2.10.1. Для этого определим параметры антенного контура.

Дата: 2025-05-25; Просмотры: 4
Оценка:
0.00 из 5.00 — оценок
Скачиваний: 0

Q – добротность антенного контура.

2.10.2. Определим добротность антенного контура, имеющего сопротивление.

где RA– активное сопротивление антенны.

ХА – реактивное сопротивление антенны.

При :

При :

Волновое сопротивление ρ выбираем равным:

- 50 [Ом] или 75 [Ом], если антенны подключаются к выходному каскаду с помощью коаксиального кабеля,

- или (200…400) [Ом] при подключении антенны с помощью двухпроводной линии.

3. Определим коэффициент фильтрации согласующей цепи выходного каскада.

4. Исходя из требуемого коэффициента Ф, рассчитаем параметры согласующей цепи. Рассмотрим два варианта согласующей цепи. (RЭКВ =9 Ом)

Исходным для расчета является выбор добротности колебательных контуров.

4.1. Для одиночного П-контура:

, при n=2

4.2.для сдвоенного П-контура:

Далее задаемся добротностью, величиной более рассчитанного по формулам в п.4.4.1 или 4.4.2., но менее пяти :

Если значения по формулам в п.4.4.1 или 4.4.2. меньше единицы, то задаются добротностью:

В дальнейших формулах подставляем величину добротности Q, которой задались для одиночного П-контура Q = 2, для сдвоенного – Q = 1,5.

При расчетах промежуточных каскадов обычно ограничиваются однозвенными фильтрами (рис.3.1,а) или схемами (табл.3.1 ), т.к. не целесообразно применять сложные фильтры, поскольку последующие каскады работают в режиме с отсечкой. Расчет фильтра промежуточного каскада начинают с п.4.4.3., далее по приведенной методике, но вместо RА подставляется входное сопротивление следующего каскада .

Таблица 3.1

Параметр контура

Значения параметра для П-контура
одного двух
Полоса пропускаемых частот
КПД системы контуров

 

где Qx.x- добротность ненагруженного контура, Qx.x= 100

Прежде чем приступить к расчету параметров фильтра, необходимо убедиться также в том, что заданное сопротивление нагрузки (фидера или антенны) больше минимально допустимого.

4.3. Для одного П-контура.

 

4.4. Для системы двух П-контуров.

Сначала рассчитываются параметры схемы (рис.3.1,а) по формулам таблицы 3.2.

 

Таблица 3.2.

Этапы расчета

Формулы для расчета схем
Рис. 3.1,а Рис. 3.1,б
1.

=12 Ом
2.
3.
4.
5. =9,9i
6. i

 

 

4.5. Проверяем добротность:

Если , то расчет фильтра верен.

Если в ф.5 (табл. 3.2) при определении реактивного сопротивления Х1 под корнем получается отрицательное число, то одиночный П-контур не реализуется. В этом случае необходимо задаться другой величиной добротности или рассчитать схему (рис.3.1,б). После расчета параметров двухзвенного фильтра (рис.3.1,б) также необходимо определить добротность:

4.6.

Полученная Qпров должна совпадать с выбранной добротностью Q (Qпров ≈Q, Q= 1.5 ).

Элементы фильтров определяются по формулам:

и

 

4.7.Рассчитаем .

Ф

.

Выбираем из ряда Е24 = 0,3*

.

Ф

.

Гн

.

Гн

Выбираем из ряда Е24=2*

Причем надо иметь в виду, что в умеренном диапазоне частот (до 100 МГц) полученная индуктивность должна быть L> 50 нГн.

Если расчет рассмотренных вариантов согласующей цепи не получается, то можно рассмотреть другие виды фильтров: Г-, Т-, П-образных цепочек. В таблице 3.3 приведены схемы и расчетные формулы, в которых в качестве R1 используется эквивалентное сопротивление коллекторной нагрузки, в качестве R2 – активное сопротивление антенны или входное сопротивление следующего каскада. В цепях табл. 3.3 сопротивление R2 трансформируется в некоторое сопротивление R0 , а затем R0 - в R1. При этом чем меньше или больше R0 по отношению к R1, R2,тем лучшую фильтрацию будет обеспечивать П- и Т-цепочка, но тем ниже будет её КПД и уже полоса пропускания. Поэтому R0 выбирают в пределах 1,5…10 раз меньше или больше, чем R1 и R2.

Рассчитав емкости фильтров, необходимо номиналы конденсаторов выбирать по стандартному ряду, учитывая паразитные емкости транзистора (рис. 3.1,а).

4.12.Для одиночного:

4.13.Для сдвоенного:

 

Выбираем из ряда Е24=30 пФ

Для оконечного каскада:

Выбираем из ряда Е24=30 пФ

Поскольку конденсатор с отрицательным номиналом не имеет смысла, рассчитываем фильтры другого типа, см. Табл. 3.3.

Аналогично подбираются конденсаторы для других вариантов схем.

Таблица 3.3

Схема

 Расчетные соотношения

КПД
Общий случай
    Г-цепочка   при R1>R2 7 < 40, т.е. данный фильтр не подходит для рассчитываемого усилителя мощности          
    П-цепочка R0<R1, R0<R2, R1 >R2 илиR1 <R2 7 < 40 фильтр подходит. Задаемся R0 = 6 Ом            
    Т1-цепочка R0>R1, R0>R2, R1 >R2 илиR1 <R2 7 < 40 фильтр подходит. Задаемся R0 = 180 Ом              
  Т2-цепочка R0>R1>R2 7 < 40 условие не выполняется            

 

Элементы фильтров определяются по формулам:

и

Рассчитаем П-цепочку.

Ф

Ф

Гн

Причем надо иметь в виду, что в умеренном диапазоне частот (до 100 МГц) полученная индуктивность должна быть L> 50 нГн.

 

7.Расчет транзисторного усилителя СВЧ.

7.1.Расчёт колебательной цепи ГВВ.

1. Тип диэлектрика: Поликор-9,6

2.Задаёмся емкостью, удовлетворяющей условию :

= 2,6 пФ

3.Расчитываем :

= Гн

4. r = = 6,28*5* = 65,6 Ом,

где r (50-200) Ом

5.Находим резонансное сопротивление контура , где выбираем

(150-200)

5.1. = r* = 65,6*150 = 1,24 Ом

5.2.

5.3.

5.4.

6.

6.1.

7.

7.1.

8.

9.

10.

 

7.2.Расчет колебательной цепи дециметрового диапазона.

1.Характеристическое сопротивление W=50 Ом.

2. м

3.

4.

5. , где к=1,2,3…

6.Далее выбираем ширину полоски мм и высоту подложки h=1мм.

7.Находим при

=

8.

9.

10.

11.

11.1. ,

11.2.

12.Находим для , , по следующей формуле,

13.

14.

15.

Рис.7.Схема электрическая принципиальная.

 

 

Рис.8.График зависимости S-параметров от частоты.

Подбирая значения , , , СВЧ фильтра , получаем зависимость S-параметров от частоты.

8.Заключение:

 

9.Список использованной литературы:

1. Проектирование радиопередатчиков: Учеб. пособие для вузов / В.В. Шахгильдян, М.С. Шумилин, В.Б. Козырев и др. ; Под ред. В.В. Шахгильдяна. – М.: Радио и связь, 2000. – 656с.: ил.

2. Мощные полупроводниковые приборы. Транзисторы: Справочник/ Б. А. Бородин, В. М. Ломакин, В. В. Моряков и др.: Под ред. А. В. Голомедова. – М.: Радио и связь, 1985. -560 с., ил.

3. Полупроводниковые приборы: Транзисторы. Справочник/

В.А.Аронов, А.В.Баюков, А.А.Зайцев и др. Под общ. ред. Н.Н.Горюнова.-М.:Энергоиздат, 1982.-904 с., ил.

4. http://www.cree.com/~/media/Files/Cree/RF/Data%20Sheets/CGH55030F2_P2.pdf

 

10. Приложения:

Параметры транзистора из справочника Н.Н. Горюнова :