Информатика и выч. техника \ Компьютерное моделирование, расчет и проектирование наносистем

Расчет электрической схемы устройства. Расчет Y - параметров малошумящего усилителя, страница 5

С3

 

 

              

               Рис.5.5.1. Эквивалентная электрическая схема выходной цепи                                    смесителя

 

 

 

 

1         3              5

Rвых                                                     rф

2          4

Рис. 5.5.2.   Электрическая схема симметрирующего  трансформатора                      с коэффициентом трансформации сопротивления 16 :  1 .

Для согласования выхода смесителя с фидером целесообразно применить высокочастотный трансформатор с коэффициентом трансформации  n = 4,  то есть трансформация сопротивления будет 16 : 1, что позволит преобразовать выходное сопротивление смесителя 800 Ом в сопротивление  50 Ом.

Для согласования на другом конце кабеля необходимо, чтобы входное сопротивление контура  L1C1C2C3 равнялось волновому сопротивлению фидера 50 Ом.  Для этого необходимо выполнение следующего условия :

 ;

где gф - проводимость фидера (20 мСм);

g0 - резонансная проводимость ненагруженного контура ;

gвх - входная проводимость транзистора УПЧ1.

С другой стороны необходимо согласовать транзистор УПЧ1 на минимальный коэффициент шума , то есть подобрать выходное сопротивление контура равным оптимальному сопротивлению источника сигнала gопт . Для этого необходимо выполнение следующего условия :

 .

Составляя из указанных условий сиситему из двух уравнений и решая ее получим следующие выражения для коэффициентов включения :

 ;           .   

2. Расчет параметров и элементов контура

2.1.  Задается эквивалентная емкость контура :

Cэ = 20 пФ.

2.2. Характеристическое сопротивление контура :

 Ом.

2.3. Добротность контура, согласно рекомендациям из [16] выбирается равной Q0  = 150.

2.4.  Сопротивление потерь контура :

r0   =  Ом.

2.5.  Резонанасная проводимость ненагруженного контура :

g0 = См.

2.6.  Коэффициенты включения :

 ;

.

2.7.  Сопротивление потерь, вносимое в контур со стороны смесителя :

r1 = Ом.

2.8.  Сопротивление потерь, вносимое в контур со стороны УПЧ1 :

r2 = Ом.

2.9. Эквивалентная добротность контура :

.

2.10. Избирательность по второму зеркальному каналу :

Seзк2= дБ.

.

 МГц .

2.11. Избирательность по второму  каналу прямого прохождения :

Seпч2=дБ .

.

fп2  = 10,7 МГц.

2.12.  Полоса пропускания смесителя :

П0.7см = МГц .

2.13. Коэффициент передачи по напряжению от входа смесителя  до входа УПЧ1 :

.

Кпp= 9 дБ = 2,818 .

2.14. Коэффициент передачи по мощности от входа смесителя  до входа УПЧ1 :

.

 дБ.

2.15.  Индуктивность контурной катушки :

L1  =  мкГн .

При выполнении катушки в бескаркасном исполнении или на нейтральном сердечнике  при диаметре намотки D= 0,5 см и длине намотки

l=  1,5 см  количество витков намотки составит :

N = витков.

Собственная емкость катушки СL0  » 0,5D =0,5*0,5 =0,25 пФ.

2.16.  Емкость С0   :

 пФ.

Cм  =  2 пФ - монтажная емкость.

2.17.  Емкость конденсатора С2 :

 пФ.

В качестве конденсатора С2  выбирается керамический конденсатор

К10-17 “в” - 68 пФ ±10%, Uном = 50 В , tокр = -60¸+125°С. Конденсатор выполняется в безвыводном исполнении с серебренными или лужеными контактными площадками. Габаритные  размеры 2´1,4´1,2 мм.

2.18.  Емкость  конденсатора С3  :

 пФ.

В качестве конденсатора С3 выбирается керамический конденсатор

К10-17 “в” - 220 пФ ±10%, Uном = 50 В , tокр = -60¸+125°С. Конденсатор выполняется в безвыводном исполнении с серебренными или лужеными контактными площадками. Габаритные  размеры 2´1,4´1,2 мм.

2.19.  Емкость конденсатора С1 :

 пФ.

В качестве конденсатора С2  выбирается керамический конденсатор

К10-17 “в” - 27 пФ ±10%, Uном = 50 В , tокр = -60¸+125°С. Конденсатор выполняется в безвыводном исполнении с серебренными или лужеными контактными площадками. Габаритные  размеры 2´1,4´1,2 мм.

2.20.  Входное сопротивление согласующего контура на частоте первого гетеродина ( fг1 = 1004 МГц ) составляет :

Ом.

Таким образом фидер на частоте гетеродина нагружен на чисто емкостную нагрузку с эквивалентной емкостью 7,02 пФ. Входное сопротивление фидера на частоте гетеродина будет равно нулю при  его длине, равной

 см.

 м - длина волны колебаний гетеродина.

eф = 2,2  - диэлектрическая проницаемость заполнения кабеля (полиэтилен).

При выполнении данного  условия  сопротивление нагрузки на смеситель будет равно нулю, и в фидере будут отсутствовать составляющие с частотой гетеродина .

3. Расчет симметрирующего трансформатора

Скачать файл