Проектирование широкополосного умножителя частоты дециметрового диапазона
Проектирование секций и структуры фазовращателя широкополосного умножителя. Расчет длин отрезков линий передачи. Выбор параметров подложки. Моделирование фазовращателя в геометрическом электрическом базисе. Укладка микрополосковых линий на подложку.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 11.01.2018 |
| Размер файла | 286,1 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/
Проектирование широкополосного умножителя частоты дециметрового диапазона
Техническое задание
Спроектировать и промоделировать широкополосный умножитель частоты с накоплением заряда.
Исходные данные
= 1.35 ГГц - центральная частота рабочей полосы пропускания;
W = 0.12 - относительная полоса пропускания;
= 1.8 - коэффициент стоячей волны;
Рвых= 1.6 Вт - выходная мощность;
Lпод= -20 дБ - подавление побочных гармоник;
Rг = 50 Ом - внутреннее сопротивление источника сигнала.
Rн = 50 Ом - внутреннее сопротивление нагрузки.
Этапы выполнения
1. Выбор и обоснование диода;
2. Расчет оптимального режима работы;
3. Определители матрицы диода в оптимальном режиме;
4. Синтез и моделирование широкополосных согласующе-фильтрующих цепей в сосредоточенном базисе.
5. Переход в распределенный электрический элементный базис и моделирование.
Расчетная часть
Расчетная часть была сделана с помощью САПР MathCAD.
Данные:
Определение идеальной Z-матрицы диода:
Выбор фильтра-прототипа:
Задаем уровень пульсации, равный 0.1 дБ и затухание -20 дБ. По графику выбираем порядок фильтра 4:
Рис.2. Фильтр-прототип.
Коэффициенты номиналов фильтра равны:
g0 = 1
g1 = 1.1088
g2 = 1.3061
g3 = 1.7703
g4 = 1.8180
g5 = 1/1.3554 = 0.738
Расчет фильтра-прототипа и моделирование:
Рис.3. Исходный фильтр-прототип.
Рис.4. Частотная характеристика стоячей волны по напряжению.
Полосовое преобразование фильтра-прототипа:
При проектировании устройства возможен уход характеристик, поэтому увеличим полосу пропускания: w = 0.2
Индуктивность переходит в последовательные индуктивность и емкость, а емкость в свою очередь переходит в параллельные индуктивность и емкость:
Расчет полосового фильтра и моделирование:
Рис.5. Полосовой фильтр.
Рис.6. Частотная характеристика стоячей волны полосового фильтра.
Вводим инвертор:
Нормируем паразитные параметры корпуса диода:
Четвёртая итерация:
Находим входной и выходной Y:
Вход:
Выход:
Далее проводим денормирование:
Левая часть не меняется:
Правая часть меняется:
Расчет S-матрицы диода:
Далее спроектируем схему с новыми номиналами элементов, где в качестве четырехполюсника добавим следующий файл:
Рис.7. Синтезированный умножитель частоты.
Рис.8. Частотная характеристика стоячей волны по напряжению после оптимизации.
Рис.9. Рабочие характеристики удвоителя частоты после оптимизации.
Теперь вводим идеальные трансформаторы, так как значения сопротивлений генератора и нагрузки не соответствуют исходным данным:
Rg = 10.396 Ом, а нужно Rg = 50 Ом
Rн = 25.097 Ом, а нужно Rн = 50 Ом
Рис.10. Синтезированный умножитель частоты с ИТ.
Рис.11. Коэффициент стоячей волны по напряжению.
Далее пересчитываем элементы для трансформатора Х1:
Для трансформатора Х2:
Для трансформатора Х3:
Для трансформатора Х4:
Рис.12. Окончательный вид синтезированного удвоителя частоты.
Рис.13. Частотная характеристика стоячей волны по напряжению.
Рис.14. Рабочие характеристики удвоителя частоты.
Переход в сосредоточенно-распределенный электрический элементный базис
Перейдем в сосредоточенно-распределенный электрический элементный базис по методике, описанной в [1]:
Так как значения сопротивлений источника сигнала R'г и нагрузки R'н получились более 50 Ом, а относительная полоса пропускания не превышает 0.2, для получения заданных значений R'г и R'н используем частичное включение в закороченные отрезки линий передачи.
Заключение
В результате практической работы была спроектирована топология широкополосного дискретно-коммутационного полупроводникового фазовращателя в микрополосковом исполнении.
Полученные характеристики удовлетворяют исходному заданию: на входе в рабочей полосе частот не хуже 1.25, потери в устройстве также не превышают заданный уровень в -0.3 дБ.
Список использованной литературы
1. Антенны и устройства СВЧ (Проектирование фазированных антенных решеток): Учеб. пособие для вузов / Д.И. Воскресенский, Р.А. Грановская, Н.С . Давыдова и др./ Под ред. Д.И. Воскресенского. - М.: Радио и связь, 1981. - 432 с.
2. Справочник по расчету и конструированию СВЧ полосковых устройств /С.И. Бахарев, В.И Вольман, Ю.Н. Либ и др. // Под ред. В.И. Вольмана. - М.: Радио и связь, 1982. - 328с.
3. Отраслевой стандарт. Микроскобки СВЧ-диапазона. Конструирование. ОСТ4 Г0.010.202. Ответственный редактор Э.К. Вилькс. Нормоконтроллер Я.И.Бирэгал. Редакция 1-75.-1978г.
4. Учебные материалы кафедры КТРС в электронном виде [S:\ Korjavin\ LR_ACAD] MicroWave Office 2001.ppt. (Назначение, возможности, создание схем и графиков, настройка и оптимизация схем).
5. Полосковые платы и узлы. Проектирование и изготовление. / Е.П. Котов, В.Д. Каплун, А.А. Тер-Маркарян и др. // Под ред. Е.П. Котова и В.Д. Каплуна. - М.: Сов. Радио, 1979. - 248с.
Приложение
|
А А |
Вершина элемента |
x |
y |
|
|
1 |
1.006 |
18.891 |
||
|
2 |
4.806 |
18.891 |
||
|
3 |
4.806 |
30.911 |
||
|
4 |
5.796 |
31.901 |
||
|
5 |
9.896 |
31.901 |
||
|
6 |
10.886 |
30.911 |
||
|
7 |
10.886 |
18.891 |
||
|
8 |
11.886 |
18.891 |
||
|
9 |
12.876 |
17.901 |
||
|
10 |
12.876 |
13.401 |
||
|
11 |
17.076 |
13.401 |
||
|
12 |
17.076 |
17.901 |
||
|
13 |
18.066 |
18.891 |
||
|
14 |
19.066 |
18.891 |
||
|
15 |
19.066 |
27.891 |
||
|
16 |
20.056 |
28.881 |
||
|
17 |
24.256 |
28.881 |
||
|
18 |
25.246 |
27.891 |
||
|
19 |
25.246 |
18.891 |
||
|
20 |
29.046 |
18.891 |
||
|
21 |
29.046 |
17.901 |
||
|
22 |
18.066 |
17.901 |
||
|
23 |
18.066 |
9.011 |
||
|
24 |
17.076 |
8.021 |
||
|
25 |
12.876 |
8.021 |
||
|
26 |
11.886 |
9.011 |
||
|
27 |
11.886 |
17.901 |
||
|
28 |
1.006 |
17.901 |
||
|
29 |
5.796 |
30.911 |
||
|
30 |
9.896 |
30.911 |
||
|
31 |
9.896 |
18.891 |
||
|
32 |
5.796 |
18.891 |
||
|
33 |
12.876 |
12.411 |
||
|
34 |
17.076 |
12.411 |
||
|
35 |
17.076 |
9.011 |
||
|
36 |
12.876 |
9.011 |
||
|
37 |
20.056 |
27.891 |
||
|
38 |
24.256 |
27.891 |
||
|
39 |
24.256 |
18.891 |
||
|
40 |
20.056 |
18.891 |
||
|
Б |
41 |
2.227 |
5.401 |
|
|
42 |
4.288 |
5.401 |
||
|
43 |
4.288 |
3.401 |
||
|
44 |
2.227 |
3.401 |
||
|
В |
45 |
6.536 |
5.401 |
|
|
46 |
8.596 |
5.401 |
||
|
47 |
8.596 |
3.401 |
||
|
48 |
6.732 |
3.401 |
||
|
Г |
49 |
11.128 |
5.401 |
|
|
50 |
13.065 |
5.401 |
||
|
51 |
13.065 |
3.401 |
||
|
52 |
11.005 |
3.401 |
||
|
Д |
53 |
16.770 |
5.401 |
|
|
54 |
18.830 |
5.401 |
||
|
55 |
18.830 |
3.401 |
||
|
56 |
16.770 |
3.401 |
||
|
Е |
57 |
21.176 |
5.401 |
|
|
58 |
23.222 |
5.401 |
||
|
59 |
23.222 |
3.401 |
||
|
60 |
21.176 |
3.401 |
||
|
Ж |
61 |
25.486 |
5.401 |
|
|
62 |
27.546 |
5.401 |
||
|
63 |
27.546 |
3.41 |
||
|
64 |
25.486 |
3.401 |
||
|
З |
65 |
1.006 |
2.401 |
|
|
66 |
29.046 |
2.401 |
||
|
67 |
29046 |
0.901 |
||
|
68 |
1.006 |
0.901 |
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Конструкция полупроводникового проходного фазовращателя. Произведение электрического расчета устройства, разработка конструкции, выполнение компьютерного моделирования характеристик устройства дискретного фазовращателя в программе Microwave Office 2008.
контрольная работа [703,9 K], добавлен 30.11.2012Выбор типа линий передач, расчет конструктивных и электрических параметров. Расчет геометрических размеров решетки и числа излучателей, параметров одиночного излучателя и схемы питания. Выбор структуры и расчет геометрических размеров фазовращателя.
курсовая работа [892,8 K], добавлен 07.07.2009Выбор оптимальных оснований системы остаточных классов. Общая структура модулярного сумматора и умножителя, выбор их моделей. Алгоритмы функционирования управляющих устройств сумматора и умножителя. Методы повышения скорости и надежности вычислений.
курсовая работа [625,5 K], добавлен 28.05.2013Расчет входного каскада широкополосного усилителя. Расчет нижней и верхней граничной частоты. Распределение частотных искажений. Схема регулировки усиления. Расчет параметров обратной связи. Топология элементов широкополосного усилителя мощности.
курсовая работа [77,0 K], добавлен 20.10.2009Использование при проектировании широкополосного усилителя высокочастотных усилительных секций с применением коррекции эмиттерной противосвязью для стабилизации коэффициента усиления. Расчет выходного каскада, элементов высокочастотной коррекции.
курсовая работа [728,0 K], добавлен 07.01.2015Принцип действия генераторных электронных ламп. Расчет электрических параметров генераторного триода дециметрового диапазона, работающего в непрерывном режиме. Конструктивный и тепловой расчет катода, анода. Тепловой расчет титановой керамики баллона.
контрольная работа [274,1 K], добавлен 17.01.2013Модернизация беспроводной сети в общеобразовательном учреждении для предоставления услуг широкополосного доступа учащимся. Выбор системы связи и технического оборудования. Предиктивное инспектирование системы передачи данных. Расчет параметров системы.
дипломная работа [4,1 M], добавлен 26.07.2017Основные этапы развития сетей абонентского доступа. Изучение способов организации широкополосного абонентского доступа с использованием технологии PON, практические схемы его реализации. Особенности среды передачи. Расчет затухания участка трассы.
дипломная работа [1,9 M], добавлен 02.12.2013Анализ технологии широкополосного доступа на основе ВОЛС, удовлетворяющей требованиям абонентов. Выбор телекоммуникационного оборудования (станционного и абонентского), магистрального и внутриобъектового оптического кабеля и схема его прокладки.
курсовая работа [2,0 M], добавлен 01.10.2015Выбор частоты дискретизации первичного сигнала и типа линейного кода сигнала ЦСП. Расчет количества разрядов в кодовом слове. Расчет защищенности от шумов квантования для широкополосного и узкополосного сигнала. Структурная схема линейного регенератора.
курсовая работа [2,0 M], добавлен 05.01.2013Устройства согласования и модели широкополосных симметрирующих трансформаторов. Электрическая принципиальная схема симметрирующего устройства с использованием современных программных продуктов. Тонкопленочная технология изготовления микрополосковых линий.
дипломная работа [4,4 M], добавлен 20.10.2013Структурная схема усилителя. Выбор транзистора, его рабочей точки и расчет параметров. Выбор и обоснование, определение параметров предоконечного и входного усилительного, а также буферного каскада. Расчет регулировки усиления проектируемого устройства.
контрольная работа [347,3 K], добавлен 12.05.2012Временные характеристики переключения логических элементов. Проектирование последовательного умножителя, схема полного сумматора. Временная диаграмма спроектированного умножителя чисел, оценка его быстродействия и максимальной задержки на выходе.
курсовая работа [701,4 K], добавлен 21.03.2014Особенности построения цифровой сети ОАО РЖД с использованием волоконно-оптических линий связи. Выбор технологии широкополосного доступа. Алгоритм линейного кодирования в системах ADSL. Расчет пропускной способности для проектируемой сети доступа.
дипломная работа [5,9 M], добавлен 30.08.2010Разработка схемы организации инфокоммуникационной сети связи железной дороги. Расчет параметров волоконно-оптических линий связи. Выбор типа волоконно-оптического кабеля и аппаратуры. Мероприятия по повышению надежности функционирования линий передачи.
курсовая работа [2,6 M], добавлен 28.05.2012Схема полного сумматора в основе последовательного умножителя двух 4-разрядных чисел со знаком. Расчет базового элемента. Моделирование в программе MicroCAP. Схема умножителя на логических элементах, оценка его быстродействия. Основные недостатки схемы.
курсовая работа [560,2 K], добавлен 05.03.2013Проектирование усилителя приемного блока широкополосного локатора. Расчет оконечного каскада, рабочей точки, эквивалентных схем замещения транзистора, схемы термостабилизации, входного каскада по постоянному току, полосы пропускания выходного каскада.
курсовая работа [677,3 K], добавлен 01.03.2002Проектирование радиоприемного устройства: расчёт сквозной полосы пропускания приёмника, структуры преселектора и числа преобразований частоты. Определение избирательной системы тракта промежуточной частоты, динамического диапазона и расчет усилителя.
курсовая работа [547,9 K], добавлен 18.08.2012Обзор системы остаточных классов и основные теоретические сведения. Выбор оптимальных оснований СОК. Общая структура цифровых устройств. Разработка модулярного сумматора и умножителя, алгоритм работы и структурная схема, работа в Altera Quartus II v10.1.
дипломная работа [4,5 M], добавлен 24.05.2013Разработка варианта структурной схемы передатчика низовой радиосвязи и его отдельных принципиальных узлов. Электрический расчет выходного каскада, согласующей цепи, умножителя частоты, опорного генератора, частотного модулятора и штыревой антенны.
курсовая работа [981,1 K], добавлен 16.11.2011
