Разработка кольцевого направленного ответвителя (переходное ослабление - 3 дБ, рабочая частота - 7,5 ГГц)

Исходные данные к курсовой работе

Вариант 15

Таблица1

Тип НО	Переходное ослабление, дБ	Рабочая частота, f0, ГГц	Тип линии	Подложка			Проводники
				толщина, мм	отн. диэл. прон. (e)	тангенс угла потерь tg(d)	толщина, мм	металл
К	3	7,5	МПЛ	1,0	5		0,05	Cu

Обозначения: К – кольцевой НО.

Цель работы заключается в более глубокой проработке темы «Полосковые направленные ответвители», изучаемой в курсе «Техническая Электродинамика». Рассматриваются широко применяемые типы направленных ответвителей, их свойства и методы расчета, производится детальный расчет полоскового направленного ответвителя с соответствующей конструкторской проработкой.

СОДЕРЖАНИЕ

Исходные данные. 2

Аналитический расчет НО. 4 

     1) Определение волновых сопротивлений………………………...................4                                                                        

     2) Расчет модулей и фаз коэффициентов матрицы рассеяния……………...5

Расчет геометрических отрезков, образующих НО ……………………………8

     1) Аналитических расчет ширин отрезков…………………………………..8

     2) Численный расчет в пакете MWO…………………………………………9

Построение схемной модели НО в MWO.............................................................9

Уточнение геометрических размеров отрезков линий………………………..15

Построение уточненной электродинамической модели…………....................18

Выводы…………………………………………………………………………...21

Список используемой литературы...……………………………………………22

I. АНАЛИТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ НАПРАВЛЕННОГО ОТВЕТВИТЕЛЯ

I.1. Определение волновых сопротивлений

Произведем перерасчет переходного ослабления их дБ в разы:

Теперь можно определить :

Определим волновые сопротивления:

,

где - волновое сопротивление подводящих линий.

Следовательно:

Определим длины отрезков :

.

I.2. Расчет частотных зависимостей модулей и фаз коэффициентов матрицы рассеяния для идеализированной модели НО

Кольцевой НО имеет одну плоскость симметрии. Поэтому в его матрице рассеяния подлежат определения шесть комплексных коэффициентов.

Рис. 1

Рассматривая синфазное и противофазное питание НО со стороны каналов 1 и 2, а также со стороны каналов 3 и 4, можно получить следующие формулы для расчета всех искомых коэффициентов матрицы:

;

;

где

;  ;

;  .

По приведенным формулам построим графики модулей коэффициентов матрицы рассеяния:

Рис.1: график зависимостей модулей коэффициентов матрицы рассеяния от частоты

II. РАСЧЕТ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ РАЗМЕРОВ ОТРЕЗКОВ ЛИНИЙ, ОБРАЗУЮЩИХ НО

II.1. Аналитический расчет ширин отрезков, эффективной диэлектрической проницаемости и длин отрезков

В ходе расчета определяются параметры МПЛ,

удовлетворяющие рассчитанным ранее волновым                        

 сопротивлениям

2.1 Аналитический расчет ширины проводника МПЛ эффективной диэлектрической проницаемости.

II. 2. Численный расчет в пакете MWO (утилита TXLine)

Проведем анализ кольцевого ответвителя рассчитав необходимые параметры и построив схему направленного ответвителя.

3.1 Построение схемной модели направленного ответвителя и расчет комплексных коэф передачи

При помощи утилиты TXLine… проведем расчет параметров МПЛ

Исходные данные

 Ом                                          W=0,854651 мм