Методические указания по выполнению курсового проекта по дисциплине «СВЧ – устройства телекоммуникаций»

Страницы работы

Фрагмент текста работы

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РФ

ГОУ ВПО «ДАГЕСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

РАДИОТЕХНИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

Кафедра радиотехники и телекоммуникаций

МЕТОДИЧЕСКИЕ  УКАЗАНИЯ

по выполнению курсового проекта

по дисциплине «СВЧ – устройства телекоммуникаций»

(специальность – 210402 "Средства связи с подвижными объектами")

Махачкала - 2008


Методические указания для выполнения курсового проекта по дисциплине "СВЧ – устройства телекоммуникаций" для студентов по специальности 210402 "Средства связи с подвижными объектами". Махачкала, ДГТУ. 2008. с. 23.

Данные методические указания являются руководством по выполнению курсового проекта по дисциплине "СВЧ – устройства телекоммуникациий".

Составитель: д. т. н., проф.дейст. член РАИН к.ф-м.н, ст.преп.

Рецензенты: к.т.н., доцент

гл.конструктор ОАО НИИ "Сапфир" Б.

Печатается согласно постановления Совета Дагестанского государственного технического университета от         2008 г.


СОДЕРЖАНИЕ

ЦЕЛЬ ВЫПОЛНЕНИЯ КУРСОВОГО ПРОЕКТА………….………………4

ТЕМЫ КУРСОВЫХ ПРОЕКТОВ……………………………………………4

ТРЕБОВАНИЯ К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ……………………………….6

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ РАБОТ ВЫПОЛНЕНИЯ КУРСОВОГО

ПРОЕКТА…..…………………………………………………………………6

СОДЕРЖАНИЕ КУРСОВОГО ПРОЕКТА………………………………….7

ОСНОВНОЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ КУРСОВОГО

ПРОЕКТА…………………………………………………………………….8

1. ЭЛЕМЕНТНАЯ БАЗА СВЧ УСТРОЙСТВ………………………………8

2. МЕТОДИКА РАСЧЕТА ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК СВЧ

УСТРОЙСТВ………………………………………………………………14

3. СВЧ УСТРОЙСТВА ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ…...19

ПРИЛОЖЕНИЕ 1……………………………………………………………26

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 ……………………………………………………………28

ПРИЛОЖЕНИЕ 3……………………………………………………………29

ЛИТЕРАТУРА……………………………………………………………….30


ЦЕЛЬ ВЫПОЛНЕНИЯ КУРСОВОГО ПРОЕКТА.

Целью выполнения курсового проекта является закрепление и углубление знаний по дисциплине, применение их для решения инженерных задач, обоснование выбора принятых решений и составление технической документации.

ТЕМЫ КУРСОВЫХ ПРОЕКТОВ

Наименование устройства

Тип уст-ва

И С Х О Д Н Ы Е  Д А Н Н Ы Е

Полоса частот

ГГц

Тип линии

Волн. сопротивление

Затухание

дБ

Фазов. сдвиг град

1

Направленный ответвитель

Рис.3.1

б

2-4

НПЛ

50

-

-

2

Направленный ответвитель

Рис.3.1

в

5-6

СЩЛ

75

-

-

3

Делитель

Рис.3.2

а

1-2

НПЛ

75

-

-

4

Сумматор

Рис.3.2

б

3-4

СЩЛ

50

-

-

5

Фильтр

Рис.3.3

а

2-3

СЩЛ

50

-

-

6

Фильтр

Рис.3.3

б

3-4

НПЛ

50

-

-

7

Выключатель

Рис.3.4

а

2-4

СЩЛ

75

-

-

8

Выключатель

Рис.3.4

б

0,5-0,8

НПЛ

5050

-

-

9

Выключатель

Рис.3.4

б

0,4-0,6

НПЛ

50

-

-

10

Выключатель

Рис.3.4

б

0,8-1,0

КЛ

50

-

-

11

Переключатель

Рис.3.5

а

0,1-0,4

НПЛ

50

-

-

12

Переключатель

Рис.3.5

в

0,4-0,8

НПЛ

75

-

-

13

Переключатель

Рис.3.5

б

1-2

СЩЛ

60

-

-

14

Переключатель

Рис.3.5

г

2-3

СЩЛ

70

-

-

15

Переключатель

Рис.3.5

а

0,5-0,7

КЛ

50

-

-

16

Переключатель

Рис.3.5

в

0,7-0.9

КЛ

75

-

-

17

Фазовращатель

Рис.3.6

а

0,5-1

НПЛ

50

-

90

18

Фазовращатель

Рис.3.6

б

2-3

НПЛ

60

-

10

19

Фазовращатель

Рис.3.6

в

3-4

НПЛ

70

-

20

20

Фазовращатель

Рис.3.6

б

1,5-2.5

КЛ

55

-

8

21

Фазовращатель

Рис.3.6

в

2,5-3.5

КЛ

65

-

16

22

Аттенюатор

Рис.3.7

а

0.5-1,0

НПЛ

55

6

-

23

Аттенюатор

Рис.3.7

б

2-3

НПЛ

65

10

-

24

Аттенюатор

Рис.3.7

в

3-4

НПЛ

75

16

-

25

Аттенюатор

Рис.3.7

б

1,5-2,5

КЛ

50

20

-

26

Аттенюатор

Рис.3.7

в

2,5-3,5

КЛ

60

24

-

Общие данные для всех:

Материал подложки – поликор: толщина 1 мм; относительная диэлектрическая проницаемость ε = 9,6.

ТРЕБОВАНИЯ К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ

Курсовой проект представляется на рецензию в виде пояснительной записки объемом до 20 страниц текста, написанного на одной стороне стандартной бумаги формата А4.   

Графическая и текстовая документация должна выполняться с соблюдением правил ЕСКД на бумаге формата А3, А4 соответственно.      

Общие требования к текстовым документам содержит ГОСТ 2.105-79.

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ВЫПОЛНЕНИЯ

КУРСОВОГО ПРОЕКТА

1. На основе требований, изложенных в ТЗ, необходимо провести анализ различных схемных решений заданного устройства и выбрать окончательную схему. Затем выбрать элементную базу: тип, значения элементов. Рассчитатьцепи питания, если имеется полупроводниковые приборы, требующиеуправление. Составить окончательную схему электрическуюпринципиальную и перечень элементов.

2. Рассчитать геометрические размеры линиипередачи. Если в схеме имеются отрезки линии определенной длины, необходимо вычислить эти размеры и составить топологию устройства в масштабе.

3. Составить эквивалентную схему (физическую модель) для нахождения математической модели. Для этого разбиваем эквивалентную схему на базовые четырехполюсники с известными матрицами передачи и находим  матрицу рассеяния эквивалентной схемы по нижеизложенным методикам. По выражениям п.2.4 рассчитать основные характеристики рассматриваемогоустройства и  нарисовать графики.

Примечание. В эквивалентной схеме цепи питания не рассматривать.

СОДЕРЖАНИЕ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

1.Введение.

2.Анализ ТЗ.

2.1. Обзорный анализ электрических схем.

2.2. Частотный анализ.

3. Разработка электрической схемы.

3.1 Выбор электрической схемы.

3.2.Анализ элементной базы и выбор.

4. Расчет геометрических размеров элементов топологии.

5. Разработка топологии.

6. Составление эквивалентной схемы.     

7. Расчет амплитудно-частотных характеристик.

8. Заключение

9. Список литературы 10. Приложение

Приложение -  Графическая часть.

1. Схема электрическая принципиальная (пример - приложение 1).

2. Топология - сборочный чертеж (пример - приложения 2 и 3).

3. Расчетные графики, электрические характеристики.


МАТЕРИАЛ НЕБХОДИМЫЙ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ

КУРСОВОГО  ПРОЕКТА

1. Элементная база СВЧ устройств.

1.1. Линии передачи

Линии передачи предназначены для передачи СВЧ – сигналов от передатчика к антенне и от антенны к приемнику, соединения блоков аппаратуры, модулей. СВЧ – устройства и их узлы используются в линиях передачи (ЛП).

Несимметричная полосковая линия (НПЛ)

Волновое сопротивление (Ом):

Zo= 60/((εэф)0,5)·ln{φ(w/d)/(w/d) + [l+(2d/w)2]0,5};

где φ(w/d)=6+(2π – 6)exp[-(30.666/(w/d)) 0,7528];

w - ширина проводника; d - толщина подложки.

Эффективная диэлектрическая проницаемость

εэо = (ε + l)/2 + ((ε – l)/2)·(l+10d/w) -0,5, где ε – относительная диэлектрическая проницаемость диэлектрика подложки.

Компланарная линия (КЛ)

Волновое сопротивление (Ом)

Zo= 30π/(εэф)0,5 ·ln[(s+2w)/s]·[0.665{1.5 – ехр[ - 0.4·((s+2w)/s-l)]}]-1, где s - ширина центрального проводника, w - ширина щели.

Эффективная диэлектрическая проницаемость

εэф = (ε +1)/2·{th[0.775·ln(d/w) + 1.75] + sw/(d(S+2w))·[0.04-0.7·s/(s+2w) + 0.01(1- 0.1ε)·(0.25+S/(S+2w))]}.

ε > 9,  d/w > l, 0 < S/(S+2w) < 0.7, где ε - относительная диэлектрическая проницаемость диэлектрика подложки; d - толщина подложки.

Несимметрично-щелевая линия (НЩЛ)

Волновое сопротивление (Ом)

Zo = 120π/(2·ε 0,5 ΄(г)/К(г)).

где r = 0.515+0.5tn(w/d – 0.75; w - ширина щели; d - толщина подложки;

ε – относительная диэлектрическая проницаемость диэлектрика подложки.

[(1/π)ln(2·(1+(ŕ)0,5)/(1-(ŕ)0,5)]  для 0 < r < 0,7

К΄(г)/К(г)) = {

(1/π)ln(28·(1+(ŕ)0,5)/(1-(ŕ)0,5)  для 0,7 < r < 1

ŕ =((1-r)0,5)2

Эффективная диэлектрическая проницаемость

εэф =(1/4)·ε[3+th((w/d-(w/d)·(2-ε)-ε(ε-1)/4)·[2(ε-1)]-1)]

 Симметрично-щелевая линия (СЩЛ)

Волновое сопротивление (Ом)

для 0.20 < w/d < 1.0

Zo = 113.19 – 53.55lgε + 1.25 w/d(114.59 – 51.88lgε) + 20(w/d – 0.2)·(1 – w/d) –

- [0.15 + 0.23 lgε + w/d(-0.79 + 2.07lgε)]·[(10.25-5lgε + w/d(2.1 – 1.42 lgε) –  df/3)2]

для 0.02 < w/d < 0.2

Zo = 72.62 – 35.19lgε + 50(w/d-0.02)(w/d-0.1)/(w/d) + lg(w/d·100)[44.28-19.58lgε] – [0.32lgε – 0.11 + w/d(1.07lgε + 1.44)](11.4 – 6.07lgε – df/3)2

Эффективная диэлектрическая проницаемость для0.2 < w/d < l  

εэф = [0.987 – 0.483lgε + w/d(0.111 – 0.0022ε) – (0.121 + 0.094w/d –

- 0.0032ε)lg(df/3)]-2;

для 0.02 < w/d < 02 

εэф = [0.923 – 0.448lgε + 0.2w/d – (0.29w/d + 0.047)lg(df/3)]-2

где w – ширина щели; d – толщина подложки; f – частота в ГГц; ε – относительная диэлектрическая проницаемость диэлектрика подложки.

1.2. Сосредоточенные элементы

Элементы СВЧ схем в зависимости от геометрических размеров имеют распределенную или сосредоточенную структуру. Используются и так называемые "полусосредоточенные" элементы, образованные отрезками полосковых линий длиной менее четверти длины волны и имеющие в относительно небольшом диапазоне частотсвойства сосредоточенных емкостей и индуктивностей. Элементы с сосредоточеннымипараметрами в отличие от элементов с распределенными параметрами имеют размеры значительно меньшие длины волны в соответствующей линиипередачи (1 < λВ/10). Элементы СВЧ схем могут бытькак пленочными, так и навесными.

1.2.1. Резисторы.

В полосковых схемахиспользуются различные типы навесных чип – резисторов: С6-4,С6-9, Р1-8 и т.д. Характеристики резисторов приведены в табл. 1. Номиналы резисторов соответствуют стандартным шкалам по рядам ГОСТ 2825-67.

Характеристики резисторов                                                                         Табл. 1

Тип

резистора

Мощность рассеяния,

Вт

Габаритные

размеры, мм

Номинальное значение, Ом

l

d

b

С6-9

ОЖО.467.140 ТУ

0,125

1

1

1

10…1000

Е48 ГОСТ 2825 – 67;

с номиналами

50; 61,2; 96,5; 150; 291; 437 ±2%

Р1 – 8

ОЖО.467.164 ТУ

0,125

0,25

2

4

1

2

0,8

0,8

5,11…681·103

 

Е48 ГОСТ 2825 – 67

Примечание: l – длина;  d – ширина; b – высота.

Крепление резисторов производится пайкой их контактных поверхностей

Похожие материалы

Информация о работе

Тип:
Методические указания и пособия
Размер файла:
358 Kb
Скачали:
0