СОДЕРЖАНИЕ
Ведение…………………………………………………………………………………..………….…………………3
1. Краткий анализ аттенюаторов на МПЛ………………….………………..……….......4
2. Описание конструкции………………………………………………………………………………..6
3. Электрический и конструктивный расчет устройства
3.1 Выбор материалов МПЛ…………………..……………………….………….……………..7
3.2 Расчет микрополосковой линии ……………………………………………………..12
3.3 Расчет ответвителя………………………………………………………………………….14
3.4 Расчет резистора …..………………………………………………………………………….15
4. Выбор корпуса модуля…………….…………….…………………………………………………18
5. Оценка надежности……………………………………………………………………………….....20
6. Расчет допусков…………………………………………………………………………….…….…...20
Заключение…………………………………………………………….……………………….……………….23
Список литературы……………………………………………………………….……………………...24
Приложение: Топологический чертеж ПТЭС
Сборочный чертеж ПТЭС
Введение
В данной курсовой работе требуется разработать регулируемый аттенюатор на микрополосковых линиях (МПЛ). Данный аттенюатор предназначен для плавного регулирования мощности в опорном канале устройства для измерения параметров диэлектриков.
Технические данные:
- предназначен для изменения вносимого затухания от 0,5 до 35 дБ;
- диапазон рабочих частот 2-2,5 ГГц;
- передаваемая мощность не более 5 Вт;
- вход и выход коаксиальные с волновым сопротивлением 50 ОМ.
В первом разделе курсового проектирования производится краткий анализ устройств, решающих ту же задачу что и разрабатываемое устройство. Производится обзор устройств данного типа и последующий выбор устройства, наиболее удовлетворяющий условиям технического задания.
Во втором разделе производится расчет всех элементов устройства и анализ полученных данных.
В третьем разделе производится разработка конструктивного варианта изделия. Включает: выбор конструкции, подбор материалов, покрытий, производится полное описание конструкции прибора. Описывается его работа. Обосновывается выбор материалов.
В четвертом разделе производится ориентировочный расчет надежности.
В пятом разделе производится расчет производственных допусков.
1. Краткий анализ аттенюаторов на МПЛ
Аттенюатор - устройство, предназначенное для изменения мощности электромагнитных волн, распространяющихся по тракту СВЧ, а также для развязки СВЧ устройств, то есть для устранения их взаимного влияния возникающего из-за наличия отраженных волн.
Аттенюаторы классифицируются по принципу действия. Из многочисленных принципов, которые могут быть положены в основу конструирования СВЧ аттенюаторов, используются те, которые позволяют получить аттенюатор с точно известным значением ослабления или с точно известным законом изменения ослабления в функции положения регулирующего органа. Рассмотрим несколько таких конструкции, определим их достоинства и недостатки.
Неотражающий аттенюатор на р-i-п диодах.
Достоинства: позволяет изменять мощность, поступающую в плечи ответвителя, переключением состояния диодов с помощью подаваемого на них напряжения смещения. При этом входное плечо всегда остается согласованным и возникающее в месте соединения сочленений отражения поглощаются в согласованной нагрузке плеча.
Недостатки: трудность согласования.
Управляющий аттенюатор на р-i-п диодах.
Достоинства: аттенюатор работает в режиме дискетного или плавного изменения затухания, которое регулируется дискретно или плавно управляющим сигналом. Чем больше диодов, тем легче решить задачу широкополосного согласования, так как каждый диод может иметь большое сопротивление и при прочих равных условиях создает меньше отражения.
Недостатки: применение большого количества диодов ведет к увеличению размеров устройства, применение дополнительных устройств для согласования.
Переменный аттенюатор с использованием направленных ответвителей на связанных линиях
Достоинства: мощность рассеяния таких аттенюаторов определяется только электрической прочностью элементов конструкций и возможностями присоединенных нагрузок, характеристика ослабления может быть рассчитана с хорошей точностью, а начальное ослабление невелико – от долей децибела до нескольких децибел.
Недостатки: влияние паразитной связи усиливается с ростом частоты, поэтому аттенюаторы такого типа целесообразно применять на частотах до 2 ГГц.
Переменный аттенюатор с двумя 3-дБ мостами и фазовращателем.
Достоинства: большая разрешающая способность при малых затуханиях, характеристику ослабления можно определить расчетным путем.
Недостатки: широкополосность такого аттенюатора определяется широкополосностью составляющих его мостов и фазовращателя.
В данном курсовом проекте будет рассматриваться переменный аттенюатор с использованием направленного ответвителя на связанных линиях..
2. Описание конструкции
На рис.1 приведена функциональная схема направленного ответвителя с регулируемой связь., используемого в качестве аттенюатора.
Рис.1
Если изменять связь путем механического перемещения одного из проводников, то появляется возможность плавного изменения мощности на выходе побочной линии. Переходное ослабление такого ответвителя зависит от длины области связи и расстояния между проводниками основной и побочной линий. Связь между линиями осуществляется посредством нераспротраняющихся типов волн, поэтому ослабление практически линейно возрастает с увеличением расстояния между связанными линиями. Пропускная способность аттенюаторов целиком определяется характеристиками балансных нагрузок в плечах 2 и 4. Начальное ослабление аттенюатора не менее 5 дБ, так как иначе резко возрастает входной Ксв устройства, что не допустимо для точных приборов. Распространяющаяся в первичной линии волна частично ответвляется во вторичную линию, где она распространяетя в противоположном направлении.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.