Моделирование трансформатора сопротивлений в геометрическом базисе
Проектирование и моделирование топологии широкополосного трансформатора сопротивлений на четвертьволновых отрезках линии передачи в микрополосковом исполнении. Особенность синтеза устройства отпоров в распределенном электрическом элементном базисе.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 26.10.2015 |
| Размер файла | 128,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Задание
Спроектировать и промоделировать топологию широкополосного трансформатора сопротивлений на четвертьволновых отрезках линии передачи в микрополосковом исполнении.
Исходные данные:
Необходимые для решения задачи исходные данные выбираются из таблицы в соответствии с двумя последними цифрами студенческого шифра.
Вариант №11
RГ=25 Ом
RН=75 Ом
fН=1 ГГц
fВ=2.5 ГГц
КстU=1.35
Примечание:
RГ - внутреннее сопротивление источника сигнала;
RН - сопротивление нагрузки; -
fН - fВ - полоса рабочих частот;
КстU - коэффициент стоячей волны напряжения на входных зажимах трансформатора.
Характеристика затухания - Чебышевская.
Расчетная часть
Синтез трансформатора сопротивлений в распределенном электрическом элементном базисе
Определим общий перепад сопротивлений четвертьволнового трансформатора (см. рисунок), используя формулу
,
Найдем относительную полосу пропускания:
,
При проведении дальнейших расчетов найденное значение не- обходимо взять больше на 10 %, чтобы обеспечить некоторый запас по полосе пропускания. w
w=0.943
Определим число секций трансформатора , учитывая, что максимальное значение из таблицы не должно превышать заданного. КстU
n=3 широкополосный трансформатор сопротивление электрический
КстU=1.155
Определим волновые сопротивления этих секций (по таблице):
Z1=1.238963
,
,
Моделирование трансформатора сопротивлений в распределенном электрическом элементном базисе
Моделирование трансформатора сопротивлений проведем с использованием программного продукта Microwave Office . Для этого, используя полученные на предыдущем этапе данные (число секций и их волновые сопротивления), составим структурную схему трансформатора сопротивлений, где в качестве секций (отрезков длинных линий передачи без потерь) используем базовые элементы TLIN (библиотека Transmission Lines - Phase).
|
Секция |
1 |
2 |
3 |
|
|
Z,Ом |
30.8 |
42.9 |
60.3 |
Полученная характеристика удовлетворяет условию задачи , так как значение КСТU на заданном диапазоне часто(1-2.5ГГц) не превышает значения , равного 1.35.
Разработка топологии трансформатора сопротивлений в геометрическом элементном базисе
В качестве материала подложки возьмём оксид алюминия с параметраи:
Проводник выберем медь. Толщина проводника 0.01 мм.
Выбор размера подложки:
В последующих пунктах был произведен расчет длины и ширины МПЛ, а также была произведена укладка МПЛ на подложку 30*24мм. в соответствии со стандартами. Исходя из того что подложка должна быть минимальной, выбираем данный размер.
Размеры подложки выбираем в соответствии с ОСТ L=30мм., B=24мм., H=1мм.
Для определения размеров каждой секции воспользуемся MicroWave Office TX Line.
Полученные данные приведены в Таблица1.
Таблица 1
|
Секция |
1 |
2 |
3 |
|
|
W, мм |
2.28045 |
1.29825 |
0.62956 |
|
|
L, мм |
15.9411 |
16.4484 |
16.9782 |
Моделирование трансформатора сопротивлений в геометрическом базисе с помощью пакета программ Microwave Office.
При укладке МПЛ необходимо минимизировать занимаемую площадь подложки и одновременно удовлетворить требованиям ОСТ на микросборки СВЧ-диапазона [4]: «входы и выходы МПЛ должны оканчиваться на расстоянии не менее 0.2 мм и не более 0.5 мм от края платы (подложки)». Расстояние от МПЛ до краев подложки должно быть не менее трех тол- щин подложки, а между МПЛ - не менее шести толщин. Для уменьшения площади, занимаемой МПЛ, их рекомендуется изгибать под прямым углом, используя так называемый «согласованный изгиб».
Для того, что бы уложить трансформатор на подложке (30х24 мм) пришлось изогнуть линию, в следствии чего появились неоднородности типа изгиб.
Рис. Частотная характеристика |S21| трансформатора сопротивлений
Из графика видно, что значение в рабочей полосе частот (1 ГГц - 2.5 ГГц) не превышает заданное , о дя лучшего результата необходимо произвести оптимизацию параметров трансформатора средствами Microwave Office (оптимизация проводилась по длинам трансформаторных секций). В результате получим:
Рис. Частотная характеристика |S21| трансформатора после оптимизации.
Вывод
В ходе работы был спроектирован широкополосный трансформатор сопротивлений в микрополосковом исполнении с использованием программы Microwave Office.
Проектирование в Microwave Office проводилось с учетом диэлектрических параметров подложек и потерь в проводниках и в диэлектриках, что дает более точные результаты.
Полученные частотные характеристики не превышают заданного уровня в заданном диапазоне частот(1-2.5ГГц) Разработанная топология четвертьволнового трансформатора сопротивлений удовлетворяет техническому заданию и ОСТ.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Особенности и основные этапы проектирования диапазонной направленной антенны. Определение всех необходимых параметров конструкции. Расчет диаграммы направленности графическим способом. Согласование сопротивлений с помощью широкополосного трансформатора.
курсовая работа [806,9 K], добавлен 25.04.2015Моделирование эквивалентной схемы элементов волноводного тракта СВЧ-устройства. Применение СВЧ-переходов для соединения двух волноводов различных поперечных сечений с целью согласования их волновых сопротивлений в заданном рабочем диапазоне частот.
дипломная работа [1,8 M], добавлен 07.06.2014Расчет размеров амплитудно-частотной и фазо-частотной характеристик четвертьволнового трансформатора. Определение полосы пропускания трансформатора при изменении перепада волновых (характеристических) сопротивлений, оценка реактивного сопротивления.
контрольная работа [574,3 K], добавлен 07.02.2011Расчёт импульсного трансформатора. Название, область использования прибора, схемотехнические преимущества. Пример методики расчёта трансформатора. Электрическая принципиальная схема устройства. Описание программного обеспечения для расчёта трансформатора.
курсовая работа [830,3 K], добавлен 15.02.2015Конструирование маломощного броневого трансформатора, предназначенного для преобразования систем переменного электрического тока. Электрический, конструктивный расчет тороидального трансформатора, эскизная проработка элемента, анализ принятых решений.
курсовая работа [146,6 K], добавлен 10.03.2010Трансформация напряжений или токов посредством электромагнитной индукции как основная функция трансформатора. Конструирование трансформатора, предназначенного для преобразования систем переменного электрического тока. Расчет тороидального трансформатора.
контрольная работа [170,1 K], добавлен 14.03.2010Анализ условий эксплуатации трансформатора с заданными характеристиками. Обоснование дополнительных требований, параметров. Обзор аналогичных конструкций, выбор направления проектирования. Электрический, конструктивный расчет тороидального трансформатора.
курсовая работа [144,1 K], добавлен 10.03.2010Исследование и специфика использования инверсного кода и Хемминга. Структурная схема устройства передачи данных, его компоненты и принцип работы. Моделирование датчика температуры, а также кодирующего и декодирующего устройства для инверсного кода.
курсовая работа [530,1 K], добавлен 30.01.2016Преимущества и недостатки источника питания, выполненного по мостовой схеме. Ориентировочные значения активного и индуктивного сопротивлений обмотки трансформатора. Расчет емкости конденсатора и коэффициента пульсации выпрямителя по первой гармонике.
курсовая работа [74,5 K], добавлен 24.06.2014Структурная схема и модель устройства передачи данных. Моделирование датчика температуры, АЦП И ЦАП в Matlab и OrCAD. Модель кода с удвоением. Расчет кодовых комбинаций и пример исправления ошибки. Программирование ПЛИС для циклического кодирования.
курсовая работа [690,4 K], добавлен 28.10.2011Основное преимущество обратноходовой топологии. Схема однотактного обратноходового преобразователя. Частотозадающие элементы. Расчет трансформатора: определения необходимых индуктивностей обмоток. Схематичный разрез трансформатора. Первичная обмотка.
курсовая работа [768,5 K], добавлен 10.04.2014Знакомство с основными этапами разработки устройства управления, вырабатывающего заданную последовательность выходных сигналов. Общая характеристика особенностей проектирования устройства управления и моделирование его работы средствами MultiSim.
контрольная работа [1,7 M], добавлен 13.07.2013Расчет параметров двигателя постоянного тока. Расчёт и выбор согласующего трансформатора, выбор тиристоров. Система импульсно-фазового управления. Моделирование трехфазного трансформатора в режимах короткого замыкания и холостого хода в среде Matlab.
курсовая работа [651,6 K], добавлен 30.03.2015Назначение основных блоков электронного трансформатора. Выбор входного выпрямителя и фильтра. Расчет трансформатора, мощности разрядного резистора и схемы силового инвертора. Разработка системы управления силовым инвертором. Проектирование блока защиты.
курсовая работа [443,4 K], добавлен 05.03.2015Определение электромагнитных параметров трансформатора. Выбор материала и типа магнитопровода. Определение значения магнитной индукции, потерь мощности и плотности токов. Расчёт ёмкости трансформатора. Проверка вместимости обмоток в окно магнитопровода.
курсовая работа [943,1 K], добавлен 22.01.2017Выбор конфигурации выходного каскада. Расчет термических сопротивлений, площади теплоотвода, параметров источника питания. Выбор конфигурации, расчет цепи предварительного усиления, схемы подавителя квадратурной помехи. Выбор согласующего трансформатора.
курсовая работа [391,1 K], добавлен 21.07.2012Требования технического задания на проектирование трансформатора питания малой мощности. Разработка конструкции трансформатора, обеспечивающей автоматизированное производство и сборку. Электрический расчет трансформатора. Варианты компоновки изделия.
курсовая работа [100,7 K], добавлен 11.01.2015Проектирование контроллера опорно-поворотного устройства антенны. Структура микроконтроллера. Функциональная и принципиальная схема устройства. Выбор транзисторной сборки, двигателя, дисплея, источника питания. Алгоритм работы устройства, моделирование.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 08.06.2012Изучение устройства и отработка приемов работы с контрольно-измерительной аппаратурой при электрическом способе взрывания зарядов. Правила обращения и приемы работ по измерению сопротивлений электровзрывных цепей. Шкала и схема реохорда моста Р–353.
лабораторная работа [264,6 K], добавлен 30.04.2014Конструкция и принцип работы абонентской телефонной линии. Разработка сервисного устройства выборочного ограничения исходящей междугородной связи. Моделирование сервисного устройства, разработка программы и тестирование устройства и анализ результатов.
дипломная работа [11,5 M], добавлен 24.08.2011
