Белов Л.А. Устройства формирования СВЧ-сигналов и их компоненты (2010) (1095867), страница 49
Текст из файла (страница 49)
модуляции н детектирования с полосой рабочих час, тот от единиц мегагерц до десятков гигагерц. в которых использу. ются двухуровневые (трапеценлальные с малой длительностью . фронта) сигналы в выбранном стандарте логических уровней. Для ' таких устройств необходимы простейшие узлы цифровой логики (инверторы, логические сумматоры, мультиплексеры. демультиплек- Л грякер Рнс.4.П. Структурнан сына оконечныя тстройств волоконно-оптической линии передачи ланныяг МП вЂ” — мультиплексор; ДМП вЂ” леиулыипяексер: РУ вЂ” регулятор уситення серы, буферы увеличения нагрузочной способности 1Рапоцгз), дискретные линии задержки для выравнивания фронтов, преобразователи кодов, разветвители тактовых импульсов, умножители и делители частоты тактирования, различные триггеры, усилители для согласования логических узлов с модуляторами света и фотодетекторами в сверхширокой полосе частот.
Микросхемы для таких узлов с тактовой частотой от 1О до 50 Мвыб7с производят несколько интернацио. нальных корпораций. Среди них можно выделить «1прп1», «Н11111е», «Оп-зеп11у> и др. Например, корпорация «Н11111е» выпускает интегральную микросхему разветвителя тактовых импульсов НМС7241.СЗС на две выходные цепи с тактовой частотой 13 Гбит'с и длительностью фронта 19 пс, Усилительная микросхема этой фирмы НМС-А1ЗН312 имеет полосу пропускаемых частот 0,5 — б5 ГГц, усиление 10 дБ, размах выходного сигнала до 2„5.
В и предназначена для обработки импульсов с частотой следования до 40 Гбитгс. 27-тригг ер модели НМС7231 СЗС предназначен для скорости перелачи 13 ГбитУс, имеет длительность фронта 18 пс, задержку передачи 105 пс, размах выходных дифференциальных сигналов 1,3 В, сопротивления вхо- дов'выходов по 50 Ом Корпо17апип ч1зз1з1з1 'ззгр» п1зедлнпюз для стандартов Бз131ч1П ОС-763 и БГМ-256 узел разветпи.сля на:ша канала в виде блока модели 50717СГ со скоростью передачи данных до 50 Гбит с, длительностью фронта 8 пс, частотой тактирования 30 ГГц и размахом выхознюго сигнала 1,2 В.
Могут быть выбраны другие варианты компонентной базы подобных систем. 4.11. Приемопереда1ощее устройство сантиметрового диапазона На рис. 4.12 показана структурная схема приемопередаюшего устройства с несущей частотой до 23 ГГц, отличаюшаяся двухступенчатым преобразованием частоты вверх, выполненная на компонентах фирмы нН1пйе». В передаюшем тракте первый преобразователь частоты на См1 из диапазона 3 ГГц в диапазон 10 — 12 ГГц выполняется на микросхеме НМС213МЬЗЕ с двойной балансировкой.
Второй преобразователь частоты выполняется на субгармоническом смесителе (См2) со встроенным усилителем по порту ЕО модели НМС2641.СЗВ, который рассчитан на опорный сипзал порта 2,О с низкой частотой 10 — 16 ГГц и мощностью от -4 до +4 дБгиВт. Рис.
4.12. СтрЗьчтрная схема ирнемоперенамизето зсзроаства с пвузсттпеичатым преобразованием поаосы частот вверх и прямы» преобразованием частот вниз за7 1!рп шхюсс ~асгог гю входному нор~.: .и 6 1'1ц он сбсспс,:нвю выходной си~лаз в полосе частое 2! 31 Г1 и с подавлением несушки (удвоенной частоты си1сшла на порте х.с1) на 30 лБ и козффпцнсн сом ~ ерелачи -9 дБ. В приемном тракте применение квалрпурного смесителя НМС523ЕС4 со встроенным гибридным разветвителем сшнала ЕО на квадратурные каналы и подавлением зеркальной полосы позволяет из входных сигна:юв на портах ЛЕ и ЕО с частотой 15 --. 23 ГГц выделить квадратурные компоненты информационных сигналов с полосой частот до 3,5 ГГц, с подавлением по зеркгшьному каналу на 25 дБ и опорному каналу на 22 лБ 4.12.
Коммутируемый двунаправленный ретранслятор сигналов стандартов СОМА/СяБМ/СяЗ Показанная на рис. 4.13 схема ретранслятора сигналов станлартов С(ЗМЛ'бБМ7С~З отличается коммутацией направления ретрансляции между двумя антеннами с помощью мощных переключателей режима приема и перелвчи на микросхеме НМС484М88СсЕ.
Эта микросхема рассчитана на коммутацию СВЧ-сигнала в полосе частот ло 3 ГГц с мощностью до !О ВБ обеспечивает уровень Рвмх лоз— = '-70 дБмВз и длительность фронта переключения не более 15 нс. Рекомендованный фирмой нНйгйсв входной усилитель на микросхеме НМСб!8ЬРЗЕ отличается сверхнизким уровнем шума ЛЕ- — 0,75 лБ и козффициентом усиления 19 дБ. По схеме на рис. 4 !3 принятый сигнал усиливается, преобразуется на промежуточную частоту с помощью первого смесителя (См!), фильтруется в полосно-пропускающем фильтре (ППФ1) на ПАВ от мешающих составляющих, преобразуется по частоте вверх на другую несущую частоту, усиливается до 1,б Вт в У! на микросхеме НМС453()816СЕ рис.
ЕЛЗ. Стреихтрнав схема ломмттнртемого ретрвневвтора сигнааов стандартов спмлссвмссз 2ЯЯ и щрщ»»»т»м»ся .И»з»ар»»фл»з»ч»»лнй к ', мор ( Ь»зй» В1 сц»з*,::лцв из мцкоосхемс 11МС6181.РЗЕ обеспечиваю н»»»»»рс."»г»е м: цовсщюц ц с(н;днеп м»ццносз и с липамцч»:скип диапазоном 75 дБ и чувствцзсльностью 19 мВ1дБ для коррекции излучаемой мощноспз в завцсимости от изменяющегося расстояния до абонента в соответствии с мощностью си»нала в обратном канаде. 4.13. Авухчастотный многоканальный приемник базовой станции сотовой связи На рис. 4.14 покаъзна типовая схема многокана.,»ьного приемного устройства станции соговои связи с диапазоном частот 0,38 — 2,2 П и Корпорация «Нцзцен реколзендуез использовать следузощую лоецюнентную базу. Многопозиционный переключатель (Кл1) типа БР4Т подключает приемную антенну к одному из нескольких усилизельнопреобразовательных тралгов, различающихся видом модуляции и значением несущей частоты.
Комбинация из последовательно включенных двух ма:юшумящих усилителей на микросхеме НМСЗ75ЕРЗЕ (Л»Т вЂ” 0,9 дБ, 6 = 17 дБ, Рял»х 1 1 — +34 дБмВт). УпРавлаемого ослабителя на микросхеме НМСЗ06МБ!ОЕ (ослабление 0,5 — 15,5 лБ с шажком по 0,5 дБ) и шунтирующего ключа на микросхеме НМС199М88Е, а также управляемых усилителя на микросхеме НМСб25(.Р5Е (С от — 13,5 :, до ь18 дБ с шагом по 0,5 дБ) и ослабигеля на микросхеме НМС5391.РЗЕ (ослабление 0,25- 7,75 дБ с вазом по 0»25 дБ) позво' ляет весьма точно скоррекзировать изменение мощности входного ' сигнала для обеспечения заданного уровня искажений. Преобразова- П»з»сч'.з» '3 г»»чн Юн» ','Рнс.4.14. Стрнчтряая стена ннозонанааьного ярос»»ного зстроасгно сганннн сазо- вой связи дна»»азоз»а час»от Зав — 2200 ИГн ~ель частоты из диапазона 1 -'.,211'и щньз иа бато»ух: полос„мик1во с..емсч НМС6871 Р4Е отличается испюльзованием вьюокольщейного смесителя с двойной балансировкой н встроенного усилспеля по порту А(7.
Ключ (Кл2) типа БР(Л, подкяючактщнй в качестве источника опорного сигнала один из двух синтезаторов стабильных час~от,, от;пгчается высокой изоляцией огклгоченного порта (-70 дБ). Для вариантов такого приемника с несущими частотами 380 — 500 МГц или 700" -1000 МГц фирма «Нпгйе» г1Редлагает на своем сайиде подходящие варианты МШУ и смесителя. 4.34. Приемопередающее устройство базовой станции стандарта Чр(Вто Стандарт мобильной интернет-связи ттеВго (Ъ'1ге1езз Вгоас(Ьапд !пгегпег) подобен известному международному стандарту 1ЕЕЕ 802.16е (мобильный ЪЧ(МАХ). Он использует временное разделение каналов для мулы индексирования и частотное уплотнение ОРОМА в полосах радиочастот 1,8 — 1,9 ГГц, 2,3 — 2,5 ГГц, 3,48 — 3.,52 ГГц с канальной полосой частот 8,75 МГц и скоростью передачи данных до 50 Мбит,'с, На рис.
4.15 показана типовая структурная схема приемо- передающего устройства базовой станции такого стандарта. Ориентируясь на элементную базу корпорации «Н(ц(1е», в схеме на рис. 4,15 можно использовать следующие компоненты. В качестве усилителей сигналов базовой полосы до 5 ГГц радиопередающего тракта могут быть использованы микросхемы НМС4768С70Е (Π—.— 19 дБ1 Рвых грз '=' +24 дБмВт), НМС479МР86Е (6 = 15 дБ: Рвь1х1лв Рис, 4цб. Стртиориав схеча ириеиопереваигшего Зотройства базовой стаииии стаиварта тт!Вго 290 : 18 ьЬм1)ь', Р, „,,:, Ь '34.;11ььНьО 11рс ьзраьоваье ьь чолосьз чль пс вверх - - микросхема НМС2151 Р4Е 1Рм, ьг ь "25 лбмВт, мошносьь. на порте ).О ст -~.2 до ьб лЬмйт; )зог0 лл --- 32 дБ, встроенный усилитель по порту 60) Усиление ралиочастоь 2,2.
-2,8 Г1 ц выполняется на ььикросхеьье НМС3118С7ОЕ 1Π— 15 дБ; Р,м„ьзв.=- ь 15 дБмВт; Раьь„л 3 '= '30 лБмвт) или НМС414М88ОЕ (О .= 29 ДБ; Рвиь ям=. 1 Вт, КПД 32 58). Для контроля уровня мгновенной пиковой н средней квадратической мощности и для измерения пнк-фактора используется логарнфмируюшнй детектор радиочастот на микросхеме НМС614ЕР4Е 1линамический диапазон до 71 лБ, чувствительность .37 мВ'дБ) В приемном тракте для зашиты от сигнала собственного передатчика рекомендован к примененшо радиочастотный ключ на микросхеме НМС546ЕР218Р)3Т; Р „„до 40 дБхьВт; по гери в открытом состоянии 0,4 дБ, в ьакрытом .. 35 дБ, разомкнутый канал нагружается на согласованное сопротивление 50 Ом, возвращение в исходное состояние без сигнала управления РайзаГе, фронт переключения 21 нс). Малошумящнй усилитель на микросхеме НМС667ЕР2 .
имеете--08дБ, О.= 19ььБ,Рвьь„шз =- ь29лБмВт Р„ь„ььв--16дбмВт; усилитель радиочастот на микросхеме НМС4808Т89Е имеет ЛьР— , .= 3,2 ДБ, О = 16 ДБ, Р, „тРЗ -- З34 ДБМВт. Р м„Ь,  — — 19 ДБМВт. УПРаВ- 'ляемый ослабитель на микросхеме НМС629ЕР4Е с 4-разрядным : цифровым управлением и встроенным последовательно-параллель: ным лрайвером изменяет коэффициент передачи от -3 до -45 лБ. Преобразователь частоты на базовую полосу выполняется на микро' схеме НМС688ЕР4Е, имеющей встроенный усилитель по порту 60 ; Усиление сигнала 7Р производится микросхемой НМС4788Т89Е 1ьУР = : '= 3 дБ, О = 19 дБ, Р„м„тлз --- ь-30 дБмВт, Р„„„ьлв -" 18 дБмВт), затем ' микросхемой НМС5808Т89Е 1.."ьР =- 2,8 дБ, О --.
22 дБ, Р,„х шз == ; .=+37 дБмВт, Р, .ь ьь с +22 лБмВт). 4.1$. Радиопередающее устройство диапазона дециметровых волн (ДМВ) Рассмотрихь эскизный проект компактного ралиопередающего 'усьройсгва (РПДУ). прелназначенного для формирования сигналов ' передачи цифровой информации с фазовой манипуляцией при скорости передачи до 5 Мбит'с на несущей частоте, синтезируемой в ''полосе от 1820 до 2000 МГц с шагом не более 3 Гц при выходнои мощности до 10 Вт. Вььберель структурную схему Р11ДУ в виде последователььього ;: включения 1рььс 4.16) следующих узлов: 1) опорного генератора; Ю й 1 о Ф3 К о и й й й ВФ Ф с в й 63 й й И Ф Ф Ф О. 2) слнзсзщора частогьп 3) фазового молулято!за. 4) каска:л в прслварпзсльного усллещ.я, 5) выходного усилителя мощности, Начнем проектирование с вглхолпгио каскада Усилитель СВН сигналов с мощностью до 1О Вт (+ 40 дБмВт) на нагрузке с волновым сопротивлением 50 Ом (соединитель Х1), может быть выполнен (см.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
