Шахгильдян В.В. Проектирование радиопередатчиков (4-е издание, 2000) (1095865), страница 133
Текст из файла (страница 133)
аПП ПУ ПЕ 42 АППП П,у П75 а2,4 Рис. 9.13 Рмс. 9пй Расчет диода в режиме с открываюпснмся переходом. При вы- 9 боре режима с открывающимся переходом ЕП расчет сыесителя проводят с помощью ЭВМ. Решение задачи оптимизации энергетических характеристик смесителя на ЭВМ позволило получить набор нормиро'ванных кривых, на основе которых можно П, рассчитат~ параметры схемы (9.7). Результаты расчета представлены на рис.
9.11— П, 9.15 в виде семейств графиков нормированных параметров оптимальнык режимов в функции от параметра потерь л. На рис. 9.11 приведены графики нормированных мощностей и КПД смесителя проходного типа, а на рис. 9.12— Ркс. 9.15 смесителя отражающего типа. Переход к абсолютным значениям мощностей производим по формуле При расчете вначале определяем предельную выходную мощность при У „= Уя „, рассчитываем Смгк согласно (9.7), величину л и предел~нее значение Р, „. Если атз величина больше заданной, то следует уменьшить Рэг х и повторить расчет. Необходимо по (9.15) или (9.15) проверить выбранный режим по мощности, рассеиваемой нз варакторе.
Далее определяем эквивалентные сопротивления диода по нормированным кривым, приведенным на рис. 9.13 для проходной схемы и на рис. 9.14 для отражающей схемы. Переход от нормированных значений импедансов (активного и емкостного Яу — — тэ — ~я = (г' — 1к')/(2ы Слез). (9.22) Г/ ш 47ДГ/ +Е )+ В„. (9.23) Рис. 9,16 сопротивлений) к абсолютным производим по формуле В отражающей схеме Р' и —— О, г' = О, и эти графики на рис. 9.12, 9.14 отсутствуют.
На рис. 9.15 приведены графики нормированного смещения Стэг, подаваемого на варактары. Абсолютное смещение Если па расчету получается 47 > О, т.е. взрактор оказывается смещенным в положительную сторону (открьпым), то практически можно считать смещение равНым нулю. Для определения амплитуды напряжения промежуточной частоты используют кривые 4 ч(л) (рис. 9.15). Абсолютное значение напряжения ПЧ рассчитываем по (9.20~. Проектирование цепей согласования варактарав в диодной секции волновода является сложной электрадинамической задачей, поэтому ее решают в значительной мере экспериментально, В проходной схеме смесителя (см. рис.
9.7) в качестве элементов согласования используют «оаксиальные шлейфы ЧЧ6 и ЧЧ7 и караткозамкнутый отрезок волновада ЧЧ8. Настройку смесителя целесообразно начинать с согласования с нагрузкой. При этом сопротивление, вносимое со стороны нагрузки последовательно с отрицательным сопротивлением — Й» з х, для каждого диода должна быть равно ~Лз«зи ! — т.. Настройку диодной камеры ведут по максимуму выходной мощности изменением длин коаксизльных шлейфов ИГ6 и ЧЧ7 и перемещением замыкателя волновала ЧЧ8.
Следующим этапом настройки является согласование смесителя с гетеродином. Настройку производят с помощью винтов в волнаводной секции ЧЧ2 по минимуму отраженной мощности гетеродина в балластной нагрузке циркулятора ЧЧ1. При этом меняется режим работы варэкторов, что требует контроля уровня выходной мощности и подстройки элементов согласования с нагрузкой.
В отражающей схеме рис. 9.8 элементам согласования кроме коаксиальных шлейфов ЧЧЗ и ЧЧ4 служит короткозамкнугый отрезок волновода ЧЧ1, при изменении длины которого меняется реактивное сопротивление в сечении, где включены варактары. Волновое сопротивление коаксиальных шлейфов выбирают равным 50...120 Ом, длину — несколько больше Лазик/2. Внутренний цилиндр шлейфа образован втулкой, являющейся продолжением втулки крепления диода (см. рис.
9.6). В смесителе на ПЛ (см. рис. 9.9) согласующие шлейфы ЧЧ5 и ЧЧ7 можно выполнить различным образам. Один из вариантов состоит в том, что каждый варзктар подсоединяют к блокирующему конденсатору (Сз или С4), который на СВЧ имеет сопротивление порядка единиц ам, через отрезок ПЛ, компенсирующий эквивалент- НОЕ РЕаКтИВНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ВаРаКтОРа ЦЬ з = ~эьл + Газы . ТОГДЗ ШпвйфЫ ЧЧ5 и ИП представляют собой четвертьволновые отрезки ПЛ с волновым сопротивлением Ь' з = .Лог Паласовые фильтры СВЧ на выходе смесителя строят на отрезках ПЛ или на цепочках связанных резонаторов с дифракцианной связью между резонаторами через отверстия в поперечных сплошных диафрагмах в волноводе. Расчет таких фильтров выполняют по (3.2). В последние годы также стали применять поласавые фильтры с резонаторами, заполненными диэлектриками, а на частотах до 1...
2 ГГц фильтры на поверхностно-акустических волнах. 9.5. Проектирование модуляторов передатчиков РРС Частотная модуляция на /пч ш 70; 140 МГц при передаче многоканального ТФ сигнала или ТВ сигнала с девиацией частоты до б МГц требует перестройки частоты ЧМАГ в пределах, которые трудно реализовать на варикапах с "резким" переходом. Здесь имеют преимущество диоды со "сверхреэким" переходом, когда и > 2.
ПриБоры с такими переходами желательно включать с максимальным коэффициентом управления р . Расчет ЧМАГ выполняют по методике, приведенной в 3 8.3. Манипуляторы цифровых сигналов являются частью модемов. Модем представляет собои единый конструктивный блок, где при передаче информационный цифровой сигнал (ЦИС) преобразуют в модулированный на ПЧ радиосигнал, а при приеме выполняют обратное преобразование.
Сигналы двухпоэиционной и четырехпозиционной частотной манипуляции формируют в ЧМАГе, сигнал 2-ОФМ вЂ” в балансном смесителе. Многопоэиционные сигналы 4-0ФМ, 8-0ФМ, 16-КАМ, 64-КАМ получают в схеме, в основу которой положена схема квадратурного балансного смесителя (рис 9.16)з. Все этапы обработки ЦИС: разделение в преобразователе кода ПК на две последовательности, формирование двух модулирующих напряжений Яг и К~ и их низкочастотную фильтрацию — выполняют в цифровом виде в процессорном блоке.
Сформированные модулирующие сигналы и преобразуют в ЦАП в аналоговую форму и подают на два сигнальных входа квадратурного балансного смесителя. Балансные модуляторы БМ1 и БМ2 вместе с сумматором размещают в одной БИС. Выходной полосовой фильтр, выделяющий рабочую полосу частот, строят в зависимости от рабочего диапазона на СС-элементах либо на отрезках ПЛ или используют ПФ на ПАВ. Выходной усилитель ПЧ обеспечивает требуемый уровень сигнала. При создании приемопередающих устройств РРС используют выпускаемые различными фирмами модемы. Как пример приведем параметры модема МД-34 фирмы "Радиан", г.
Санкт-Петербург: Скорость цифрового потока............................ 34,368 Мбит/с Модуляция . 4-ОФМ Полоса часто~ на уровне — 30 дБ....................... 70ш14 МГц Выходной уровень сигнала на Л = 75 Ом............... -500 ш 50 мВ (зфф) Уровень сигнала ПЧ на входе модема (при приеме)..... 50...500 мВ (эфф) Потребляемая мощность.........................,...„.
Не более 12 Вт Масса . Не более 2,5 кг а Некоторые варианты схем формирования многопоэиционных сигналов рассмотрены в [1.34, гл. 4]. Другая типичная схема СВЧ манипуля)уу йг тора 4-ОФМ вЂ” схема отражающего типа с коммутируемыми р)п-диодами (рис. 9.17). Основу схемы составляют два шлейфа на ПЛ, подключенные к циркупяторам ЧЧ1 и )уа НУ2. Волна СВЧ иэ циркулятора УУ1 попа- Я) )У4 )УС дает в шлейф Чг3, где отражается от р)п)гг диода Н01. Аналогично в шлейфе Ч/5 еол- сг на отражается от р)п-диода Н02.
Диоды н ]-1 коммутируются цифровыми управляющи- Н 12 С! ми сигналами, формируемыми преобраэо- Н вателем кода ПК. В зависимостим от поС2 Са данного на р)п-диод напряжения он нахоМР2 дится либо в открытом состоянии с низ- )97 ким сопротивлением г+, либо в закрытом с высоким сопротивлением К . В резульЮюд тате меняется фаза отраженнои от диода «4» волны. Первый шлеиф изменяет фазу на ~р, второй — на уа/2, для чего используют Рис. 9.17 дополнительныи отрезок ПЛ Ч17.
Линии ЧУЗ и ЧГ5 идентичны, их волновое сопротивление л, определяется конструкцией циркуляторов. Остальные элементы схемы: ПЛ Ч/4 и Чгб с волновым сопротивлением Еа, конденсаторы С1-С4, индуктивности ) 1 и ).2, резисторы Й1 и Й2 являются согласующими. Расчет манипулятора приведен в (2.1, 9.5]. 9.6. Проектирование генераторов на полевых транзисторах и ЛПД Проблема упрощения тракта гетеродина — отказ от многокаскадных усилительно-умножительных цепочек (см. рис.
9.2) — всегда была актуальной. В верхнеи части СВЧ диапазона (/ > 10 ГГц) для генерации СВЧ колебании широко используют генераторы на ЛПД и диодах Ганна. На частотах ниже 20 ГГц в последние годы стали применять АГ на полевых СВЧ транзисторах (ПТШ), стабилизированные диэлектрическими резонаторами (ДР) [9.5, 9.8]. С таких АГ снимают мощность в десятки милливатт, а их температурная нестабильность составляет (1... 5) 10 а/1 'С. Диэлектрическии резонатор представляет собои пластину из СВЧ керамики с ярко выраженными резонансными свойствами. В схеме АГ ДР используют как стабилизирующий частоту элемент.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
