Смеситель дециметрового диапазона на комбинации линий передачи

Размещено на http://www.allbest.ru/

Южный федеральный университет

Смеситель дециметрового диапазона на комбинации линий передачи

А.Н. Зикий, А.П. Плёнкин

Таганрог

В статье рассматриваются описание схемы и конструкции смесителя дециметрового диапазона на комбинации щелевой и микрополосковой линии передачи. Представлены методика и результаты эксперимента по снятию амплитудной характеристики. Показано, что потери преобразования равны 9дБ, динамический диапазон не менее 60дБ, верхняя граница линейности амплитудной характеристики равна 1мВт.

Ключевые слова: смеситель, диод с барьером Шоттки, микрополосковая линия, щелевая линия, дециметровый диапазон, амплитудная характеристика.

Несмотря на наличие многочисленных публикаций по смесителям СВЧ [1 - 7], эта тема далеко не исчерпана. Возникают новые требования к смесителям, патентуются новые технические решения по их реализации, появляется новая элементная база.

Целью настоящей работы является экспериментальное исследование смесителя дециметрового диапазона на комбинации линий передачи, щелевой и микрополосковой. Смеситель предназначен для работы в составе передатчика сложных сигналов с ППРЧ [8].

Основные требования к смесителю изложены в таблице №1. Смеситель реализован по схеме, приведенной на рис.1. Из этой схемы видно, что сигнал подается на диоды по микрополосковой линии W5, а гетеродинная мощность подается на диоды через щелевую линию W6.

Таблица № 1

Требования к смесителю

Смеситель представляет собой поликоровую печатную плату размером 24х60 мм, установленную в герметичном латунном корпусе рамочного типа с герметичными 50-омными коаксиально-полосковыми переходами (рис.2). Сигнал подается на оба смесительных диода в фазе в точке их электрического контакта через МПЛ. Мощность от гетеродина подается на оба смесительных диода в противофазе с помощью щелевой линии, расположенной на обратной стороне поликоровой платы под диодами. Мощность гетеродина подается в щелевую линию посредством перехода на нее с 50-омной МПЛ, замкнутой у края щели. Указанный переход одновременно является трансформатором сопротивлений. Выходной сигнал снимается в той же точке, куда подается входной сигнал. В качестве нелинейных элементов используются подобранные пары диодов с барьером Шоттки типа 2A118AP-6.

На рис.1 представлена схема смесителя, где W1 отрезок МПЛ с = 80 Ом; W2 отрезок МПЛ с = 25 Ом; W3 отрезок МПЛ с = 25 Ом; W4 отрезок МПЛ с = 80 Ом; W5 отрезок МПЛ с = 50 Ом; W6 щелевая линия; W7 отрезок МПЛ с = 50 Ом; С1 конденсатор К26-4-25В-3,3 пФ ОЖ0.464.240ТУ; С2 конденсатор К26-4-25В-100 пФ ОЖ0.464.240ТУ; V1, V2 диод СВЧ 2А118А-6; X1-X3 переход СРГ50-751ФВ ВР0.364.049ТУ [9].

Рис. 1 Схема смесителя

Рис. 2 Конструкция платы смесителя

Экспериментальное исследование смесителя проводилось на установке, структурная схема которой приведена на рис.3. В этом эксперименте использовалось свойство обратимости диодного смесителя.

Рис. 3 Структурная схема измерительного стенда

В передатчике ППРЧ смеситель используется на преобразование «вверх». В эксперименте смеситель использовался на преобразование «вниз». В процессе эксперимента была снята амплитудная характеристика смесителя. При этом частота и мощность гетеродина оставались постоянными и равными fг=1085МГц, Рг=20мВт. Частота сигнала была равна fс=1185 МГц, а мощность сигнала менялась в пределах от -86дБВт до -27дБВт. Результаты измерения амплитудной характеристики занесены в таблицу №2 и на рис.4.

Таблица №2

Амплитудная характеристика смесителя

Рис. 4 Амплитудная характеристика смесителя

смеситель дециметровый линия передача

Из этого эксперимента можно сделать следующие выводы:

1. Потери преобразования оказались равными 9 дБ, что удовлетворяет предъявленным требованиям.

2. Линейный динамический диапазон смесителя составляет не менее 60 дБ, что достаточно для решаемой задачи.

3. Верхняя граница линейности амплитудной характеристики (ВГЛАХ) равна около 1 мВт (-30 дБВт).

4. Смеситель может найти применение в радиоприёмной аппаратуре СВЧ [10, 11].

Литература

1. Maas S. Microwave Mixers. Artech House, 1993. 375 p.

2. Белоус А.И., Мерданов М.К., Шведов С.В. СВЧ-электроника в системах радиолокации и связи. Техническая энциклопедия в 2-х книгах. Книга 2. М.: Техносфера, 2016. 1416 c.

3. Tsui James Bao-Yen. Receivers with Electronic Warfare Applications, 2016. 460 p.

4. Зикий А.Н., Зламан П.Н., Бондаренко Л.В., Плёнкин А.П. Двойной балансный смеситель на симмметрирующих трансформаторах. Вопросы специальной радиоэлектроники, серия Общие вопросы радиоэлектроники, 2010, №1, С. 101-105.

5. Зикий А.Н., Зламан П.Н., Плёнкин А.П., Мухин Н.А. Моделирование и экспериментальное исследование субгармонического смесителя. Электронный журнал «Информационное противодействие угрозам терроризма», 2011, №17, С. 131-135.

6. Белов Л.А. Преобразователи частоты. Современные ВЧ компоненты. Электроника: Наука, Технология, Бизнес. 2004, №2, С. 44-50.

7. Зикий А.Н., Зламан П.Н., Плёнкин А.П., Булгакова О.И. Смеситель с большим динамическим диапазоном. Вопросы специальной радиоэлектроники, серия Общие вопросы радиоэлектроники, 2013, №1, С. 118-124.

8. Зикий А.Н., Додаев С.Э. Генератор сигналов с ППРЧ. Вопросы специальной радиоэлектроники, серия Общие вопросы радиоэлектроники, 2004, №2, С. 69-73.

9. Джуринский К.Б. Миниатюрные коаксиальные радиокомпоненты для микроэлектроники СВЧ. М.: Техносфера, 2006. 216 c.

10. Пустовалов А.И. Двухканальное приемное устройство СВЧ диапазона. Инженерный вестник Дона, 2010, №2, URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n2y2010/195.

11. Шурховецкий А.Н. Многоканальная частотно-избирательная система СВЧ диапазона основе направленных фильтров бегущей волны. Инженерный вестник Дона, 2010, №4, URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n4y2010/292.

Размещено на Allbest.ru