ОПрЭКБ лабы / Актуальные методы / 122 Пр ПР_БЧ ОП ЭКБ. ПРАКТИКА 11 (КП-1)

Основы проектирования ЭКБ

АЛГОРИТМ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Постановка задачи проектирования микроволнового диодного смесителя

Требуется спроектировать устройство, позволяющее осуществлять эффективное смешивание высокочастотных сигналов микроволнового диапазона с целью получения сигнала на промежуточной частоте выходную мощность Рвых (дБм) в полосе рабочих частот (ГГц) и

центральной частоте f0 (ГГц), при минимальном коэффициенте усиления Kmin (дБ) с неравномерностью (дБ) в заданной полосе.

1. Порядок проектирования

Исходя из заданных параметров, необходимо выполнить следующие проектные процедуры (раздел 4.2):

1.проектирование диода с заданными параметрами

2.создание эквивалентной схемы диода с учётом паразитных параметров корпуса

3.проектирование микрополоскового направленного ответвителя

4.проектирование фильтра нижних частот

5.проектирование смесителя

6.анализ смесителя.

Направленный ответвитель используется как делитель мощности на два канала (в равных отношениях при высокой развязке между ними) и как балансный смеситель с высокой развязкой между входными каналами.

При использовании его в качестве делителя, энергия подается в плечо 1, распределение мощности энергии происходит в равном соотношении между плечами 2 и 4, а при подаче мощности в плечо 2 энергия распределяется между плечами 1 и 3. В первом случае в плече 3, а во втором – в плече 4 ставится нагрузка (в нашем случае – диод).

При использовании ответвителя в качестве смесителя энергия подается в плечи 1 и 3, выходными плечами будут 2 и 4.

Основы проектирования ЭКБ

Создание нового проекта.

1.Выберите в меню File>New Project (Файл>Новый проект).

2.Выберите в меню File>Save Project As (Файл>Сохранить проект как). Откроется диалоговое окно Save As.

3.Наберите имя проекта BDMixer и нажмите Сохранить.

Определение единиц измерения и частот проекта.

1.Выберите в меню Options>Project Options (Опции>Опции проекта) или дважды щёлкните мышкой по Project Options в левом окне проекта. Откроется диалоговое окно Project Options.

2.В открывшемся окне опций проекта откройте вкладку Global Options и определите глобальные единицы измерения, как показано на рис.

3.Откройте вкладку Frequencies. Введите 0.1 в поле Start, 1.9 в поле Stop, 0.01 в поле Step. Отметьте Replace и нажмите Apply. Диапазон частот отображается

Основы проектирования ЭКБ

в окне списка Current Range

4. Нажмите OK.

Поскольку в проекте будут несколько схем, в которых используется одна и та же подложка, поместим элемент подложки в глобальные определения, откуда он будет доступен для всех схем.

1.В окне просмотра проекта дважды щёлкните по Global Definitions, откроется окно глобальных определений.

2.В левом окне откройте окно просмотра элементов, щёлкнув мышкой по кнопке Elements в нижней части левого окна.

Основы проектирования ЭКБ

3.Щёлкните мышкой по группе Substrates, чтобы отобразить элементы подложек:

4.Перетащите элемент MSUB в окно глобальных определений и щёлкните левой кнопкой мышки, чтобы закрепить его.

5.Дважды щёлкните мышкой по элементу MSUB и в открывшемся окне свойств элемента введите: Er=6, H=1.5 mm, T=0.035 mm, Tand=0.005 и ErNom=6.

Основы проектирования ЭКБ

3.Перетащите в окно схемы элемент MLIN в окно схемы и щёлкните левой кнопкой мышки, чтобы закрепить его. Повторите эту процедуру 3 раза так, чтобы получился квадрат

.

Для поворота элементов вокруг оси перед тем как нажать левую клавишу мыши (чтобы зафиксировать положение элемента) можно несколько раз щёлкнуть правой клавишей (при этом каждый щелчок – это поворот на 90° против часовой стрелки).

4.Щёлкните мышкой по значку Port на панели инструментов или комбинацию клавиш Ctrl+P и подключите порт к плечу 1 элемента Coupler. Аналогично подключите порт к плечу 2. Затем подключите порты к плечам 3 и 4, два раза щёлкая мышкой, чтобы развернуть эти порты на 180 градусов.

5.Для настройки размеров смесителя с помощью команды Draw Add Equation или комбинации клавиш Ctrl+E введите переменные WH, LH, WV и LV.

Основы проектирования ЭКБ

6.Начальные значения задайте основываясь на результатах предварительного упрощённого расчёта, полученного с помощью инструмента Tools TXLine

7.Для размеров микрополосковых линий TL1 и TL2 задайте WH и LH, а для линий TL3 и TL4 – WV и LV.

8.Щёлкните мышкой по значку Add New Graph на панели инструментов и создайте прямоугольный график с именем Coupler S Parameters.

9.Откройте окно просмотра проекта, щёлкнув мышкой по панели Project в левой нижней части окна.