3. Моделирование фнч на сосредоточенных элементах.

Рис.1. Схема электрическая принципиальная.

Рис.2. Частотная характеристика ФНЧ.

Подбирая элементы емкостей и катушек двойного П-образного фильтра с заданными частотой и сопротивлением, получаем требуемую частотную характеристику фильтра нижних частот.

S-параметры.

S-параметры – элементы матрицы рассеяния многополюсника, описывающее обычно радиотехническое устройство.

Матрица рассеяния – матрица, элементы которой описывают физические параметры рассеяния. В технике СВЧ матрица рассеяния связывает линейной зависимостью падающую и отраженную волны на входах многополюсника.

Каждый вход описываемого многополюсника в технике СВЧ принято представлять в виде линии передачи с основным типом волн. Следовательно, на каждом входе многополюсника существуют как падающая a, так и отраженные b волны. Отраженные волны связаны с падающими линейными зависимостями.

Если представить падающие и отраженные волны на входах многополюсника в виде векторов а и b:

В этом случае линейные зависимости , указанные выше, можно записать в матричной форме:, где S– матрица рассеяния.

3. Моделирование заграждающего фильтра.

Рис.3. Схема электрическая принципиальная.

Рис.4. График зависимости S-параметров от частоты.

Подбирая значения изаграждающего фильтра, получаем зависимость S-параметров от заданного диапазона частот.

3. Моделирование фильтров СВЧ. Полосно-пропускающие фильтры.

Фильтры на замкнутых шлейфах с полосой пропускания 4-5 ГГц.

Рис.5. Схема электрическая принципиальная.

Рис.6. График зависимости S-параметров от частоты.

Подбирая значения W и L полосно-пропускающего фильтра, получили зависимость S-параметров от частоты.

6. Расчёт транзисторного усилителя умеренного

диапазона волн

6.1.Выбор активного элемента

Транзистор оконечного каскада выбирается, исходя из требуемой мощности в максимальном режиме и заданной рабочей частоты.

1. 

2. 

Для проверки получения на выбранном транзисторе возможной мощности воспользуемся формулой через предельные допустимые параметры транзистора:

3. Р (Вт)=

=)=28,6 Вт

_где

_{α1 - коэффициент Берга, при θ = 90◦ α1=0.5}

–крутизна критического режима.

4. 

5. 

6. 

7. 

6.2.Расчет усилителя мощности (УМ).

1. Расчет коллекторной цепи транзистора.

   1. Амплитуда первой гармоники напряжения на коллекторе U_{к кр} в критическом режиме:

можно задаться углом отсечки 120⁰>θ_нч>80⁰, таблицы коэффициентов разложения α(θ) приведены в учебниках по радиопередающим устройствам, θ_ВЧ берется из расчета структурной схемы.

α₁(θ) – коэффициент разложения импульсов коллекторного тока в зависимости от угла отсечки θ, обычно для ГВВ задают режим θ_НЧ ~ ()

Таблица 1.

θ	70◦	75◦	80◦	85◦	90◦	95◦	100◦	105◦	110◦	115◦	120◦	125◦	130◦
α0	0,253	0,269	0,286	0,302	0,319	0,334	0,35	0,364	0,379	0,392	0,406	0,419	0,431
α1	0,436	0,455	0,472	0,487	0,5	0,51	0,52	0,526	0,531	0,534	0,536	0,536	0,534
γ0	0,166	0,199	0,236	0,276	0,319	0,363	0,411	0,458	0,509	0,558	0,609	0,659	0,708
γ1	0,288	0,337	0,39	0,445	0,5	0,554	0,611	0,662	0,713	0,76	0,805	0,843	0,878

выходная мощность

2. Максимальное напряжение на коллекторе.

= 37,7 В

3. Амплитуда первой гармоники коллекторного тока.

4. Постоянная составляющая коллекторного тока.

=

5. Высота импульса коллекторного тока.

6. Мощность, потребляемая от источника питания.

7. Коэффициент полезного действия коллекторной цепи.

8. Мощность, рассеиваемая на коллекторе транзистора.

9. Сопротивление коллекторной нагрузки.

2.Расчет базовой (входной) цепи транзисторного генератора по схеме с ОЭ.

2.1.Амплитуда первой гармоники базового тока.

статистический коэффициент передачи по току.

2.1.1. , типовое значениеh_{21э тип} = 50 (КТ909)

коэффициент передачи по току на рабочей частоте.

2.1.2.

При правильном выборе транзистора

2.2.Максимально возможная величина сопротивления по радиочастоте резистора, включенного между базовым и эмиттерным выводами транзистора.

Сопротивление .

Если R_БК< 500 [Ом], то R_БК применять не рекомендуется.

Необходимо проверить целесообразность подключения R_{БК .}

Ток делителя.

Мощность рассеивания

Условие выполняется. Следовательно, подключается.

При подключении проверяем КПД.

3. Величина дополнительного резистора , задающего смещение, т.е..

1. 

Если R_доп.< 1 (Ом), то вместо R_доп. в схему включается дроссель. , следовательно, расчет произведен правильно и в дальнейших расчетах используем .

3. Максимальное обратное напряжение на эмиттерном переходе.

3. Входная индуктивность.

1. 

+

активная (внутренняя) часть емкости коллекторного перехода.

2. 

зависит от технологии изготовления транзистора,

данные приведены в табл.2.

Таблица 2.

транзистор	сплавной	сплавно-диффузионный	меза	планарный меза-планарный, эпитаксиально-планарный
	1	2	3	3…4

2.5.3.

2.5.4. Ф

Если R_вхоэ – отрицательное, то усилитель мощности будет работать неустойчиво, необходимо изменить режим УМ или ввести R_Экорр.

2.5.5.

3. Входная мощность.

3. Коэффициент усиления по мощности.

3. Постоянные составляющие базового и эмиттерного токов.

3. Входное напряжение.

3. Уточненное значение величины смещения на Б.

0=0,7 В

Полученная величина Е_БЭ должна совпадать со значением п.2.3.