Сопротивление стабилизирующего резистора Rст = 975 Ом ;
Входное сопротивление активного элемента Zвх = 9.2-j19 Ом ;
Выходное сопротивление активного элемента Zвых = 36-j137 Ом.
4.3 Расчет входной цепи.
Входная цепь ВЦ рассчитывается из условия согласования активного сопротивления настроенной антенны Ra=50 Ом и входного сопротивления УРЧ по методике изложенной в [12]. Предварительный расчет показал , что произвести согласование сопротивления антенны с сопротивлением 9,2-j19 Ом с помощью одного отрезка линии технологически трудно из-за очень малой длины и большой ширины согласующего отрезка линии. Поэтому для компенсации емкостной составляющей входного сопротивления УРЧ применим короткозамкнутый отрезок линии индуктивного характера. Длина отрезка определяется по формуле :
, где l - длина волны , соответствующая центральной частоте 947,5 МГц , x - реактивная составляющая входного сопротивления УРЧ , r - волновое сопротивление линии.
Относительная ширина отрезка для поликоровой подложки составляет :, ширина отрезка - , h = 2 мм - толщина поликоровой пластины.
Эффективная диэлектрическая проницаемость :
Длина отрезка с учетом проницаемости подложки :
Для согласования активных составляющих сопротивлений применим два последовательно включенных четвертьволновых трансформатора (один трансформатор трудно реализуем).
Волновое сопротивление первого трансформатора выбираем равным , сопротивление второго трансформатора рассчитываем по формуле .
Определяем размеры линий :
;
;
;
Результаты расчета :
Тип элемента |
Ширина элемента , мм |
Длина элемента , мм |
КЗ-шлейф |
1,96 |
7,14 |
четвертьволновый т-тр. |
3,2 |
30 |
четвертьволновый т-тр. |
0,4 |
32,6 |
Размеры занимаемые согласующей цепью на плате можно уменьшить , если применить меандровую укладку линий. Примерный вид топологии платы входной цепи приведен в приложении №7.
4.4 Расчет фильтра СВЧ (на структурной схеме фильтр Ф1)
Расчет (выбор) фильтра производится по методике и справочным данным приведенным в [12] .
Определим требуемую относительную полосу пропускания фильтра Ф1:
Зададимся величиной неравномерности АЧХ в полосе пропускания фильтра .
Рассчитываемый фильтр должен обеспечивать селективность по зеркальному каналу -50дБ при частоте зеркального канала первого гетеродина 780 МГц и селективность по каналу прямого прохождения - 62дБ. Эти характеристики обеспечивает пятизвенный фильтр с Чебышевской АЧХ его параметры взяты из [12] :
Число звеньев - 5 ;
Относительная полоса пропускания с учетом потерь - 5,2% ;
Затухание в полосе пропускания - 3,08 дБ ;
Относительная полоса задерживания при затухании в полосе задерживания 50 дБ - 15% ;
Абсолютная полоса пропускания фильтра .
Абсолютная полоса задерживания фильтра .
Т.е. при расстройке на от центральной частоты обеспечивается подавление сигнала на 50дБ . ( селективность по зеркальному каналу и каналу прямого обеспечивается с запасом , который может скомпенсировать ухудшение АЧХ фильтра в результате рассогласования фильтра и УРЧ при работе в полосе частот).
Относительная ширина полосковых резонаторов и зазоров между ними составляют :
Толщина подложки фильтра h=2мм. Определяем размеры микрополосковых резонаторов :
Определение длины микрополосковых резонаторов
- длина волны соответствующая средней частоте сигнала;
Длина резонатора при его выполнении на поликоровой подложке с вычисляется по формуле [12] :
Топология платы фильтра приведена в приложении №7.
4.5 Расчет узла согласования входного сопротивления фильтра с выходом УРЧ
Этот узел предназначен для согласования выходного сопротивления УРЧ с сопротивлением подводящих линий фильтра СВЧ.
Расчет производится аналогично п.4.3.
Выходное сопротивление УРЧ - Zвых = r-jx = 36-j137Ом ;
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.