ОПрЭКБ лабы / Отчет по работе 12 Проектирование микроволнового диодного смесителя

_{МИНОБРНАУКИ РОССИИ}

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра МВЭ

отчет

по практической работе №12

по дисциплине «Основы проектирования

электронной компонентной базы»

Тема: ПРОЕКТИРОВАНИЕ МИКРОВОЛНОВОГО ДИОДНОГО СМЕСИТЕЛЯ

Студент гр.
Преподаватель		Синев А.Е.

Санкт-Петербург

202X

1. Создание топологии смесителя

Лабораторная работа является продолжением предыдущей и посвящена созданию микроволнового диодного смесителя.

1.1. Улучшение автоматически заданной топологии

Откроем топологию схемы, где визуализированы заданные нами микрополоски и их соединения. Пока что отображение элементов разупорядочено (рис. 1).

Рис. 1. Разупорядоченная топология

Прежде чем выполнить объединение Snap Together, расположим элементы вручную так, чтобы их ориентация и взаимное расположение были приближенными к реальному устройству. Любые ручные изменения микрополосков автоматически изменяют топологические параметры отдельных элементов, что приводит к нарушению целостности структуры.

Выполним объединение микрополосков (рис.2).

Рис. 2. Упорядоченная топология

1.2. Создание ЭМ структуры (EM Structure).

Перейдем в EM Structure BDMixer, где будем определять параметры подложки и задавать расчетную сетку.

Удалим диэлектрик Diel_2. Толщины слоев Air и Diel_1 зададим соответственно 15 mm и 1.5 mm.

Установим размеры сеточных ячеек Grid_X и Grid_Y, которые сильно влияют на вычислительную процедуру, определяя с одной стороны точность полученных результатов, а с другой стороны – время вычислений. Добьемся целого числа ячеек сетки.

После того как параметры корпуса определены, разместим всю структуру в его центре (рис. 3). Длина корпуса выбиралась так, чтобы к входам и выходам было возможно присоединить порты (рис. 5).

Рис. 4. Создание корпуса ЭМ структуры

Рис. 4. Добавление входных и выходных портов

1.3. Построение АЧХ ЭМ структуры

Запустим процесс анализа структуры по сетке, в процессе которого получим график АЧХ ЭМ структуры (рис. 5). Как мы видим, характеристики пропускания и торможения несколько изменились относительно разупорядоченной структуры из микрополосков.

Рис. 5. Расчетный график АЧХ ЭМ структуры

1.4. Сохранение результата моделирования

Результат моделирования необходимо сохранить, чтобы использовать для дальнейших расчетов.

Для этого выполняем команду Project > Add Output File > Port Parameters. Сохраним ЭМ структуру как файл *.s4p: EM Structure BDMixer.s4p

1.5. Создание эквивалентной схемы диода

Сконструируем эквивалентную схему диода, учитывающая «паразитные» параметры корпуса диода SOT23 в дополнение к SPICE модели диода (рис. 6).

Рис. 6. Эквивалентная схема диода

1.6. Создание схемы смесителя

Наконец перейдем к конструированию смесителя, где созданные ранее схемы будем использовать в качестве подсхем (рис. 7).

Рис. 7. Схема микроволнового диодного смесителя

ЭМ структуру подгрузим из EM Structure BDMixer.s4p, а диод – как элемент Diode, с добавлением символа Diode@system.syf.

2.4. Создание графиков потерь преобразования и спектральный анализ

Произведем анализ устройства, как это делалось в предыдущих работах – построим графики потерь преобразования от входной мощности (рис. 8) и спектра преобразования (рис. 9).

Рис. 8. Потери преобразования в смесителе от входной мощности

Рис. 9. Спектр преобразования в смесителе