Другие предметы \ Радиопередающие устройства

Разработка передатчика радиорелейной радиолинии связи, страница 6

Входная и выходная цепь такого умножителя состоит из колебательного контура и полосового фильтра, который в свою очередь еще служит и согласующим звеном. Колебательный контур и полосовой фильтр входной цепи настроены на частоту входного колебания, колебательный контур и полосовой фильтр выходной цепи – на частоту выходного колебания. Таким образом подавляется сигнал на побочной частоте, т.е. это полностью определяет степень подавления побочных частот КПОБ . Полосы пропускания фильтров не перекрываются. Варикап в этой схеме открыт на части периода входного колебания, угол отсечки тока через варикап θ>0, т.е. в цепи смещения варикапа течет постоянный ток. В этом режиме к барьерной емкости варикапа добавляется диффузионная емкость, превышающая первую на несколько порядков.   В результате резкого увеличения диапазона изменяется суммарная емкость варикапа, увеличивается накапливаемый на ней заряд, возрастает рабочий ток и преобразуется мощность.

Проведем расчет первого умножителя частоты.

Исходные данные:

Коэффициент умножения N=3

Входная частота f= 3.3ГГц

Тип варактора 1А403А

Параметры варактора:

С0 = 0,32пФ при U0 = 20В, φ0 = 0,5В, v= 1/3, RS3 = 4Ом, RS0 = 0,5Ом,

ТВ = 0,17нс, Тр = 50нс, UД = 50В, РРД = 400мВт, LВ = 2нГ.

Усредненная емкость варактора в запертом состоянии:

                                      (5.3.3)

Зададимся оптимальными углами отсечки θ, согласно следующему

                   (4.3.4)

Выберем режим А, т.к. в этом режиме минимальные потери мощности. Проверим условие установки дополнительной емкости  в схеме умножителя частоты:

                                            (4.3.5)

                                    (4.3.6)                         

где С = СД + СВ                        приравняем СД к 0, тогда С = СВ = 0,35∙10-12Ф, CN = 0.525∙10-12Ф. Подставив значения в формулу 4.3.5,

увидим что неравенство не верно, следовательно дополнительная емкость не нужна.

Максимальная входная мощность:

                (4.3.7)

Видно, что максимальная входная мощность меньше допустимой мощности рассеяния.

Рассчитаем сопротивление потерь по 1-й и N-й гармоникам:

(4.3.8)

где

                               

        (4.3.9)                            

R1S = 3.5Ом              RNS = 2.94Ом

Сопротивления потерь из-за эффекта восстановления, усредненные соответственно по 1-й и N-й гармоникам:

                        (4.3.10)

tB ={(π-θ/2ω;TB} – минимальная из двух величин. (tB =TB).

R1В = 3.438Ом              RNВ = 4.584Ом

Эквивалентное сопротивление потери из-за эффекта комбинаций, действующее в цепи первой гармоники:

       (4.3.11)                                 

Дополнительные сопротивления

ΔR1 = R1S + R1В + R10 =3.5+3.43+3.1 = 10.3Ом                           (4.3.12)

ΔRN = RNS + RNВ = 2.94+4.584 = 7.52Ом                                        (4.3.13)

                          (4.3.14)

Коэффициенты

     (5.3.15)                       

Оптимальное сопротивление нагрузки:

                   (5.3.16)

RHОПТ = 80Ом.

КПД варактора:

                                                                                                     (4.3.17)

Емкость обобщенного варактора:

                                                                         (4.3.18)

Сопротивление преобразования

                                              (5.3.19)

R1+ΔR1 =98.4Ом

Определяем параметры схемы умножителя исходя из условий:

                              (4.3.20)

Отсюда получаем:

СН = 0.01пФ;   LН = 0.1мкГн;

СВХ = 0.005пФ;       LВХ = 0.1мкГн;

Сопротивление автосмещения:

                                 (4.3.31)

Остальные умножители частоты считаются по аналогии с этим.

4.4 Расчет задающего генератора[3]

Рисунок 4.7 – Принципиальная схема задающего автогенератора

Для обеспечения высокой стабильности частоты как в нашем случае применим схему транзисторного генератора с кварцевой стабилизацией частоты по схеме Клаппа (рисунок 4.7). Колебательная система здесь образована кварцевой пластиной, играющая роль индуктивности, и конденсаторами С1,С2. R1 и R2 образуют делитель напряжения для подачи постоянного напряжения смещения на базу, Rсм – резистор автосмещения, конденсатор Сбл – блокировочный. Rбл и Сбл – блокируют от токов высокой частоты источник питания. Ссв – обеспечивает оптимальную связь с нагрузкой.

Скачать файл