- •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
Создание топологии в mwo
Топология - это физическое представление схемы, в которой каждый компонент имеет свои геометрические размеры.
Для создания топологии схемы необходимо активизировать окно схемы и выбрать Schematic > View Layout. В окне топологии автоматически отобразится топология схемы.
Более
короткий путь вызова топологии заключается
в вызове
Layout с панели
инструментов
.
Представление результатов моделирования схемы
Результаты моделирования схем можно наблюдать в табличном или графическом виде. Типы графиков могут быть следующими: прямоугольный или полярный, гистограмма, диаграмма Смита, диаграмма направленности антенны.
Вид графика следует задавать перед проведением моделирования. Одновременно требуется определить те параметры и характеристики устройства, которые пользователь предполагает наблюдать, например, коэффициент усиления, коэффициент шума и т.д.
Для создания графика нужно кликнуть мышкой на Graphs и выбрать в дереве проекта Add Graphs. На экране появится диалоговое окно, в котором требуется определить имя и тип графика.
Пустой график появится на экране, и имя графика будет встроено в дерево проекта.
Проведение моделирования
Чтобы начать моделирование, требуется выбрать команду меню Simulate > Analyze. При этом вид анализа схемы (линейное или нелинейное моделирование) определяется автоматически.
Для установки частоты моделирования нужно дважды кликнуть на папке Project Options в дереве проекта или выбрать команду меню Options > Project Options и затем ввести частоту моделирования в появившемся диалоговом окне.
Настройка схемы
Эта процедура аналогична операции настройки в реальном макете.
Самый короткий путь - кликнуть на кнопке Tune Tool, расположенной на панели инструментов, и определить параметры, которые должны настраиваться.
Далее
требуется кликнуть на кнопке Tuner
и запустить
процедуру настройки.
В процессе настройки схема и связанная с ней топология будут изменяться.
Более подробно с интерфейсом и операциями программы Microwave Office можно ознакомиться в 2.
Расчет характеристик мпл с использованием программы Microwave Office
Программа Microwave Office содержит встроенный блок TXLine, с помощью которого можно рассчитать волновое сопротивление отрезка МПЛ и его электрическую длину, если известны геометрические размеры МПЛ - длина и ширина отрезка МПЛ. Можно решить и обратную задачу - определить геометрические размеры МПЛ, если известны волновое сопротивление линии и электрическая длина отрезка МПЛ.
Поясним методику расчета с помощью примера. Рассчитаем на частоте 10 ГГц геометрические размеры 50-омного четвертьволнового отрезка МПЛ. Микрополосковая линия выполнена на подложке из поликора толщиной 0,5 мм, толщина проводящего слоя составляет 5 мкм.
Для расчета вызовем команду меню Window TXLine. На экране монитора появится окно с описанием параметров линий (рис.10).
Выберем закладку Microstrip и введем в соответствующие поля данные для расчета МПЛ.
В поле Electrical Characteristics введем:
частота (Frequency) 10 GHz
волновое сопротивление (Impedance) 50 Ohms
электрическая длина МПЛ (Electrical Length) 90 deg.
В окне Conductor выберем в качестве проводника медь (Copper)
Введем сведения о характеристиках проводника и подложки, выполненной из поликора:
Рис.10. Окно для расчета параметров МПЛ
толщина проводника (Thickness) 5 um;
диэлектрическая проницаемость (Dielectric Constant) 9,8;
тангенс угла диэлектрических потерь (Loss Tangent) 0,0005;
толщина подложки (Height) 0,5 mm.
После введения данных нажмем кнопку . В соответствующих окнах экрана появятся рассчитанные величины длины L и ширины W отрезка МПЛ. Результаты расчета отражены в диалоговом окне, приведенном на рис.11.
