Главное


Расчет элементов согласующей цепи

Исходными данными для расчета являются параметры согласуемой нагрузки. Нагрузка может быть задана либо в виде аналитической функции передачи, когда известна электрическая схема нагрузки, либо в форме измеренных параметров (сопротивление антенны, S-параметры транзисторов, измеренные на ряде частот). В последнем случае необходимо выбрать эквивалентную схему, описывающую с достаточной точностью сопротивление нагрузки.

Согласуемым элементом является переключательный p-i-n диод из кремния. Он представляет собой трехслойный полупроводник, в котором между тонкими низкоомными (с большой концентрацией примесей) p- и n- слоями расположен промежуточный высокоомный i-слой чистого полупроводника, не содержащего объемного заряда. Толщина i-слоя составляет 0.02-0.5мм, поэтому емкость, создаваемая им, получается малой даже при относительно большой площади структуры и практически не зависит от смещения.

Эквивалентная схема p-i-n диода, включенного в линию передачи с волновым сопротивлением R2 = 50 Ом, показана на рисунке 1.

Рисунок.4.2 - Эквивалентная схема нагрузки

=15 Ом=50 Ом

С=0.3 пФ

Нормировка значений:

, ,

где ∆f =10 ГГц.

В результате вычислений получили: R1=0.3; R2=1; C=0.942.

Сопротивление нагрузки равно:

, (4.11)

или в общем виде

, (4.12)

где а0=R1+R2; a1=R1R2C; b1=R2C.

Выражения для Zн (4.11) и (4.12) представляют собой билинейные функции, имеющие простой нуль передачи в правой полуплоскости.

Определим четные и нечетные части полиномов функции (4.12):

н=R1+R2=1.3 n1н=SR1R2C=0.2826Sн=1 n2н=SR2C= 0.942S

Определение нулей передачи нагрузки. Под нулями передачи понимают частоты, на которых отсутствует передача энергии от источника сигналов в нагрузку, расположенные в правой полуплоскости комплексной частоты . В зависимости от их расположения на плоскости комплексной частоты, различают следующие классы нагрузок:

класс - нули расположены в открытой правой полуплоскости ;

класс - нули расположены в начале координат ;

класс - нули расположены на мнимой оси ;

класс - нули расположены в бесконечности .

Нули передачи в большинстве случаев можно определить непосредственно из эквивалентной схемы нагрузки. Для заданной нагрузки нули передачи расположены в правой полуплоскости, так как они определяются из равенства нулю функциин(-s2)=m1н m2н - n1нn2н, (4.13)

составляющие которой определяются из сопротивления нагрузки

.

Подставляя значения составляющих Nн(-s2) из (4.12), находим

Таким образом, нуль передачи равен

,

В результате вычислений получили: .

Расчет z-параметров согласующего устройства.параметры согласующей цепи рассчитываются по функциям входного сопротивления и сопротивления нагрузки. Элементы матрицы сопротивлений определяются следующими выражениями для варианта А:

(4.14)

и для варианта В:

(4.15)

.

Расчет z-параметров следует начинать с определения полинома числителя z12. При этом необходимо обратить внимание на то, что после извлечения корня полином числителя z12 может быть либо четным, либо нечетным. Четный полином указывает на вариант А z-параметров, нечетный - на вариант В. Кроме того, необходимо обеспечить наличие всех нулей в полиноме не меньшей кратности. Физический смысл этого условия состоит в том, что на частотах, на которых обращается в нуль, невозможна передача сигнала от источника в нагрузку при любой структуре и параметрах реактивного четырехполюсника.

Перейти на страницу: 1 2

Другие статьи по теме

Исследование принципов технической реализации и эффективности сигналов с ортогональной частотной модуляцией
Практически для всех типов современных радиосистем передачи информации характерна многоканальная или параллельная передача, при которой по общему высокочастотному тракту радиосистемы пер ...

Построение кодера на основе многочлена
Помехоустойчивое кодирование состоит в целенаправленном введении избыточности для того, чтобы появилась возможность обнаруживать и/или исправлять ошибки, возникающие при передаче по кана ...

Изобретение телевидения
Греческий философ Анаксагор однажды услышал у одного рапсода - странствующего греческого поэта - такую поэтическую фразу: «Его телевидение простирается за границы Эйкумены». Его - то ес ...

www.techspirit.ru © 2021