Radar de 24 GHz: amplificación IF y salida extraña del mezclador

Actualmente estoy trabajando en un proyecto donde tengo que estudiar un radar Doppler de microondas. Aquí hay algunos detalles para que puedas entenderlo mejor: un oscilador local (LO) a 24 GHz está conectado a una antena emisora. Un objetivo en movimiento refleja la onda emitida con algún efecto Doppler, que se recupera en una antena receptora. Le sigue un mezclador de doble diodo que, tomando la señal LO y la señal recibida, se conecta a un filtro/amplificador de FI para extraer los componentes Rice de la señal.

Tengo dos preguntas. Primero en el oscilador, que se muestra aquí:Mezclador

24 GHz corresponde al formato de guía de ondas WR-42, que podemos ver en la imagen. Los dos pines superiores son los diodos (salidas) + un tercer pin para referencia a tierra. Pero, ¿qué tipo de entrada se muestra en rojo?

Segundo en el filtro/amplificador IF, que se muestra en el diagrama de bloques aquí:diagrama de bloques

El propósito de un filtro de paso de banda es extraer un componente frecuencial en ω (frecuencia reflejada) menos ω 0 (frecuencia LO), mientras filtra los componentes superiores del mezclador de diodos y los componentes inferiores como CC o 50 Hz. Pero hay dos cosas que no entiendo aquí: ¿por qué dos etapas de filtro/amplificador de paso de banda? ¿Y por qué finalmente un filtro de paso bajo? ¿No están todas las frecuencias superiores ya filtradas?

¿Tienes alguna hoja de datos? ¿No puedes contactar/conocer al fabricante?
No soy un experto de ninguna manera, pero creo que este tipo de cosas son bastante comunes en el acondicionamiento de señales de RF. La señal que ingresa puede ser muy débil y el primer filtro puede hacer la cantidad mínima de acondicionamiento para que se ajuste a la entrada del primer amplificador. A esto le siguen otras etapas para tratar de dar forma a la respuesta de frecuencia general de formas que no se pueden hacer con un solo elemento de filtro.
Juana, gracias por tu respuesta. Pero desafortunadamente, no tengo acceso a las hojas de datos... En este proyecto, solo conocemos diagramas de bloques o tenemos fotos de componentes. Guy Sirton, gracias por tu ayuda. Según usted, ¿cuál es el propósito del filtro de paso bajo?
No tengo una respuesta... pero tal vez envíe esto a los chicos de microondas101.com

Respuestas (3)

Con amplificadores justo en la salida del mezclador, su ruido depende de su ancho de banda ( k T B F donde B es el ancho de banda del filtro, F es la figura de ruido, etc.), por lo que para no bombardear su receptor con un montón de ruido o saturar el amplificador, querrá usar un BPF para seleccionar solo el ancho de banda dentro de su rango, que también sirve para eliminar señales espurias del mezclador.

No estoy seguro sobre el segundo amplificador, puede estar allí solo para proporcionar más ganancia (componentes más baratos) y necesita otro BPF para filtrar nuevamente antes de ese amplificador para que nuevamente no amplifique un montón de ruido. Su LPF allí al final probablemente se use para eliminar el componente de mezcla IF. Su salida tiene un componente de frecuencia Doppler y un componente de frecuencia IF, donde su componente Doppler es orden (es) de magnitudes más pequeñas que la frecuencia IF.

Tiene razón al decir que la salida de su mezclador sería la frecuencia de su señal menos su frecuencia LO, pero eso solo le da su frecuencia IF. Su información se almacena en un componente diferente, la frecuencia Doppler. Sería útil saber más sobre su sistema (como las frecuencias LO y las especificaciones de los componentes).

El LPF final puede estar pensado como un filtro antialiasing para un ADC que lo sigue. Incluso si no espera una gran cantidad de contenido de alta frecuencia frente a un ADC, es una buena idea incluir un filtro de paso bajo para evitar que el ADC vea el ruido de banda ancha de los amplificadores.

No está claro en su texto si el módulo contiene

1) solo los diodos mezcladores, o

2) el diodo gunn LO, el iris y los diodos mezcladores.

Dices que hay dos antenas, así que creo que es solo 1). En ese caso la entrada en rojo es donde conectas la señal del LO [que puede ser innecesario en tu caso si tienes suficiente acoplamiento entre las antenas RX y TX]