Circuito 2: Payload - Generación de señal de potencia¶

Herramienta de Diseño de Software¶

Eagle 5.11

Funcionalidad¶

La tarjeta forma parte del prototipo de transmisor 2.0, el cual consta de dos tarjetas comunicadas entre sí mediante un bus stackeable, basado en el estándar PC/104, utilizado ampliamente en cubesats. Se consideró además la compatibilidad de las tarjetas con la Motherboard que se adquirirá.

La tarjeta consta de 4 capas distribuidas en la forma Signal, GND, VDD, Signal y ha sido diseñada para que la implementación sea realizada por SpeedyCircuits (Taiwán)

La tarjeta se ha dividido en dos etapas: Modulación y Amplificación.

Modulación¶

Esta etapa recibe las señales RF generadas en el Circuito 1 y consta de un splitter que desfasa la señal a 180° en una de sus dos salidas. Dichas señales son enviadas al interruptor analógico SA630, el cual, a partir de la codificación enviada por parte de la etapa de control del circuito 1, elige entre transmitir la señal en fase o la desfasada realizando así la modulación BPSK.

Amplificación¶

Esta etapa se encarga de dar potencia a la señal modulada para su transmisión. Se utilizan dos amplificadores:

• Amplificador Variable: Este amplificador es de ganancia variable y es configurado por la etapa de control del Circuito 1.
• Amplificador de potencia: Este amplificador posee una ganancia fija de 13dB aproximadamente y una salida máxima de 31dBm, requerida por condición del proyecto. Esta etapa de amplificación requiere además redes de matcheo de impedancias, diseñadas en el presente circuito

Sensado de corriente¶

Dado que se espera un consumo aproximado de 1.2A se utiliza una resistencia de 40mOhm y un LT6100 configurado en 50Ohm. Lo que entregará aproximadamente 3V a máximo trabajo.

Consideraciones adicionales:¶

• Se consideraron circuitos de activación en todos los amplificadores
• La tarjeta recibe señales de RF mediante conectores especiales board to board. Para mayor información revisar la web de amphenol y la web de digikey. El bullet utilizado es ARF2472-ND, calculado para spacers de 15mm.
• Para conocer el componente que se está utilizando revisar el atributo DIGIKEY-PART del mismo.
• Las capacidades del fabricante son las siguientes
  • Ancho mínimo: 1.5 mils
  • Grosor mínimo del dieléctrico: 2 mils
  • Tamaño mínimo del drill: 3mils mecánico, 2mils láser
• Es preciso mencionar que las pistas de señales se encuentran matcheadas a 50 Ohm.

Entradas¶

Entradas CMOS estándar manipuladas por el microcontrolador del Circuito 1.
Entradas RF filtradas de 150MHz y 400MHz

Salidas¶

Salida analógica (3V aprox).

	Señal 1	Señal 2
Frecuencia	150MHz	400MHz
Potencia (50 Ohm)	30dBm	30dBm
Impedancia	50	50
Nivel DC	0v	0v

Diagrama de bloques¶

Señal --> Splitter 0-180 --> Switch SPDT --> VGA --> Amp --> 30dBm Salida
Sensor de corriente --> Salida analógica a un pin del header

Archivo esquemático y board¶

Esquemático: http://jro-dev.igp.gob.pe/svn/jro_hard/nanosats/TRUNK/HARDWARE/boards/Integrado/Eagle%205.0/power.sch
Board: http://jro-dev.igp.gob.pe/svn/jro_hard/nanosats/TRUNK/HARDWARE/boards/Integrado/Eagle%205.0/power.brd