CC BY
12
УДК 621.375
В. П. ГОЛОЛОБОВ, ст. науч. сотр., О. В. ТУРЕЕВА, мл. науч. сотр., Г. II. ШЕЛАМОВ, канд. техн. наук
РАСЧЕТ СЕЛЕКТИВНО-СОГЛАСУЮЩИХ СВЧ-ЦЕПЕЙ НА ОСНОВЕ ФЕРРИТОВЫХ РЕЗОНАТОРОВ
Простейшая селективно-согласующая цепь представляет собой ферритовый резонатор (ФР) [2], окруженный двумя ортогональными витками. Матрица сопротивлений такой системы имеет вид
2 =
1 1+/Е
1
¡Р;
1+Л
Р =
я2 /оМ^чрг
зг0
2л[х0
ДЯ
Пг
где р12
-Ь^К-»)].
— обобщенная рас-
■ параметр связи ФР с витками; |
стройка; р=~п—; со — частота сигнала; ¿ — индуктивность витка;
1ц — сопротивление нормировки; цо — магнитная постоянная; 2АН — ширина резонансной кривой; М0 — намагниченность насыщения; Я? — нормированный угол обхвата витком ФР, реально №=0,5; 1,0; 1,5; при этом /7(#)=0,5; 1,0; 2,2 соответственно, а — радиус провода; г — радиус витка; Гф —радиус ФР; ¿/ — коэффициент заполнения витка ФР. Для случая подключения активной нагрузки Яи ко второму витку и ФР сферической формы выражения для добротности .связи и радиуса второго витка соответственно имеют вид
<гсв т (р% + ш = (КСсвР - ом;
здесь р = А = 7,9/0 ^ (ш ^ - 2) + ± (\п
(1)
Расчет радиуса второго витка производится путем решения уравнения (!) методом простых иттераций. Программа на входном языке микрокалькулятора «БЗ-21» [1] имеет вид
Р2 2 0 X 1п 1 — | л ч- Р8 Р2
| Й X 1п 2 - \ 7?4 х I +
ъ Р5 X Р2 | Р7 х ! 1 — V
| РВ -н | ХУ Р2 — X2 | Р6 X2 ХУ — Х>0Р0Р2 С/Л.
Исходные данные: 1 = Р2; 160(200) =РЗ; Р(^7)=РА\ Е = Р6; 0,16 ! ГГд = Р5; 4,6(73Мо1Г2асЕ = Р7.
Определение размеров первого (входного) витка выполняется по заданному входному импедансу с учетом предыдущих вычислений. Уравнение для определения радиуса первого витка:
= V1Ч (М 2г1 ~ / (гх)— (Яв* + *вх)2 + а'Рвх, где а' = 6,6.10/АЯэ; ДЯЭ = АН + 1,4 - Ю^у<?св; р = 0.16Х X Ьгг (Гх) (1п _ 2) + (1п - 1')] = / {Н) гг.
Программа расчета:
F2 2 0 X ln 1 — t я — P8 XV
1 — 8 ln + t F3 X t F8 + t
F4 X Р8 t F2 X 2 X t F5 X t
F6 — t F2 X2 X t F7 + V f F8
-н V t F2 — X7 P2 -H X = 0 PO F2 an
Исходные данные: 1 = Р2\ Г (ТР) = РЗ; 0,16/ГГц = Р4; Хвх --= Р5;
Явх + Хв2х - Р6; а' X Япх = Р7-
Для примера рассчитаем параметры селективно-согласующих четырехполюсников с ФР двухрезонаторного транзисторного СВЧ-генератора с феррит-варикапной перестройкой (рис. 1). Расчеты по составленным программам дают следующие резуль-
ÏCC4-! 1
_L
лх
ФР!
hçtjti'
Г ссч-г^
Ж
ФР2
L
! Рис. 1
J
111
gjl Jfy___[Но_ Гссч "1
I 1 f--^_л I I
ФР!
ФР2
I-
у^Риль то \Селект детектору
Рис. 2
таты для четырехполюсника коллекторной цепи: Мо=9,065 Тл, 2ДЯ = 80 A/M, Qce—250, п=0,61 мм, г2=0,79 мм, гф=0,39 мм, ^1 = 0,5; W2 = 1,0.
Параметры селективно-.согласующего четырехполюсника эм-миттерной цепи определяются из условия обеспечения наиболее широкого диапазона электрической подстройки частоты генератора, что имеет место при равенстве частоты настройки ФР и ре-
L
г
зоиансной частоты контура, образованного варикапом и индуктивностью второго витка, диаметр которого вычисляется по такой программе:
F6 f F7 X V РЬ F8 t я X t
И X i F6 X 1 О О XY ~ Р5 F2 f FS ~ 8 X 1п 2 — f W X 1« f f5 X f F2 — XY P2 ~ X2 X2 .r2 X2 X = 0 -г- F2 2 X cm.
Исходные данные: 1 = P2\ a„„ = РЗ; 0,4л = P4; С - ф = P6; Стах>пФ = ^ /ггц = Ж
Диаметр ФР после этого вычисляется по коэффициенту заполнения i?maï=0,65, а диаметр первого витка — по программе для первого витка с учетом обеспечения требуемой величины входного импеданса. При использовании варикапа с Сг,шш=0,25 пФ, Сь шах~ 1,0 пФ, QBap=50, rj = 0,65 мм, /'2 = 1,3 мм, /-ф = 0,42 мм, Wj.= = 1,0, W2 = 0,5, М0 —0,065 Тл; 2ДЯ=80 A/M.
Параметры селективно-согласующего четырехполюсника, включенного на входе СВЧ-иреобразователей частоты с магнитной перестройкой, определяются эквивалентным импедансом полупроводниковых приборов преобразователя. Так, для селективного детектора (рис. 2) на основе диода с барьером Шоттки, входной импеданс которого на частоте 3 ГГц равен (0,94-/1,1), Мо= =0,065 Тл, 2ДЯ = 80 A/M, QCB= 100, ^=0,73 мм, г2 = 0,62 мм, Wi=l,5, 1^2 = 0,5, Гф=0,35 мм для внутреннего сопротивления СВЧ-генератора, к которому подключается селективный детектор, 50 Ом.
Приведенные примеры могут использоваться в качестве тестовых при отладке программ.
1. Трохименко Я. К., Любич Ф. Д. Инженерные расчеты на микрокалькуляторах. Киев, Тсхшка, 1980. 383 с. 2. Цымбал В. И., Шеламов Г II. Использование ферритовых резонаторов в качестве селективно-согласующих СВЧ элементов.— Радиотехника, 1979, т. 3, № 10, с. 84.
Поступила в редколлегию 30.06.81
УДК-621.372.8
Е. В. ГУСЕВА, инж:, В. И. НАЙДЕНКО, канд. техн. наук
РАСЧЕТ ЛИНЕЙНОГО ДЕЛИТЕЛЯ МОЩНОСТИ НА ПОЛОСКОВЫХ ЛИНИЯХ
В технике СВЧ широко применяются колосковые и широкополосные линейные делители (или сумматоры) мощности на два канала (рис. 1). Важным свойством таких делителей является синфазность полей в симметричных точках разделенных каналов.
