Оглавление

1.Введение

2.Структурная схема автогенератора

3. Проектирование усилителя мощности

3.1 Выбор транзистора

3.2 Составление модели транзистор

3.3 Выбор режима работы транзистора

3.4 Синтез согласующих цепей

3.5 Расчет цепей питания

4. Проектирование фильтра

4.1 Выбор схемы фильтра

4.2 Синтез фильтра

5. Проектирование направленного ответвителя

5.1 Выбор схемы НО

5.2 Синтез НО

6. Анализ и настройка схемы АГ с разомкнутой ОС

7. Анализ характеристик АГ

7.1 Анализ Pвых, КПД,fг

7.2 Анализ фазовых шумов

Приложения

Список литературы

1.Введение

Автогенераторы (АГ) широко используют в системах связи, радиолокации, радионавигации, в измерительной и медицинской технике и т.д.

Основными характеристиками АГ являются: частота генерируемых колебаний, выходная мощность, КПД, долговременная стабильность частоты, уровень фазовыхшумов выходного сигнала.

Основными отличиями СВЧ АГ от низкочастотных являются:

- применение в конструкциях генераторов элементов с распределенными параметрами.

- использование транзисторов на более высоких частотах по отношению к их верхней рабочей частоте;

- более сложные схемы и конструкции.

Для стабилизации частоты СВЧ АГ могут использоваться различные типы резонаторов:

- на основе отрезков линий передач (полосковых, коаксиальных, волноводных);

- диэлектрические резонаторы;

- резонаторы на эффектах поверхностных (ПАВ) либо объемных (ОАВ) акустических волн;

- резонаторы с использованием сфер из монокристаллов ЖИГ (железоиттриевого граната);

- резонаторы на основе магнитостатических волн (МСВ).

Последние два типа резонаторов удобно использовать в перестраиваемых АГ с широким диапазоном изменения частоты.

2.Структурная схема проектируемого аг

При построении транзисторных СВЧ автогенераторов используются схемы как с параллельной, так и с последовательной обратной связью (РисХа, б).

При этом в силу сильного влияния паразитных параметров транзистора (проходной ёмкости, индуктивности общего вывода и др.) в схеме неизбежно присутствуют оба вида обратной связи.

Проектируемый АГ предлагается выполнять по схеме с параллельной обратной связью, изображенной на рисунке 1, где УМ – усилитель мощности, НО – направленный ответвитель, Ф – фильтр, ЛЗ – линия задержки.

Рис. 1 Структурная схема автогенератора.

Отдельные узлы генератора, отвечающие за различные характеристики, при проектировании представляются в виде самостоятельных устройств, работающих в тракте с определенным волновым сопротивлением (обычно равным 50 Ом). На практике такое представление позволяет проектировать эти узлы отдельно друг от друга и отлаживать их с помощью стандартной измерительной аппаратуры. При проектировании мощных АГ такой подход позволяет быстро и гарантированно получить хороший результат. Также эта схема по сравнению со стандартными трёхточечными схемами позволяет существенно уменьшить отрицательное влияние инерционности транзистора на характеристики АГ.

Рассмотрим, какие узлы АГ отвечают за те или иные его характеристики:

- УМ определяет энергетические характеристики АГ, такие как выходная мощность и КПД;

- фильтр в значительной степени определяет стабильность частоты АГ;

- коэффициент ответвления направленного ответвителя подбирается так, чтобы баланс амплитуд выполнялся на требуемом уровне выходной мощности Pвых;

- линия задержки подбирается таким образом, чтобы баланс фаз выполнялся на требуемой частоте.

Порядок проектирования узлов АГ

Для работы АГ требуется выполнение условий баланса амплитуд и фаз. Так как выполнение этих условий осуществляется подбором коэффициента ответвления НО (баланс амплитуд) и фазового набега в ЛЗ (баланс фаз), то их проектирование выполняется после расчета УМ и фильтра.