1.3.3. Задания
Для ППФ, топология которого представлена в пункте 4 раздела 1.2.4, найти более оптимальную величину зазора между крайними резонаторами и трансформаторами связи с нагрузками. Оптимизации выполнить в диапазоне частот первого обертона, в котором у исходной топологии потери передачи не превышают 0.2 дБ.
1.4. Подключение внешних файлов данных
В проектах можно использовать внешние файлы данных, содержащие параметры моделей различных устройств. Эти файлы, очень часто, доступны на сайтах фирм-производителей этих устройств (например, СВЧ-транзисторов). Примером содержимого такого файла может служить, например, рис. 1.57.
! SIEMENS Small Signal Semiconductors
! BF998
! Si Dual Gate MOSFET Tetrode in SOT143
! VDS = 5 V VG2S = 3.5 V ID = 10 mA
! Common Source S-Parameters: February 1991
# GHz S MA R 50
! f S11 S21 S12 S22
! GHz MAG ANG MAG ANG MAG ANG MAG ANG
0.050 0.9992 -4.0 2.230 174.5 0.0009 89.0 0.9923 -2.1
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.000 0.5586 -124.4 1.001 -16.9 0.0064 -122.3 0.8494 -77.0
!
! f Fmin Gammaopt rn/50
! GHz dB MAG ANG -
0.010 3.00 0.80 1 3.40
. . . . . . . . . . . . . . . . .
1.100 2.35 0.63 65 0.84
!
! SIEMENS AG Semiconductor Group, Munich
Рис. 1.57. Содержимое файла с параметрами транзистора BF998
Рассмотрим порядок использования этого файла на примере каскадного соединения встречно-стержневого фильтра (рис. 1.56) и, например, транзистора BFG135A.
-
Выбираем Project > Add Data File > New Data File > S-parametr… . Откроется окно, показанное на рис. 1.58, в котором набираем имя транзистора и щёлкаем по кнопке OK. После этого в браузерах элементов и проекта появятся элементы с именем BFG135A, как видно на рис. 1.59.
Рис. 1.58. Окно ввода имени файла
-
Двойным щелчком ЛКМ по иконке BFG135A в браузере проекта открываем пустое окно редактора и стандартным для Windows способом копируем содержимое файла G88V0A12.S2P в это окно.
-
Стандартным для MWO способом подключаем из браузера элементов транзистор BFG135A в схему (между фильтром и нагрузкой).
-
Результаты вычисления АЧХ показаны на рис. 1.60.
1.5. Задания
1. Усилитель высокой частоты состоит из фильтра типа Interdigital Filter (рис. 1.46) и малошумящего усилителя типа BGA430. Рассмотреть два варианта их соединения: фильтр–усилитель и усилитель–фильтр. Вычислить в диапазоне частот 3-5 ГГц значения коэффициента передачи, КСВН со входа и коэффициента шума. Сделать выводы о предпочтимости схем.
Рис. 1.59. Браузеры проекта и элементов
Рис. 1.60. АЧХ каскадного соединения фильтра и транзистора
2. Компьютерное моделирование радиочастотных фильтров в сапр “cst Microwave Studio”
2.1. Введение
Основное назначение фильтров состоит в обеспечении частотной селекции входного сигнала приемника или же требуемого спектра выходного сигнала передатчика. Фильтры являются необходимыми узлами почти всех радиочастотных устройств, причём очень часто подключаются одним из своих выводов непосредственно к антенно-фидерному тракту. Разнообразие используемых при этом схемотехнических и конструктивных решений огромно и интерес исследователей к фильтрам не только не спадает, несмотря на многолетнюю историю их применения, но и имеет отчётливо выраженную тенденцию к росту [2-4 и др.].
Компьютерное моделирование аналоговых устройств с учётом их конструктивной реализации, демонстрирует заметно меньшие успехи, чем моделирование, как цифровых устройств, так и схемотехническое моделирование аналоговых устройств. Это объясняется значительно большим уровнем сложности проблем, с которыми приходится сталкиваться разработчикам САПР. Вместе с тем в технике высоких, ультравысоких, сверхвысоких и крайне высоких частот отсутствие добротного компьютерного пакета для конструктивного моделирования узлов и устройств является весомым тормозящим фактором для специалистов этой области. Настоящий раздел посвящён особенностям использования пакета “CST Microwave Studio” для моделирования радиочастотных фильтров различного конструктивного исполнения. Рассматриваемые конструкции расположены в порядке возрастания их сложности.