Предварительно оценим ожидаемый коэффициент усиления по мощности. Его Кр(f), дб вычисляют по формуле:
Кр(f) ≈ (fтип/f)² * Кр(fтип), (4)
где f- рабочая частота транзистора,
fтип- частота типового режима, указанная в табл. 1,
Кр(fтип)- коэффициент усиления в типовом режиме (табл. 1)
Получаем
Кр(1800 МГц) ≈ (2200/1800)² * 4 = 6 дб
Или Кр = 4 раза.
Теперь, руководствуясь подобной методикой, не представляет большой сложности подобрать транзисторы для предоконечного и предварительных каскадов.
Зная коэффициент усиления по мощности ОК и мощность на его выходе, рассчитаем мощность на его входе. Мощность РВХок, Вт на входе ОК вычисляют по формуле:
РВХок = РВЫХок/Крок, (5)
где РВЫХок- мощность на выходе оконечного каскада,
Крок- коэффициент передачи ОК
РВХок = 50/4 = 12,5.
Будем считать коэффициент передачи межкаскадных согласующих цепей Ксц, равным 0,8.
Мощность РВЫХпок, Вт на выходе ПОК вычисляют по формуле:
РВЫХпок = РВХок/Ксц, (6)
РВЫХпок = 12,5/0,8 = 15, 625
Исходными данными для выбора транзистора ПОК являются мощность РВЫХпок и рабочая частота 1800 МГц. На частоте 1800 МГц ее могут отдать транзисторы КТ948А, КТ948Б и КТ986В. Выберем КТ948Б, так как КТ948А и КТ986В будут сильно недоиспользованы по мощности, что приведет к снижению усиления. Можно оценить усиление транзистора КТ948Б на рабочей частоте f = 1800 МГц, опираясь на справочные параметры транзистора, приведенные в таблице 2.
Таблица 2 – Параметры транзистора КТ948Б
Тип тр-ра |
IКmax, А |
UКЭmax, В |
РКmax, Вт |
fтип, МГц |
Кртип |
IКЭобр, мА |
h21Э |
СК, пФ |
КТ948Б |
1,25 |
- |
20 |
2500 |
6 |
15 |
≥5 |
17 |
Предварительно оценим ожидаемый коэффициент усиления по мощности по формуле (4).
Крпок(f) = (2500/1800)² * 6 = 11,6 (раз)
Имея сведения о коэффициенте передачи и мощности на выходе можно определить мощность на входе. Мощность РВХпок, Вт на входе ПОК вычисляют по формуле:
РВХпок = РВЫХпок/Крпок, (7)
РВХпок = 15,625/11,6 = 1,37
Чтобы добиться рабочей частоты, равной 1800 МГц, необходимо включить в передатчик умножители частоты, количество которых можно вычислить по формуле:
Кf = fраб/fвозб (8)
Кf = 1800/24 = 75
Выберем два варакторных умножителя частоты по пять, между ними включим еще один усилитель мощности, поскольку не удалось получить нужного коэффициента усиления, и один утроитель частоты.
С учетом КПД согласующей цепи, равного 80%, появляется возможность найти мощность на выходе третьего умножителя частоты, зная мощность на входе ПОК. Мощность РВХуч3, Вт на выходе третьего УЧ вычисляют по формуле:
РВЫХуч3 = РВХпок/Кцс (9)
РВЫХуч3 = 1,37/0,8 = 1,71.
Заслуживают внимания некоторые соображения по выбору умножительного диода и его режима. При проектировании умножителя, у которого стремятся получить наибольшие значения КПД и выходной мощности, необходимо иметь в виду следующее. Для каждого типа варактора существует оптимальный диапазон частот, в котором можно получить наилучшие энергетические показатели. При фиксированной кратности умножения за пределами оптимального диапазона КПД и выходная мощность снижаются. Выходная мощность и КПД падают с кратностью умножения N. Энергетические показатели умножителей, в которых варактор работает с частично открывающимся переходом, выше. Поэтому целесообразно выбирать именно такие варакторы. Преимущество их еще и в том, что с увеличением N КПД умножителя падает медленнее.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.