24-GHz-Mixer - So verschieben Sie die Frequenz eines 24-GHz-Signals (100-MHz-Bandbreite) um +-4 kHz

Warum will ich das? Wenn ein 24-GHz-Radarsignal auf ein Objekt mit relativer Geschwindigkeit trifft, verschiebt sich die Frequenz des Signals um eine Frequenz in der Größenordnung von Kilohertz. Ich möchte diesen Vorgang der Frequenzverschiebung elektronisch erzeugen.

Ich empfange ein 24-GHz-Signal (100-MHz-Bandbreite) von der Antenne. Ich möchte die Frequenz um etwas in der Größenordnung von Kilohertz verschieben (von -4 kHz bis +4 kHz).

(Das Trägersignal ist 24 GHz, ich möchte es in das verwandeln, was es gewesen wäre, wenn die Trägerfrequenz 24,000004 GHz gewesen wäre)

Ich habe ein paar Ideen:

(+4kHz hier ist nur ein Beispiel, es könnte alles zwischen -4kHz und +4kHz sein)

Mit diesem .

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Ich werde das empfangene Signal auf LO setzen. Legen Sie cos(2pi 4kHz t) und -sin(2pi 4kHz t) an die Ports IF1 und IF2. Hat das eine Chance zu funktionieren? Würde es Probleme verursachen, ein Signal mit einer Bandbreite von 100 MHz an einen LO-Port zu senden?

Eine andere Idee ist: Ich kann es beispielsweise mit 20 GHz demodulieren. Setzen Sie 20 GHz in den IQ-Modulator, den ich oben gepostet habe, und verschieben Sie ihn nach oben, indem Sie cos (2pi 4 kHz t) und -sin (2pi 4 kHz t) in IF1 und IF2 einfügen. Und dann das Signal um 20,000004 GHz modulieren.

Beweg dich schnell? ....
Sind Ihre Signale und Oszillatoren in diesem Frequenzbereich überhaupt stabil?
Welches Problem versuchen Sie zu lösen? Die Frequenzverschiebung eines Signals um 0,2 ppm scheint eine seltsame Sache zu sein.
@AdamHaun Wenn es um Radaranwendungen geht, wäre es überhaupt nicht seltsam :-)
@PlasmaHH Ich brauche die Oszillatoren, um 80 ms kohärent zu bleiben. Das empfangene Signal stört mich nicht. Ich gehe davon aus, dass das empfangene Signal in Ordnung ist.
@FakeMoustache Wow! Das ist ziemlich hardcore!
Sie sind sich nicht sicher, was Ihre Anwendung ist, aber Sie könnten wahrscheinlich einige Ideen bekommen, indem Sie eine Reihe älterer Radar-Geschwindigkeits-Störgeräte öffnen. Ich gehe auch davon aus, dass die neuen Radar-Geschwindigkeitstestkanonen gegen solche Doppler-Modifikationen immun sein werden. Sie werden möglicherweise feststellen, dass es die Rückfrequenz ignoriert und einen Code-Chirp verwendet, den es nach der Demodulation korreliert.

Antworten (2)

Beachten Sie, dass dieser "GaAs MMIC I/Q MIXER" im Grunde nur ein paar schnelle Dioden in einem Paket ist, um es unverblümt auszudrücken!

"Ich werde das empfangene Signal auf LO stellen.... Hat das eine Chance zu funktionieren?" Ja, wenn Ihr empfangenes Signal stark genug ist. Beachten Sie, dass auf dem Datenblatt auf der ersten Seite über der Tabelle steht: LO = + 10 dBm Wenn Ihr empfangenes Signal geringer ist, funktioniert es möglicherweise nicht.

"Würde es Probleme verursachen, ein Signal mit einer Bandbreite von 100 MHz an einen LO-Port zu senden?" Nicht solange diese 100 MHz im Bereich von 21 - 30 GHz liegen. Auf Seite 12 gibt es ein Schema des LO-Eingangs, beachten Sie, dass er AC-gekoppelt ist und dass es eine Induktivität gibt. Diese sind auf diesen 21-30-GHz-Bereich abgestimmt, sodass kein Signal außerhalb dieses Bereichs eindringen kann, da der Eingang nicht darauf abgestimmt ist.

Sie meinen, Sie möchten Ihr empfangenes Signal um 4 kHz frequenzverschieben, indem Sie 4-kHz-Quadratursignale an den ZF-Eingängen, 24 GHz (BW = 100 MHz) am LO-Eingang anlegen und dann die resultierenden 24,000004 GHz am HF-Ausgang haben? Das könnte funktionieren, aber ich würde damit beginnen, das empfangene Signal stattdessen am HF-Eingang anzulegen, wenn der LO. Und selbst dann bezweifle ich, ob die Frequenzverschiebung stattfindet und wenn ja, ob sie genügend Konvertierungsgewinn hat.

Dieses Modul sieht für mich wie ein Downconversion-Mixer aus, also ist es vielleicht nicht das, was Sie brauchen.

Warum suchen Sie nicht nach einem Modul von beispielsweise MiniCircuits , Skyworks, Tryquint oder Avago, das für diese Aufgabe besser geeignet ist?

Das war sehr hilfreich, aber ich verstehe nicht ganz, welche Art von Modulen dafür besser geeignet wären. Auch der Grund, warum ich das empfangene Signal auf LO stellen möchte, ist, dass die einzigen Komponenten, die es dem empfangenen Signal erlaubten, +20 GHz zu sein, Demodulatoren waren.
Nachdem ich Daves Antwort gelesen habe, stimme ich zu, dass das Verschieben eines 24-GHz-100-MHz-BW-Signals um 4 kHz kein Unterfangen ist, das sehr wahrscheinlich erfolgreich ist. Sie haben erwähnt, dass Sie neu in diesem Bereich sind. In Kombination mit der Tatsache, dass alles über 1 GHz nichts für Uneingeweihte ist, schlage ich vor, dass Sie sich etwas Literatur ansehen und sehen, wie diese Dinge gemacht werden.

Der Versuch, ein Signal um einen winzigen Betrag zu verschieben, der innerhalb seiner eigenen Bandbreite liegt, ist mit einer einzelnen Stufe praktisch unmöglich. Das Problem ist, dass Mischpulte alles andere als perfekt sind, da nicht nur die Summen- und Differenzsignale am Ausgang erscheinen, sondern auch ein erheblicher Teil der ursprünglichen Eingangssignale. In den meisten Anwendungen werden diese unerwünschten Signale durch Nachfilterung entfernt, aber das funktioniert nur, wenn sich ihre Spektren nicht überlappen.

Mit anderen Worten, was Sie zu tun versuchen, erfordert mit ziemlicher Sicherheit mindestens zwei Umwandlungsstufen, eine, um das Signal um mehr als 100 MHz zu verschieben, und eine andere, um es um die erste Verschiebung von ± 4 kHz zurückzuschieben.

(Es ist möglich, dass Sie dies im letzten Teil Ihrer Frage gesagt haben, aber es war überhaupt nicht klar, was Sie meinten.)

Ich hatte auch diese Idee: Ich kann es beispielsweise mit 20 GHz demodulieren. Setzen Sie 20 GHz in den IQ-Modulator, den ich oben gepostet habe, und verschieben Sie ihn nach oben, indem Sie cos (2pi 4 kHz t) und -sin (2pi 4 kHz t) in IF1 und IF2 einfügen. Und dann das Signal um 20,000004 GHz modulieren. Ich verwende also 2 normale Mischer und 1 Quadraturmischer?
Sie verwenden Standardbegriffe auf nicht standardmäßige Weise. "Demodulieren" bedeutet, ein Signal auf das Basisband zu reduzieren; "modulieren" ist der umgekehrte Vorgang. Was Sie zu beschreiben scheinen, ähnelt eher der Doppelwandlung, von der ich gesprochen habe, mit einer 4-GHz-ZF. Ich weiß jedoch nicht, warum Sie einen dritten Mischer benötigen, es sei denn, Sie verwenden ihn, um das zweite LO-Signal mit 20,000004 GHz aus dem ersten LO mit 20,000000 GHz zu erzeugen.
Ich entschuldige mich für meine falsche Terminologie, leider bin ich ziemlich unerfahren. Ich nenne es "demodulieren", weil Demodulatoren normalerweise ein Hochfrequenzsignal und einen Hochfrequenz-LO aufnehmen. "Ich weiß nicht, warum Sie einen dritten Mixer brauchen würden". Ja, ich dachte mir, dass es unmöglich wäre, zwei 20-GHz-Signale mit einem Unterschied von 4 kHz zu haben, es sei denn, eines davon würde aus dem anderen erzeugt. Was sind die Standardnamen für die Komponenten, die ich suche? Mathematisch möchte ich nur einige Signale multiplizieren und hinzufügen, aber mit realen Komponenten bei 24 GHz wird es viel komplizierter.
Ja, es wird sehr kompliziert, und es gibt wahrscheinlich einen besseren Ansatz. Bitte fügen Sie Ihrer Frage eine übergeordnete Beschreibung dessen hinzu, was Sie insgesamt zu erreichen versuchen, und vielleicht können wir Vorschläge machen, die die Notwendigkeit einer solch seltsamen Konvertierung von vornherein vermeiden.
Wenn ein 24-GHz-Radarsignal auf ein Objekt mit relativer Geschwindigkeit trifft, verschiebt sich die Frequenz des Signals um eine Frequenz in der Größenordnung von Kilohertz. Ich möchte diesen Vorgang der Frequenzverschiebung elektronisch erzeugen.
Du meinst die Doppler-Verschiebung ;-) Wir erzeugen ein solches Signal, indem wir einen Reflektor auf einen Wagen auf einer Schiene setzen und ihn mit einer bestimmten Geschwindigkeit bewegen :-) Wenn wir das elektronisch gekonnt hätten, hätten wir das wahrscheinlich getan ( Auch). Aber unser Radar liegt bei 60 GHz, sodass die Verschiebung bei einer niedrigeren Geschwindigkeit größer ist.
24-GHz-Mixer - So verschieben Sie die Frequenz eines 24-GHz-Signals (100-MHz-Bandbreite) um +-4 kHz
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