Mezclador de 24 GHz: cómo cambiar la frecuencia de una señal de 24 GHz (ancho de banda de 100 MHz) en +-4 kHz

¿Por qué quiero esto? Cuando una señal de radar de 24 GHz golpea un objeto que tiene una velocidad relativa, la frecuencia de la señal cambiará en una frecuencia del orden de kilohercios. Quiero crear este proceso de cambio de frecuencia electrónicamente.

Recibo una señal de 24 GHz (100 MHz de ancho de banda) de la antena. Quiero cambiar la frecuencia en algo del orden de kilohercios (de -4kHz a +4kHz).

(la señal de la portadora es de 24 GHz, quiero convertirla en lo que habría sido si la frecuencia de la portadora hubiera sido de 24,000004 Ghz)

Tengo algunas ideas:

(+4kHz aquí es solo un ejemplo, podría ser cualquier valor entre -4kHz y +4kHz)

Usando esto .

ingrese la descripción de la imagen aquí

Pondré la señal recibida en LO. Coloque cos(2pi 4kHz t) y -sin(2pi 4kHz t) en los puertos IF1 e IF2. ¿Tiene esto alguna posibilidad de funcionar? ¿Causaría problemas poner una señal de ancho de banda de 100 MHz en un puerto LO?

Otra idea es: puedo demodularlo en, digamos, 20 GHz. Ponga 20 GHz en el modulador IQ que publiqué anteriormente y muévalo hacia arriba colocando cos (2pi 4kHz t) y -sin (2pi 4kHz t) en IF1 e IF2. Y luego modulando la señal en 20.000004GHz.

¿Muévete rápido? ....
¿Sus señales y osciladores son incluso estables dentro de ese rango de frecuencia?
¿Que problema estas tratando de resolver? Cambiar la frecuencia de una señal en 0,2 ppm parece algo extraño.
@AdamHaun Cuando se habla de aplicaciones de radar, no sería extraño en absoluto :-)
@PlasmaHH Necesito que los osciladores permanezcan coherentes durante 80 ms. No me preocupa la señal recibida. Supongo que la señal recibida es correcta.
@FakeMostache ¡Guau! ¡Eso es bastante duro!
No estoy seguro de cuál es su aplicación, pero probablemente podría obtener algunas ideas abriendo un montón de dispositivos de interferencia de velocidad de radar más antiguos. También espero que las nuevas pistolas de prueba de velocidad de radar sean inmunes a dicha modificación Doppler. Es posible que descubra que ignora la frecuencia de retorno y usa un chirrido de código que se correlaciona después de la demodulación.

Respuestas (2)

Tenga en cuenta que este "MEZCLADOR GaAs MMIC I/Q" es, para decirlo sin rodeos, ¡básicamente solo un par de diodos rápidos en un paquete!

"Pondré la señal recibida en LO... ¿Tiene alguna posibilidad de funcionar?" Sí, si su señal recibida es lo suficientemente fuerte. Tenga en cuenta que en la hoja de datos, la primera página arriba de la tabla dice: LO = + 10 dBm Si su señal recibida es menor que eso, es posible que no funcione.

"¿Causaría problemas poner una señal de ancho de banda de 100 MHz en un puerto LO?" No mientras esos 100 MHz estén dentro del rango de 21 a 30 GHz. En la página 12 hay un esquema de la entrada LO, tenga en cuenta que está acoplada a CA y que hay un inductor. Estos están sintonizados en ese rango de 21 -30 GHz, por lo que cualquier señal fuera de ese rango no podrá ingresar ya que la entrada no está sintonizada para eso.

¿Quiere decir que desea cambiar la frecuencia de su señal recibida en 4 kHz aplicando señales de cuadratura de 4 kHz en las entradas IF, 24 GHz (BW = 100 MHz) en la entrada LO y luego obtener los 24,000004 GHz resultantes en la salida RF? Eso podría funcionar, pero comenzaría aplicando la señal recibida en la entrada de RF en lugar del LO. E incluso entonces dudo que se produzca el cambio de frecuencia y, si lo hace, si tendrá suficiente ganancia de conversión.

Este módulo me parece un mezclador de conversión descendente, así que tal vez no sea lo que necesita.

¿Por qué no busca un módulo de, por ejemplo, MiniCircuits , Skyworks, Tryquint o Avago que sea más adecuado para esta tarea?

Eso fue muy útil, sin embargo, no entiendo completamente qué tipo de módulos serían más adecuados para esto. Además, la razón por la que quiero poner la señal recibida en LO es porque los únicos componentes que permitieron que la señal recibida fuera de +20 GHz fueron los demoduladores.
Después de leer la respuesta de Dave, estoy de acuerdo en que cambiar una señal de ancho de banda de 24 GHz y 100 MHz en 4 kHz no es un esfuerzo que tenga muchas probabilidades de éxito. Mencionaste que eres nuevo en esta área. Combinado con el hecho de que nada por encima de 1 GHz no es para los no iniciados, le sugiero que eche un vistazo a la literatura y vea cómo se hacen estas cosas.

Tratar de cambiar una señal en una pequeña cantidad que está dentro de su propio ancho de banda es prácticamente imposible de hacer con una sola etapa. El problema es que los mezcladores están lejos de ser perfectos, ya que no solo aparecen en la salida las señales de suma y diferencia, sino también una cantidad significativa de las señales de entrada originales. En la mayoría de las aplicaciones, estas señales no deseadas se eliminan mediante el filtrado posterior, pero eso solo puede funcionar si sus espectros no se superponen.

En otras palabras, lo que está tratando de hacer seguramente requerirá al menos dos etapas de conversión, una para cambiar la señal en más de 100 MHz y otra para cambiarla hacia atrás en lo que sea que el primer cambio fue ± 4 kHz.

(Es posible que esto sea lo que estabas diciendo en la última parte de tu pregunta, pero no estaba del todo claro lo que querías decir).

También tuve esta idea: puedo demodularlo en, digamos, 20 GHz. Ponga 20 GHz en el modulador IQ que publiqué anteriormente y muévalo hacia arriba colocando cos (2pi 4kHz t) y -sin (2pi 4kHz t) en IF1 e IF2. Y luego modulando la señal en 20.000004GHz. Entonces, ¿uso 2 mezcladores regulares y 1 mezclador de cuadratura?
Está utilizando términos estándar de formas no estándar. "Demodular" significa reducir una señal a banda base; "modular" es el proceso opuesto. Lo que pareces estar describiendo es más como la doble conversión de la que estaba hablando, con una FI de 4 GHz. Sin embargo, no sé por qué necesitaría un tercer mezclador, a menos que lo esté usando para generar la segunda señal LO de 20,000004 GHz a partir del primer LO de 20,000000 GHz.
Lo siento por mi terminología incorrecta, lamentablemente soy bastante inexperto. Lo llamo 'demodular' porque generalmente los demoduladores toman una señal de alta frecuencia y LO de alta frecuencia. "No sé por qué necesitarías un tercer mezclador". Sí, pensé que sería imposible tener dos señales de 20 GHz con una diferencia de 4 kHz a menos que una de ellas se creara a partir de la otra. ¿Cuáles son los nombres estándar para los componentes que busco? Matemáticamente, todo lo que quiero hacer es multiplicar y agregar algunas señales, pero con componentes de la vida real a 24 GHz, se vuelve mucho más complejo que eso.
Sí, se vuelve muy complicado, y probablemente haya un mejor enfoque. Agregue una descripción de nivel superior de lo que está tratando de lograr en general a su pregunta, y tal vez podamos ofrecer sugerencias que eviten la necesidad de una conversión tan extraña en primer lugar.
Cuando una señal de radar de 24 GHz golpea un objeto que tiene una velocidad relativa, la frecuencia de la señal cambiará en una frecuencia del orden de kilohercios. Quiero crear este proceso de cambio de frecuencia electrónicamente.
Quiere decir desplazamiento Doppler ;-) Creamos tal señal poniendo un reflector en un carro sobre un riel y moviéndolo con cierta velocidad :-) Si hubiéramos podido hacer eso electrónicamente, probablemente lo hubiéramos hecho ( también). Pero nuestro radar está a 60 GHz, por lo que el cambio es mayor a menor velocidad.
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