagoenaren arabera, irteerako mailak zehaztuko dira. Normalean nahastailearen diagrama bat datu-orrian sartzen da eta maila horiek zehazten lagun dezake. Nahastailearen estimulazio-diagramaren adibidea 2. taulan agertzen da, HMC773ALC3B-rako. Taulak nahi den 1 × 1 tonuarekiko duten dBc maila zehazten du. Table 2. Nahastailearen Spur 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 Spur-taula honekin, 1. taulan egindako analisiaren luzapenarekin batera, m × n irudien tonuek gure hartzailearekin eta hark eragotzi dezaketenaren irudi osoa sor dezakegu. zer maila. 8. irudian agertzen den antzeko irteerarekin kalkulu orria sor daiteke.       & amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp;amp;anpl;anpl;anpl;anpl;anpl 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 / eu / landing-pages / technical-articles / x-and-ku-band-small-form-factor-radio-design / figure8.png? w = 435 'alt =' Figure 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; anpl;anpl;amp;anpl;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;gt; 8. irudia. m × n irudiak 12 GHz-tik 16 GHz-ko hargailurako. 8. irudian, zati urdinak nahi den banda zabalera erakusten du. Lerroek m × n irudi desberdinak eta haien mailak erakusten dituzte. Taula honetan, erraza da nahastailearen aurretik iragazteko zer eskakizun behar diren interferentearen eskakizunak betetzeko. Kasu honetan, bandan erortzen diren eta iragazi ezin diren irudi-espoloiak daude. IF goi arkitekturaren malgutasunak esporo horietako batzuen inguruan lan egiteko aukera ematen digun aztertuko dugu orain, hau da, arkitektura supereterodinoak ordaindu ezin duen zerbait. Interferenteak hargailu moduan saihestea 9. irudiko taulan 8 GHz eta 12 GHz bitarteko maiztasun-plan antzekoa agertzen da, IF lehenetsia 5.1 GHz-tan. Taula honek nahastailearen espoloien ikuspegi ezberdina ematen du, sintonizazio zentrala maiztasunaren vs. m × n irudiaren maiztasuna, aurrez erakutsi den espolio mailaren aurrean. Taula honetako 1: 1 lerro diagonalak nahi den 1 × 1 espoloia erakusten du. Grafikoko beste lerroek m × n irudiak adierazten dituzte. Irudi honen ezkerraldean IF sintonizazioan malgutasunik ez duen irudikapena dago. IF 5.1 GHz-tan finkatuta dago kasu honetan. 10.2 GHz-ko doinu-maiztasunarekin, 2 × 1 irudi-espoloi batek nahi den seinalea zeharkatzen du. Horrek esan nahi du 10.2 GHz-ra sintonizatuta bazaude, aukera ona dagoela inguruko seinale batek intereseko seinalearen harrera blokea dezakeela. Trama egokiak arazo honi irtenbidea ematen dio IF sintonia malguarekin. Kasu honetan, IF 5.1 GHz-tik 4.1 GHz-ra aldatzen da 9.2 GHztik gertu. Horrek saihesteko gurutzadura saihesten du.       & amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp;amp;anpl;anpl;anpl;anpl;anpl 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 / eu / landing-pages / technical-articles / x-and-ku-band-small-form-factor-radio-design / figure9.png? w = 435 'alt =' Figure 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; anpl;anpl;amp;anpl;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;gt; 9. irudia. m × n gurutze gurutzatua IF malgutasunik gabe (goian) eta gurutzaketa saihestuz IF afinazioarekin (behean). IFren arkitektura altuarekin seinaleak blokeatzea ekidin daitekeenaren adibide sinple bat besterik ez da. Interferentzia zehazteko eta balizko IF maiztasun berriak kalkulatzeko algoritmo adimendunekin batera, edozein espektro ingurura egokitu daitekeen hargailua egiteko modu asko daude. Eremu jakin batean IF normal bat zehaztea bezain erraza da (normalean 3 GHz eta 6 GHz), eta, ondoren, LO birkalkulatu eta maiztasun horren arabera programatu. Igorlearen maiztasunaren plangintza IF altuko arkitekturarekin Jasotako maiztasunaren plangintzarekin gertatzen den moduan, IF altuko arkitekturaren izaera malgua aprobetxatu daiteke igorlearen errendimendu faltsua hobetzeko. Hartzailearen aldetik, berriz, maiztasun-edukia ezustekoa da. Transmisioaren aldetik, errazagoa da igorlearen irteerako espuriak iragartzea. RF eduki hori ekuazio honekin aurreikus daiteke: IF aurrez zehazten denean eta AD9371 sintonizazio maiztasunaren arabera zehazten denean, LO nahi den irteera maiztasunaren arabera zehazten da. Hartzailearen kanalerako egindako nahasgailuen taula antzekoa sor daiteke transmisio aldetik. 10. irudian adibide bat ageri da. Taula honetan, espoloi handienak irudia eta LO maiztasunak dira, nahasgailuaren ondoren banda iragazteko iragazkiarekin nahi diren mailetara iragazi daitezkeenak. Irteera faltsuek inguruko hartzailea desensibilizatu dezaketen FDD sistemetan, banda barneko espoloiak problematikoak izan daitezke eta hortik etorri daiteke IF sintonizazioaren malgutasuna. 10. irudiko adibidean, 5.1 GHz-ko IF estatikoa erabiltzen bada, transmisorearen irteeran gurutze-espoloi bat egongo da, 15.2 GHz-tik gertu egongo dena. IF 4.3 GHz-ra doituz 14 GHz-ko maiztasun sintonikoan, gurutze-espoloia saihestu daiteke. Hori 11. irudian azaltzen da.       & amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp;amp;anpl;anpl;anpl;anpl;anpl 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 / eu / landing-pages / technical-articles / x-and-ku-band-small-form-factor-radio-design / figure10.png? w = 435 'alt =' Figure 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; anpl;anpl;amp;anpl;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;gt; 10. irudia. Irteera ez da iragazkirik iragazi gabe.       & amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp;amp;anpl;anpl;anpl;anpl;anpl 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 / eu / landing-pages / technical-articles / x-and-ku-band-small-form-factor-radio-design / figure11.png? w = 435 'alt =' Figure 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; anpl;anpl;amp;anpl;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;gt; 11. irudia. IF estatikoak crossover spur eragiten du (goian), IF sintonia gurutzatu spur saihesteko (behean). Diseinu-adibidea: banda zabaleko FDD sistema Arkitektura honekin lor daitekeen errendimendua erakusteko, FDD sistema prototipo bat eraiki zen gailu analogikoen osagaiekin, eta 12 GHz eta 16 GHz arteko funtzionamendurako konfiguratu zen jasotzeko bandan. eta 8 GHz eta 12 GHz bitarteko funtzionamendua transmisio bandan. Errendimendu datuak biltzeko 5.1 GHz-ko IF bat erabili zen. LOa 17.1 GHz-tik 21.1 GHz bitartekoa ezarri zen jasotzeko kanalerako eta 13.1 GHz-tik 17.1 GHz-ra igortzeko kanalerako. Prototipoaren bloke diagrama 12. irudian agertzen da. Diagrama honetan, X eta Ku bihurgailuen plaka ezkerrean agertzen da eta AD9371 ebaluazio txartela eskuinean.       & amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp;amp;anpl;anpl;anpl;anpl;anpl 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 / eu / landing-pages / technical-articles / x-and-ku-band-small-form-factor-radio-design / figure12.png? w = 435 'alt =' Figure 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; anpl;anpl;amp;anpl;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;gt; 12. irudia. X eta Ku bandako hargailu eta igorlearen FDD prototipo sistema bloke diagrama. Irabaziak, zarata zifra eta IIP3 datuak jasotzeko beheranzko bihurgailuan bildu ziren eta 13. irudian (goian) agertzen dira. Orokorrean irabazia ~ 20 dB izan zen, NF ~ 6 dB eta IIP3 ~ -2 dBm. Zenbait irabazien berdinketa gehigarri batzuk berdinketa erabiliz erabil litezke, edo irabazien kalibrazio bat egin liteke AD9371eko atenuatzaile aldagarria erabiliz.       & amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp;amp;anpl;anpl;anpl;anpl;anpl 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 / eu / landing-pages / technical-articles / x-and-ku-band-small-form-factor-radio-design / figure13.png? w = 435 'alt =' Figure 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; anpl;anpl;amp;anpl;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;gt; 13. irudia. Ku bandako hargailuaren datuak (goian), X bandako igorlearen datuak (behean). Transmititzeko upconverter ere neurtu zen, bere irabazia, 0 P1dB eta OIP3 erregistratuz. Datu hauek maiztasunen arabera irudikatzen dira 13. irudian (behean). Irabazpena ~ 27 dB da, P1 dB ~ 22 dBm eta OIP3 ~ 32 dBm. Plaka hau igorgailu integratuarekin bateratzen denean, jasotzeko eta igortzeko zehaztapen orokorrak 3. taulan agertzen dira. Table 3. Sistemaren errendimendu orokorraren taula Rx, 12 GHz eta 16 GHz Tx, 8 GHz eta 12 GHz Irabazia 36 dB Irteerako potentzia 23 dBm Zarata Irudia 6.8 dB Zarata Zorua –132 dBc / Hz IIP3 –3 dBm OIP3 31 dBm Pin, max (AGC ez) ) –33 dBm OP1dB 22 dBm Band In m × n –60 dBc Band In Spurs –70 dBc Potentzia 3.4 W Potentzia 4.2 W Orokorrean, hargailuaren errendimendua arkitektura superheterodinoarekin bat dator, potentzia asko murrizten den bitartean . Diseinu superheterodino baliokideak 5 W baino gehiago kontsumituko lituzke hargailuen katerako. Gainera, plaka prototipoa tamaina murrizteko lehentasunik gabe fabrikatu zen. PCB diseinu-teknika egokiekin, baita AD9371 beheranzko bihurgailuaren PCB berean integratuz, arkitektura hau erabiltzen duen soluzio baten tamaina orokorra 4 eta 6 hazbete karratuetara kondentsatu daiteke. Honek tamaina handiko aurrezkia erakusten du soluzio superheterodino baliokide baten aldean, 8-10 hazbeteko koadrotik gertuago egongo litzatekeena.

Utzi mezu bat 

Mezu zerrenda