1. Cơ sở lý thuyết
Mixer là một thiết bị chuyển đổi tần số, cho phép chuyển đổi tín hiệu giữa các tần số khác nhau. Trong các phân hệ trạm thu/trạm phát của hệ thống thông tin vệ tinh, nhờ mixer, tần số RF được chuyển xuống tần số thấp hơn hoặc cao hơn. Hay, trộn tần thực chất là tác động lên hai tín hiệu sao cho trên đầu ra bộ trộn tần nhận được các thành phần tần số tổng và hiệu của hai tín hiệu đó. Thông thường, một trong hai tín hiệu vào là tín hiệu từ bộ tạo dao động nội, tín hiệu còn lại là tín hiệu hữu ích, mang thông tin với tần số cố định hoặc biến thiên trong một phạm vi dải tần nào đó. Tín hiệu có tần số mong muốn được tách ra từ bộ lọc thông dải BPF, thường là tần số trung gian IF. Trộn tần có thể dùng các phần tử phi tuyến hoặc các phần tử tuyến tính tham số.
BPF Combiner LO f 1 f 1 LO f f Detector 1 LO f f MIXER
Hình 3.41: Sơ đồ nguyên lý Mixer Nguyên lý hoạt động:
Tín hiệu f1 sau khi được đưa qua khuếch đại tạp âm thấp (ở đây là tín hiệu C-band), đưa vào mixer, nó sẽ được nhân với tín hiệu có tần số fLO từ bộ tạo dao
88
động nội. Tín hiệu thu được chứa các thành phần tần số f1 fLOsau khi qua lọc thông thấp được thành phần f1 fLOđược gọi là tín hiệu băng L.
Hai thành phần chính cấu tạo nên mixer là bộ cộng và bộ dò. Bộ cộng sử dụng các bộ ghép nối định hướng 900 hoặc 1800. Bộ dò đóng vai trò như một diode. Bên cạnh diode, người ta có thể sử dụng các phần tử phi tuyến khác như BJT, FET với hệ số tạp âm thấp và độ khuếch đại chuyển đổi cao.
2. Bộ trộn tần băng rộng SIM-83+
Đây là IC trộn tần băng rộng của hãng Minicircuit, hoạt động trong dải tần khá rộng, từ 2.3 – 8 GHz.
Hình 3.42: Bộ trộn tần SIM-83+ Đặc tính SIM-83+:
- Tần số hoạt động LO/RF: 2.3GHz – 8 GHz - Output: IF DC – 3GHz
- Sử dụng được trong cả bộ chuyển đổi hướng lên và bộ chuyển đổi hướng xuống
- Kích thước nhỏ gọn: 0.08” - Suy hao chuyển đổi thấp: 6 dB
89