3.5.Расчет цепей питания транзистора

Цепь питания должна обеспечивать развязку СВЧ тракта с источником питания. Она может быть реализована в виде высокоомного четвертьволнового отрезка линии закороченного на конце радиальным шлейфом (РисХ).

Пример (Расчет цепи питания)

Параметры радиального шлейфа выбираются так, чтобы его входное сопротивление на требуемой частоте было близко к нулю (РисХ).

Рис. Схема разомкнутого шлейфа

Рис. Модуль входного сопротивления разомкнутого шлейфа после настройки.

Параметры высокоомной линии выбираются так, чтобы входное сопротивление цепи питания со стороны СВЧ тракта было максимальным.

Рис. Схема цепи питания.

Рис. Модуль входного сопротивления цепи питания.

Далее составляем схему усилителя с рассчитанными ранее согласующими цепями и цепями питания.

Характеристики этой схемы приведены на рис.Х и Х. Видно, что получившаяся схема является хорошим начальным приближением для дальнейшей оптимизации.

Оптизация полученной схемы выполняется по тем же требованиям, что и схемы с идеальными согласующими цепями. Характеристики схемы послеоптимизации приведены на рис.Х и Х.

4.Проектирование фильтра

Требования к характеристикам фильтра:

- избирательность АЧХ фильтра должна обеспечивать выполнение баланса амплитуд только в районе требуемой частоты генерации. Выполнение этого требования исключает возможность запуска АГ на другой частоте;

- крутизна ФЧХ фильтра во многом определяет уровень фазовых шумов автогенератора. Поскольку в данном курсовом проекте не формулируется требование к фазовым шумам, то достаточно выполнить только первое требование.

Так как не нужна высокая избирательность, фильтр можно выполнить на одном резонаторе, представляющем из себя отрезок микрополосковой линии. Связь резонатора с источником сигнала и нагрузкой может быть непосредственной (рис.), емкостной (рис.) либо распределенной (рис.). При этом длина резонатора разомкнутого на концах должна составлять около половины длины волны, а короткозамкнутого с одного конца – четверти длины волны.

рис.

Волновое сопротивление резонатора рекомендуется выбрать в 2-3 раза меньшим, чем волновое сопротивление тракта.

Требования при оптимизации фильтра:

- коэффициент отражения на входе фильтра должен быть не более -20 дБ в окрестности частоты генерации АГ.

- относительная ширина полосы пропускания фильтра по уровню -10 дБ не должна превосходить 20-30 %.

Заметим, что фазовый набег, вносимый фильтром, отличается для каждого конкретного конструктивного варианта. Поэтому для выполнения баланса фаз АГ потребуется ЛЗ разной длинны, что может быть использовано для оптимизации топологии АГ.

Пример:

Выберем схему с распределенной связью, содержащую кроме связанных линий неоднородности типа "скачок ширины" и "разомкнутый конец".

Оптимизацию схемы выполним по следующим критериям:

- коэффициент отражения на входе не более -20Дб

- коэффициент передачи на частоте генерации не менее -0.5Дб

- коэффициент передачи при расстройке от центральной частоты на 250МГц не более -5Дб.

Параметры схемы после оптимизации приведены на рис.Х.