Modulación de fase UHF

Me gustaría diseñar un sistema que produzca cambios de fase de -10 grados y +10 grados a 409,6 MHz (básicamente BPSK).

La forma en que estoy pensando en abordar esto es usando un DDS para generar el BPSK a 12,8 MHz y convertirlo usando un mezclador a 409,6 MHz, filtrando y amplificando a +10dBm.

¿Es ésta la mejor manera de hacer ésto? También he leído que puedo usar un multiplicador PLL de 32x... ¿sería esa una mejor manera?

Factores que estoy tomando en consideración:

  1. Complejidad para diseñar circuito/pcb

  2. Costo de los componentes

  3. Ruido de fase bajo, espuelas bajas, emi, etc.

  4. Usando un oscilador de horno de 12,8 MHz (como 12,8 x 32 = 409,6)

¿A qué tasa de datos quieres correr?
500 bits por segundo
Según Wikipedia, BPSK tiene dos puntos en +90 y -90 (o equivalentemente +0 y +180) grados. Tengo curiosidad: ¿por qué alguien querría usar "-10 grados y +10 grados"? (¿Debería ser una pregunta aparte?)
@davidcary Para reducir el ancho de banda de la señal.
Tengo entendido que transmitir a -10 y +10 grados es matemáticamente idéntico a transmitir una portadora piloto invariable a 0 grados y transmitir simultáneamente una señal BPSK normal a -90 y +90 grados, donde la amplitud de la señal BPSK es menor que - - tan(10 grados) de -- la amplitud del piloto. Phil Karn parece decir que eso no reduce el ancho de banda de la señal real , el espacio de frecuencia requerido para evitar interferencias, aunque puede parecer que tiene un ancho de banda más estrecho en un analizador de espectro. en.wikipedia.org/wiki/VMSK
Buen punto. ¡Creo que es correcto! Para mi aplicación, estoy usando Narrow Band SBPSK (bpsk en forma). ¿Su análisis es cierto cuando da forma a la fase del símbolo?
Sí, si tiene algún tipo de comunicación de RF, luego agrega una portadora piloto fija que no cambia, no cambia el ancho de banda de señal real requerido, incluso cuando el resultado parece tener un ancho de banda más estrecho en un analizador de espectro.
Los símbolos con forma requieren menos ancho de banda que los pulsos cuadrados. Como todas las técnicas de comunicación conocidas, los símbolos con forma requieren más que el ancho de banda mínimo dado por el Teorema de Shannon-Hartley . Algunos tipos de símbolos con forma tienen otra ventaja: amperios más eficientes energéticamente que los amperios lineales necesarios para QAM. Los símbolos con forma se utilizan en la codificación de cambio mínimo y QPSK de compensación de forma .

Respuestas (2)

La mejor manera de hacer esto es básicamente pasar por alto el DDS por completo y generar la banda base desde un DSP y generar los símbolos usando un modulador IQ. Se puede usar un PLL basado en VCO para generar un LO para el modulador.

Además, la magnitud de los voltajes de banda base I & Q tiene la siguiente relación:

Vq = -tan(10°) * Vi
Vq = -tan(-10°) * Vi

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Un diseño que vale la pena considerar es un oscilador colpitts con un PLL ADF4111 que controla la frecuencia central a través de un diodo varactor (otros PLL, estoy seguro, funcionarían bien). Aquí hay una imagen simple de uno y reemplazaría el transistor con un transistor BFR92A. R4 debe estar en cortocircuito para operaciones decentes a 400 MHz. Es un modulador de FM y funciona muy bien. El FM puede convertirse en PM diferenciando los datos.

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El varactor estaría en serie con aproximadamente 22 pF desde la parte superior del inductor. El otro extremo del varactor estaría conectado a tierra y el control de CC a través de un 10k del PLL. Esto describe bastante bien un circuito que una vez diseñé. Agregué un transistor adicional alimentado desde la base; se trataba de una salida de seguidor de emisor a un filtro y una antena simple. Solo produjo 0dBm con un suministro de 3,3 V, por lo que es posible que deba ejecutarlo con un suministro más grande o agregar un amplificador.

Puede alimentar los datos (después de diferenciar y reducir la amplitud) a través de un pequeño capacitor al varactor. La desventaja de esto es que necesita un poco de cuidado al configurarlo y si no está demasiado preocupado por el cambio de fase exacto, entonces debería estar bien.

Una nota adicional sobre el ADF4111: necesita una pequeña MCU para configurar sus registros y un xtal para una referencia de frecuencia.

Este es un circuito increíble. ¿Cómo puedo diseñar otros circuitos como este? ¿Hay algún libro específico que puedas recomendar?
@hassan789 No tengo ningún libro específico para recomendar, pero tal vez alguien más pueda recomendar uno. Tal vez debería comenzar otra pregunta sobre esta base. Estoy seguro de que habrá algunas buenas respuestas.
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