4.3 Исследование выходной цепи согласования усилителя мощности

Из данных рис.7 можно записать физические параметры микрополосковых линий выходной цепи (L6,L7) усилителя мощности:

L6 - (37,0 х 4,0) мм .

Толщина материала 1,66 мм.

Проницаемость ε = 2,74.

Установив рабочую частоту 799,25 МГц, получим результат синтеза электрических характеристик микрополосковой линии L6.

Рис.20 Переход от физических к электрическим характеристикам микрополоска L6

Electrical Characteristics L6

Impedanse 50,0063 Ohms

Electrical Length 51,6221 deg

Frequency 799,25 MHz.

По заданным физическим параметрам микрополосковых линий входной цепи усилителя мощности L7 – (13,0 х 4,0) мм с помощью пакета программ Microwave Office 2001 нетрудно найти электрические характеристики L7. В данном случае воспользуемся результатами расчета L2 (Рис.10), т.к. микрополосковые линии L2 и L7 имеют одинаковые физические параметры.

Electrical Characteristics L7:

Impedanсe 50,0063 Ohms

Electrical Length 18,1375 deg

Frequency 799,25 MHz

По графикам рис.21 определим выходное сопротивление транзистора UTV 040 на частоте 799,25 МГц и найдем индуктивность.

R= 6 Ом, ,

где

Рис.21

Компьютерная модель схемы имеет следующий вид:

Рис.22 Исходная схема выходной цепи согласования усилителя мощности

Результаты анализа позволяют дать количественную оценку степени согласования активного элемента с источником возбуждения в диапазоне рабочих частот.

Рис.23

Стрелки на годографе указывают направление, соответствующее увеличению частоты. Установив курсор в любую точку годографа, можно определить , частоту возбуждения.

В диапазоне частот 798…806 МГц годограф не проходит точку 1.0, соответствующую входному сопротивлению согласующей цепи ( ).

Входное сопротивление активное, но значительно меньше 50 Ом. График позволяет дать количественную оценку степени согласования активного элемента с источником возбуждения. Необходима параметрическая оптимизация схемы для получения согласования в заданном диапазоне частот.

Рис.24

Результатом проведенной оптимизации является схема цепи согласования, представленная на рис.25:

Рис.25 Оптимальная схема согласования

Создадим пояснительную записку к этому проекту. Вызовем текстовый редактор Design Notes, два раза щелкнув на нем. В появившемся окне напишем, «Выходная согласующая цепь усилителя мощности» (рис.26).

Рис.26

Результаты проведенных исследований позволяют перейти к составлению топологии микрополосковой конструкции усилителя мощности на транзисторе UTV040.

4.4 Разработка топологии печатной платы микрополосковой конструкции усилителя мощности

Исходными данными для проектирования микрополосковой конструкции

являются:

• исходная анализируемая схема (рис.7);

• принципиальные схемы (рис.18, рис.25) цепей согласования усилителя мощности, полученные в результате компьютерного синтеза.

Переход от электрических характеристик микрополосковых линий к физическим осуществляется с помощью калькулятора.