Характеристическим сопротивлением тракта СВЧ

Исходные данные

Диапазон частот f=10.7…12.75 ГГц.

Средняя частота полосы пропускания f₀=11.7 ГГц.

Характеристическое сопротивление тракта ρ₀=50 Ом.

Выходное сопротивление УРЧ Z _вых= Z _Г=R_Г+jω₀L_Г=4.4+j5.3 Ом.

Выходное сопротивление Z _вых= Z _Г=R_Г+jω₀L_Г интерпретируется в виде последовательного соединения R_Г=4.4 Ом и индуктивности L_Г=5.3/ω₀=0.072 нГн (ω₀=2πf₀=2π·11.7·10⁹=73.5·10⁹ р/с).

Поскольку относительная полоса пропускания (в %)

больше 5%, то необходимо применить широкополосное согласование.

Согласование выполняется по схеме рисунка 7.2(б) с трансформацией сопротивления генератора R_Г вверх. При этом R_Н=ρ₀ не содержит реактивных элементов (рисунок 8.2).

Рисунок 8.2

Расчет

1. Задается максимально допустимый коэффициент отражения |Г_max|=0.1.

2. Определяется требуемый коэффициент трансформации сопротивлений:

Берется ближайшее значение К_↑=10 в соответствии с таблицей 8.1.

3. По таблице 8.1 при n=2, |Г_max|=0.1, К_↑=10 находятся предельные значения крайних элементов α₁, α₄ и относительная полоса согласования 1/δ=Δf/f₀:

4. Определяются вспомогательные коэффициенты:

  

Здесь x=2.1213 взято из таблицы 8.2 при n=2 для чебышевского приближения.

5. Рассчитываются нормированные значения

6.Разнормированные значения реальных элементов

Эти значения будут определять величины реактивных элементов схемы рисунка 8.2. Дополнительную индуктивность L_1доп=L₁–L_Г=0.1–0.072=0.027 нГн можно не ставить, поскольку при реальной полосе согласования в 2 раза уже предельной, требования к реактивным составляющим сопротивления генератора и нагрузки значительно ослаблены [13].

7. Максимальные потери при отражении

 

 

Литература

1. Алексеев О. В., Грошев Г. А., Чавка Г. Г. Многоканальные частотноразделительные устройства и их применение. – М.: Радио и связь, 1981.

2. Диэлектрические резонаторы / Под ред. М. Е. Ильченко. – М.: Радио и связь, 1989.

3. Капилевич Б. Ю., Трубехин Е. Р. Волноводно-диэлектрические структуры: Справочник. – М.: Радио и связь, 1990.

4. Фильтры на поверхностных акустических волнах: расчет, технология, применение / Под ред. Г. Мэттьюза: Пер. с англ. – М.: Радио и связь, 1981. – 472с.

5. Интегральные пьезоэлектрические устройства фильтрации и обработки сигналов: Справочное пособие / Под ред. Б. Ф. Высоцкого, В. В. Дмитриева. – М.: Радио и связь, 1985. – 176с.

6. Орлов В. С. И др. Фильтры на поверхностных акустических волнах. – М.: Радио и связь, 1984. – 272с.

7. Речицкий В. И. Радиокомпоненты на поверхностных акустических волнах. – М.: Радио и связь, 1984. – 112с.

8. Сборник задач и упражнений по курсу Радиоприемные устройства: учебное пособие для вузов / Под ред. В. И. Сифорова. – М.: Радио и связь, 1984 – 224с.

9. Проектирование интегральных устройств СВЧ: Справочник / Ю. Г. Ефремов, В. В. Конин, Б. Д. Солганик и др. – Киев: Техника, 1990. – 159с.

10. Д. Л. Маттгей, Л. Янг, Е. М. Т. Джонс. Фильтры СВЧ, согласующие цепи и цепи связи: Т.1, Т.2. Пер. с англ. – М.: Связь, Т.1. 1971. – 439с. Т.2. 1972. – 495с.

11. Справочник по элементам полосковой техники / Под ред. А. Л. Фельдштейна. – М.: Связь, 1979. – 336с.

12. Справочник по расчету и конструированию СВЧ полосковых устройств / Под ред. В. И. Вольмана. – М.: Радио и связь. 1982. – 328с.

13. Шварц Н. З. Усилители СВЧ на полевых транзисторах. – М.: Радио и связь, 1987. – 200с.