Rf Reciver Design

נכניס למערכת הן את האות5.15MHzהמבוקש בתדר של והן

אותות שכנים בהספק של85dBm-

מטרת הכנסת האותות השכנים))היא לבדוק את מידת הנחתתם

אותות הכניסה

2RF RESIVER DESIGN - BY MATI ROZESVAIG

P_nTonePORT1

P[5]=polar(dbmtow(-85),0)P[4]=polar(dbmtow(-85),0)P[3]=polar(dbmtow(-85),0)P[2]=polar(dbmtow(-85),0)P[1]=polar(dbmtow(-85),0)Freq[5]=5.25 GHzFreq[4]=5.2 GHzFreq[3]=5.15 GHzFreq[2]=5.1 GHzFreq[1]=5.05 GHzZ=50 OhmNum=1

:המטרה70MHz הורדת האות לתדר 24dBm -והגברתו ל והנחתת

.רעשים:סכמת בלוקים

RF RESIVER DESIGN - BY MATI ROZESVAIG 3

BPF2

MIXER amp2BPF3

amp1Antena BPF1

HarmonicBalanceHB1

HARMONIC BALANCE

BPF1BPF2

BPF1LNA

vm_mc_SAY-11_19930601MIX1

TYPE=BOTH F_LO=5.08 GHz

bpf2X4

TermTerm2

Z=50 OhmNum=2amp2

X5

amp1-connectX2

P_nTonePORT1

Z=50 OhmNum=1

5.15 לתדר של B.P.F-בניית ה GHz תוך שמירה עלQ FACTOR 25 בין-30ל .

n:לפי הנוסחהn g

ZZ

40∆= π

MHzBWBW

FQ C

FACTOR 17030 ≅→==

g

N

618.0g ,618.1g ,2g ,618.1 ,618.0g

5

54321 ======

8427.1,7038.0,569414.0,7038.0,8427.1z 54321 ===== zzzz

B.P.F


ולכן אין אפשרות, יש לשים לב כי מדובר בתדר גבוהאלא בקווי תמסורת, להשתמש ברכיבים מקובצים

B.P.F


PortP2Num=2

TLSCTL14

F=5.15 GHzE=90Z=1.8427 Ohm

Ref

TLINTL9

F=5.15 GHzE=90Z=50.0 Ohm

TLSCTL13

F=5.15 GHzE=90Z=0.7038 Ohm

Ref

TLINTL8

F=5.15 GHzE=90Z=50.0 Ohm

PortP1Num=1

TLINTL6

F=5.15 GHzE=90Z=50.0 Ohm

TLSCTL11

F=5.15 GHzE=90Z=0.7038 Ohm

Ref TLSCTL12

F=5.15 GHzE=90Z=0.569414 Ohm

Re f

TLINTL7

F=5.15 GHzE=90Z=50 OhmTLSC

TL10

F=5.15 GHzE=90Z=1.8427 Ohm

Ref

NOISE

NS

N

PP

dBm

BTKP

>−=⋅=

=⋅⋅⋅⋅=⋅⋅=−

−

92103342.6

101702701038.113

623

RF RESIVER DESIGN - BY MATI ROZESVAIG 74.554.604.654.704.754.804.854.904.955.005.055.105.155.205.255.305.355.405.45

4.50

5.50

20

40

60

80

0

100

freq, GHz

IL

5.151G61.71n

m1

m1freq=IL=6.171E-8Min

5.150GHz


:מוצא הפילטר


5.05 5.10 5.15 5.20 5.25 5.30 5.35 5.40 5.455.00 5.50

-89-88-87-86-85-84-83-82-81

-90

-80

freq, GHz

dBm

(BPF1

)

Readout

m1

Readout

m2

Readout

F51

m1freq=dBm(BPF1)=-84.167

5.200GHz


5.150GHzF51freq=dBm(BPF1)=-84.706

5.100GHz

אשר SIMENSשל חברת FETהשתמשתי במגבר מסוג .התאים לדרישות


sp_sms_CFY30_2_19920901SNP1

Frequency="{1.00 - 15.00} GHz"Bias="Fet: Vds=3.5V Id=30mA"

AMPLIFIER

AMPLIFIER

המגבר ללא רשת תאום


GlCircleGlCircle1GlCircle1=gl_circle(S,2,51)

GlCircle

GsCircleGsCircle1GsCircle1=gs_circle(S,2,51)

GsCircle

sp_sms_CFY30_2_19920901SNP1


MeasEqnMeas1delta=abs (S11*S22-S12*S21)

EqnMeas

StabFactStabFact1StabFact1=s tab_fact(S)

StabFact

MaxGainMaxGain1MaxGain1=max_gain(S)

MaxGain

S_ParamSP1Freq=5.15 GHz

S-PARAMETERS

TermTerm2

Z=50 OhmNum=2

TermTerm1

Z=50 OhmNum=1

המגבר יציב בתדר המבוקש

.אבל עקב חוסר תאום עכבות – ההגבר איננו מקסימלי


freq

5.150 GHz

delta

0.391

MaxGain1

12.917

StabFact1

1.100

S(2,1)

8.386 / 0.915

)1,1( <∆>k

AMPLIFIER

gl- ו gsנתאם את עקבת הכניסה והמוצא לפי


cir_pts (0.000 to 51.000)

GlC

ircle

1

Readout

m4

GsC

ircle

1

Readout

m3

m3indep(m3)=GsCircle1=0.667 / 127.800gain=12.917160, freq=5.150000GHzimpedance = 12.289 + j23.290

51

m4indep(m4)=GlCircle1=0.459 / 81.700gain=12.917160, freq=5.150000GHzimpedance = 36.573 + j42.160

51

AMPLIFIER


:ולאחר התאום ההגבר שואף להגבר המקסימלי

freq

5.150 GHz

MaxGain1

12.917

S(2,1)

11.800 / -31....

TLINTL4

F=5.15 GHzE=90Z=81.25 Ohm {t}

TLINTL3

F=5.15 GHzE=139.25 {t}Z=50.0 Ohm

TermTerm2

Z=50 OhmNum=2

TLINTL1

F=5.15 GHzE=116 {t}Z=50.0 Ohm

TLINTL2

F=5.15 GHzE=90Z=110 Ohm {t}

TermTerm1

Z=50 OhmNum=1

s p_s ms _CFY30_2_19920901SNP1


:ולאחר שרשור


AMPLIFIER

RR1R=26 Ohm

PortP2Num=2

s p_s ms _CFY30_2_19920901SNP5

Frequency="{1.00 - 15.00} GHz"Bias ="Fet: Vds =3.5V Id=30mA"

TLINTL9

F=5.15 GHzE=90Z=110 Ohm {-t}

TLINTL8

F=5.15 GHzE=90Z=81.25 Ohm {-t}

TLINTL7

F=5.15 GHzE=139.25 {-t}Z=50.0 Ohm

TLINTL6

F=5.15 GHzE=116 {-t}Z=50.0 Ohm

TLINTL5

F=5.15 GHzE=90Z=110 Ohm {-t}

TLINTL4

F=5.15 GHzE=90Z=81.25 Ohm {-t}

TLINTL3

F=5.15 GHzE=139.25 {-t}Z=50.0 Ohm

TLINTL2

F=5.15 GHzE=90Z=110 Ohm {-t}

TLINTL16

F=5.15 GHzE=90Z=81.25 Ohm {-t}

TLINTL15

F=5.15 GHzE=139.25 {-t}Z=50.0 Ohm

TLINTL14

F=5.15 GHzE=116 {-t}Z=50.0 Ohm

TLINTL13

F=5.15 GHzE=90Z=110 Ohm {-t}

TLINTL12

F=5.15 GHzE=90Z=81.25 Ohm {-t}

TLINTL11

F=5.15 GHzE=139.25 {-t}Z=50.0 Ohm

TLINTL10

F=5.15 GHzE=116 {-t}Z=50.0 Ohm

TLINTL1

F=5.15 GHzE=116 {-t}Z=50.0 Ohm

PortP1Num=1

s p_s ms _CFY30_2_19920901SNP4


s p_s ms _CFY30_2_19920901SNP3


s p_s ms _CFY30_2_19920901SNP2


s p_s ms _CFY30_2_19920901SNP1



:במוצא המגבר מתקבל

AMPLIFIER

4.554.604.654.704.754.804.854.904.955.005.055.105.155.205.255.305.355.405.45

4.50

5.50

-90-80-70-60-50-40-30-20-10

-100

0

freq, GHz

dBm

(am

p1)

5.150G-38.07

m7

m7freq=dBm(amp1)=-38.065

5.150GHz

לאחר המגבר שמנו עוד פילטר – שמעוצב בדיוק כמו הפילטרהראשוני

:וביציאה שלו מתקבל


B.P.F 2

5.05 5.10 5.15 5.20 5.25 5.30 5.35 5.40 5.455.00 5.50

-80

-70

-60

-50

-40

-30

-20

-10

-90

0

freq, GHz

dBm

(BPF2

)

Readout

m4


5.150GHz


5.15GHzלקחתי מיקסר מוכן מהספריה – כשהתדר המקומי שלו הוא : אחד מהתדרים שמתקבל הוא2 , כשבהרמוניה מסדר

MHzGHzGHz 7008.515.5 =−

5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 950 100

-180-160-140-120-100-80-60-40-20

-200

0

freq, MHz

dBm

(MIX

ER

)

Readout

m9

m9freq=dBm(MIXER)=-58.941

70.00MHz


ולכן נשתמש ברכיבים מקובצים) 70MHz(הפעם מדובר בתדר נמוך

g

N

7654.0g ,8478.1g ,8478.1 ,7654.0g

5

4321 =====

B.P.F- ל L.P.F-נמיר מ


LL2

R=L=2.61 uH

CC4C=2.52 nF

MeasEqnMeas1IL=-20*log(abs (S21))

EqnMeas

CC2C=1.98 pF

LL5

R=L=2.05 nH

LL1

R=L=6.3 uH

CC1C=0.82 pF

LL4

R=L=4.95 nH

CC3C=1.04 nF

S_ParamSP1

Step=1.0 MHzStop=100 MHzStart=0 MHz

S-PARAMETERS

TermTerm1

Z=50 OhmNum=1

TermTerm2

Z=50 OhmNum=2

62 64 66 68 70 72 74 76 7860 80

102030405060708090

0

100

freq, MHz

IL


:מוצא הפילטר

10 20 30 40 50 60 70 80 900 100

-110-100-90-80-70-60-50-40-30-20-10

-120

0

freq, MHz

dBm

(BPF3

)

Readout

m6

30.00M-209.3

m3


70.00MHz


30.00MHz


dBm

BTKPN

11010692.8

10333.22701038.115

623

−=⋅=

=⋅⋅⋅⋅=⋅⋅=−

−


sp_sms_BFR183W_1_19920901SNP1

Frequency="{0.10 - 6.00} GHz"Bias="Bjt: Vce=10V Ic=10mA"

אך מכיוון BJTהפעם נשתמש בטרנזיסטור 70MHzשהטרנזיסטור לא יציב בתדר של

.נשים לו נגד במקביל

או קרוב(כמו כן כדי להגיע להגבר מקסימלי .ניצור תאום כניסה ומוצא) אליו

AMPLIFIER 2


TLINTL4

F=70 MHzE=168.95 {t}Z=50 Ohm

TLINTL3

F=70 MHzE=90 {-t}Z=67.5 Ohm {t}

TermTerm2

Z=50 OhmNum=2

TermTerm1

Z=50 OhmNum=1

TLINTL1

F=70 MHzE=90Z=135 Ohm {t}

TLINTL2

F=70 MHzE=347.4 {t}Z=50.0 Ohm

RR1R=93.25 Ohm {t}

sp_sms_BFR183W_1_19920901SNP1

Frequency="{0.10 - 6.00} GHz"Bias="Bjt: Vce=10V Ic=10mA"

freq70.00 MHz

delta0.453

StabFact11.161

S(2,1)28.135 / 177.4...

MaxGain129.101

AMPLIFIER 2

OUTPUT


10 20 30 40 50 60 70 80 900 100

10

20

30

40

0

50

freq, MHz

dBm

(am

p2)

Readout

m5

m5freq=dBm(amp2)=24.078

70.00MHz

Business

Rf Reciver Design