3-amplificatoare de microunde

5/12/2018 3-Amplificatoare de Microunde - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/3-amplificatoare-de-microunde 1/19

Amplificatoare de Microunde

Proiectarea unui singur etaj



Cîtigurile în putere ale unui diport

VS b'1

a'1 b1

a1

b2

b'2[S] ZL

ZSI¶1 I¶2I1 I2

a¶1a1

V =

V ' 2

2 V =

V ' 1

1

LIesInS

222

2

2221

11

1

Lin

L

in

L

S

S

P

P G

+¹

º

¸©

ª

¨ +

¹ º ¸©

ª¨ +

!!

¹ º ¸©

ª¨ ++

¹ º ¸©

ª¨ +

!!!+!+

+!+

2L

2S11

2S

221

in

L

avS

avLA

1S1

1S

P

P

P

PG

*Sin

*iesL

222

2

22221

11

11

LinS

LS

avS

LT

S

S

P

P G

+++

¹ º ¸©

ª¨ +¹

º ¸©

ª¨ +

!!

0

0

Z Z

Z Z

L

L L

!+

0

0

Z Z

Z Z

S

S S

!+

L

L

in

inin

S

S S S

Z Z

Z Z

+

+!

!+

22

211211

0

0

1

S

S

ies

iesies

S

S S S

Z Z

Z Z

+

+!

!+

11

211222

0

0

1

Reflexii nule 0!+!+ S L

221S GT !

Dispozitiv unilateral 012 !S

222

211

22221

11

11

LS

LS

TU

S S

S

G

++

¹ º ¸©

ª¨ +¹

º ¸©

ª¨ +

!



Schema bloc a unui amplificator cu un tranzistor

2

2

1

1

inS

S

S G ++

+

! 2210 S G ! 222

2

1

1

L

L L

S G

+

+!

LS T GGGG 0!



Stabilitatea

Stabilitatea necondiionat: circuitul estenecondiionat stabil dac i

pentru orice impedan pasiv a sarcinii isursei.

1+in 1+ies

Stabilitatea condiionat: circuitul este

condiionat stabil dac i doar pentru un anumit interval de valori pentruimpedana pasiv a sarcinii i sursei.

1+in 1+ies



Cercurile de stabilitate

1!+ies1in

!+cercul de stabilitate la ieire :

22

22

**1122

(

(!

S

S S C L 22

22

2112

(!

S

SSR L

cercul de stabilitate la intrare

22

11

**2211

(

(!

S

S S C S 22

11

2112

(!

S

S S RS

1

2

1

2112

2222

211 "

(!

S S

S S K

1(

11

21121122

211

"(

!

S S S S

S Q



Exemplu

¼¼½

»

¬¬-

«!

QQ

QQ

6.27 j6.123 j

4.62 j6.60 j

e781.0e122.3

e02.0e894.0S

r!!( 83696.0SSSS 12212211

607.02

1

2112

2222112!(

!S S

S S K

r!

(

(! 47361.1

S

SSC

2222

**1122

L

5.0

S

SSR

2222

2112L !

(

!

r!

(

(! 68132.1

S

SSC

2211

**2211

S

199.022

11

2112!

(

!

S

S S RS

86.0!Q



Adaptarea simultana - tranzistorul bilateral*Sin +!+

*Lies +!+ 2L22

2L2

21

2S

maxT

S1

1S

1

1G

+

+

+

!

22L

211211

*S

S1

SSS

+

!+

11

g

211222

*

L

S1

SSS

+

!+

1

21

211

SC2

C4BB s!+

2

22

222

LC2

C4BB s!+

22

22

2

111 SS1B (!22

112

222 SS1B (!

*22111 SSC (!

*

11222 SSC (!

221

212

222

22

21

21 1444 S S K C BC B !!



Exemplu

S proiect m un am plificator pentru un cîtig maxi m la 4 GHz utilizînd un circuit de

adaptare cu un singur stub. S se calculeze i s se reprezinte grafic pierderile de

intoarcere la intrare i cîtigul între 3 i 5 GHz.



Solutie

r!!( 289.162488.021122211 S S S S 195.12

1

2112

2222

211 !

(!

S S

S S K

r!s

!+ 407.123872.02

4

1

21

211

C

C B B

S r!s

!+ 026.61876.02

4

2

22

222

C

C B B

L

dBG

S

S 201.617.41

1

2!!

+! dBS G 299.876.6

2210 !!! dB

S

G

L

L L 227.267.1

1

1

222

2

!!+

+!

dBGT 657.16227.2229.8201.6max !!

819.13.01

1500

0

!+

+!!!! jY Z Y

Y

Y y

S

S S S

S S

U U U j

S

jS S

e

e y22

1

1

++! ? A 1! US ye 75.0! U

PT

U119.0

21 !!l

559.3175.0 ! j yS

PT 206.075.0tan2

1

!! S stub ymal

586.0089.01

1!

+

+! j y

L

L L

P206.01 ! Ll

P206.0! Lstubl



Proiectarea pentru un cîtig specificat

2TU

T

2U1

1

G

G

U1

1

¹ º ¸©

ª¨ ¹

º ¸©

ª¨

!2

222

11

22112112

S1S1

SSSSU

2S11

2S

SS1

1G

+

+! 2

L22

2L

LS1

1G

+

+!

*11S S!+ *

22L S!+211

maxSS1

1G

! 2

22

maxLS1

1G

!

¹ º ¸©

ª¨

+

+!!

2112

S11

2S

maxS

SS S1

S1

1

G

Gg ¹

º ¸©

ª¨

+

+!

2222

L22

2L

L S1S1

1g

211S

*

11SS

Sg11SgC

!

2

11S

211S

S

Sg11

S1g1

R

¹ º ¸©

ª¨

!

222L

*22L

L Sg11

SgC

!

222L

222L

LSg11

S1g1

R

¹ º ¸©

ª¨

!

2210 S G !



Exemplu

S proiectm un amplificator care s aib un cîtig de 11 dB la 4 GHz.Desenai cercurile de cîtig constant pentru dB i 3 dB, i dB i 1

dB. Calculai i desenai pierderile de întoarcere i cîtigul global alamplificatorului între 3 i 5 GHz. Tranzistorul TEC are urmtoariiparametri S



Solutie

dBGS 2! dBG L 1!

dB

S

GS 59.329.21

1

211

max !!

!dB

S

G L 938.156.11

1

222

max !!

!dBS G 959.725.62

210 !!!

dBGTU 487.13959.7938.159.3max !!

dBGSdB 33 !

995.110G10G

3S3SdB !!

873.0S1GGg2

113S3SS !¼½»

¬-« !

r! 120706.0GC 3SS

168.0GR 3SS !

,

dBGSdB 22 !

585.110G10G

2S2SdB !!

693.0S1GGg2

112S2SS !¼½»

¬-« !

r! 120628.0GC 2SS

293.0GR 2SS !

dBG LdB 11 !

259.110G10G

1L1LdB !!

806.0S1GGg2

221L1LL !¼½»

¬-« !

r! 70520.0GC 1LL

303.0GR 1LL !

dBG LdB 00 !

110G10G

0L0Ldb !!

64.0S1GGg2

220L0LL !¼½»

¬-« !

r! 70440.0GC 0LL

441.0GR 0LL !

dBGT 9.10!



r!!+

120336.0eGR GC 2SS GCarg j

2SS2SSS

r!!+

70216.0eGR GC 1LL GCarg j1LL1LLL

748.0 j142.11

1y

S

SS !

+

+!

11

1

2

2

!¹¹

º

¸

©©

ª

¨

+

+!

U

U

U j

S

jS

S e

ee ye 138.1! U P!

T

U! 181.0

2l 1S

713.0 j1l2y 1SS !T

P!TT! 099.0l2ymtana21l 1SSstu b

34.0 j798.01

1y

L

LL !

+

+!

1ye L ! U 284.0! U P!T

U! 045.0

2l 1L

443.0 j1l2y 1LL !T

P!TT

! 066.0l2ymtana2

1l 1LLstu b

PP 434.05.0 !! stub Lstub l l



Proiectarea de zgomot mic

2

optSS

Nmin YYG

R FF ! 2

opt2

S

2optS

nmin

1)1(r 4FF

++

++

!

1 N

1 N N

R

2

opt

F

¹ º

¸©ª

¨+

!

1 NC

optF

+!

2

opt0 N

min 1ZR 4

FF N +

!



EXEMPLU

Un tranzistor TEC pe GaAs este polarizat pentru factorul de zgomot minim i are urmtorii parametri S

i de zgomot la frecvena de 4 GHz

¼½

»¬-

«

rr

rr!

605.0819.1

2605.0606.0S

Pentr u proiectare presu punem tranzistor ul unilateral i vom calcula ulterior eroarea

maxim în rezultat din aceast presu punere.Amplificator ul se va proiecta pentr u o

cifr de zgomot de 2.0 dB cu cîtigul maxim compatibil cu aceast cifr de zgomot.

dB F 6.1min ! r!+ 10062.0opt ;! 20R N



Solutie

059.0

S1S1

SSSSU

222

211

22122211 !¹ º ¸©

ª¨ ¹

º ¸©

ª¨

! 2TU

T2

U1

1

G

G

U1

1

130.1

G

G891.0

TU

T dBGGdB TU T 53.050.0

584.110F 10

2

!! 102.01ZR 4

FF N

2

opt0 N

min!+

! r!

+! 100563.0

1 NC

optF

245.01 N

1 N N

R

2opt

F !

¹ º

¸©ª

¨+

!

r!!+ 886.74541.0522189.0 j141035.0S

dB

S

G

S

S S 702.1

11log10

211

2

!¼¼½

»

¬¬-

«

++!

dB

S

G L 249.11

1log10

222

!¼¼

½

»

¬¬

-

«

!

dBS G 575.5log102

210 !¼½»

¬-«!

*22L S!+

663.0 j449.01

1y

S

SS !

+

+!

dBGGGG LS TU 527.80 !!

P!T

U! 226.0

2l 1S

P!TT

! 145.0l2ymtana2

1l 1SSSstu b

r!

!+ 435.68457.0C2

C4BB

2

22

222

L

55.0 j512.01

1y

L

LL !

+

+!

P!T

U! 242.0

2l 1L

P!TT! 127.0l2ymtana2

1l 1LLLstu b

3-amplificatoare de microunde

Documents