Компьютерное проектирование микроволнового усилителя мощности
Проектирование усилительного устройства, позволяющего получить выходную мощность в полосе рабочих частот при минимальном коэффициенте усиления. Расчет амплитудной характеристики и параметров нелинейного режима усилителя. Выбор типа активного элемента.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 23.07.2015 |
| Размер файла | 711,2 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/
Министерство образования и науки РФ
Государственное образовательное учреждение
«Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В. И. Ульянова (Ленина)»
(СПбГЭТУ «ЛЭТИ»)
Кафедра РТЭ
Пояснительная записка к курсовой работе
по дисциплине: «Микроволновые приборы и устройства» на тему:
«компьютерное проектирование микроволнового усилителя мощности»
Санкт-Петербург 2011
1. Постановка задачи проектирования микроволнового усилителя мощности
усилительный мощность амплитудный нелинейный
Требуется спроектировать усилительное устройство, позволяющее получить выходную мощность Pout (дБм) в полосе рабочих частот ?f (ГГц) и центральной частоте f0 (ГГц), при минимальном коэффициенте усиления Kу (дБ) с неравномерностью ?K (дБ) в заданной полосе.
Рассчитать амплитудную характеристику и параметры нелинейного режима усилителя на уровне 1dB компрессии коэффициента усиления. Определить уровень интермодуляционных искажений.
|
Рабочая частота |
f0 |
11.5 ГГц |
|
|
Выходная мощность |
Pout |
27 dBm |
|
|
Коэффициент усиления, не менее |
Ky |
9 dB |
|
|
Полоса частот по уровню 3 дБ |
?f |
35% |
2. Выбор типа активного элемента
После продолжительных поисков, в качестве активного элемента был выбран транзистор фирмы Filtronic FPD 1500.
Таблица 3. Параметры транзистора FPD750
|
Параметр |
Обозначение |
Значение |
|||
|
min |
typ |
max |
|||
|
Напряжение «исток-сток» |
Uds, V |
- |
- |
10 |
|
|
Ток стока |
Ids,mA |
375 |
465 |
550 |
|
|
Выходная мощность при компрессии 1 дБ (Uds=8 V; Ids=230 mA) |
P1db, dBm |
28.5 |
30 |
- |
|
|
Напряжение отсечки (Uds=1,3 V; Ids=1.5mA) |
Uzap, V |
0.7 |
1 |
1.3 |
|
|
Рабочие частоты |
f, GHz |
1 |
12 |
18 |
|
|
Линейный коэффициент усиления (Uds=8 V; Ids=230 mA) |
dB |
- |
11.5 |
1 |
3. Расчет
Расчет курсового проекта был сделан в программе Ansoft Designer v3.5. В программе Mathcad был изучен коэффициент устойчивости транзистора (транзистор FPD1500 имеет Ку>1 на центральной частоте) и параметры согласующих цепей. Ниже приведены результаты моделирования в виде иллюстраций и графиков с комментариями.
Рис. Схема исследования транзистора без СЦ
Рис. S-параметры (magnitude) транзистора без СЦ
Рис. КСВН транзистора без СЦ
Рис. S21 в дБ транзистора
Рис. Схема исследования транзистора с СЦ (параметры СЦ были получены с помощью “Tune” исходных значений, полученных в MathCad и программы Smith Chart)
Рис. S-параметры (magnitude) транзистора с СЦ
Рис. S21 в дБ (усиление) транзистора с СЦ (на крайней частоте усиление 8.8 дБ, лучше получить не удалось)
Рис. КСВН транзистора с СЦ
Далее был произведен расчет нелинейных характеристик транзистора. Для это на просторах интернета была найдена эквивалентная схема транзистора FPD1500, основывающаяся на универсальной эквивалентной схеме транзисторов TOM3. ТОМ3 схема имеется в библиотеке Ansoft Designer v3.5, ровно как и в AWR2009.
Рис. Эквивалентная схема FPD1500 вместе с внешними паразитными реактивностями
Рис. Значения паразитных элементов
Рис. Параметры эквивалентной схемы
Рис. Получившаяся схема для исследований в Ansoft Designer
Рис. S-параметры эквивалентной схемы транзистора без СЦ (должны быть одинаковы с реальными S-параметрами)
Рис. S-параметры эквивалентной схемы транзистора без СЦ вместе с реальными S-параметрами (порты 1 и 2 - эквивалентная схема, порты 3 и 4 - реальные S-параметры)
Как видно из рисунка, S21 и S11 параметры обеих схем имеют разницу не более 0,1
Рис. Эквивалентная схема транзистора FPD1500 вместе с СЦ
Рис. КСВН эквивалентной схемы вместе с СЦ. С помощью согласующей цепи из схемы с реальными S-параметрами не удалось добиться хорошего согласования, даже при изменении значений реактивностей с помощью “Tune”.
Рис. Усиление, которого удалось добиться с такими СЦ
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Выбор и обоснование структурной схемы усилителя. Количество каскадов и площадь усиления. Расчет выходного, промежуточного и входного каскадов, элементов высокочастотной коррекции и элементов, определяющих характеристику усилителя в области нижних частот.
курсовая работа [431,3 K], добавлен 25.05.2012Анализ существующих схемных решений, однокаскадный усилитель на транзисторе с общим эмиттером. Расчет схемы усилителя низких частот, расчет выходного каскада. Схема усилителя с общим коллектором и Коллекторная стабилизация, эммитерный повторитель.
курсовая работа [49,9 K], добавлен 11.11.2009Выбор элементной базы локальной системы управления. Выбор датчика угла поворота, двигателя, редуктора, усилителя, реле и датчика движения. Расчет корректирующего устройства. Построение логарифмической амплитудной частотной характеристики системы.
курсовая работа [710,0 K], добавлен 20.10.2013Проектирование усилителя низкой частоты на транзисторах, преобразователя аналоговых сигналов на базе операционного усилителя, комбинационно-логического устройства и транзисторного стабилизатора постоянного напряжения с помощью моделирования в OrCAD.
курсовая работа [4,0 M], добавлен 18.04.2010Проектирование зажимного устройства для отрезки заготовок. Выбор материала для винтовой пары и типа резьбы, их проектный расчет из условия износостойкости с проверкой на самоторможение. Расчет параметров пяты, гайки, винта, рукоятки и параметров передач.
курсовая работа [227,5 K], добавлен 30.03.2010Методика расчета усилителей переменного тока. Особенности выбора схемы выходного каскада усилителя. Порядок определения параметров и режимов работы выходного, фазоинверсного и входного каскадов, оценка их полезного действия для максимального сигнала.
курсовая работа [565,4 K], добавлен 12.07.2010Расчет параметров горизонтального пластинчатого цепного конвейера. Выбор типа конвейера и типа настила. Определение нагрузок на транспортную цепь. Расчет и подбор редуктора. Расчет приводного вала, натяжного устройства, винта натяжного устройства.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 13.08.2015Определение основных параметров конвейера. Выбор типа настила и определение его ширины. Определение мощности и выбор двигателя. Приближенный тяговый расчет. Определение расчётного натяжения тягового элемента. Выбор тормоза, муфт и натяжного устройства.
курсовая работа [3,5 M], добавлен 20.05.2015Выбор параметров рабочих органов фрезы. Расчет зависимости мощности, потребной на фрезерование почвы от глубины ее обработки почвы. Определение баланса мощности трактора и коэффициента ее использования. Расчет фрикционного предохранительного устройства.
курсовая работа [782,1 K], добавлен 29.09.2015Расчет и конструирование двигателя, выбор размеров. Расчет размеров зубцовой зоны статора и воздушного зазора. Расчет параметров рабочего режима. Расчет рабочих и пусковых характеристик. Тепловой и вентиляционный расчет. Выбор схемы управления двигателем.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 28.09.2009
