版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進(jìn)行舉報或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡介
1、微波電路課程實(shí)踐1.設(shè)計(jì)任務(wù)一:微波低通濾波器的設(shè)計(jì)階梯阻抗低通濾波器設(shè)計(jì)近似理論對于長度為l(l0.25),特性阻抗為Z0的傳輸線,其負(fù)載阻抗為ZL,則輸入阻抗公式為:)sin()cos()sin()cos()()(000000lZZjlljlZZZltgjZZltgjZZZZLLLLin對于負(fù)載阻抗為ZL特性阻抗為Z0的傳輸線,則輸入阻抗公式為:)sin()cos()cos()sin()cos()sin()cos(000000lZZjllZZZlZZjlljlZZZZLLLLin對應(yīng)的輸入導(dǎo)納為:)(11)cos()sin()cos(10000ltgZjZlZZlZZjlZYLLLin由上
2、式可以看出,當(dāng)負(fù)載阻抗遠(yuǎn)大于傳輸線特性阻抗的時候,傳輸線端接以負(fù)載阻抗,近似于一個電容和負(fù)載ZL并聯(lián)。綜上所述,低通濾波器可以由級聯(lián)的微帶高、低阻抗線構(gòu)成。通常高阻抗線取大于100歐,低阻抗線取小于20歐(阻抗在設(shè)計(jì)的時候是首先自選定)。電感段、電容段微帶線的長度可以通過下面的公式近似求得:通過linecalc工具求出對應(yīng)高低阻抗微帶線的有效介電常數(shù),根據(jù)上面的公式求出對應(yīng)的導(dǎo)播波長,以及相應(yīng)的高低阻抗線的長度.電感段微帶線的長度電容段微帶線的長度其中Ro為阻抗阻抗變換值(通常選擇50歐系統(tǒng)),L,C為低通原型參數(shù)值effggcLowLowgLhighhighRCZlRCZlZLRlZLRl0
3、000022微帶線的導(dǎo)波波長:設(shè)計(jì)的流程1 、確定設(shè)計(jì)的指標(biāo)2.選擇合適的低通原型3.根據(jù)選擇的基板,計(jì)算對應(yīng)的微帶高、低阻抗線的寬度、長度4 .建立濾波器仿真模型/仿真例子:設(shè)計(jì)一個階梯阻抗低通濾波器,其通帶波紋為0.5dB,截止頻率為2GHz,要求在4GHz頻率處插入損耗小于30dB,濾波器的特性阻抗為50歐,高阻抗線取120歐,低阻抗線取20歐,基板的高度h=1.58mm,相對介電 常數(shù)為4.2,微帶厚度為0.5mil.解:(1)根據(jù)指標(biāo),選擇合適的低通原型:由11241C及下面的圖可以知道,濾波器的階數(shù)為5通帶波紋為0.5dB低通原型的衰減和歸一化頻率的關(guān)系(2)根據(jù)Linecalc工
4、具可以知道20歐,120歐微帶線的寬度分別為:11.27mm,0.4mm. 120歐微帶線對應(yīng)的有效介電常數(shù)為2.84,20歐微帶線對應(yīng)的有效介質(zhì)常數(shù)為3.65(lincal工具求解)(實(shí)際的工程設(shè)計(jì)中,一般是采用軟件工具來求微帶線的寬度)(3)對應(yīng)的5階濾波器的低通原型參數(shù)為:g0=g6=1,g1=g5=1.7058,g2=g4=1.2296,g3=2.5408(4)選擇低通原型的第一個元件為串聯(lián)電感,求對應(yīng)高、低阻抗線的長度:gC=300/(2*3.650.5)=78.53mmgL=300/(2*2.840.5)=89.02mmhighZLRl0mmZLRllgLhigh335.10141
5、5. 3*202.891207508. 1*502051mmZLRlgLhigh151415. 3*202.891205408. 2*50203由由0RCZllowmmRCZllgClow198.61415.3*2*5053.78*20*2296.12042Moumentum結(jié)果電流分布3.濾波器的Moumentum仿真(2.5D電磁仿真)設(shè)計(jì)任務(wù):設(shè)計(jì)一個奇數(shù)階的低通濾波器,截止頻率自選,階數(shù)自選,選擇的基板:介電常數(shù)2.2,厚度1mm;或介電常數(shù)9.8,厚度1mm.設(shè)計(jì)任務(wù)2:微帶帶通濾波器設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)方程(1)求解導(dǎo)納變換器的值(2)求出導(dǎo)納變換器的值后,可以根據(jù)下面的公式計(jì)算奇模、偶模阻抗
6、(3)根據(jù)lincalc工具計(jì)算耦合微帶線的尺寸(1)考慮到微帶線本身的損耗選擇的低通原型為通帶波紋為0.2dB的5階低通原型,其值如下。例子:濾波器的設(shè)計(jì)指標(biāo)為:通帶5000MHz6000MHz,帶內(nèi)波紋小于0.5dB,帶外頻率4500MHz以及6500MHz處衰減大于30dB,基片介電常數(shù)為2.8,厚度為1mm。0YJ(3) 計(jì)算導(dǎo)納變換器的值0.46271001YJ0.21430012YJ001056YJYJ0.16852023YJ023034YJYJ012045YJYJ(2)確定分?jǐn)?shù)帶寬182. 05000*6000500060002112ccccBW0156oeoeZZ0156ooo
7、oZZ83.8408301oeZ(4) 計(jì)算奇模、偶模阻抗:37.5695101ooZ63.0113012oeZ41.5811912ooZ59.8460223oeZ42.9939123ooZ2334oeoeZZ2334ooooZZ1245oeoeZZ1245ooooZZ L1=9.03mm,L2=8.93mm,L3=8.9mms1=0.188mm,s2=0.635mm,s3=0.863mm w1=0.935mm,w2=1.345mm,w3=1.404mm(5) 綜合微帶線的尺寸:根據(jù)上面計(jì)算的耦合微帶線的奇模/偶模阻抗,利用Lincalc工具得到第一級的線寬W=1.682mm,縫隙S=0.09
8、2mm,太細(xì)了不能保證加工的 精度,因此將特性導(dǎo)納變?yōu)?/70來提高縫隙的寬度。(大家在設(shè)計(jì)的時候特性阻抗按50歐來設(shè)計(jì)就可以了)由于主線的阻抗為50,所以濾波器中做要一段阻抗變換線來連接主線和濾波器 117.3771701oeZ52.5973201ooZ88.2158212oeZ58.2136612ooZ83.7844323oeZ60.1914723ooZ由于終端電容效應(yīng),L要減去大約0.33h ,得到的濾波器微帶耦合線的尺寸為:電路仿真模型電路仿真結(jié)果5.濾波器的Moumentum仿真(2.5D電磁仿真)低通原型參數(shù)表設(shè)計(jì)任務(wù)3:微帶wilkinson功率分配器微帶wilkinson功率分
9、配器設(shè)計(jì)公式設(shè)計(jì)任務(wù):設(shè)計(jì)不等功率分配比的微wilkinson功率分配器低噪聲放大器的設(shè)計(jì)放大器的技術(shù)指標(biāo):(1)工作的中心頻率以及帶寬(2)輸入/輸出反射系數(shù)(駐波比)(3)增益以及增益平坦度(4)輸出功率(主要針對功率放大器,采用P1dB的輸出功率來衡量一般低噪聲放大器這個指標(biāo)不重要)(5)噪聲系數(shù)(LNA最重要的指標(biāo))共扼匹配放大設(shè)計(jì)的近似原理(1)晶體管的穩(wěn)定性判據(jù) 共軛匹配只有在晶體管處于絕對穩(wěn)定的情況下,才能進(jìn)行設(shè)計(jì).01b112122222112112221121122222211SSSSSSSSSSK或晶體管絕對穩(wěn)定的充分比較條件:(2)近似設(shè)計(jì)(單向化設(shè)計(jì))如果放大器的晶體管
10、S12很小,可以近似認(rèn)為為0,則放大器的增益可以采用下面的公式來描述:22222221122202222122)1 (1)1 (1)1 (1)1 (1)1 (1)1 (1LLLoutLLSSSinSSLSLoutLSinSTUSGSGGGGSG,其中如果增益以對數(shù)表示,則有)()()()(0dBGdBGdBGdBGLSTU上面公式的1,3項(xiàng)表示輸入、輸出匹配網(wǎng)絡(luò)的增益,由表達(dá)式可以知道其不大于1,因此不存在能量的放大,即沒有增益,這里稱為增益是由于設(shè)計(jì)了匹配網(wǎng)絡(luò),導(dǎo)致反射損耗減小,相對損耗而言是增益。當(dāng)晶體管的輸入、輸出阻抗分別和源以及負(fù)載呈共軛匹配的時候,源和負(fù)載匹配網(wǎng)絡(luò)均得到最大的單向增益
11、。21122112112112max1111)1 (1*11SSSSGSSSSS2222222max11)1 (1*SSGLoutLLL因此近似設(shè)計(jì)放大器的最大增益為:)(11)()(11)(222221211maxdBSdBSdBSdBGTU放大器的共扼匹配設(shè)計(jì)流程(1)仿真晶體管的S參數(shù),采取串聯(lián)電阻的方式使得晶體管處于絕對穩(wěn)定(2)確定晶體管共扼匹配的輸入/輸出阻抗(3)設(shè)計(jì)輸入/輸出匹配網(wǎng)絡(luò)(4)S參數(shù)的仿真,查看噪聲系數(shù)和增益五、設(shè)計(jì)實(shí)例采用AT-41511管子設(shè)計(jì)一個中心頻率為2GHz,帶寬100MHz的低噪聲放大器.(1)管子靜態(tài)工作點(diǎn)的確定:選擇File New Design進(jìn)入下面的對話框在下面選擇BJT_curve_tracer,在上面給新建的Design命名,這里命名為BJT Curve點(diǎn)擊 ,打開元件庫,查詢ATF-41511元件將元件按下圖加入,并對其進(jìn)行仿真從上面的伏安特性曲線,可以確定管子的工作電壓并對應(yīng)的設(shè)計(jì)直
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 去健身房鍛煉身體的說說范文
- 2025年粵教新版九年級歷史上冊月考試卷含答案
- 2025年華師大新版八年級物理下冊月考試卷含答案
- 2025年新世紀(jì)版選擇性必修二化學(xué)下冊月考試卷
- 2025年滬科新版九年級地理下冊月考試卷含答案
- 2025年湘師大新版必修2歷史上冊階段測試試卷
- 2025年華東師大版九年級科學(xué)上冊階段測試試卷含答案
- 2025年外研版八年級歷史上冊階段測試試卷
- 2025年粵教版必修1語文上冊階段測試試卷
- 2025年北師大版選修2地理上冊月考試卷含答案
- 2024年高純氮化鋁粉體項(xiàng)目可行性分析報告
- 公司發(fā)展能力提升方案
- 電梯安全守則及乘客須知
- IT硬件系統(tǒng)集成項(xiàng)目質(zhì)量管理方案
- 《容幼穎悟》2020年江蘇泰州中考文言文閱讀真題(含答案與翻譯)
- 水上水下作業(yè)應(yīng)急預(yù)案
- API520-安全閥計(jì)算PART1(中文版)
- 2023年廣東省廣州地鐵城際鐵路崗位招聘筆試參考題庫附帶答案詳解
- 商務(wù)提成辦法
- 直流電機(jī)電樞繞組簡介
- GB/T 19889.5-2006聲學(xué)建筑和建筑構(gòu)件隔聲測量第5部分:外墻構(gòu)件和外墻空氣聲隔聲的現(xiàn)場測量
評論
0/150
提交評論