2.5. Анализ аофв

Анализ АОФВ проводится с целью проверки результатов синтеза и при необходимости корректировки схемы АОФВ для удовлетворения требований задания на проектирование АОФВ. При анализе, т.е. определении выходных характеристик АОФВ для конкретной схемы, будем учитывать реальные свойства и паразитные параметры элементов схемы.

Применим метод декомпозиции, т.е. разделение всей схемы устройства на отдельные типовые компоненты - базовые элементы. Схему устройства будем составлять из базовых элементов (БЭ). Набор БЭ, необходимых для описания схемы АОФВ, включает: конденсатор, резистор, отрезок МПЛ (или другой линии передачи), скачок волнового сопротивления МПЛ, варикап, Т-соединение линий (тройник).

Математические модели БЭ приведены, например, в [6,7] и здесь не рассматриваются. Для расчета модуля и фазы коэффициента отражения АОФВ относительно входных зажимов применим метод схемотехнического моделирование на ЭВМ. Для этих целей можно использовать специализированные программы анализа АОФВ или пакеты прикладных программ (ППП) схемотехнического моделирования РЭА "PSpice", и др.

САПР "OrCAD 9.2" ориентирован на анализ устройств и вычисляет модуль коэффициента отражения - (S 11) относительно зажимов 1-1 и фазу коэффициента отражения –argS11. Следует иметь в ви­ду, что фаза коэффициента отражения АОФВ - .

и определяется в пределах одного круга фазы (0-360°). Однако общий размах ФНЧ составляет величину и может значительно превышать 360°. Для правильного построения ФЧХ необходимо "сшить" ФЧХ, т.е. при каждом "перескоке" фазы отнять от значения (argS11) 360°. Это вытекает из свойства непрерывности и монотонности ФЧХ электрических цепей, т.е. истинное значение фазы коэффициента отражения АОФВ

,

где m - номер перескока фазы (т.е. скачкообразного изменения ее величины) при изменении частоты от до . На рис.9 показан примерный вид argS11 и в зависимости от для трех значений . Из семейства ФЧХ следует построить семейство ФЧХ управляемого фазового сдвига

Максимальная величина изменения в рабочем диапазоне частот определяет - погрешность установки фазы (рис.10).

На рис.10 показаны примерные зависимости . Во многих случаях важное значение имеет модуляционная характеристика АОФВ, т.е. зависимость от величины управляющего напряжения на варикапах - .Для построения модуляционной характеристики необходимо сначала из семейства построить семейство зависимостей ,а затем, используя зависимость ,взятую из справочников по варикапам, построить искомые зависимости . Для более точного построения последних характеристик иметь как можно больше (не менее пяти) зависимостей .

Рис.9. Зависимости и в зависимости от для трёх значений

(а) (б)

Рис.10. Примерная зависимость (а) и ёмкость варикапа (б)

На рис.11 показаны примерные зависимости , ,

Величина (S₁₁), вычисляемая САПР "OrCAD 9.2", есть модуль коэффициента отражения. Потери на отражение АОФВ - можно опреде­лить как

Зависимость есть АЧХ АОфВ. В АОФВ без потерь не зависит от частоты. Однако в реальном устройстве имеют место диссипативные потери в каждом элементе схемы, что приводит к зависимости от f и . Зависимость определяет глубину паразитной амплитудной модуляции (ПАМ). Допустимая величина ПАМ задается обычно как максимально допустимая величина , которая определяется следующим образом:

, при

Рис.11. Примерные зависимости и