Лабы / Лабы 11-13 / LR11-13_Malikov

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра МВЭ

отчет

по лабораторной работе №11-13

по дисциплине «Основы проектирования электронной компонентой базы»

Тема: Моделирование микроволнового диодного смесителя

Студент гр. 0207		Маликов Б.И.
Преподаватель		Смирнов А.А.

Санкт-Петербург

2023

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Целью работы является моделирование микроволнового диодного смесителя.

ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

1. Моделирование направленного ответвителя

Зададим параметры подложки:

Рис. 1 – Параметры подложки

Схематично изобразим ответвитель:

Рис. 2 – Шлейфный направленный ответвитель

Рис. 3 – Передаточные характеристики ответвителя без оптимизации

Рис. 4 – Передаточные характеристики ответвителя после оптимизации

Рис. 5 – Оптимизированные параметры

Рис. 6 – Модернизированная схема шлейфного направленного ответвителя

Рис. 7 – Передаточные характеристики после модернизации

Рис. 8 – Параметры после модернизации

Создадим топологию шлейфного направленного ответвителя:

Рис. 9 – EM структура шлейфного направленного ответвителя

Рис. 10 – Топология шлейфного направленного ответвителя в 3D визуализации

Рис. 11 – Передаточная характеристика EM структуры шлейфного направленного ответвителя

2. Моделирование микроволнового диодного смесителя

Рис. 12 – Эквивалентная схема диода

Создадим схему смесителя:

Р ис. 13 – Схема микроволнового диодного смесителя

Рис. 14 – График потерь преобразования

Проведем спектральный анализ смесителя:

Рис. 15 – Спектр микроволнового диодного смесителя

3. Формирование структуры смесительного диода

Рис. 16 – Уровень легирования смесительного диода

Построим ВАХ и ВФХ смесительного диода:

Рис. 17 – Прямая ветвь ВАХ смесительного диода

Рис. 18 – Обратная ветвь ВАХ смесительного диода

Рис. 19 – ВФХ смесительного диода

4. Расчет SPICE-параметров смеистельного диода в программе OrCAD

Рис. 20 – Прямая ветвь ВАХ смесительного диода

Рис. 21 – Обратная ветвь ВАХ смесительного диода

Рис. 22 – ВФХ смесительного диода

Запишем параметры смесительного диода:

4. Моделирование фильтра нижних частот

Рис. 23 – Схема ФНЧ в AWR Microwave Office

Рис. 24 – Передаточные характеристики ФНЧ

ВЫВОД

В ходе данной лабораторной работы была построена модель микроволнового диодного смесителя и проведен спектральный анализ данной модели.

Также, провели моделирование данной структуры в Synopsys TCAD, задали профиль легирования, построили ВАХ и ВФХ смесительного диода.

В дальнейшем были получены SPICE-параметры смесительного диода на основании моделирования в программе OrCAD.

Также, был смоделирован ФНЧ и построены передаточные характеристики, анализируя которые можно сказать, что ФНЧ пропускает сигнал до частоты порядка 1,5 ГГц.