2. Проектирование узп.

Для начала мы должны выбрать разрядник приёмника [1, с.200] по заданной рабочей частоте (f₀ = 9 ГГц) и по требуемой относительной полосе пропускания ( ).

Для нашей рабочей частоты подойдёт разрядник-ограничитель типа MD-80Х5.

3. Проектирование упзк.

В качестве УПЗК используются полосно-пропускающие фильтры (ППФ) на микрополосковых линиях с применением железоиттриевого граната (ЖИГ) в качестве резонатора. Наиболее микроминиатюрным является ППФ с ЖИГ-резонатором. В связи с этим расчёт целесообразно начать с этого типа ППФ [1,с.200].

Зададимся следующими исходными данными: f₀=8650 ГГц, П_пр=17,83 МГц

по уровню затухания L_п=1 дБ, П_з = 4f_пр=71.34МГц по уровню затухания

L_з∑=20 дБ, волновое сопротивление микрополосковых линий, соединённых с

петлями связи, W=R_н=50 Ом.

Расчёт:

1. По формуле (4.95) из [1] рассчитываем требуемую напряжённость внешнего магнитного поля А/м.

2. Для ферритовой сферы выбираем монокристалл ЖИГ с А/м и

М₀ = 1,4∙10⁵ А/м и по формуле (4.96) из [1] определяем ненагруженную добротность ЖИГ резонатора .

3. Необходимое число резонаторов фильтра находим по формуле (4.100) из [1]:

Округлим до ближайшего целого и получим n = 2.

4.Требуемая внешняя добротность ЖИГ резонатора, обусловленная каждой петлёй связи, согласно (4.101) в [1]:

.

5. Из рис. 4.33 [1] по верхней кривой для находим, что требуемый радиус сферы мм и, следовательно, требуемый радиус петли связи в этом случае равен мм.

Таким образом, определены необходимые исходные данные для конструирования ЖИГ резонаторов и петель связи, выполненных из ленточного проводника шириной 0,6 мм.

6. По формуле (4.102) из [1] уточняем полосу пропускания двухрезонаторного ППФ: МГц.

7. По формуле (4.103) из [1] рассчитываем потери рассеяния ППФ на резонансной частоте f₀: дБ.

8. Полагаем потери рассеяния на границах полосы пропускания согласно формуле (4.87) из [1] равными дБ. Тогда суммарное затухание фильтра на границах полосы пропускания (формула 4.88 [1]): дБ.

4. Проектирование и расчёт преобразователя частоты.

Преобразователь частоты супергетеродинного приемника состоит из:

1)смесителя, на который подается принимаемый сигнал с частотой f_с;

2)гетеродина – местного маломощного генератора, напряжение которого с

частотой f_г изменяет один из параметров смесителя (чаще всего крутизну), в

результате чего на выходе образуются комбинационные частоты f_к;

3) полосового фильтра, выделяющего, полученную в результате

нелинейного преобразования в смесителе промежуточную частоту f_п и

используемую для дальнейшей обработки в усилителе промежуточной

частоты.

Рассчитаем балансный смеситель на квадратном мосте.

Исходные данные: несущая частота сигнала f₀=8,65 ГГц; коэффициент шума Ш_пч = 1,5 дБ; смеситель должен быть разработан на МПЛ; волновое сопротивление проводящих линий W₀=50 Ом; промежуточная частота f_п= 17,83 МГц.

1. Выбираем подложку из поликора ( ) толщиной h=0.5 мм.

Для проводников применяем золото см/м.

2. Выбираем смесительные диоды с барьером Шотки типаАА112Б.

дБ; n_ш=0.85; r_выхСд=500 Ом.

3. Расчёт начинаем с проектирования СВЧ моста.

Определяем волновое сопротивление для основной линии:

Ом

для шлейфов:

Ом

Ширина полоски основной линии S_л и шлейфа S_ш:

мм

мм

4. Вычислим длину четвертьволновых отрезков для основной линии и для шлейфов:

для основной линии:

=7,93

мм

для шлейфа:

мм

5. Рассчитаем погонные потери в основной линии и шлейфе моста:

Толщина скин-слоя мкм

Поверхностное сопротивление проводника = 0,00352 Ом/□

Погонные потери проводимости основной линии :

дБ/см

Погонные потери проводимости шлейфа:

дБ/см

Потери проводимости отрезка основной линии и шлейфа:

для линии:

дБ

для шлейфа:

дБ

6. Вычислим диэлектрические потери отрезков МПЛ моста:

для основной линии:

0,22 дБ

для шлейфа:

0,188 дБ

7. Полные потери шлейфа и основной линии моста:

дБ=0,024 Нп

дБ = 0,027 Нп

8. КСВ входных плеч моста, развязка изолированного плеча и потери моста:

дБ

0,52 дБ