Caracterización y simulación de un receptor inalámbrico a 915 MHz

Autor:

Tutores:

Héctor Cabrera Santana

Dr. Francisco Javier del Pino Suárez

Dr. Sunil Lalchand Khemchandani

Caracterización y simulación de un receptor inalámbrico a 915 MHz

Índice

• Bloque I: Introducción Receptor heterodino Instrumentación

• Bloque II: Análisis de componentes ZX60-0916LN+ (LNA) VBFZ-925+ (BPF) ZEM-4300+ (MIXER) ZOS-1025+ (OSC) ZFL-1000LN+ (LNA) SBP-70+ (BPF)

• Bloque III: Análisis del receptor• Bloque IV: Conclusiones

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Índice

• Bloque I: Introducción Receptor heterodino Instrumentación

• Bloque II: Análisis de componentes ZX60-0916LN+ (LNA) VBFZ-925+ (BPF) ZEM-4300+ (MIXER) ZOS-1025+ (OSC) ZFL-1000LN+ (LNA) SBP-70+ (BPF)

• Bloque III: Análisis del receptor• Bloque IV: Conclusiones

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Índice

• Bloque I: Introducción Receptor heterodino Instrumentación

• Bloque II: Análisis de componentes ZX60-0916LN+ (LNA) VBFZ-925+ (BPF) ZEM-4300+ (MIXER) ZOS-1025+ (OSC) ZFL-1000LN+ (LNA) SBP-70+ (BPF)

• Bloque III: Análisis del receptor• Bloque IV: Conclusiones

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Introducción

• Receptor Heterodino

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Introducción

• Nuestro receptor

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Introducción

• Nuestro receptor

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Índice

• Bloque I: Introducción Receptores Instrumentación

• Bloque II: Análisis de componentes ZX60-0916LN+ (LNA) VBFZ-925+ (BPF) ZEM-4300+ (MIXER) ZOS-1025+ (OSC) ZFL-1000LN+ (LNA) SBP-70+ (BPF)

• Bloque III: Análisis del receptor• Bloque IV: Conclusiones

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Introducción

• Analizador de RF

– Agilent N9912A FieldFox

Rango de trabajo posible:• De 100 KHz a 4 GHzMedida de:• Parámetros S• SWR• Pérdidas de inserción

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Introducción

• PSA

– Agilent E4440 PSA Series Spectrum Analyzer

Rango de trabajo posible:• De 3 Hz a 26,5 GHzMedida de:• p1dB• Ganancia• Figura de ruido• Pérdidas de inserción• Pérdidas por conversión• Ruido de fase

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Introducción

• Generador de señales

– Agilent E4438 ESG Vector Signal GeneratorRango de frecuencias:• De 250 KHz a 6 GHz

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Introducción

• Fuente de ruido: Agilent 346C

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Índice

• Bloque I: Introducción Receptores Instrumentación

• Bloque II: Análisis de componentes ZX60-0916LN+ (LNA) VBFZ-925+ (BPF) ZEM-4300+ (MIXER) ZOS-1025+ (OSC) ZFL-1000LN+ (LNA) SBP-70+ (BPF)

• Bloque III: Análisis del receptor• Bloque IV: Conclusiones

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Índice

• Bloque I: Introducción Receptores Instrumentación

• Bloque II: Análisis de componentes ZX60-0916LN+ (LNA) VBFZ-925+ (BPF) ZEM-4300+ (MIXER) ZOS-1025+ (OSC) ZFL-1000LN+ (LNA) SBP-70+ (BPF)

• Bloque III: Análisis del receptor• Bloque IV: Conclusiones

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Análisis de componentes

• ZX60-0916LN+

– Características generales

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Análisis de componentes

– Características a 915 MHz

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Análisis de componentes

– Simulaciones

• Parámetros S

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Análisis de componentes

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Análisis de componentes

• Ganancia y planitud de ganancia

• VSWR

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Análisis de componentes

• p1dB

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Análisis de componentes

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Análisis de componentes

• Figura de ruido

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Análisis de componentes

• Ganancia

Planitud de ganancia resultante: ±0,855 dB

– Medidas

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Análisis de componentes

• Adaptación de entrada • VSWR a la entrada

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Análisis de componentes

• Aislamiento

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Análisis de componentes

• Adaptación de salida • VSWR a la salida

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Análisis de componentes

• Figura de ruido

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Análisis de componentes

• p1dB

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Análisis de componentes

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Análisis de componentes

– Comparativa de valores

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Índice

• Bloque I: Introducción Receptores Instrumentación

• Bloque II: Análisis de componentes ZX60-0916LN+ (LNA) VBFZ-925+ (BPF) ZEM-4300+ (MIXER) ZOS-1025+ (OSC) ZFL-1000LN+ (LNA) SBP-70+ (BPF)

• Bloque III: Análisis del receptor• Bloque IV: Conclusiones

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Análisis de componentes

• VBFZ-925+

– Características

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Análisis de componentes

– Simulaciones

• Parámetros S

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Análisis de componentes

• Ancho de banda y pérdidas de inserción

• VSWR

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Análisis de componentes

– Medidas • Pérdidas de inserción

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Análisis de componentes

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Análisis de componentes

• VSWR– Comparativa de

valores

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Índice

• Bloque I: Introducción Receptores Instrumentación

• Bloque II: Análisis de componentes ZX60-0916LN+ (LNA) VBFZ-925+ (BPF) ZEM-4300+ (MIXER) ZOS-1025+ (OSC) ZFL-1000LN+ (LNA) SBP-70+ (BPF)

• Bloque III: Análisis del receptor• Bloque IV: Conclusiones

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Análisis de componentes

• ZEM-4300+

– Características

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Análisis de componentes

– Simulaciones

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Análisis de componentes

• Aislamientos

• VSWR

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Análisis de componentes

– Medidas • Pérdidas por conversión

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Análisis de componentes

• Aislamiento LO-RF

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Análisis de componentes

• Aislamiento LO-IF

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Análisis de componentes

• VSWR LO

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Análisis de componentes

• VSWR RF

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Análisis de componentes

– Comparativa de valores

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Índice

• Bloque I: Introducción Receptores Instrumentación

• Bloque II: Análisis de componentes ZX60-0916LN+ (LNA) VBFZ-925+ (BPF) ZEM-4300+ (MIXER) ZOS-1025+ (OSC) ZFL-1000LN+ (LNA) SBP-70+ (BPF)

• Bloque III: Análisis del receptor• Bloque IV: Conclusiones

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Análisis de componentes

• ZOS-1025+

– Características

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Análisis de componentes

– Medidas

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Análisis de componentes

• Ruido de fase

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Análisis de componentes

– Comparativa de valores

Ruido de fase

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Índice

• Bloque I: Introducción Receptor heterodino Instrumentación

• Bloque II: Análisis de componentes ZX60-0916LN+ (LNA) VBFZ-925+ (BPF) ZEM-4300+ (MIXER) ZOS-1025+ (OSC) ZFL-1000LN+ (LNA) SBP-70+ (BPF)

• Bloque III: Análisis del receptor• Bloque IV: Conclusiones

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Análisis de componentes

• ZFL-1000LN+

– Características generales

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Análisis de componentes

– Simulaciones

• Parámetros S

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Análisis de componentes

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Análisis de componentes

• Ganancia y planitud de ganancia

• VSWR

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Análisis de componentes

• p1dB

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Análisis de componentes

• Figura de ruido

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Análisis de componentes

• Ganancia

Planitud de ganancia resultante: ±0,47 dB

– Medidas

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Análisis de componentes

• Adaptación de entrada • VSWR a la entrada

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Análisis de componentes

• Aislamiento

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Análisis de componentes

• Adaptación de salida • VSWR a la salida

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Análisis de componentes

• Figura de ruido

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Análisis de componentes

• p1dB

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Análisis de componentes

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Análisis de componentes

– Comparativa de valores

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Índice

• Bloque I: Introducción Receptores Instrumentación

• Bloque II: Análisis de componentes ZX60-0916LN+ (LNA) VBFZ-925+ (BPF) ZEM-4300+ (MIXER) ZOS-1025+ (OSC) ZFL-1000LN+ (LNA) SBP-70+ (BPF)

• Bloque III: Análisis del receptor• Bloque IV: Conclusiones

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Análisis de componentes

• VBFZ-925+

– Características

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Análisis de componentes

– Simulaciones

• Parámetros S

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Análisis de componentes

• Ancho de banda y pérdidas de inserción

• VSWR

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Análisis de componentes

– Medidas • Pérdidas de inserción

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Análisis de componentes

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Análisis de componentes

• VSWR– Comparativa de

valores

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Índice

• Bloque I: Introducción Receptores Instrumentación

• Bloque II: Análisis de componentes ZX60-0916LN+ (LNA) VBFZ-925+ (BPF) ZEM-4300 (MIXER) ZOS-1025+ (OSC) ZFL-1000LN+ (LNA) SBP-70+ (BPF)

• Bloque III: Análisis del receptor• Bloque IV: Conclusiones

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Análisis del receptor

• Simulaciones

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Análisis del receptor

– Figura de ruido, S21 e IP3 aportada por cada componente

0 1 2 3 4

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Análisis del receptor

– Figura de ruido

0 1 2 3 4

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Análisis del receptor

– Ganancia

Potencia de entrada de -50 dBm

0 1 2 3 4

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Análisis del receptor

– p1dB e IP3

0 1 2 3 4

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Análisis del receptor

• Medidas

– Figura de ruido y ganancia

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Análisis del receptor

– p1dB

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Análisis del receptor

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Análisis del receptor

• Comparativa de valores

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Análisis del receptor

• Medida con antena

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Análisis del receptor

Señal de emisor: -50 dBm Señal de emisor: -14 dBm

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Análisis del receptor

Señal de emisor: -10 dBm

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Índice

• Bloque I: Introducción Receptores Instrumentación

• Bloque II: Análisis de componentes ZX60-0916LN+ (LNA) VBFZ-925+ (BPF) ZEM-4300+ (MIXER) ZOS-1025+ (OSC) ZFL-1000LN+ (LNA) SBP-70+ (BPF)

• Bloque III: Análisis del receptor• Bloque IV: Conclusiones

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Conclusiones

• Estudio de receptores• Elección de componentes necesarios• Simulaciones y medidas de cada componente

– Ajuste de simulaciones con ADS para obtener resultados satisfactorios

– Uso de los aparatos de medidas utilizados– Resultados en ambos casos acordes a las especificaciones

• Simulaciones y medidas del receptor– Ajuste de simulaciones y adaptación de circuitos para encontrar

características a analizar– Procedimiento de medidas análogo al realizado en

componentes

• Prueba de recepción inalámbrica

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Presupuesto

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Tutores:

Héctor Cabrera Santana

Dr. Francisco Javier del Pino Suárez

Dr. Sunil Lalchand Khemchandani