
- •Оглавление
- •Введение
- •1. Матрицы рассеяния элементов цепей свч
- •2. Мостовые устройства свч
- •2.1. Синфазный делитель мощности (мост Уилкинсона)
- •2.2. Квадратурный (шлейфный) мост
- •2.3. Синфазно-противофазный (кольцевой) мост
- •3. Линии передачи, используемые в устройствах свч
- •3.1. Симметричная полосковая лп
- •3.2. Несимметричная полосковая линия (микрополосковая)
- •3.3 Копланарная линия (копланарный волновод)
- •3.5. Связанные линии передачи
- •4. Направленный ответвитель на основе связанных лп
- •5. Мостовые устройства на основе сосредоточенных реактивных элементов
- •6. Резонаторы свч
- •6. 1. Поле коаксиального резонатора
- •6.2. Поле прямоугольного резонатора
- •6.3. Возбуждение резонаторов
- •6. 4. Эквивалентные параметры отрезков лп, используемых в качестве резонаторов
- •7. Фильтры свч
- •8. Линейные усилители свч
- •9. Параметрические устройства свч
- •9.1. Теоретические сведения
- •9.1.1. Идеальный ключевой преобразователь частоты
- •9.1.2. Диодные преобразователи частоты
- •9.2. Диодные свч-преобразователи частоты
- •9.3. Коммутаторы на основе pin диодов
- •9. 4. Применение диодных ключей
- •10. Аттенюаторы свч
- •11. Об использовании коаксиальных линий для свч устройств различных частотных диапазонов
- •12. Невзаимные устройства свч
- •12. 1 Свободные колебания вектора намагниченности электрона
- •12. 2. Вынужденные колебания вектора намагниченности электрона, тензор магнитной проницаемости ферромагнетика.
- •12. 3. Распространение плоской электромагнитной волны в неограниченной ферритовой среде, намагниченной вдоль направления движения волны
- •12. 4. Ферритовые устройства на основе круглого волновода
- •12.5. Ферритовые устройства на основе прямоугольного волновода
- •12. 6. Ферритовые устройства на основе линий передачи с т-волнами
- •12. 7. Ферритовые резонаторы
- •13. Свч автогенераторы
- •13.1 Теоретические сведения
- •13.1.1 Линейная теория автогенератора
- •13.1.2. Об использовании отрезков линий передачи
- •13. 1. 3. О фазовых шумах аг
- •13. 2. Конструкции автогенераторов свч
- •13. 3. Мощные аг свч
- •14. Усилители мощности свч
- •14.1. Простейшие согласующие цепи
- •14. 1. Расчет стационарного режима автогенератора
- •15. Пассивные нелинейные устройства свч
- •16. О программных средствах для компьютерного моделирования устройств свч
- •Список литературы
13. 1. 3. О фазовых шумах аг
Рис. 13. 3
Рис. 13. 4
Р
,
может быть определено как
,
где
постоянная
Больтцмана,
температура
в градусах Кельвина,
полоса
частот, в которой измеряется напряжение.
Найдем шумовое напряжение на контуре
.
Его среднеквадратичное напряжение
будет равно:
,
здесь
сопротивление
параллельного соединения
,
которое при замене
и, учитывая соотношение
,
приближенно равно
и
тогда
.
Спектральная плотность этого напряжения
определится как
.
Мерой ФШ является отношение их спектральной
плотности к квадрату напряжения частоты,
генерируемой АГ, который равен
,
где
мощность
АГ. Полученное выражение имеет вид:
.
Обычно оно представляется в логарифмическом
масштабе:
.
На этом этапе мы учли
только тепловые шумы, вносимые за счет
активных сопротивлений потерь. Если
учесть также фликкер шумы и дробовые
шумы, создаваемые АЭ генератора то
.
Примерный вид этой зависимости изображен
на рис. 13. 4. Здесь участок с частотной
зависимостью
определяется фликкер-шумами АЭ, участок
с зависимостью
- тепловыми шумами, равномерная часть
определяется з
.
Для уменьшения ФШ надо использовать АЭ
с минимальными шумами, использовать КК
с возможно более высокой добротностью
и большую мощность
.
Имея в виду, что помехи могут проникать
из источников питания АГ и создавать
дополнительные источники ФШ, необходимо
тщательно фильтровать питающие
напряжения.
13. 2. Конструкции автогенераторов свч
Рис. 13. 5
Рис. 13. 6
Рис. 13. 7
СВЧ
АГ принципиально не отличаются от
низкочастотных АГ. Основным отличием
является замена LC
колебательного контура резонатором на
отрезках ЛП. На рис. 13. 5 приведена
обобщенная схема СВЧ АГ. В качестве
резонатора используется отрезок ЛП с
последовательно включенной настроечной
емкостью, с которым индуктивно (с помощью
проволочных петель) связаны вход и выход
АЕ и выходная цепь АГ.
О
правой
нижней петлей, поворачивается на 180° на
входе АЭ. Если сравнивать этот АГ с
низкочастотными, то он представляет
собой вариант трансформаторной схемы.
На рис. 13. 6 показан другой АГ, в котором
АЭ включен по схеме с заземленным стоком.
Конструкция подобного АГ (с АЭ в виде
биполярного транзистора, включенного
по с
Рис. 13. 8
Рис. 13. 9
В
Необходимо отметить, что вплоть до частот порядка 10 ГГц конструкции АГ (обычно в виде ГУН) выполняются так же, как и конструкции низкочастотных АГ. Разница только в том, что используются навесные элементы (сопротивления, емкости, индуктивности, транзисторы, диоды) очень малых размеров в виде «чипов». Вся схема создается на маленькой печатной платке, размеры которой малы по сравнению с длиной волны, методом поверхностного монтажа.