Расчет усилителя. Создание рабочей модели транзистора, страница 4

Таблица 4.3. OIP3, дБмВт.

Ниже на графике значение точки интермодуляционных искажений третьего порядка найдено графическим путем, как точка пересечения графика одного из сигналов, подаваемого на вход, с графиком сигнала на выходе, являющегося результатом интермодуляции.

Рисунок 4.3.1. Образование точки пересечения третьего порядка.

Как видно из рисунка, значение OIP3 составляет 32,513 дБмВт. Полученный уровень интермодуляционных составляющих третьего порядка соответствует требованиям технического задания.

4.4. Точка компрессии .

Параметр точки компрессии на 1 дБ используется для описания динамического диапазона современной аппаратуры. Он показывает то значение мощности выходного сигнала, которое отличается от идеального на 1 дБ (1дБмВт) (то есть граничное значение линейного участка динамической характеристики).

Рисунок 4.4.1. Динамическая характеристика усилителя.

Из графика на рисунке (4.4.1) видно, что в точке, которой соответствует выходная мощность 18,9 дБмВт, отличие от идеальной характеристики составляет примерно 1 дБ. Для наглядности на динамической характеристике отмечена точка IP3. По графику видно, что она не достижима при данной динамической характеристике усилителя.

При максимальной входной мощности 20 дБмВт усилитель будет работать уже на нелинейном участке динамической характеристики, выходная мощность при этом составит 24 дБмВт. Таким образом, КПД в нелинейном режиме составит 78%.

5. Проектирование полосно-пропускающего фильтра СВЧ.

5.1. Синтез ППФ.

Синтез фильтра был произведен в программе FilterSolution по следующим заданным характеристикам:

тип фильтра – полосно-пропускающий;

вид характеристики фильтра – баттервортова;

порядок фильтра – пятый;

центральная частота – 2600 МГц;

ширина полосы пропускания – 200 МГц;

топология – параллельные связанные линии;

материал подложки – RTDuroid 5880;

проводник – медь толщиной 50 мкм;

толщина диэлектрика – 787 мкм.

Рисунок 5.1.1. Результат синтеза фильтра: геометрические и электрические параметры.

5.2. Результат компьютерного моделирования фильтра.

По данным синтеза была создана модель фильтра в САПР ADS. С учетом вносимых потерь была произведена незначительная корректировка геометрических размеров элементов фильтра, все изменения вынесены в таблицу (5.2).

Рисунок 5.2.1. Модель полосно-пропускающего фильтра.

Рисунок 5.2.2. Топология ППФ.

Таблица 5.2. Корректировка геометрических размеров элементов фильтра.

Наименование параметра	Старое значение	Корректировка
	20,44 мм	20,55 мм
	20,45 мм	21,05 мм
	20,33 мм	20,94 мм
	6,350 мм	6,531 мм
	3,206 мм	2,605 мм
	3,348 мм	2,83 мм
	427,4 мкм	456 мкм
	973,1 мкм	804 мкм

          На рисунке (5.2.2) приведен график АЧХ фильтра. Из графика видно, что при отстройке на 10% от центральной частоты (260 МГц), вносимое затухание более 25 дБ, а потери в полосе не превышают 0,5 дБ. Данный фильтр имеет удовлетворительные технические характеристики.

На рисунке (5.2.3) изображен график коэффициента отражения по входу и выходу фильтра. Значение коэффициента отражения в полосе не превышает 0,06.

Рисунок 5.2.2. АЧХ фильтра.

Рисунок 5.2.3. График коэффициентов отражения по входу и выходу.