Составление структурной схемы РПДУ и обоснование тактико-технических требований, страница 3

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

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.