- •С.А. Бахвалова, в.В. Курганов Исследование свч-устройств с помощью пакета программ Microwave Office Лабораторный практикум по курсу «Приборы свч»
- •Введение
- •Микрополосковая линия передачи
- •Связанные мпл
- •Материалы подложек и проводников
- •Фильтры
- •Микрополосковые фильтры
- •Изучение свч устройств с помощью программы Microwave Office Краткое описание интерфейса и основных операций программы Microwave Office
- •Компоненты среды проектирования awr
- •Создание, открытие и сохранение проектов
- •Создание электрической схемы
- •Введение в схему микрополосковых элементов
- •Создание топологии в mwo
- •Представление результатов моделирования схемы
- •Проведение моделирования
- •Настройка схемы
- •Расчет характеристик мпл с использованием программы Microwave Office
- •Экспериментальная часть
- •Лабораторное задание
- •Методика выполнения работы
- •Требования к отчету
- •Контрольные вопросы
- •Формулы для расчета параметров транзистора и мшу
- •Изучение мшу с помощью программы Microwave Office
- •Основные операции при создании схемы мшу
- •Представление результатов моделирования
- •Экспериментальная часть Описание схемы мшу
- •Выбор материала подложки и толщины проводящего слоя проводится в соответствии с заданным вариантом согласно табл.1. Частота f0 указана в той же таблице.
- •Варианты заданий
- •Лабораторное задание
- •Методика выполнения работы
- •Требования к отчету
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Лабораторная работа №3 Исследование транзисторного усилителя мощности
- •Теоретические сведения
- •Цепи согласования
- •Цепи питания и смещения
- •Режимы работы активного элемента
- •Нелинейное моделирование в программе Microwave Office Модель полевого транзистора
- •Метод гармонического баланса
- •Экспериментальная часть Описание схемы ум
- •Методика расчета согласующих цепей
- •Лабораторное задание
- •Методика выполнения работы
- •Параметры модели Ангелова
- •Требования к отчету
- •Контрольные вопросы
- •Петлевой фазовращатель
- •Моделирование петлевого фазовращателя с помощью программы Microwave Office Модель pin-диода
- •Синтаксис уравнений в Microwave Office
- •Правила записи уравнений
- •Глобальные уравнения
- •Встроенные уравнения
- •Редактирование уравнения
- •Описание модели фазовращателя
- •Экспериментальная часть Описание изучаемой схемы фазовращателя
- •Вход и выход фазовращателя нагружены на сопротивление 50 Ом. Длины отрезков мпл l3 - l6 могут изменяться в процессе настройки. Ширина линий w3 - w6 также может изменяться.
- •Параметры диода hsmp3890
- •Выбор рабочей частоты f0 и электрической длины петли φ1 проводится в соответствии с заданным вариантом согласно табл.3. Частота указана в той же таблице. Лабораторное задание
- •Методика выполнения работы
- •Требования к отчету
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Содержание
Представление результатов моделирования
Графики являются отражением результатов моделирования МШУ. Для создания графика необходимо выполнить следующие действия:
перейти в дерево проекта Project;
выбрать папку Graphs и щелкнуть правой кнопкой мыши;
в
Рис.6. Создание графика
ыбрать команду Add Graphs;в диалоговом окне Create Graphs выбрать тип графика, дать ему название и нажать OK.
Типы графиков могут быть следующими: прямоугольный или полярный, гистограмма, диаграмма Смитта, диаграмма направленности антенны. Выбор прямоугольного типа графика в диалоговом окне Create Graphs показан на рис.6. В узком окне Graph name указано имя графика.
После нажатия кнопки OK пустой график появится на рабочем поле экрана, и папка с именем графика будет встроена в дерево проекта.
П
Рис.7. Подключение
измерения
После создания графика необходимо добавить измеряемую характеристику. Для этого следует щелкнуть мышкой на поле графика и в появившемся окне выбрать команду Add Measurement (рис. 7).
В появившемся диалоговом окне (рис.8) необходимо указать тип измеряемой характеристики, название схемы и единицы измерения.
Результаты заполнения диалогового окна для расчета, например, коэффициента усиления GT отражены на рис.8.
Рис.8. Добавление в график измерения - GT
После заполнения указанных окон требуется нажать кнопку Add для добавления измеряемой характеристики (в нашем случае - коэффициента усиления GT).
После выполнения всех перечисленных действий можно наблюдать график расчетной зависимости коэффициента усиления от частоты (рис.9).
Рис.9. График частотной зависимости коэффициента усиления
Аналогичным образом создаются графики для расчета коэффициента устойчивости - K и КСВН по входу VSWR1и выходу VSWR2. Эти характеристики являются безразмерными, поэтому галочка в окне dB не устанавливается. Для характеристик VSWR1 и VSWR2 в окне Port Index указывается номер порта: 1 или 2.
Экспериментальная часть Описание схемы мшу
Схема МШУ по переменному току приведена на рис.10.
Схема МШУ реализована на транзисторе f360772a. В схеме использована модель транзистора в виде S-параметров. Для обеспечения устойчивости в схему введены сопротивления R1 и R2. Согласующие цепи выполнены на отрезках МПЛ с геометрическими размерами W1, L1 и W2, L2. Цепи питания выполнены на отрезках микрополосковых линий с геометрическими размерами W3, L3 и W4, L4.
Рис.10. Схема МШУ
Длины отрезков L1 и L2 приближенно равны четверти длины волны 1 в МПЛ на средней частоте f0 рабочего диапазона частот.
Длины отрезков L3 и L4 равны четверти длины волны 2 в МПЛ на средней частоте f0 рабочего диапазона частот.
Выбор материала подложки и толщины проводящего слоя проводится в соответствии с заданным вариантом согласно табл.1. Частота f0 указана в той же таблице.
Таблица 1
Варианты заданий
Номер варианта |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
Частота f0, ГГц |
12 |
12 |
8 |
8 |
10 |
10 |
6 |
8 |
10 |
12 |
Материал подложки |
Поликор |
RO3010 |
||||||||
Диэлектрическая проницаемость ε |
9,8 |
10,2 |
||||||||
Тангенс угла диэлектрических потерь δ |
0,001 |
0,0035 |
||||||||
Толщина подложки h, мм |
0,5 |
1 |
0,5 |
1 |
0,5 |
1 |
0,25 |
|||
Толщина проводника t, мкм |
2,5 |
2,5 |
5 |
5 |
2,5 |
2,5 |
17 |
|||
