Расчет электрической схемы устройства. Расчет Y - параметров малошумящего усилителя, страница 6

3.1.  Задачей данного устройства является  обеспечение трансформации несимметричной нагрузки  в виде входного сопротивления фидера rф = 50 Ом в симметричную нагрузку, равную выходному сопротивлению смесителя  800  Ом. 

Электрическая схема трансформатора представлена на рис. 5.5.2. Конструктивно трансформатор выполняется на тороидальном ферритовом сердечнике. Согласно рекомендациям из [18]  ферритовый тороидальный сердечник  FT-23-43, параметры которого приведены в таблице  5.5.1.

Таблица 5.5.1

Внешний диаметр,

мм

Внутренний диаметр, мм

Высота, мм

Коэффициент индуктивности  АL,  нГн

Максимальная рабочая частота,  МГц

5,8

3,1

1,5

189

150

3.2.  Индуктивность вторичной обмотки :

L2 =  мкГн .

3.3. Индуктивность первичной обмотки :

          L1 =  мкГн .

3.4.  Число вторичной обмотки :

 витка .

3.6..  Общее число витков первичной обмотки :

витков.

Каждая половина первичной обмотки будет содержать по 4 витка. Намотка производится медным проводок в лаковой изоляции диаметром 0,63 мм [18].

3.8.  Затухание, вносимое трансформатором обычно не превышает 0,8 дБ, что составляет КПД трансформатора hт1 = 0,912.

5.6.  Расчет общих показателей   СВЧ -блока         

СВЧ- блок  разрабатываемого устройства включает в себя входную цепь, малошумящий усилитель и первый преобразователь частоты. Все указаннве устройства, за исключением входной цепи выполняются на одной микросхеме  МС13142D. Электрическая схема СВЧ-блока представлена на рис. 5.6.1.

Конструктивно СВЧ-блок  выполняется на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита с толщиной диэлектрической подложки 0,5 мм и толщиной токопроводящего металлизированного покрытия 12 мкм  по технологии поверхностного монтажа. Плата заключается в металлический корпус , имеющий три высокочастотных разъема (Х1,Х2,Х3), предназначенных для подключения антенны, блока усиления промежуточной частоты, а также для подачи гетеродинного сигнала на схему автоподстройки частоты. Напряжения питания и напряжения автоподстройки частоты вводятся в блок через проходные конденсаторы С7 и С15. В качестве которых выбирается керамический конденсатор  К10У-1 - 330 пФ ±20%, Uном = 350 В. Конденсатор выпускается  в неизолированном корпусе круглой формы с контактными площадками на корпусе конденсатора, без проходного вывода. Диапазон рабочих температур -60°С+85°С.

Конденсаторы С6,С11,С12,С13 - блокировочные. Конденсаторы С2,С14 - разделительные. В качестве указанных конденсаторов выбирается конденсатор К10-17 ”в” - 1000 пФ±20% ; Uном = 50 В. Диапазон рабочих температур    tраб = -60°С+125°С.

Гетеродин выполняется на основе внутреннего транзистора  по схеме емкостной трехточки при включении транзистора по схеме с ОК. Для стабилизации частоты гетеродина в индуктивную ветвь гетеродинного контура включен варикап, на который подается напряжение автоподстройки частоты со схемы автоподстройки. 

Вход и выход СВЧ- блока согласованы с сопротивлением 50 Ом.

Коэффициент передачи СВЧ-блока по напряжению :

К= К0прес К0см = 3.14*0,7045 = 2,212 .

К0дБ = 6,9 дБ.

Коэффициент передачи СВЧ-блока по мощности :

КР = К02 = (2,212)2  = 4,9.

КРдБ = 6,9 дБ.

Коэффициент шума СВЧ-блока :

F =

FдБ = 8,8 дБ.

C1     

R1                                                                  

C2              l2

1                                             16                

C3             l1

X1                                                2                                             15                                +3,5В   С7  Епит

                                                                                                                                 C6     

C4                 C5              3                                            14

C8               4                                            13

С9

l3                           5                                            12

C10      VD1

C11             6                                            11                Т1                                 X2

7                                            10

R2                                          

R3                                        8                                             9

C12

C13

C14                                    X3

UАПЧ

С15

Рис. 5.6.1.  Схема электрическая принципиальная  СВЧ-блока.