Главная страница Комод Кухня Компьютерный стол Плетеная мебель Японский стиль Литература
Главная  Передающие устройства СВЧ 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 [ 88 ] 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149


литудно-частотной характеристики усилителя и обеспечен няе постоянства (с заданной степенью точности) выходной мощности в пределах рабочей полосы. Последнее особенно важно при проектировании усилителей, в которых транзистор включен по схеме с ОЭ, где, как отмечалось ранее, коэффициент усиления по мощности обратно пропорционален квадрату частоты. Коэффициент усиления усилителя с ОЭ можно откорректировать или путем отражения необходимой части входной мощности, или путем поглощения избыточной мощности в специальных балластных сопротивлениях.

В первом случае входная цепь должна полностью согласовывать транзистор с источником возбуждения на верхней частоте диапазона cOg, а при уменьшении частоты коэффициент отражения должен увеличиваться по закону

Tlx (со) = 1 - (со/со )\

Эта задача может быть решена применением двух- Рис. Ю.И. Схема входной согласу-секционной цепи типа Ф Ч

ФНЧ (рис. 10.И). Характеристики таких цепей и значения их элементов протабу-лированы.

Недостатком подобных входных цепей является наличие отраженной волны, которая может привести к нарушению режима работы предыдущего каскада. Необходимую развязку обеспечивают с помощью ферритовых развязывающих приборов (см. гл. 14), а в усилителях со сложением мощности - путем использования в качестве делителей и сумма-тгоров квадратурных мостовых устройств (см. гл. 13).

Коррекцию коэффициента усиления с поглощением избыточной мощности в балластных сопротивлениях в мощ-ВЬгх усилителях применяют довольно-редко из-за того, что поглощаемую мощность трудно рассеивать.

При относительно малой ширине рабочей полосы (при *1,/й)н<С1,2) коэффициент усиления транзистора обычно И* корректируется; его уменьшение с ростом частоты, если *о необходимо, компенсируют подстройкой входной и вы-З'Ящной цепей усилителя. Схемы входных цепей таких усилителей с ОЭ практически совпадают со схемами усилителя с^ОБ, причем они выполняют только функции согласования источника возбуждения со входом транзистора.



Тип входной цепи широкополосного усилителя с ОБ во многом определяется добротностью входа транзистора Qbx = ( в - ю,Двх/вх- Если добротность невелика (Qb, < < 1), в качестве согласующих целесообразно использовать цепи на основе ФНЧ с ограниченной полосой пропускания; если 1 < Qbx < 3 ч- 4 - цепи на основе полосовых фильтров (ПФ).

Остановимся подробнее на входных цепях с ПФ. Схему ПФ можно получить из ФНЧ. При преобразовании ФНЧ (см. рис. 10.10, а) в ПФ (рис. 10.12, а) индуктивности продольных ветвей заменяют последовательными, а емкости параллельных ветвей - параллельными LC-контурами.

г

дап

СО. и

Рис. 10.12, Схема согласования с помощью ПФ (а) и ее частотная характеристика (б)

При этом частотная характеристика приобретает вид, показанный на рис. 10.12, б. Полоса пропускания ПФ Асо = = со - со численно равна частоте среза ФНЧ-прототипа. Значения индуктивностей в продольных ветвях и емкостей в поперечных ветвях ФНЧ и ПФ одинаковы, а остальные элементы ПФ выбираются из условия настройки контуров в резонанс на частоте соо = (cogcoj, т. е.

LiCi = (l/coo)

(10.11)

При создании на практике полосового фильтра в качестве дополнительных элементов в схему включают блокировочные и разделительные элементы.

На первом этапе с помощью таблиц рассчитывают фильтр-прототип (ФНЧ). Исходными данными является частота среза До) (ширина полосы пропускания ПФ), максимально допустимое значение Гдп (или затухание LpoJ в пределах этой полосы и перепад значений согласуемых сопротивлений. После этого по (10.11) находят значения индуктивностей и емкостей, которые нужно включить в параллельные и последовательные ветви ФНЧ для перехода к ПФ. Вход-



ную индуктивность транзистора нужно учитывать при выполнении индуктивности фильтра, присоединяемой к /?вх-

3. Практическая реализация согласующих и корректирующих цепей. Элементы конструкции ТУМ. Транзисторные усилители СВЧ с точки зрения конструкции в большинстве случаев являются гибридными устройствами: транзистор-это навесной элемент; входную и выходную согласующие цепи и цепи питания выполняют по пленочной технологии на диэлектрических подложках.

При изготовлении электрических цепей ТУМ наиболее удобным типом фидерного тракта является микрополоско-вая линия (МПЛ) (см. рис. 3.3, и). Однако область частот, в которой целесообразно применять МПЛ, ограничена. Обычно МПЛ не рекомендуют применять на частотах ниже 100 МГц, поскольку отрезки СВЧ-цепей становятся слишком длинными. Применение МПЛ на высоких частотах сопровождается увеличением потерь и возрастанием возможности возбуждения в линии волн высших типов. Поэтому рабочая частота должна быть ниже критической частоты поперечной электрической волны самого низкого порядка:

Г</кр = 75/(ЛК)>

где h выражено в мм; / - в ГГц. Длина волны в линии, а следовательно, и размеры многих элементов СВЧ-цепей определяются эффективной диэлектрической проницаемостью Ёэфф:

р в-ц 8-1/. 10М-1/2

эфф- 2 2 \ W I

При создании схем ТУМ сосредоточенные элементы рассчитанных цепей можно заменять распределенными, представляющими собой отрезки МПЛ определенной длины с определенным волновым сопротивлением, и выполнять их по пленочной технологии в планарном исполнении. Однако использование сосредоточенных реактивных элементов позволяет в ряде случаев значительно уплотнить монтаж схемы. Можно считать, что индуктивные катушки и конденсаторы имеют свойства элементов с сосредоточенными параметрами, если их размеры малы по сравнению с длиной волны в линии [составляют не более (0,05 0,1) Х„]. Сосредоточенные индуктивности выполняют в виде витка МПЛ (рис. 10.13, а), в виде круг-



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 [ 88 ] 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149

© 2007 EPM-IBF.RU
Копирование материалов разрешено в случае наличия письменного разрешения