Потребовалось скрестить HackRF cо спутниковой передающей головкой.
Засада была в следующем:
а) Голова имеет вход 75 ом
б) Голова получает питание по сигнальному кабелю
в) Голова получает опорный сигнал 10 МГц по сигнальному кабелю.
Все проблемы решаемы, но после ознакомления с ценами на какой-нибудь инжектор питания/10 Mhz для передающей головки сразу просыпается тяга к знаниям, и желание сделать это самому.
Так как IF частота равна 950-1450 MHz, а это уже СВЧ, то логично было бы сваять трансформатор на микрополосках. Начал копать эту тему и обнаружил такую вещь как широкополосный биномиальный четвертьволновой трансформатор.
Лучше всего эта тема рассмотрена вот в этом документе: http://studylib.net/doc/5628390/design-a-three-section-binomial-transformer-to-match-a-10
Основываясь на этом учебном пособии набросал скрипт на питоне, который расчитывает требуемое волновое сопротивление для каждой четвертьволоновой секции.
|
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 |
#!/usr/bin/env python from __future__ import division import cmath import math N = 4 ZL = 75 #desired impedance Z0 = 50 #input impedance F = 1.2e9 MRn = 0.005 c = 299792458 impedances = [0]*(N+2) impedances[0]= Z0 impedances[-1] = ZL quater_len_cm = (0.25 * (c/F)) * 100 A = (1/ (math.exp( (N+1) * math.log(2) ))) * math.log(ZL/Z0) print A for i in range (0, N): MR = ((A*math.factorial(N)) / (math.factorial(N - i) * math.factorial(i))) impedances[i+1] = impedances[i] * math.exp(2*MR) print impedances Df = 2*F - (4*F/math.pi)*math.acos(0.5 * (MRn/math.fabs(A))**(1/N) ) print "Center freq, Mhz " + str(F/1e6) print "Band, Mhz " + str (Df/1e6) + " Low: " + str((F-(Df/2))/1e6) + " High: " + str((F+(Df/2))/1e6) print "Quater wavelength, cm: " + str(quater_len_cm) |
Небольшое пояснение по переменным:
N — кол-во секций трансформатора. Больше секций — шире полоса
ZL — желаемый импеданс
Z0 — входной импеданс
F — центральная частота на которой коэффициент отражения минимален.
Скрипт мне насчитал следующее:
$ ./tlcalc.py
0.0126707846284
[50, 51.28326982332162, 56.75426749658315, 66.07432648524212, 73.12326247759357, 75]
Center freq, Mhz 1200.0
Band, Mhz 622.569807826 Low: 888.715096087 High: 1511.28490391
Quater wavelength, cm: 6.2456762083
Теперь берем утилиту RFSim99, и вгоняем то что получилось
И запускаем симуляцию, прогоняя частоту от 700Мгц до 2 Ггц
Выглядит приемлимо. На частоте 950 МГц -52dB, на 1450 МГц -54dB, в центре на 1200 МГц -100dB
Следующий этап — раззвести печатную плату. И тут у меня засада. Каждый четвертьволновой участок около 6 см. Следовательно дорожки надо согнуть. Но пока я не знаю как это отразится на трансформаторе. Будем думать.