Software-defined RF reflection coefficient measurement block based on under-sampling down-conversion

Abstract

Em geral, existem dois princípios a partir dos quais é possível determinar o coeficiente de reflexão: um é baseado na interferometria, como no refletômetro de seis portas. O outro método é baseado na separação das ondas refletidas e incidentes. Este método se baseia em acopladores direcionais ou dispositivos semelhantes e é usado na maioria dos analisadores vetoriais de rede. Com base nesse princípio, foi desenvolvid o um refletômetro simplificado para medir a impedância de carga de um amplificador de potência. Esse refletômetro mede o coeficiente de reflexão em radiofrequências. Uma estratégia interessante para reduzir as não idealidades e tamanho do sistema é realiza r diferentes etapas de processamento em software . O desafio, nesse caso, são os requisitos de processamento para análise em tempo real dos sinais de radiofrequência . Para balancear tais requisitos, os efeitos de amostragem no conversor analógic o digital po dem ser utilizados. Restrições físicas e matemáticas para refletômetros definidos por software com base na conversão de subamostragem e sua teoria de projeto são definidas. Em seguida, realiz aram se simulações em computador e medições automatizadas para co mprovar o conceito e a teoria do projeto, comparando os resultados com referências conhecidas. Os erros de medição do coeficiente de reflexão em uma configuração discreta a 400 MHz foram inferiores a 2% usando subamostragem de conversão descendente. Esse s resultado s são promissor es quando comparado s com sistemas semelhantes. Em condições de forte desadapta ção , o esquema de subamostragem falhou, mas esses casos apresentam um desvio padrão alto e, portanto, são facilmente reconhecíveis. Tais falhas da subam ostragem são causadas pelos harmônicos gerados na saída do amplificador de potência desprotegido. Várias soluções promissoras para a falha de subamostragem são apresentadas. No entanto, como o sistema é planejado para fazer parte de um sistema automático d e adaptação de impedância, condições extremas de desadapta ção não devem ocorrer normalmente. Nosso estudo mostra que um refletômetro definido por software para radiofrequência (300 MHz a 3 GHz), baseado em componentes de hardware padrão e implementado em t ecnologia de circuito integrado, para fins de adaptação dinâmica de impedância, é viável.