Modulatori e Mixer - Tlc.dibet.univpm.it
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Il <strong>Mixer</strong><br />
Adelmo De Santis<br />
13 ottobre 2010<br />
Sistemi di Telecomunicazione Adelmo De Santis – 1 / 81
Introduzione<br />
• Presentazione<br />
• Introduzione<br />
• Circu<strong>it</strong>o<br />
• Funzionamento<br />
• Funzionamento<br />
• Funzionamento<br />
• Funzionamento<br />
• Funzionamento<br />
• Funzionamento<br />
• Segnali<br />
• Segnali<br />
Modulatore<br />
Conversione in frequenza<br />
Parte Seconda<br />
Parte Terza<br />
Introduzione<br />
Sistemi di Telecomunicazione Adelmo De Santis – 2 / 81
Introduzione<br />
• Presentazione<br />
• Introduzione<br />
• Circu<strong>it</strong>o<br />
• Funzionamento<br />
• Funzionamento<br />
• Funzionamento<br />
• Funzionamento<br />
• Funzionamento<br />
• Funzionamento<br />
• Segnali<br />
• Segnali<br />
Modulatore<br />
Conversione in frequenza<br />
Parte Seconda<br />
Parte Terza<br />
Presentazione<br />
Protagonista della lezione di oggi:<br />
Sistemi di Telecomunicazione Adelmo De Santis – 3 / 81
Introduzione<br />
• Presentazione<br />
• Introduzione<br />
• Circu<strong>it</strong>o<br />
• Funzionamento<br />
• Funzionamento<br />
• Funzionamento<br />
• Funzionamento<br />
• Funzionamento<br />
• Funzionamento<br />
• Segnali<br />
• Segnali<br />
Modulatore<br />
Conversione in frequenza<br />
Parte Seconda<br />
Parte Terza<br />
Introduzione<br />
• Genera un segnale DSB;<br />
• Sopprime il segnale di carrier;<br />
• Il segnale di usc<strong>it</strong>a viene di sol<strong>it</strong>o ulteriormente processato;<br />
Sistemi di Telecomunicazione Adelmo De Santis – 4 / 81
Introduzione<br />
• Presentazione<br />
• Introduzione<br />
• Circu<strong>it</strong>o<br />
• Funzionamento<br />
• Funzionamento<br />
• Funzionamento<br />
• Funzionamento<br />
• Funzionamento<br />
• Funzionamento<br />
• Segnali<br />
• Segnali<br />
Modulatore<br />
Conversione in frequenza<br />
Parte Seconda<br />
Parte Terza<br />
Circu<strong>it</strong>o<br />
• Anello di diodi<br />
• Lattice Modulator<br />
Sistemi di Telecomunicazione Adelmo De Santis – 5 / 81
Introduzione<br />
• Presentazione<br />
• Introduzione<br />
• Circu<strong>it</strong>o<br />
• Funzionamento<br />
• Funzionamento<br />
• Funzionamento<br />
• Funzionamento<br />
• Funzionamento<br />
• Funzionamento<br />
• Segnali<br />
• Segnali<br />
Modulatore<br />
Conversione in frequenza<br />
Parte Seconda<br />
Parte Terza<br />
Funzionamento<br />
Sistemi di Telecomunicazione Adelmo De Santis – 6 / 81
Introduzione<br />
• Presentazione<br />
• Introduzione<br />
• Circu<strong>it</strong>o<br />
• Funzionamento<br />
• Funzionamento<br />
• Funzionamento<br />
• Funzionamento<br />
• Funzionamento<br />
• Funzionamento<br />
• Segnali<br />
• Segnali<br />
Modulatore<br />
Conversione in frequenza<br />
Parte Seconda<br />
Parte Terza<br />
Funzionamento<br />
Sistemi di Telecomunicazione Adelmo De Santis – 7 / 81
Introduzione<br />
• Presentazione<br />
• Introduzione<br />
• Circu<strong>it</strong>o<br />
• Funzionamento<br />
• Funzionamento<br />
• Funzionamento<br />
• Funzionamento<br />
• Funzionamento<br />
• Funzionamento<br />
• Segnali<br />
• Segnali<br />
Modulatore<br />
Conversione in frequenza<br />
Parte Seconda<br />
Parte Terza<br />
Funzionamento<br />
Segnale modulante modifica il modo in cui sono connessi i<br />
trasformatori di ingresso ed usc<strong>it</strong>a.<br />
Sistemi di Telecomunicazione Adelmo De Santis – 8 / 81
Introduzione<br />
• Presentazione<br />
• Introduzione<br />
• Circu<strong>it</strong>o<br />
• Funzionamento<br />
• Funzionamento<br />
• Funzionamento<br />
• Funzionamento<br />
• Funzionamento<br />
• Funzionamento<br />
• Segnali<br />
• Segnali<br />
Modulatore<br />
Conversione in frequenza<br />
Parte Seconda<br />
Parte Terza<br />
Funzionamento<br />
Connessione in fase<br />
Sistemi di Telecomunicazione Adelmo De Santis – 9 / 81
Introduzione<br />
• Presentazione<br />
• Introduzione<br />
• Circu<strong>it</strong>o<br />
• Funzionamento<br />
• Funzionamento<br />
• Funzionamento<br />
• Funzionamento<br />
• Funzionamento<br />
• Funzionamento<br />
• Segnali<br />
• Segnali<br />
Modulatore<br />
Conversione in frequenza<br />
Parte Seconda<br />
Parte Terza<br />
Funzionamento<br />
Connessione in contro-fase<br />
Sistemi di Telecomunicazione Adelmo De Santis – 10 / 81
Introduzione<br />
• Presentazione<br />
• Introduzione<br />
• Circu<strong>it</strong>o<br />
• Funzionamento<br />
• Funzionamento<br />
• Funzionamento<br />
• Funzionamento<br />
• Funzionamento<br />
• Funzionamento<br />
• Segnali<br />
• Segnali<br />
Modulatore<br />
Conversione in frequenza<br />
Parte Seconda<br />
Parte Terza<br />
Funzionamento<br />
Grado di soppressione della portante dipende da:<br />
• Precisione dei trasformatori;<br />
• Caratteristiche elettriche dei diodi;<br />
• Grado di match dei diodi.<br />
Si possono facilmente ottenere soppressioni anche di 40dB<br />
Sistemi di Telecomunicazione Adelmo De Santis – 11 / 81
Introduzione<br />
• Presentazione<br />
• Introduzione<br />
• Circu<strong>it</strong>o<br />
• Funzionamento<br />
• Funzionamento<br />
• Funzionamento<br />
• Funzionamento<br />
• Funzionamento<br />
• Funzionamento<br />
• Segnali<br />
• Segnali<br />
Modulatore<br />
Conversione in frequenza<br />
Parte Seconda<br />
Parte Terza<br />
Segnali<br />
Sistemi di Telecomunicazione Adelmo De Santis – 12 / 81
Introduzione<br />
• Presentazione<br />
• Introduzione<br />
• Circu<strong>it</strong>o<br />
• Funzionamento<br />
• Funzionamento<br />
• Funzionamento<br />
• Funzionamento<br />
• Funzionamento<br />
• Funzionamento<br />
• Segnali<br />
• Segnali<br />
Modulatore<br />
Conversione in frequenza<br />
Parte Seconda<br />
Parte Terza<br />
Segnali<br />
Alcune considerazioni:<br />
• La forma d’onda in usc<strong>it</strong>a ha la frequenza della portante;<br />
• L’inviluppo del segnale di usc<strong>it</strong>a non ha la forma del segnale<br />
modulante;<br />
• I cambiamenti di fase sono tipici di questo schema.<br />
Sistemi di Telecomunicazione Adelmo De Santis – 13 / 81
Introduzione<br />
Modulatore<br />
• Modulatore<br />
• OOK<br />
• Setup Modulazione<br />
OOK<br />
• Setup Modulazione<br />
OOK<br />
• Setup Modulazione<br />
OOK<br />
• Modulazione PSK<br />
• Modulatore PSK<br />
• Modulatore PSK<br />
• Modulatore PSK<br />
• Modulatore QPSK<br />
• Modulatore QPSK<br />
• QAM<br />
• QAM<br />
• QAM<br />
• Modulatore DSB<br />
• Modulatore DSB<br />
• Modulatore SSB<br />
• Modulatore SSB<br />
• Modulatore SSB<br />
Conversione in frequenza<br />
Parte Seconda<br />
Modulatore<br />
Parte Terza<br />
Sistemi di Telecomunicazione Adelmo De Santis – 14 / 81
Introduzione<br />
Modulatore<br />
• Modulatore<br />
• OOK<br />
• Setup Modulazione<br />
OOK<br />
• Setup Modulazione<br />
OOK<br />
• Setup Modulazione<br />
OOK<br />
• Modulazione PSK<br />
• Modulatore PSK<br />
• Modulatore PSK<br />
• Modulatore PSK<br />
• Modulatore QPSK<br />
• Modulatore QPSK<br />
• QAM<br />
• QAM<br />
• QAM<br />
• Modulatore DSB<br />
• Modulatore DSB<br />
• Modulatore SSB<br />
• Modulatore SSB<br />
• Modulatore SSB<br />
Conversione in frequenza<br />
Parte Seconda<br />
Modulatore<br />
Utilizzato per realizzare alcune modulazioni:<br />
• OOK<br />
• PSK<br />
• DSB<br />
• QAM<br />
Analizzeremo nello specifico ogni singolo caso.<br />
Parte Terza<br />
Sistemi di Telecomunicazione Adelmo De Santis – 15 / 81
Introduzione<br />
Modulatore<br />
• Modulatore<br />
• OOK<br />
• Setup Modulazione<br />
OOK<br />
• Setup Modulazione<br />
OOK<br />
• Setup Modulazione<br />
OOK<br />
• Modulazione PSK<br />
• Modulatore PSK<br />
• Modulatore PSK<br />
• Modulatore PSK<br />
• Modulatore QPSK<br />
• Modulatore QPSK<br />
• QAM<br />
• QAM<br />
• QAM<br />
• Modulatore DSB<br />
• Modulatore DSB<br />
• Modulatore SSB<br />
• Modulatore SSB<br />
• Modulatore SSB<br />
Conversione in frequenza<br />
Parte Seconda<br />
OOK<br />
Funzionamento estremamente semplice:<br />
• Segnale modulante>0→presenza segnale in usc<strong>it</strong>a;<br />
• Segnale modulante=0→assenza segnale in usc<strong>it</strong>a;<br />
Possibil<strong>it</strong>à di demodulazione:<br />
• Coerente: ricostruzione della portate presso il demodulatore;<br />
• Non-Coerente: demodulatore ad inviluppo;<br />
Parte Terza<br />
Sistemi di Telecomunicazione Adelmo De Santis – 16 / 81
Introduzione<br />
Modulatore<br />
• Modulatore<br />
• OOK<br />
• Setup Modulazione<br />
OOK<br />
• Setup Modulazione<br />
OOK<br />
• Setup Modulazione<br />
OOK<br />
• Modulazione PSK<br />
• Modulatore PSK<br />
• Modulatore PSK<br />
• Modulatore PSK<br />
• Modulatore QPSK<br />
• Modulatore QPSK<br />
• QAM<br />
• QAM<br />
• QAM<br />
• Modulatore DSB<br />
• Modulatore DSB<br />
• Modulatore SSB<br />
• Modulatore SSB<br />
• Modulatore SSB<br />
Conversione in frequenza<br />
Parte Seconda<br />
Setup Modulazione OOK<br />
Modulatore OOK - Demodulatore non coerente<br />
Parte Terza<br />
Sistemi di Telecomunicazione Adelmo De Santis – 17 / 81
Introduzione<br />
Modulatore<br />
• Modulatore<br />
• OOK<br />
• Setup Modulazione<br />
OOK<br />
• Setup Modulazione<br />
OOK<br />
• Setup Modulazione<br />
OOK<br />
• Modulazione PSK<br />
• Modulatore PSK<br />
• Modulatore PSK<br />
• Modulatore PSK<br />
• Modulatore QPSK<br />
• Modulatore QPSK<br />
• QAM<br />
• QAM<br />
• QAM<br />
• Modulatore DSB<br />
• Modulatore DSB<br />
• Modulatore SSB<br />
• Modulatore SSB<br />
• Modulatore SSB<br />
Conversione in frequenza<br />
Parte Seconda<br />
Setup Modulazione OOK<br />
Modulatore OOK - Demodulatore non coerente<br />
Scelta del valore di R e C importante.<br />
Parte Terza<br />
Sistemi di Telecomunicazione Adelmo De Santis – 18 / 81
Introduzione<br />
Modulatore<br />
• Modulatore<br />
• OOK<br />
• Setup Modulazione<br />
OOK<br />
• Setup Modulazione<br />
OOK<br />
• Setup Modulazione<br />
OOK<br />
• Modulazione PSK<br />
• Modulatore PSK<br />
• Modulatore PSK<br />
• Modulatore PSK<br />
• Modulatore QPSK<br />
• Modulatore QPSK<br />
• QAM<br />
• QAM<br />
• QAM<br />
• Modulatore DSB<br />
• Modulatore DSB<br />
• Modulatore SSB<br />
• Modulatore SSB<br />
• Modulatore SSB<br />
Conversione in frequenza<br />
Parte Seconda<br />
Setup Modulazione OOK<br />
Modulatore OOK - Demodulatore Coerente<br />
Parte Terza<br />
Sistemi di Telecomunicazione Adelmo De Santis – 19 / 81
Introduzione<br />
Modulatore<br />
• Modulatore<br />
• OOK<br />
• Setup Modulazione<br />
OOK<br />
• Setup Modulazione<br />
OOK<br />
• Setup Modulazione<br />
OOK<br />
• Modulazione PSK<br />
• Modulatore PSK<br />
• Modulatore PSK<br />
• Modulatore PSK<br />
• Modulatore QPSK<br />
• Modulatore QPSK<br />
• QAM<br />
• QAM<br />
• QAM<br />
• Modulatore DSB<br />
• Modulatore DSB<br />
• Modulatore SSB<br />
• Modulatore SSB<br />
• Modulatore SSB<br />
Conversione in frequenza<br />
Parte Seconda<br />
Modulazione PSK<br />
BPSK - Binary Phase Shift Keying<br />
I dati sono rappresentati da due segnali che hanno fase<br />
differente,tipicamente0eΠ.<br />
I segnali sono:<br />
• +αp(t)cos(2Πf0t)<br />
• −αp(t)cos(2Πf0t)<br />
Informazione associata all’ampiezza. Tuttavia possiamo riscrivere i<br />
due segnali:<br />
• αp(t)cos(2Πf0t)<br />
• αp(t)cos(2Πf0t−Π)<br />
Informazione associata alla fase della portante.<br />
Parte Terza<br />
Sistemi di Telecomunicazione Adelmo De Santis – 20 / 81
Introduzione<br />
Modulatore<br />
• Modulatore<br />
• OOK<br />
• Setup Modulazione<br />
OOK<br />
• Setup Modulazione<br />
OOK<br />
• Setup Modulazione<br />
OOK<br />
• Modulazione PSK<br />
• Modulatore PSK<br />
• Modulatore PSK<br />
• Modulatore PSK<br />
• Modulatore QPSK<br />
• Modulatore QPSK<br />
• QAM<br />
• QAM<br />
• QAM<br />
• Modulatore DSB<br />
• Modulatore DSB<br />
• Modulatore SSB<br />
• Modulatore SSB<br />
• Modulatore SSB<br />
Conversione in frequenza<br />
Parte Seconda<br />
Modulatore PSK<br />
Ha uno schema molto semplice.<br />
La forma d’onda trasmessa: s(t) = k=+∞<br />
k=−∞ a[n]p′ (t−nT)<br />
Note:<br />
• a[n] assume valore solo+α,−α;<br />
• p ′ (t) = p(t)cos(2Πf0t);<br />
Possiamo riscrivere la forma d’onda:<br />
s(t) = [ k=+∞<br />
k=−∞ a[n]p(t−nT)]cos(2Πf0t)<br />
Moltiplicazione!!!<br />
Parte Terza<br />
Sistemi di Telecomunicazione Adelmo De Santis – 21 / 81
Introduzione<br />
Modulatore<br />
• Modulatore<br />
• OOK<br />
• Setup Modulazione<br />
OOK<br />
• Setup Modulazione<br />
OOK<br />
• Setup Modulazione<br />
OOK<br />
• Modulazione PSK<br />
• Modulatore PSK<br />
• Modulatore PSK<br />
• Modulatore PSK<br />
• Modulatore QPSK<br />
• Modulatore QPSK<br />
• QAM<br />
• QAM<br />
• QAM<br />
• Modulatore DSB<br />
• Modulatore DSB<br />
• Modulatore SSB<br />
• Modulatore SSB<br />
• Modulatore SSB<br />
Conversione in frequenza<br />
Parte Seconda<br />
Modulatore PSK<br />
Nel tempo:<br />
Parte Terza<br />
Sistemi di Telecomunicazione Adelmo De Santis – 22 / 81
Introduzione<br />
Modulatore<br />
• Modulatore<br />
• OOK<br />
• Setup Modulazione<br />
OOK<br />
• Setup Modulazione<br />
OOK<br />
• Setup Modulazione<br />
OOK<br />
• Modulazione PSK<br />
• Modulatore PSK<br />
• Modulatore PSK<br />
• Modulatore PSK<br />
• Modulatore QPSK<br />
• Modulatore QPSK<br />
• QAM<br />
• QAM<br />
• QAM<br />
• Modulatore DSB<br />
• Modulatore DSB<br />
• Modulatore SSB<br />
• Modulatore SSB<br />
• Modulatore SSB<br />
Conversione in frequenza<br />
Parte Seconda<br />
Modulatore PSK<br />
• Il moltiplicatore analogico sopprime il segnale portante in<br />
usc<strong>it</strong>a;<br />
• Occorre ricostruire esattamente2cos(2Πf0t);<br />
• Circu<strong>it</strong>i di recupero della portante e tecniche di clock<br />
recovery;<br />
Considerazioni sullo spettro: si esegue una moltiplicazione<br />
analogica:<br />
• Traslazione dello spettro del segnale modulante inf0;<br />
Parte Terza<br />
Sistemi di Telecomunicazione Adelmo De Santis – 23 / 81
Introduzione<br />
Modulatore<br />
• Modulatore<br />
• OOK<br />
• Setup Modulazione<br />
OOK<br />
• Setup Modulazione<br />
OOK<br />
• Setup Modulazione<br />
OOK<br />
• Modulazione PSK<br />
• Modulatore PSK<br />
• Modulatore PSK<br />
• Modulatore PSK<br />
• Modulatore QPSK<br />
• Modulatore QPSK<br />
• QAM<br />
• QAM<br />
• QAM<br />
• Modulatore DSB<br />
• Modulatore DSB<br />
• Modulatore SSB<br />
• Modulatore SSB<br />
• Modulatore SSB<br />
Conversione in frequenza<br />
Parte Seconda<br />
Modulatore QPSK<br />
La forma d’onda trasmessa può essere espressa come segue:<br />
s(t) =<br />
[ <br />
<br />
nα[n]p(t−nT)]cos(2Πf0t)+[ nβ[n]p(t−nT)]sin(2Πf0t) Il modulatore risulta quindi:<br />
Parte Terza<br />
Sistemi di Telecomunicazione Adelmo De Santis – 24 / 81
Introduzione<br />
Modulatore<br />
• Modulatore<br />
• OOK<br />
• Setup Modulazione<br />
OOK<br />
• Setup Modulazione<br />
OOK<br />
• Setup Modulazione<br />
OOK<br />
• Modulazione PSK<br />
• Modulatore PSK<br />
• Modulatore PSK<br />
• Modulatore PSK<br />
• Modulatore QPSK<br />
• Modulatore QPSK<br />
• QAM<br />
• QAM<br />
• QAM<br />
• Modulatore DSB<br />
• Modulatore DSB<br />
• Modulatore SSB<br />
• Modulatore SSB<br />
• Modulatore SSB<br />
Conversione in frequenza<br />
Parte Seconda<br />
Modulatore QPSK<br />
Parte Terza<br />
Sistemi di Telecomunicazione Adelmo De Santis – 25 / 81
Introduzione<br />
Modulatore<br />
• Modulatore<br />
• OOK<br />
• Setup Modulazione<br />
OOK<br />
• Setup Modulazione<br />
OOK<br />
• Setup Modulazione<br />
OOK<br />
• Modulazione PSK<br />
• Modulatore PSK<br />
• Modulatore PSK<br />
• Modulatore PSK<br />
• Modulatore QPSK<br />
• Modulatore QPSK<br />
• QAM<br />
• QAM<br />
• QAM<br />
• Modulatore DSB<br />
• Modulatore DSB<br />
• Modulatore SSB<br />
• Modulatore SSB<br />
• Modulatore SSB<br />
Conversione in frequenza<br />
Parte Seconda<br />
QAM<br />
• Modulazione CAPK: Combined Ampl<strong>it</strong>ude Phase Keying;<br />
• Privilegia l’efficienza spettrale;<br />
si(t) = Aicosθip(t)cos2πfct−Aisinθip(t)sin2πfct<br />
Parte Terza<br />
Sistemi di Telecomunicazione Adelmo De Santis – 26 / 81
Introduzione<br />
Modulatore<br />
• Modulatore<br />
• OOK<br />
• Setup Modulazione<br />
OOK<br />
• Setup Modulazione<br />
OOK<br />
• Setup Modulazione<br />
OOK<br />
• Modulazione PSK<br />
• Modulatore PSK<br />
• Modulatore PSK<br />
• Modulatore PSK<br />
• Modulatore QPSK<br />
• Modulatore QPSK<br />
• QAM<br />
• QAM<br />
• QAM<br />
• Modulatore DSB<br />
• Modulatore DSB<br />
• Modulatore SSB<br />
• Modulatore SSB<br />
• Modulatore SSB<br />
Conversione in frequenza<br />
Parte Seconda<br />
QAM<br />
Costellazione:<br />
Parte Terza<br />
Sistemi di Telecomunicazione Adelmo De Santis – 27 / 81
Introduzione<br />
Modulatore<br />
• Modulatore<br />
• OOK<br />
• Setup Modulazione<br />
OOK<br />
• Setup Modulazione<br />
OOK<br />
• Setup Modulazione<br />
OOK<br />
• Modulazione PSK<br />
• Modulatore PSK<br />
• Modulatore PSK<br />
• Modulatore PSK<br />
• Modulatore QPSK<br />
• Modulatore QPSK<br />
• QAM<br />
• QAM<br />
• QAM<br />
• Modulatore DSB<br />
• Modulatore DSB<br />
• Modulatore SSB<br />
• Modulatore SSB<br />
• Modulatore SSB<br />
Conversione in frequenza<br />
Parte Seconda<br />
QAM<br />
Modulatore realizzabile in modi differenti. Il più comune:<br />
Parte Terza<br />
Sistemi di Telecomunicazione Adelmo De Santis – 28 / 81
Introduzione<br />
Modulatore<br />
• Modulatore<br />
• OOK<br />
• Setup Modulazione<br />
OOK<br />
• Setup Modulazione<br />
OOK<br />
• Setup Modulazione<br />
OOK<br />
• Modulazione PSK<br />
• Modulatore PSK<br />
• Modulatore PSK<br />
• Modulatore PSK<br />
• Modulatore QPSK<br />
• Modulatore QPSK<br />
• QAM<br />
• QAM<br />
• QAM<br />
• Modulatore DSB<br />
• Modulatore DSB<br />
• Modulatore SSB<br />
• Modulatore SSB<br />
• Modulatore SSB<br />
Conversione in frequenza<br />
Parte Seconda<br />
Modulatore DSB<br />
Caratteristiche:<br />
• Modulazione AM a portante soppressa.<br />
• Migliora l’efficienza di trasmissione.<br />
• Nativa dall’uso di un moltiplicatore analogico.<br />
• Base per la realizzazione di altri schemi di modulazione.<br />
• Può evolvere in ISB - AM Stereo.<br />
Parte Terza<br />
Sistemi di Telecomunicazione Adelmo De Santis – 29 / 81
Introduzione<br />
Modulatore<br />
• Modulatore<br />
• OOK<br />
• Setup Modulazione<br />
OOK<br />
• Setup Modulazione<br />
OOK<br />
• Setup Modulazione<br />
OOK<br />
• Modulazione PSK<br />
• Modulatore PSK<br />
• Modulatore PSK<br />
• Modulatore PSK<br />
• Modulatore QPSK<br />
• Modulatore QPSK<br />
• QAM<br />
• QAM<br />
• QAM<br />
• Modulatore DSB<br />
• Modulatore DSB<br />
• Modulatore SSB<br />
• Modulatore SSB<br />
• Modulatore SSB<br />
Conversione in frequenza<br />
Parte Seconda<br />
Modulatore DSB<br />
Parte Terza<br />
Sistemi di Telecomunicazione Adelmo De Santis – 30 / 81
Introduzione<br />
Modulatore<br />
• Modulatore<br />
• OOK<br />
• Setup Modulazione<br />
OOK<br />
• Setup Modulazione<br />
OOK<br />
• Setup Modulazione<br />
OOK<br />
• Modulazione PSK<br />
• Modulatore PSK<br />
• Modulatore PSK<br />
• Modulatore PSK<br />
• Modulatore QPSK<br />
• Modulatore QPSK<br />
• QAM<br />
• QAM<br />
• QAM<br />
• Modulatore DSB<br />
• Modulatore DSB<br />
• Modulatore SSB<br />
• Modulatore SSB<br />
• Modulatore SSB<br />
Conversione in frequenza<br />
Parte Seconda<br />
Modulatore SSB<br />
Consente un ulteriore miglioramento dell’efficenza.<br />
• Minore occupazione di spettro;<br />
• Tutta la potenza viene dedicata ad una banda laterale;<br />
• Minore rumore influenza il segnale (ricev<strong>it</strong>ore a banda<br />
stretta);<br />
• Meno sensibile al fading.<br />
Metodi di generazione del segnale:<br />
• Filtraggio<br />
• A differenza di portante<br />
• Sfasamento<br />
Parte Terza<br />
Sistemi di Telecomunicazione Adelmo De Santis – 31 / 81
Introduzione<br />
Modulatore<br />
• Modulatore<br />
• OOK<br />
• Setup Modulazione<br />
OOK<br />
• Setup Modulazione<br />
OOK<br />
• Setup Modulazione<br />
OOK<br />
• Modulazione PSK<br />
• Modulatore PSK<br />
• Modulatore PSK<br />
• Modulatore PSK<br />
• Modulatore QPSK<br />
• Modulatore QPSK<br />
• QAM<br />
• QAM<br />
• QAM<br />
• Modulatore DSB<br />
• Modulatore DSB<br />
• Modulatore SSB<br />
• Modulatore SSB<br />
• Modulatore SSB<br />
Conversione in frequenza<br />
Parte Seconda<br />
Modulatore SSB<br />
Parte Terza<br />
Sistemi di Telecomunicazione Adelmo De Santis – 32 / 81
Introduzione<br />
Modulatore<br />
• Modulatore<br />
• OOK<br />
• Setup Modulazione<br />
OOK<br />
• Setup Modulazione<br />
OOK<br />
• Setup Modulazione<br />
OOK<br />
• Modulazione PSK<br />
• Modulatore PSK<br />
• Modulatore PSK<br />
• Modulatore PSK<br />
• Modulatore QPSK<br />
• Modulatore QPSK<br />
• QAM<br />
• QAM<br />
• QAM<br />
• Modulatore DSB<br />
• Modulatore DSB<br />
• Modulatore SSB<br />
• Modulatore SSB<br />
• Modulatore SSB<br />
Conversione in frequenza<br />
Parte Seconda<br />
Modulatore SSB<br />
Parte Terza<br />
Sistemi di Telecomunicazione Adelmo De Santis – 33 / 81
Introduzione<br />
Modulatore<br />
Conversione in frequenza<br />
• Conversione in<br />
frequenza<br />
• Equazione<br />
• Conversione frequenza<br />
• Conversione di<br />
frequenza<br />
• Conversione di<br />
frequenza<br />
• conversione di<br />
frequenza<br />
• Pratica<br />
• IF - LO<br />
• TOI-1<br />
• TOI-2<br />
• TOI-3<br />
• Graficamente<br />
• 3 ◦ ordine<br />
• IP3<br />
• Loss<br />
• Catena RX<br />
• Catena Rx<br />
• Catena RX<br />
Parte Seconda<br />
Conversione in frequenza<br />
Parte Terza<br />
Sistemi di Telecomunicazione Adelmo De Santis – 34 / 81
Introduzione<br />
Modulatore<br />
Conversione in frequenza<br />
• Conversione in<br />
frequenza<br />
• Equazione<br />
• Conversione frequenza<br />
• Conversione di<br />
frequenza<br />
• Conversione di<br />
frequenza<br />
• conversione di<br />
frequenza<br />
• Pratica<br />
• IF - LO<br />
• TOI-1<br />
• TOI-2<br />
• TOI-3<br />
• Graficamente<br />
• 3 ◦ ordine<br />
• IP3<br />
• Loss<br />
• Catena RX<br />
• Catena Rx<br />
• Catena RX<br />
Parte Seconda<br />
Conversione in frequenza<br />
Segnali applicati ai capi del modulatore bilanciato<br />
• Segnale RF;<br />
• Segnale in banda base<br />
Segnali applicati ai capi di un convert<strong>it</strong>ore di frequenza<br />
• Segnale RF FLO<br />
• Segnale RF FRF FIF<br />
Parte Terza<br />
Sistemi di Telecomunicazione Adelmo De Santis – 35 / 81
Introduzione<br />
Modulatore<br />
Conversione in frequenza<br />
• Conversione in<br />
frequenza<br />
• Equazione<br />
• Conversione frequenza<br />
• Conversione di<br />
frequenza<br />
• Conversione di<br />
frequenza<br />
• conversione di<br />
frequenza<br />
• Pratica<br />
• IF - LO<br />
• TOI-1<br />
• TOI-2<br />
• TOI-3<br />
• Graficamente<br />
• 3 ◦ ordine<br />
• IP3<br />
• Loss<br />
• Catena RX<br />
• Catena Rx<br />
• Catena RX<br />
Parte Seconda<br />
Equazione<br />
Equazione base del mixer ± FIF =mFRF ±FLO<br />
Caso FLO>FRF → high side injection (analizzatore di spettro)<br />
FRF =FLO±FIF<br />
• Consente la copertura continua;<br />
• Uso molto frequente<br />
Caso FLO
Introduzione<br />
Modulatore<br />
Conversione in frequenza<br />
• Conversione in<br />
frequenza<br />
• Equazione<br />
• Conversione frequenza<br />
• Conversione di<br />
frequenza<br />
• Conversione di<br />
frequenza<br />
• conversione di<br />
frequenza<br />
• Pratica<br />
• IF - LO<br />
• TOI-1<br />
• TOI-2<br />
• TOI-3<br />
• Graficamente<br />
• 3 ◦ ordine<br />
• IP3<br />
• Loss<br />
• Catena RX<br />
• Catena Rx<br />
• Catena RX<br />
Parte Seconda<br />
Conversione frequenza<br />
Equazione precedente ammette più soluzioni:<br />
Parte Terza<br />
Sistemi di Telecomunicazione Adelmo De Santis – 37 / 81
Introduzione<br />
Modulatore<br />
Conversione in frequenza<br />
• Conversione in<br />
frequenza<br />
• Equazione<br />
• Conversione frequenza<br />
• Conversione di<br />
frequenza<br />
• Conversione di<br />
frequenza<br />
• conversione di<br />
frequenza<br />
• Pratica<br />
• IF - LO<br />
• TOI-1<br />
• TOI-2<br />
• TOI-3<br />
• Graficamente<br />
• 3 ◦ ordine<br />
• IP3<br />
• Loss<br />
• Catena RX<br />
• Catena Rx<br />
• Catena RX<br />
Parte Seconda<br />
Conversione di frequenza<br />
Tutti e due i segnali sono convert<strong>it</strong>i alla stessa frequenza<br />
intermedia, nell’ipotesi di FIF e FLO fissi.<br />
Discorso analogo se FRF e FLO sono fissi.<br />
Parte Terza<br />
Sistemi di Telecomunicazione Adelmo De Santis – 38 / 81
Introduzione<br />
Modulatore<br />
Conversione in frequenza<br />
• Conversione in<br />
frequenza<br />
• Equazione<br />
• Conversione frequenza<br />
• Conversione di<br />
frequenza<br />
• Conversione di<br />
frequenza<br />
• conversione di<br />
frequenza<br />
• Pratica<br />
• IF - LO<br />
• TOI-1<br />
• TOI-2<br />
• TOI-3<br />
• Graficamente<br />
• 3 ◦ ordine<br />
• IP3<br />
• Loss<br />
• Catena RX<br />
• Catena Rx<br />
• Catena RX<br />
Parte Seconda<br />
Conversione di frequenza<br />
• Primo filtro con funzioni di preselettore di antenna<br />
• Secondo filtro molto importante: determina il comportamento<br />
degli stadi successivi.<br />
• Componente spesso trascurato.<br />
Parte Terza<br />
Sistemi di Telecomunicazione Adelmo De Santis – 39 / 81
Introduzione<br />
Modulatore<br />
Conversione in frequenza<br />
• Conversione in<br />
frequenza<br />
• Equazione<br />
• Conversione frequenza<br />
• Conversione di<br />
frequenza<br />
• Conversione di<br />
frequenza<br />
• conversione di<br />
frequenza<br />
• Pratica<br />
• IF - LO<br />
• TOI-1<br />
• TOI-2<br />
• TOI-3<br />
• Graficamente<br />
• 3 ◦ ordine<br />
• IP3<br />
• Loss<br />
• Catena RX<br />
• Catena Rx<br />
• Catena RX<br />
Parte Seconda<br />
Parte Terza<br />
conversione di frequenza<br />
Filtro IF:<br />
• Larghezza di banda minima in relazione al segnale.<br />
• Attenuazione in banda non determinante.<br />
• Ottimo fattore di forma.<br />
• Spesso realizzato a quarzo.<br />
Sistemi di Telecomunicazione Adelmo De Santis – 40 / 81
Introduzione<br />
Modulatore<br />
Conversione in frequenza<br />
• Conversione in<br />
frequenza<br />
• Equazione<br />
• Conversione frequenza<br />
• Conversione di<br />
frequenza<br />
• Conversione di<br />
frequenza<br />
• conversione di<br />
frequenza<br />
• Pratica<br />
• IF - LO<br />
• TOI-1<br />
• TOI-2<br />
• TOI-3<br />
• Graficamente<br />
• 3 ◦ ordine<br />
• IP3<br />
• Loss<br />
• Catena RX<br />
• Catena Rx<br />
• Catena RX<br />
Parte Seconda<br />
Pratica<br />
L’utilizzo tipico di un mixer, come convert<strong>it</strong>ore di frequenza,<br />
comporta che la FIF sia fissa. Tipicamente la FLO è variabile e<br />
tale che FLO (min) > FRF (max) in modo che si possa realizzare un<br />
ricev<strong>it</strong>ore a copertura continua. In questo modo, variando la<br />
FLO con l’uso di un VCO, possiamo convertire ad FIF diverse<br />
FRF .<br />
Parte Terza<br />
Sistemi di Telecomunicazione Adelmo De Santis – 41 / 81
Introduzione<br />
Modulatore<br />
Conversione in frequenza<br />
• Conversione in<br />
frequenza<br />
• Equazione<br />
• Conversione frequenza<br />
• Conversione di<br />
frequenza<br />
• Conversione di<br />
frequenza<br />
• conversione di<br />
frequenza<br />
• Pratica<br />
• IF - LO<br />
• TOI-1<br />
• TOI-2<br />
• TOI-3<br />
• Graficamente<br />
• 3 ◦ ordine<br />
• IP3<br />
• Loss<br />
• Catena RX<br />
• Catena Rx<br />
• Catena RX<br />
Parte Seconda<br />
IF - LO<br />
IF Feedthrough<br />
Dobbiamo ev<strong>it</strong>are che segnali presenti lato antenna ed aventi<br />
frequenza FIF possano arrivare al mixer. Infatti, il filtro post-mixer<br />
non sarebbe selettivo a queste componenti e le r<strong>it</strong>roveremmo<br />
anche in banda base: → filtro IF-Trap.<br />
Purezza LO<br />
Se l’oscillatore locale ha delle componenti armoniche notevoli, la<br />
conversione in frequenza viene effettuata con ogni segnale<br />
armonico. Lo spettro all’usc<strong>it</strong>a del mixer diviene troppo denso di<br />
righe: → Filtro-LO<br />
Parte Terza<br />
Sistemi di Telecomunicazione Adelmo De Santis – 42 / 81
Introduzione<br />
Modulatore<br />
Conversione in frequenza<br />
• Conversione in<br />
frequenza<br />
• Equazione<br />
• Conversione frequenza<br />
• Conversione di<br />
frequenza<br />
• Conversione di<br />
frequenza<br />
• conversione di<br />
frequenza<br />
• Pratica<br />
• IF - LO<br />
• TOI-1<br />
• TOI-2<br />
• TOI-3<br />
• Graficamente<br />
• 3 ◦ ordine<br />
• IP3<br />
• Loss<br />
• Catena RX<br />
• Catena Rx<br />
• Catena RX<br />
Parte Seconda<br />
TOI-1<br />
É una componente di mer<strong>it</strong>o di un mixer che valuta la capac<strong>it</strong>à di<br />
trattare segnali di alto livello.<br />
Se si hanno due o più segnali di alto livello in ingresso il mixer può<br />
iniziare a comportarsi in modo non lineare.<br />
Questo deriva dalle equazioni che ne descrivono il funzionamento.<br />
<strong>Mixer</strong> a diodi:<br />
i = Is(exp qv<br />
KT −1)<br />
Sviluppando in serie:<br />
i = Is(k1v +k2v 2 +k3v 3 +...)<br />
dovek1 = q<br />
KT k2 = k2 1<br />
2! k3 = k3 1<br />
3!<br />
Quindi sono valori piuttosto piccoli.<br />
Ricordiamo che<br />
q=1.610 − 19<br />
T=310 2<br />
K=1.3810 − 23<br />
Parte Terza<br />
Sistemi di Telecomunicazione Adelmo De Santis – 43 / 81
Introduzione<br />
Modulatore<br />
Conversione in frequenza<br />
• Conversione in<br />
frequenza<br />
• Equazione<br />
• Conversione frequenza<br />
• Conversione di<br />
frequenza<br />
• Conversione di<br />
frequenza<br />
• conversione di<br />
frequenza<br />
• Pratica<br />
• IF - LO<br />
• TOI-1<br />
• TOI-2<br />
• TOI-3<br />
• Graficamente<br />
• 3 ◦ ordine<br />
• IP3<br />
• Loss<br />
• Catena RX<br />
• Catena Rx<br />
• Catena RX<br />
Parte Seconda<br />
TOI-2<br />
Applicando due segnali sinusoidali al mixer (FLO FRF )<br />
V = VLOsin(ωLO(t))+VRFsin(ωRF(t))<br />
Sost<strong>it</strong>uendo nelle equazioni della corrente ed operando alcuni<br />
passaggi si ottengono anche dei termini di tipo:<br />
( 3<br />
4 k3)VLOV 2 RF sin(ωLO −2ωRF)t<br />
( k4<br />
8 )VLOV 3 RF sin(ωLO −3ωRF)t<br />
Sono ulteriori segnali di ordine superiore, il cui livello aumenta con<br />
il quadrato o il cubo del segnale RF.<br />
ATTENZIONE! fino a questo momento abbiamo preso in<br />
considerazione solo 1 segnale RF!!! → s<strong>it</strong>uazione ideale<br />
Parte Terza<br />
Sistemi di Telecomunicazione Adelmo De Santis – 44 / 81
Introduzione<br />
Modulatore<br />
Conversione in frequenza<br />
• Conversione in<br />
frequenza<br />
• Equazione<br />
• Conversione frequenza<br />
• Conversione di<br />
frequenza<br />
• Conversione di<br />
frequenza<br />
• conversione di<br />
frequenza<br />
• Pratica<br />
• IF - LO<br />
• TOI-1<br />
• TOI-2<br />
• TOI-3<br />
• Graficamente<br />
• 3 ◦ ordine<br />
• IP3<br />
• Loss<br />
• Catena RX<br />
• Catena Rx<br />
• Catena RX<br />
Parte Seconda<br />
TOI-3<br />
Consideriamo adesso un segnale:<br />
V = VLOsin(ωLOt)+VRF1sin(ωRF1t)+VRF2sin(ωRF2t)<br />
Risolvendo in modo analogo al precedente, otteniamo:<br />
k4<br />
8 VLOV 2 RF1 VRF2cos[ωLO −(2ωRF1 −ωRF2)]t<br />
k4<br />
8 VLOVRF1V 2 RF2 cos[ωLO −(2ωRF2 −ωRF1)]t<br />
Sono altri due segnali, di ordine 3 che vengono generati dal<br />
processo di conversione.<br />
Prodotti di intermodulazione del 3 ordine.<br />
Nel caso in cui i due segnali abbiano la stessa ampiezza, nelle<br />
formule compare un cubo. La ampiezza del segnale aumenta di 3<br />
dB per ogni dB di aumento di RF1 ed RF2.<br />
Parte Terza<br />
Sistemi di Telecomunicazione Adelmo De Santis – 45 / 81
Introduzione<br />
Modulatore<br />
Conversione in frequenza<br />
• Conversione in<br />
frequenza<br />
• Equazione<br />
• Conversione frequenza<br />
• Conversione di<br />
frequenza<br />
• Conversione di<br />
frequenza<br />
• conversione di<br />
frequenza<br />
• Pratica<br />
• IF - LO<br />
• TOI-1<br />
• TOI-2<br />
• TOI-3<br />
• Graficamente<br />
• 3 ◦ ordine<br />
• IP3<br />
• Loss<br />
• Catena RX<br />
• Catena Rx<br />
• Catena RX<br />
Parte Seconda<br />
Graficamente<br />
Rappresentazione grafica<br />
[SHI] è il livello in ingresso al mixer che crea in usc<strong>it</strong>a dal mixer un<br />
segnale di distorsione del secondo ordine di 0 dBc<br />
[TOI] è il valore in ingresso al mixer per cui i segnali del 3 ordine<br />
hanno ampiezza 0dBc<br />
[Range Dinamico] Il range dinamico è quindi lim<strong>it</strong>ato anche dalle<br />
distorsioni di livello superiore.<br />
Parte Terza<br />
Sistemi di Telecomunicazione Adelmo De Santis – 46 / 81
Introduzione<br />
Modulatore<br />
Conversione in frequenza<br />
• Conversione in<br />
frequenza<br />
• Equazione<br />
• Conversione frequenza<br />
• Conversione di<br />
frequenza<br />
• Conversione di<br />
frequenza<br />
• conversione di<br />
frequenza<br />
• Pratica<br />
• IF - LO<br />
• TOI-1<br />
• TOI-2<br />
• TOI-3<br />
• Graficamente<br />
• 3 ◦ ordine<br />
• IP3<br />
• Loss<br />
• Catena RX<br />
• Catena Rx<br />
• Catena RX<br />
Parte Seconda<br />
Graficamente<br />
Rappresentazione grafica<br />
Parte Terza<br />
Sistemi di Telecomunicazione Adelmo De Santis – 46 / 81
Introduzione<br />
Modulatore<br />
Conversione in frequenza<br />
• Conversione in<br />
frequenza<br />
• Equazione<br />
• Conversione frequenza<br />
• Conversione di<br />
frequenza<br />
• Conversione di<br />
frequenza<br />
• conversione di<br />
frequenza<br />
• Pratica<br />
• IF - LO<br />
• TOI-1<br />
• TOI-2<br />
• TOI-3<br />
• Graficamente<br />
• 3 ◦ ordine<br />
• IP3<br />
• Loss<br />
• Catena RX<br />
• Catena Rx<br />
• Catena RX<br />
Parte Seconda<br />
3 ◦ ordine<br />
Sono importanti i prodotti del3 ◦ ordine in quanto le loro frequenze<br />
possono ricadere vicine a quelle della media.<br />
Esempio:<br />
FRX = 14MHz<br />
FIF = 9MHz FRF 1=14.005 kHz<br />
FLO = 5MHz FRF 2=14.003 kHz<br />
Calcoliamo i prodotti del3 ◦ ordine e sottraiamo la frequenza di<br />
FLO :<br />
2×F1 −F2 = 28010−14003 = 14007−5000 = 9007 kHz<br />
2×F2 −F1 = 28006−14005 = 14001−5000 = 9001 kHz<br />
Compaiono due segnali distanti 1kHz e 7kHz dal segnale che<br />
vogliamo ricevere.<br />
Selettiv<strong>it</strong>à del filtro di IF<br />
Parte Terza<br />
Sistemi di Telecomunicazione Adelmo De Santis – 47 / 81
Introduzione<br />
Modulatore<br />
Conversione in frequenza<br />
• Conversione in<br />
frequenza<br />
• Equazione<br />
• Conversione frequenza<br />
• Conversione di<br />
frequenza<br />
• Conversione di<br />
frequenza<br />
• conversione di<br />
frequenza<br />
• Pratica<br />
• IF - LO<br />
• TOI-1<br />
• TOI-2<br />
• TOI-3<br />
• Graficamente<br />
• 3 ◦ ordine<br />
• IP3<br />
• Loss<br />
• Catena RX<br />
• Catena Rx<br />
• Catena RX<br />
Parte Seconda<br />
IP3<br />
Il TOI o IP3 tipicamente è un dato forn<strong>it</strong>o per ogni mixer.<br />
Tuttavia è un parametro che può essere misurato:<br />
OIP3 = POUT + dBc<br />
2<br />
Nel caso in figura:<br />
20dBm=-10dBm+30dB<br />
Parte Terza<br />
Sistemi di Telecomunicazione Adelmo De Santis – 48 / 81
Introduzione<br />
Modulatore<br />
Conversione in frequenza<br />
• Conversione in<br />
frequenza<br />
• Equazione<br />
• Conversione frequenza<br />
• Conversione di<br />
frequenza<br />
• Conversione di<br />
frequenza<br />
• conversione di<br />
frequenza<br />
• Pratica<br />
• IF - LO<br />
• TOI-1<br />
• TOI-2<br />
• TOI-3<br />
• Graficamente<br />
• 3 ◦ ordine<br />
• IP3<br />
• Loss<br />
• Catena RX<br />
• Catena Rx<br />
• Catena RX<br />
Parte Seconda<br />
Loss<br />
I mixer possono essere realizzati con componenti attivi o passivi.<br />
Possono quindi esibire un guadagno o una perd<strong>it</strong>a di<br />
conversione.<br />
LC = LM +LP +LJ<br />
Intervengono termini di<br />
• Mismatch<br />
• Parametri parass<strong>it</strong>i<br />
• Perd<strong>it</strong>e di giunzione<br />
Tenere in considerazione il dato ed eventualmente prevedere una<br />
amplificazione POST-MIXER.<br />
Parte Terza<br />
Sistemi di Telecomunicazione Adelmo De Santis – 49 / 81
Introduzione<br />
Modulatore<br />
Conversione in frequenza<br />
• Conversione in<br />
frequenza<br />
• Equazione<br />
• Conversione frequenza<br />
• Conversione di<br />
frequenza<br />
• Conversione di<br />
frequenza<br />
• conversione di<br />
frequenza<br />
• Pratica<br />
• IF - LO<br />
• TOI-1<br />
• TOI-2<br />
• TOI-3<br />
• Graficamente<br />
• 3 ◦ ordine<br />
• IP3<br />
• Loss<br />
• Catena RX<br />
• Catena Rx<br />
• Catena RX<br />
Parte Seconda<br />
Catena RX<br />
Parte Terza<br />
Sistemi di Telecomunicazione Adelmo De Santis – 50 / 81
Introduzione<br />
Modulatore<br />
Conversione in frequenza<br />
• Conversione in<br />
frequenza<br />
• Equazione<br />
• Conversione frequenza<br />
• Conversione di<br />
frequenza<br />
• Conversione di<br />
frequenza<br />
• conversione di<br />
frequenza<br />
• Pratica<br />
• IF - LO<br />
• TOI-1<br />
• TOI-2<br />
• TOI-3<br />
• Graficamente<br />
• 3 ◦ ordine<br />
• IP3<br />
• Loss<br />
• Catena RX<br />
• Catena Rx<br />
• Catena RX<br />
Parte Seconda<br />
Catena Rx<br />
1 Consente di lim<strong>it</strong>are il numero di segnali che possono giungere<br />
al preamplificatore ed al mixer contemporaneamente. Nelle<br />
apparecchiature a banda stretta a volte è sintonizzabile.<br />
2 Basso rumore ed ottima resistenza alla intermodulazione.<br />
3 Abbatte i segnali delle frequenze immagine del mixer.<br />
4 Elimina i segnali con frequenza FIF<br />
5 Amplificazione per compensare le perd<strong>it</strong>e di conversione e<br />
quelle del filtro IF<br />
6 Componente cr<strong>it</strong>ico. Deve essere il più stretto possibile in base<br />
ai segnali che dobbiamo trattare. Può essere realizzato a<br />
quarzo.<br />
Parte Terza<br />
Sistemi di Telecomunicazione Adelmo De Santis – 51 / 81
Introduzione<br />
Modulatore<br />
Conversione in frequenza<br />
• Conversione in<br />
frequenza<br />
• Equazione<br />
• Conversione frequenza<br />
• Conversione di<br />
frequenza<br />
• Conversione di<br />
frequenza<br />
• conversione di<br />
frequenza<br />
• Pratica<br />
• IF - LO<br />
• TOI-1<br />
• TOI-2<br />
• TOI-3<br />
• Graficamente<br />
• 3 ◦ ordine<br />
• IP3<br />
• Loss<br />
• Catena RX<br />
• Catena Rx<br />
• Catena RX<br />
Parte Seconda<br />
Catena Rx<br />
1 Consente di lim<strong>it</strong>are il numero di segnali che possono giungere<br />
al preamplificatore ed al mixer contemporaneamente. Nelle<br />
apparecchiature a banda stretta a volte è sintonizzabile.<br />
2 Basso rumore ed ottima resistenza alla intermodulazione.<br />
3 Abbatte i segnali delle frequenze immagine del mixer.<br />
4 Elimina i segnali con frequenza FIF<br />
5 Amplificazione per compensare le perd<strong>it</strong>e di conversione e<br />
quelle del filtro IF<br />
6 Componente cr<strong>it</strong>ico. Deve essere il più stretto possibile in base<br />
ai segnali che dobbiamo trattare. Può essere realizzato a<br />
quarzo.<br />
Parte Terza<br />
Sistemi di Telecomunicazione Adelmo De Santis – 51 / 81
Introduzione<br />
Modulatore<br />
Conversione in frequenza<br />
• Conversione in<br />
frequenza<br />
• Equazione<br />
• Conversione frequenza<br />
• Conversione di<br />
frequenza<br />
• Conversione di<br />
frequenza<br />
• conversione di<br />
frequenza<br />
• Pratica<br />
• IF - LO<br />
• TOI-1<br />
• TOI-2<br />
• TOI-3<br />
• Graficamente<br />
• 3 ◦ ordine<br />
• IP3<br />
• Loss<br />
• Catena RX<br />
• Catena Rx<br />
• Catena RX<br />
Parte Seconda<br />
Catena Rx<br />
1 Consente di lim<strong>it</strong>are il numero di segnali che possono giungere<br />
al preamplificatore ed al mixer contemporaneamente. Nelle<br />
apparecchiature a banda stretta a volte è sintonizzabile.<br />
2 Basso rumore ed ottima resistenza alla intermodulazione.<br />
3 Abbatte i segnali delle frequenze immagine del mixer.<br />
4 Elimina i segnali con frequenza FIF<br />
5 Amplificazione per compensare le perd<strong>it</strong>e di conversione e<br />
quelle del filtro IF<br />
6 Componente cr<strong>it</strong>ico. Deve essere il più stretto possibile in base<br />
ai segnali che dobbiamo trattare. Può essere realizzato a<br />
quarzo.<br />
Parte Terza<br />
Sistemi di Telecomunicazione Adelmo De Santis – 51 / 81
Introduzione<br />
Modulatore<br />
Conversione in frequenza<br />
• Conversione in<br />
frequenza<br />
• Equazione<br />
• Conversione frequenza<br />
• Conversione di<br />
frequenza<br />
• Conversione di<br />
frequenza<br />
• conversione di<br />
frequenza<br />
• Pratica<br />
• IF - LO<br />
• TOI-1<br />
• TOI-2<br />
• TOI-3<br />
• Graficamente<br />
• 3 ◦ ordine<br />
• IP3<br />
• Loss<br />
• Catena RX<br />
• Catena Rx<br />
• Catena RX<br />
Parte Seconda<br />
Catena Rx<br />
1 Consente di lim<strong>it</strong>are il numero di segnali che possono giungere<br />
al preamplificatore ed al mixer contemporaneamente. Nelle<br />
apparecchiature a banda stretta a volte è sintonizzabile.<br />
2 Basso rumore ed ottima resistenza alla intermodulazione.<br />
3 Abbatte i segnali delle frequenze immagine del mixer.<br />
4 Elimina i segnali con frequenza FIF<br />
5 Amplificazione per compensare le perd<strong>it</strong>e di conversione e<br />
quelle del filtro IF<br />
6 Componente cr<strong>it</strong>ico. Deve essere il più stretto possibile in base<br />
ai segnali che dobbiamo trattare. Può essere realizzato a<br />
quarzo.<br />
Parte Terza<br />
Sistemi di Telecomunicazione Adelmo De Santis – 51 / 81
Introduzione<br />
Modulatore<br />
Conversione in frequenza<br />
• Conversione in<br />
frequenza<br />
• Equazione<br />
• Conversione frequenza<br />
• Conversione di<br />
frequenza<br />
• Conversione di<br />
frequenza<br />
• conversione di<br />
frequenza<br />
• Pratica<br />
• IF - LO<br />
• TOI-1<br />
• TOI-2<br />
• TOI-3<br />
• Graficamente<br />
• 3 ◦ ordine<br />
• IP3<br />
• Loss<br />
• Catena RX<br />
• Catena Rx<br />
• Catena RX<br />
Parte Seconda<br />
Catena Rx<br />
1 Consente di lim<strong>it</strong>are il numero di segnali che possono giungere<br />
al preamplificatore ed al mixer contemporaneamente. Nelle<br />
apparecchiature a banda stretta a volte è sintonizzabile.<br />
2 Basso rumore ed ottima resistenza alla intermodulazione.<br />
3 Abbatte i segnali delle frequenze immagine del mixer.<br />
4 Elimina i segnali con frequenza FIF<br />
5 Amplificazione per compensare le perd<strong>it</strong>e di conversione e<br />
quelle del filtro IF<br />
6 Componente cr<strong>it</strong>ico. Deve essere il più stretto possibile in base<br />
ai segnali che dobbiamo trattare. Può essere realizzato a<br />
quarzo.<br />
Parte Terza<br />
Sistemi di Telecomunicazione Adelmo De Santis – 51 / 81
Introduzione<br />
Modulatore<br />
Conversione in frequenza<br />
• Conversione in<br />
frequenza<br />
• Equazione<br />
• Conversione frequenza<br />
• Conversione di<br />
frequenza<br />
• Conversione di<br />
frequenza<br />
• conversione di<br />
frequenza<br />
• Pratica<br />
• IF - LO<br />
• TOI-1<br />
• TOI-2<br />
• TOI-3<br />
• Graficamente<br />
• 3 ◦ ordine<br />
• IP3<br />
• Loss<br />
• Catena RX<br />
• Catena Rx<br />
• Catena RX<br />
Parte Seconda<br />
Catena Rx<br />
1 Consente di lim<strong>it</strong>are il numero di segnali che possono giungere<br />
al preamplificatore ed al mixer contemporaneamente. Nelle<br />
apparecchiature a banda stretta a volte è sintonizzabile.<br />
2 Basso rumore ed ottima resistenza alla intermodulazione.<br />
3 Abbatte i segnali delle frequenze immagine del mixer.<br />
4 Elimina i segnali con frequenza FIF<br />
5 Amplificazione per compensare le perd<strong>it</strong>e di conversione e<br />
quelle del filtro IF<br />
6 Componente cr<strong>it</strong>ico. Deve essere il più stretto possibile in base<br />
ai segnali che dobbiamo trattare. Può essere realizzato a<br />
quarzo.<br />
Parte Terza<br />
Sistemi di Telecomunicazione Adelmo De Santis – 51 / 81
Introduzione<br />
Modulatore<br />
Conversione in frequenza<br />
• Conversione in<br />
frequenza<br />
• Equazione<br />
• Conversione frequenza<br />
• Conversione di<br />
frequenza<br />
• Conversione di<br />
frequenza<br />
• conversione di<br />
frequenza<br />
• Pratica<br />
• IF - LO<br />
• TOI-1<br />
• TOI-2<br />
• TOI-3<br />
• Graficamente<br />
• 3 ◦ ordine<br />
• IP3<br />
• Loss<br />
• Catena RX<br />
• Catena Rx<br />
• Catena RX<br />
Parte Seconda<br />
Catena Rx<br />
1 Consente di lim<strong>it</strong>are il numero di segnali che possono giungere<br />
al preamplificatore ed al mixer contemporaneamente. Nelle<br />
apparecchiature a banda stretta a volte è sintonizzabile.<br />
2 Basso rumore ed ottima resistenza alla intermodulazione.<br />
3 Abbatte i segnali delle frequenze immagine del mixer.<br />
4 Elimina i segnali con frequenza FIF<br />
5 Amplificazione per compensare le perd<strong>it</strong>e di conversione e<br />
quelle del filtro IF<br />
6 Componente cr<strong>it</strong>ico. Deve essere il più stretto possibile in base<br />
ai segnali che dobbiamo trattare. Può essere realizzato a<br />
quarzo.<br />
Parte Terza<br />
Sistemi di Telecomunicazione Adelmo De Santis – 51 / 81
Introduzione<br />
Modulatore<br />
Conversione in frequenza<br />
• Conversione in<br />
frequenza<br />
• Equazione<br />
• Conversione frequenza<br />
• Conversione di<br />
frequenza<br />
• Conversione di<br />
frequenza<br />
• conversione di<br />
frequenza<br />
• Pratica<br />
• IF - LO<br />
• TOI-1<br />
• TOI-2<br />
• TOI-3<br />
• Graficamente<br />
• 3 ◦ ordine<br />
• IP3<br />
• Loss<br />
• Catena RX<br />
• Catena Rx<br />
• Catena RX<br />
Parte Seconda<br />
Catena RX<br />
7 consente di elevare il livello di LO al valore richiesto dal mixer<br />
(+7dBm);<br />
8 abbatte eventuali segnali spurii o armoniche dell’oscillatore<br />
9 oscillatore sintonizzabile a basso rumore di fase.<br />
Parte Terza<br />
Sistemi di Telecomunicazione Adelmo De Santis – 52 / 81
Introduzione<br />
Modulatore<br />
Conversione in frequenza<br />
• Conversione in<br />
frequenza<br />
• Equazione<br />
• Conversione frequenza<br />
• Conversione di<br />
frequenza<br />
• Conversione di<br />
frequenza<br />
• conversione di<br />
frequenza<br />
• Pratica<br />
• IF - LO<br />
• TOI-1<br />
• TOI-2<br />
• TOI-3<br />
• Graficamente<br />
• 3 ◦ ordine<br />
• IP3<br />
• Loss<br />
• Catena RX<br />
• Catena Rx<br />
• Catena RX<br />
Parte Seconda<br />
Catena RX<br />
7 consente di elevare il livello di LO al valore richiesto dal mixer<br />
(+7dBm);<br />
8 abbatte eventuali segnali spurii o armoniche dell’oscillatore<br />
9 oscillatore sintonizzabile a basso rumore di fase.<br />
Parte Terza<br />
Sistemi di Telecomunicazione Adelmo De Santis – 52 / 81
Introduzione<br />
Modulatore<br />
Conversione in frequenza<br />
• Conversione in<br />
frequenza<br />
• Equazione<br />
• Conversione frequenza<br />
• Conversione di<br />
frequenza<br />
• Conversione di<br />
frequenza<br />
• conversione di<br />
frequenza<br />
• Pratica<br />
• IF - LO<br />
• TOI-1<br />
• TOI-2<br />
• TOI-3<br />
• Graficamente<br />
• 3 ◦ ordine<br />
• IP3<br />
• Loss<br />
• Catena RX<br />
• Catena Rx<br />
• Catena RX<br />
Parte Seconda<br />
Catena RX<br />
7 consente di elevare il livello di LO al valore richiesto dal mixer<br />
(+7dBm);<br />
8 abbatte eventuali segnali spurii o armoniche dell’oscillatore<br />
9 oscillatore sintonizzabile a basso rumore di fase.<br />
Parte Terza<br />
Sistemi di Telecomunicazione Adelmo De Santis – 52 / 81
Introduzione<br />
Modulatore<br />
Conversione in frequenza<br />
• Conversione in<br />
frequenza<br />
• Equazione<br />
• Conversione frequenza<br />
• Conversione di<br />
frequenza<br />
• Conversione di<br />
frequenza<br />
• conversione di<br />
frequenza<br />
• Pratica<br />
• IF - LO<br />
• TOI-1<br />
• TOI-2<br />
• TOI-3<br />
• Graficamente<br />
• 3 ◦ ordine<br />
• IP3<br />
• Loss<br />
• Catena RX<br />
• Catena Rx<br />
• Catena RX<br />
Parte Seconda<br />
Catena RX<br />
7 consente di elevare il livello di LO al valore richiesto dal mixer<br />
(+7dBm);<br />
8 abbatte eventuali segnali spurii o armoniche dell’oscillatore<br />
9 oscillatore sintonizzabile a basso rumore di fase.<br />
Parte Terza<br />
Sistemi di Telecomunicazione Adelmo De Santis – 52 / 81
Introduzione<br />
Modulatore<br />
Conversione in frequenza<br />
Parte Seconda<br />
• Introduzione<br />
• Storicamente<br />
• Single Ended Diode<br />
• Single Balanced<br />
• Single Balanced<br />
• Double Balanced<br />
• Double Balanced<br />
• Double Balanced<br />
• Doubly Double<br />
Balanced<br />
• Sub-Armonici<br />
Parte Terza<br />
Parte Seconda<br />
Sistemi di Telecomunicazione Adelmo De Santis – 53 / 81
Introduzione<br />
Modulatore<br />
Conversione in frequenza<br />
Parte Seconda<br />
• Introduzione<br />
• Storicamente<br />
• Single Ended Diode<br />
• Single Balanced<br />
• Single Balanced<br />
• Double Balanced<br />
• Double Balanced<br />
• Double Balanced<br />
• Doubly Double<br />
Balanced<br />
• Sub-Armonici<br />
Parte Terza<br />
Introduzione<br />
Per ogni tipologia di mixer:<br />
• Descrizione circu<strong>it</strong>ale ed analisi<br />
• Schema del circu<strong>it</strong>o<br />
• Utilizzo in pratica<br />
• Componentistica commerciale esistente<br />
Sistemi di Telecomunicazione Adelmo De Santis – 54 / 81
Introduzione<br />
Modulatore<br />
Conversione in frequenza<br />
Parte Seconda<br />
• Introduzione<br />
• Storicamente<br />
• Single Ended Diode<br />
• Single Balanced<br />
• Single Balanced<br />
• Double Balanced<br />
• Double Balanced<br />
• Double Balanced<br />
• Doubly Double<br />
Balanced<br />
• Sub-Armonici<br />
Parte Terza<br />
Storicamente<br />
A parte il mixer a singolo diodo, molto in voga nella seconda<br />
guerra mondiale, i mixer erano tipicamente realizzati a valvole.<br />
Sistemi di Telecomunicazione Adelmo De Santis – 55 / 81
Introduzione<br />
Modulatore<br />
Conversione in frequenza<br />
Parte Seconda<br />
• Introduzione<br />
• Storicamente<br />
• Single Ended Diode<br />
• Single Balanced<br />
• Single Balanced<br />
• Double Balanced<br />
• Double Balanced<br />
• Double Balanced<br />
• Doubly Double<br />
Balanced<br />
• Sub-Armonici<br />
Parte Terza<br />
Single Ended Diode<br />
Possiamo realizzare un mixer anche con un singolo diodo.<br />
Configurazione circu<strong>it</strong>ale molto semplice, usabile in microonde;<br />
Richiede ottimo filtraggio.<br />
L’impedenza del diodo varia in funzione del livello di LO e della<br />
frequenza.<br />
Bassisimo isolamento LO→RF.<br />
Sistemi di Telecomunicazione Adelmo De Santis – 56 / 81
Introduzione<br />
Modulatore<br />
Conversione in frequenza<br />
Parte Seconda<br />
• Introduzione<br />
• Storicamente<br />
• Single Ended Diode<br />
• Single Balanced<br />
• Single Balanced<br />
• Double Balanced<br />
• Double Balanced<br />
• Double Balanced<br />
• Doubly Double<br />
Balanced<br />
• Sub-Armonici<br />
Parte Terza<br />
Single Balanced<br />
Utilizza due diodi, si ha soppressione di FRF o di FLO .<br />
Il livello di reiezione dipende da<br />
• Cura costruttiva dei trasformatori;<br />
• Livello dei segnali;<br />
• Matching ottenuto nelle impedenze;<br />
Chiede alti livelli di LO ma può essere realizzata in modo molto<br />
compatto.<br />
Usatissima a microonde.<br />
Sistemi di Telecomunicazione Adelmo De Santis – 57 / 81
Introduzione<br />
Modulatore<br />
Conversione in frequenza<br />
Parte Seconda<br />
• Introduzione<br />
• Storicamente<br />
• Single Ended Diode<br />
• Single Balanced<br />
• Single Balanced<br />
• Double Balanced<br />
• Double Balanced<br />
• Double Balanced<br />
• Doubly Double<br />
Balanced<br />
• Sub-Armonici<br />
Parte Terza<br />
Single Balanced<br />
SeVLO > 0 allora i diodi sono in conduzione.<br />
PertantoVIF = m(t)VRF(t)<br />
Il segnale di LO si somma in opposizione di fase e quindi si<br />
annulla.<br />
Sistemi di Telecomunicazione Adelmo De Santis – 58 / 81
Introduzione<br />
Modulatore<br />
Conversione in frequenza<br />
Parte Seconda<br />
• Introduzione<br />
• Storicamente<br />
• Single Ended Diode<br />
• Single Balanced<br />
• Single Balanced<br />
• Double Balanced<br />
• Double Balanced<br />
• Double Balanced<br />
• Doubly Double<br />
Balanced<br />
• Sub-Armonici<br />
Parte Terza<br />
Double Balanced<br />
Circu<strong>it</strong>o doppiamente bilanciato con reiezione di FRF FLO<br />
Le porte sono isolate tra di loro.<br />
Le porte FRF e FLO possono essere scambiate tra loro.<br />
I diodi devono essere matched.<br />
Sistemi di Telecomunicazione Adelmo De Santis – 59 / 81
Introduzione<br />
Modulatore<br />
Conversione in frequenza<br />
Parte Seconda<br />
• Introduzione<br />
• Storicamente<br />
• Single Ended Diode<br />
• Single Balanced<br />
• Single Balanced<br />
• Double Balanced<br />
• Double Balanced<br />
• Double Balanced<br />
• Doubly Double<br />
Balanced<br />
• Sub-Armonici<br />
Parte Terza<br />
Double Balanced<br />
Sistemi di Telecomunicazione Adelmo De Santis – 60 / 81
Introduzione<br />
Modulatore<br />
Conversione in frequenza<br />
Parte Seconda<br />
• Introduzione<br />
• Storicamente<br />
• Single Ended Diode<br />
• Single Balanced<br />
• Single Balanced<br />
• Double Balanced<br />
• Double Balanced<br />
• Double Balanced<br />
• Doubly Double<br />
Balanced<br />
• Sub-Armonici<br />
Parte Terza<br />
Double Balanced<br />
Vantaggi:<br />
• Elevata linear<strong>it</strong>á<br />
• Ottima soppressione<br />
dei prodotti spuri<br />
• Alto isolamento tra<br />
le porte<br />
Svantaggi<br />
• Elevato livello di pilotaggio<br />
• Richiede due trasformatori<br />
Per ottenere buone prestazioni la porta IF deve essere adattata a<br />
larga banda<br />
Al di fuori delle specifiche in frequenza i problemi riguardano<br />
l’isolamento tra le porte.<br />
Sistemi di Telecomunicazione Adelmo De Santis – 61 / 81
Introduzione<br />
Modulatore<br />
Conversione in frequenza<br />
Parte Seconda<br />
• Introduzione<br />
• Storicamente<br />
• Single Ended Diode<br />
• Single Balanced<br />
• Single Balanced<br />
• Double Balanced<br />
• Double Balanced<br />
• Double Balanced<br />
• Doubly Double<br />
Balanced<br />
• Sub-Armonici<br />
Parte Terza<br />
Doubly Double Balanced<br />
Interconnessione in parallelo di due mixer bilanciati<br />
Risposta maggiormente lineare;<br />
Capac<strong>it</strong>à di gestire segnali più intensi;<br />
Minori perd<strong>it</strong>e<br />
Segnale di LO deve essere notevolmente alto: +10dBm Sistema<br />
usato poco per la compless<strong>it</strong>à dei trasformatori<br />
Sistemi di Telecomunicazione Adelmo De Santis – 62 / 81
Introduzione<br />
Modulatore<br />
Conversione in frequenza<br />
Parte Seconda<br />
• Introduzione<br />
• Storicamente<br />
• Single Ended Diode<br />
• Single Balanced<br />
• Single Balanced<br />
• Double Balanced<br />
• Double Balanced<br />
• Double Balanced<br />
• Doubly Double<br />
Balanced<br />
• Sub-Armonici<br />
Parte Terza<br />
Sub-Armonici<br />
• FLO pari a FLO<br />
n<br />
• Massimizzare l’efficenza di conversione<br />
di FLO<br />
• Usati per frequenze alte.<br />
• FRF e FLO sono di sol<strong>it</strong>o prossimi<br />
in frequenza.<br />
• La linea a λLO<br />
2<br />
aperto per FLO<br />
2<br />
è un circu<strong>it</strong>o<br />
• Per FRF è un corto circu<strong>it</strong>o<br />
• Ottimo isolamento tra le porte<br />
Sistemi di Telecomunicazione Adelmo De Santis – 63 / 81
Introduzione<br />
Modulatore<br />
Conversione in frequenza<br />
Parte Seconda<br />
Parte Terza<br />
• FET<br />
• Dual-Gate<br />
• Dual-Gate<br />
• Fet-passivi<br />
• Fet-Passivi<br />
• Fet-Passivi<br />
• Fet-Passivi<br />
• Fet-Passivi<br />
• FST3125<br />
• FST3125<br />
• BJT<br />
• BJT<br />
• Gilbert<br />
• SA612A<br />
• SA612A<br />
• SDR<br />
• Changelog<br />
Parte Terza<br />
Sistemi di Telecomunicazione Adelmo De Santis – 64 / 81
Introduzione<br />
Modulatore<br />
Conversione in frequenza<br />
Parte Seconda<br />
Parte Terza<br />
• FET<br />
• Dual-Gate<br />
• Dual-Gate<br />
• Fet-passivi<br />
• Fet-Passivi<br />
• Fet-Passivi<br />
• Fet-Passivi<br />
• Fet-Passivi<br />
• FST3125<br />
• FST3125<br />
• BJT<br />
• BJT<br />
• Gilbert<br />
• SA612A<br />
• SA612A<br />
• SDR<br />
• Changelog<br />
FET<br />
• Funzionamento attivo<br />
o passivo<br />
• Il segnale di LO varia<br />
la transconduttanza<br />
del dispos<strong>it</strong>ivo<br />
• Bassa cifra di rumore<br />
• Filtraggio necessario<br />
per aumentare<br />
l’isolamento tra le<br />
porte<br />
• La VDS non deve<br />
variare con LO<br />
I JFET sono molto usati per via della loro caratteristica<br />
corrente-tensione quadratica.<br />
Sistemi di Telecomunicazione Adelmo De Santis – 65 / 81
Introduzione<br />
Modulatore<br />
Conversione in frequenza<br />
Parte Seconda<br />
Parte Terza<br />
• FET<br />
• Dual-Gate<br />
• Dual-Gate<br />
• Fet-passivi<br />
• Fet-Passivi<br />
• Fet-Passivi<br />
• Fet-Passivi<br />
• Fet-Passivi<br />
• FST3125<br />
• FST3125<br />
• BJT<br />
• BJT<br />
• Gilbert<br />
• SA612A<br />
• SA612A<br />
• SDR<br />
• Changelog<br />
Dual-Gate<br />
Consentono di ottenere migliori prestazioni di isolamento tra le<br />
porte.<br />
Sistemi di Telecomunicazione Adelmo De Santis – 66 / 81
Introduzione<br />
Modulatore<br />
Conversione in frequenza<br />
Parte Seconda<br />
Parte Terza<br />
• FET<br />
• Dual-Gate<br />
• Dual-Gate<br />
• Fet-passivi<br />
• Fet-Passivi<br />
• Fet-Passivi<br />
• Fet-Passivi<br />
• Fet-Passivi<br />
• FST3125<br />
• FST3125<br />
• BJT<br />
• BJT<br />
• Gilbert<br />
• SA612A<br />
• SA612A<br />
• SDR<br />
• Changelog<br />
Dual-Gate<br />
Esempio di utilizzo all’interno di una apparecchiatura<br />
radioamatoriale. YAESU FT-736R, primi anni 90. Stadio di<br />
ricezione UHF (430-450 MHz).<br />
Sistemi di Telecomunicazione Adelmo De Santis – 67 / 81
Introduzione<br />
Modulatore<br />
Conversione in frequenza<br />
Parte Seconda<br />
Parte Terza<br />
• FET<br />
• Dual-Gate<br />
• Dual-Gate<br />
• Fet-passivi<br />
• Fet-Passivi<br />
• Fet-Passivi<br />
• Fet-Passivi<br />
• Fet-Passivi<br />
• FST3125<br />
• FST3125<br />
• BJT<br />
• BJT<br />
• Gilbert<br />
• SA612A<br />
• SA612A<br />
• SDR<br />
• Changelog<br />
Fet-passivi<br />
• Prevedono l’uso del FET come semplice sw<strong>it</strong>ch.<br />
• La polarizzazione del dispos<strong>it</strong>ivo deve essere bene esegu<strong>it</strong>a.<br />
• Il segnale di LO deve essere in grado di spegnere i FET<br />
• Sistema molto usato: basso rumore, bassa perd<strong>it</strong>a<br />
Sistemi di Telecomunicazione Adelmo De Santis – 68 / 81
Introduzione<br />
Modulatore<br />
Conversione in frequenza<br />
Parte Seconda<br />
Parte Terza<br />
• FET<br />
• Dual-Gate<br />
• Dual-Gate<br />
• Fet-passivi<br />
• Fet-Passivi<br />
• Fet-Passivi<br />
• Fet-Passivi<br />
• Fet-Passivi<br />
• FST3125<br />
• FST3125<br />
• BJT<br />
• BJT<br />
• Gilbert<br />
• SA612A<br />
• SA612A<br />
• SDR<br />
• Changelog<br />
Fet-Passivi<br />
Prodotto commerciale di basso costo, costru<strong>it</strong>o negli anni 90.<br />
Ricetrasmett<strong>it</strong>ore Kenwood TS-140. Utilizza un sistema a 3<br />
conversioni.<br />
Sistemi di Telecomunicazione Adelmo De Santis – 69 / 81
Introduzione<br />
Modulatore<br />
Conversione in frequenza<br />
Parte Seconda<br />
Parte Terza<br />
• FET<br />
• Dual-Gate<br />
• Dual-Gate<br />
• Fet-passivi<br />
• Fet-Passivi<br />
• Fet-Passivi<br />
• Fet-Passivi<br />
• Fet-Passivi<br />
• FST3125<br />
• FST3125<br />
• BJT<br />
• BJT<br />
• Gilbert<br />
• SA612A<br />
• SA612A<br />
• SDR<br />
• Changelog<br />
Fet-Passivi<br />
Si possono realizzare con questa tecnica anche mixer ad anello.<br />
Si tratta di sost<strong>it</strong>uire i diodi con dei FET che operino da sw<strong>it</strong>ch.<br />
Vi sono prodotti commerciali che integrano tutto in un singolo Chip<br />
Attenzione. Il segnale deve essere forn<strong>it</strong>o sfasato ai diversi rami<br />
dello sw<strong>it</strong>ch.<br />
Sistemi di Telecomunicazione Adelmo De Santis – 70 / 81
Introduzione<br />
Modulatore<br />
Conversione in frequenza<br />
Parte Seconda<br />
Parte Terza<br />
• FET<br />
• Dual-Gate<br />
• Dual-Gate<br />
• Fet-passivi<br />
• Fet-Passivi<br />
• Fet-Passivi<br />
• Fet-Passivi<br />
• Fet-Passivi<br />
• FST3125<br />
• FST3125<br />
• BJT<br />
• BJT<br />
• Gilbert<br />
• SA612A<br />
• SA612A<br />
• SDR<br />
• Changelog<br />
Fet-Passivi<br />
Prodotto commerciale recente. Anno 2004. Si tratta di un<br />
apparecchiatura in grado di coprire un vasto range di frequenze.<br />
Nel primo mixer ha una struttura ad anello realizzata con FET.<br />
Sistemi di Telecomunicazione Adelmo De Santis – 71 / 81
Introduzione<br />
Modulatore<br />
Conversione in frequenza<br />
Parte Seconda<br />
Parte Terza<br />
• FET<br />
• Dual-Gate<br />
• Dual-Gate<br />
• Fet-passivi<br />
• Fet-Passivi<br />
• Fet-Passivi<br />
• Fet-Passivi<br />
• Fet-Passivi<br />
• FST3125<br />
• FST3125<br />
• BJT<br />
• BJT<br />
• Gilbert<br />
• SA612A<br />
• SA612A<br />
• SDR<br />
• Changelog<br />
Fet-Passivi<br />
Un componente reale che permette di utilizzare questa tecnologia<br />
è SD5000 delle Linear Systems.<br />
Sistemi di Telecomunicazione Adelmo De Santis – 72 / 81
Introduzione<br />
Modulatore<br />
Conversione in frequenza<br />
Parte Seconda<br />
Parte Terza<br />
• FET<br />
• Dual-Gate<br />
• Dual-Gate<br />
• Fet-passivi<br />
• Fet-Passivi<br />
• Fet-Passivi<br />
• Fet-Passivi<br />
• Fet-Passivi<br />
• FST3125<br />
• FST3125<br />
• BJT<br />
• BJT<br />
• Gilbert<br />
• SA612A<br />
• SA612A<br />
• SDR<br />
• Changelog<br />
FST3125<br />
• Concettualmente simile al SD5000<br />
• Caratteristiche notevolmente migliori<br />
• RON = 4Ω<br />
• Può arrivare a valori di IP3 molto elevati (+30dBm)<br />
• Perd<strong>it</strong>a di conversione di 5-8 dB<br />
• Molto apprezzato in campo radioamatoriale<br />
• I trasformatori sono un componente cr<strong>it</strong>ico<br />
Sistemi di Telecomunicazione Adelmo De Santis – 73 / 81
Introduzione<br />
Modulatore<br />
Conversione in frequenza<br />
Parte Seconda<br />
Parte Terza<br />
• FET<br />
• Dual-Gate<br />
• Dual-Gate<br />
• Fet-passivi<br />
• Fet-Passivi<br />
• Fet-Passivi<br />
• Fet-Passivi<br />
• Fet-Passivi<br />
• FST3125<br />
• FST3125<br />
• BJT<br />
• BJT<br />
• Gilbert<br />
• SA612A<br />
• SA612A<br />
• SDR<br />
• Changelog<br />
FST3125<br />
Associato ad uno squadratore LVDS, può essere utilizzato fino ad<br />
alte frequenze.<br />
Il pilotaggio di LO può essere di -20dBm<br />
Sistemi di Telecomunicazione Adelmo De Santis – 74 / 81
Introduzione<br />
Modulatore<br />
Conversione in frequenza<br />
Parte Seconda<br />
Parte Terza<br />
• FET<br />
• Dual-Gate<br />
• Dual-Gate<br />
• Fet-passivi<br />
• Fet-Passivi<br />
• Fet-Passivi<br />
• Fet-Passivi<br />
• Fet-Passivi<br />
• FST3125<br />
• FST3125<br />
• BJT<br />
• BJT<br />
• Gilbert<br />
• SA612A<br />
• SA612A<br />
• SDR<br />
• Changelog<br />
BJT<br />
• Molto diffusi in applicazioni a basso costo<br />
• Mostrano di sol<strong>it</strong>o linear<strong>it</strong>à non eccelsa<br />
• Sono più rumorosi dei FET.<br />
Sistemi di Telecomunicazione Adelmo De Santis – 75 / 81
Introduzione<br />
Modulatore<br />
Conversione in frequenza<br />
Parte Seconda<br />
Parte Terza<br />
• FET<br />
• Dual-Gate<br />
• Dual-Gate<br />
• Fet-passivi<br />
• Fet-Passivi<br />
• Fet-Passivi<br />
• Fet-Passivi<br />
• Fet-Passivi<br />
• FST3125<br />
• FST3125<br />
• BJT<br />
• BJT<br />
• Gilbert<br />
• SA612A<br />
• SA612A<br />
• SDR<br />
• Changelog<br />
BJT<br />
Utilizzo tipico<br />
Sistemi di Telecomunicazione Adelmo De Santis – 76 / 81
Introduzione<br />
Modulatore<br />
Conversione in frequenza<br />
Parte Seconda<br />
Parte Terza<br />
• FET<br />
• Dual-Gate<br />
• Dual-Gate<br />
• Fet-passivi<br />
• Fet-Passivi<br />
• Fet-Passivi<br />
• Fet-Passivi<br />
• Fet-Passivi<br />
• FST3125<br />
• FST3125<br />
• BJT<br />
• BJT<br />
• Gilbert<br />
• SA612A<br />
• SA612A<br />
• SDR<br />
• Changelog<br />
Gilbert<br />
Lo schema del moltiplicatore analogico venne modificato da<br />
Gilbert, che introdusse uno stadio di predistorsione del segnale<br />
per aumentare la linear<strong>it</strong>à del sistema.<br />
Sistemi di Telecomunicazione Adelmo De Santis – 77 / 81
Introduzione<br />
Modulatore<br />
Conversione in frequenza<br />
Parte Seconda<br />
Parte Terza<br />
• FET<br />
• Dual-Gate<br />
• Dual-Gate<br />
• Fet-passivi<br />
• Fet-Passivi<br />
• Fet-Passivi<br />
• Fet-Passivi<br />
• Fet-Passivi<br />
• FST3125<br />
• FST3125<br />
• BJT<br />
• BJT<br />
• Gilbert<br />
• SA612A<br />
• SA612A<br />
• SDR<br />
• Changelog<br />
SA612A<br />
• <strong>Mixer</strong> bilanciato<br />
realizzato in modo<br />
monol<strong>it</strong>ico<br />
• Funzionamento fino<br />
ad alta frequenza<br />
(200MHz)<br />
• Guadagno di conversione<br />
di 14dB a<br />
45MHz<br />
• Cifra di rumore di<br />
5dB a 45MHz<br />
• IP3=-13dBm con<br />
RF=-45dBm<br />
Sistemi di Telecomunicazione Adelmo De Santis – 78 / 81
Introduzione<br />
Modulatore<br />
Conversione in frequenza<br />
Parte Seconda<br />
Parte Terza<br />
• FET<br />
• Dual-Gate<br />
• Dual-Gate<br />
• Fet-passivi<br />
• Fet-Passivi<br />
• Fet-Passivi<br />
• Fet-Passivi<br />
• Fet-Passivi<br />
• FST3125<br />
• FST3125<br />
• BJT<br />
• BJT<br />
• Gilbert<br />
• SA612A<br />
• SA612A<br />
• SDR<br />
• Changelog<br />
SA612A<br />
Realizzato internamente con una cella di Gilbert<br />
Sistemi di Telecomunicazione Adelmo De Santis – 79 / 81
Introduzione<br />
Modulatore<br />
Conversione in frequenza<br />
Parte Seconda<br />
Parte Terza<br />
• FET<br />
• Dual-Gate<br />
• Dual-Gate<br />
• Fet-passivi<br />
• Fet-Passivi<br />
• Fet-Passivi<br />
• Fet-Passivi<br />
• Fet-Passivi<br />
• FST3125<br />
• FST3125<br />
• BJT<br />
• BJT<br />
• Gilbert<br />
• SA612A<br />
• SA612A<br />
• SDR<br />
• Changelog<br />
SDR<br />
Software Defined Radio→funzioni di demodulazione sono<br />
affidate al software.<br />
Tecnologia molto diffusa in amb<strong>it</strong>o professionale.<br />
Sistemi di Telecomunicazione Adelmo De Santis – 80 / 81
Introduzione<br />
Modulatore<br />
Conversione in frequenza<br />
Parte Seconda<br />
Parte Terza<br />
• FET<br />
• Dual-Gate<br />
• Dual-Gate<br />
• Fet-passivi<br />
• Fet-Passivi<br />
• Fet-Passivi<br />
• Fet-Passivi<br />
• Fet-Passivi<br />
• FST3125<br />
• FST3125<br />
• BJT<br />
• BJT<br />
• Gilbert<br />
• SA612A<br />
• SA612A<br />
• SDR<br />
• Changelog<br />
Changelog<br />
Versione 1.0 - Novembre 2006<br />
Versione 1.1 - Settembre 2007<br />
Revisione generale e correzione errori;<br />
Versione 1.2 - Gennaio 2008<br />
Aggiunta conversione in frequenza e correzione.<br />
Versione 2.0 - Agosto 2010<br />
Rivis<strong>it</strong>azione dei contenuti.<br />
Sistemi di Telecomunicazione Adelmo De Santis – 81 / 81
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