Методика выполнения работы
1. Вызовите на экран монитора программу Microwave Office.
2. Создайте свой проект, как описано в [4, 5]. Дайте имя проекту FV_n, где n - номер варианта. Определите единицы измерений в проекте.
3. Рассчитайте опорную топологию фазовращателя, используя аналитические формулы и блок TXLine.
4. Создайте схему фазовращателя.
4.1. Создайте схему ON (диод выключен) и присвойте ей имя ON_n, где n - номер варианта. Соберите схему в соответствии с рис.9 и 10. При создании схемы и вводе в схему подложки используйте [5]. При заполнении таблицы свойств диода установите RJ = 1000 Ohm.
4.2. Создайте схему OFF (диод включен) и присвойте ей имя OFF_n. При заполнении таблицы свойств диода установите RJ = 2,5 Ohm.
Примечание: Схемы ON и OFF отличаются только параметром диода RJ.
4.3. Введите геометрические размеры отрезков МПЛ 1 - 6 и 5 через Global definition. Для этого выберите в дереве проекта папку Global definition и после активизации диалогового окна глобальных уравнений и введите уравнения. Для того чтобы добавить в блок новое глобальное уравнение, выберите команду Add - Equations в главном меню или нажмите кнопку на панели инструментов. После нажатия на эту кнопку указатель мыши приобретет вид курсора с прямоугольником, являющимся полем для введения выражения. После установки поля уравнений в окне Global Definition щелкните левой кнопкой мыши и введите уравнение, после чего нажмите Enter. Если уравнение сохранило черный цвет, значит, оно введено правильно, если нет, то уравнение содержит ошибку. Пример ввода глобальных уравнений представлен на рис.11,a.
а б
Рис.11. Описание длин отрезков МПЛ через глобальные уравнения
Глобальные уравнения позволяют изменять значения элементов в двух схемах одновременно при их настройке. Следует учесть, что при наборе схемы определенным параметрам элементов (а именно, МПЛ) нужно присваивать не числовое значение, а переменную, которая описывается через глобальные уравнения (рис.11,б).
При вводе уравнений за начальные значения длин отрезков 4 - 6 принять:
L4 = l1/2; L5 = l2; L6 = 0.
5. Переключитесь на дерево проекта и определите частотный диапазон моделирования fmin - fmax с приблизительным шагом в 0,01f0 Частота f0 задана в табл.3.
6. Создайте график потерь и добавьте измерения S21 для схем ON и OFF в соответствии с описанием [4]. В качестве единиц измерения выбрите dB.
7. Создайте графики VSWR1 и VSWR2.
8. Создайте график фазы фазовращателя, которая представляет собой разность фаз коэффициента передачи S21 для схем ON и OFF.
Д
Рис.12. Выходные
уравнения
Первыми двумя уравнениями осуществляется присвоение переменным fON и fOFF измерений, соответствующих фазам коэффициента передачи S21 для схем ON и OFF. Поскольку в программе аргументы коэффициента передачи рассчитываются в радианах, то последующие уравнения переводят фазы из радиан в градусы для удобства. Последнее уравнение рассчитывает фазу фазовращателя.
Следует учесть, что при выводе этого измерения на график требуется выбрать переключатель Real (рис.13).
9. Проведите анализ схемы. На экране появятся графики коэффициента передачи фазовращателя S21 для схем ON и OFF, графики VSWR1 и VSWR2 и график фазы. Перед расчетом выведите на график параметры фазовращателя, заданные в техническом задании. Эта процедура описана в [5].
Рис.13. Измерения к графику разности фаз
10. Настройте фазовращатель на соответствие требованиям технического задания, используя процедуру настройки или оптимизации. Эти процедуры описаны в [5].
11. Измените длину шлейфа L5 (см. рис.10) и повторите п.9. Результаты исследования оформите в виде графиков S21, VSWR, фазы от L5 для пяти точек на частоте f0
12. Измените длину отрезка L4 (рис.10) и повторите п.9. Результаты исследования оформите в виде графиков S21, VSWR, фазы от L4 для пяти точек на частоте f0