3.3.Расчет диодных балансных смесителей.

Принципиальная электрическая схема БС

Схема балансного диодного смесителя.

Выбираем подложку из поликора (,) толщиной.

Для проводников применяем золото .

Выбираем смесительные диоды с барьером Шотки типаАА112Б. Находим дБ; ;Ом.

Расчет начинаем с проектирования СВЧ моста.

Определяем волновое сопротивление для основной линии:

для шлейфов:

Ширина полоски основной линии и шлейфа:

мм

мм

Эффективная диэлектрическая проницаемость :

Для основной линии ; для шлейфов.

Длину четвертьволновых отрезков основной линии и шлейфовнаходим по формуле:

,

где - длина волны в воздухе:

;

Рассчитаем потери моста, для чего вычислим потери проводимости и диэлектрические потери в основной линии и шлейфах моста.

Толщина скин-слоя в проводниках:

Поверхностное сопротивление проводника:

Погонные потери проводимости находим по формуле для основной линии и шлейфов соответственно:

Потери проводимости отрезка основной линии и шлейфа соответственно:

.

Погонные диэлектрические потери в подложке МПЛ

,

Диэлектрические потери в основной линии и шлейфе:

дБ

дБ

Полные потери основной линии и шлейфа

Потери моста , развязка изолированного плеча, КСВ входных плеч моста

.

.

Выходное сопротивление БС

Ом.

Потери преобразования БС равны

Lбс=Lд+Lм=6+0,27=6,27 дБ

Коэффициент шума БС рассчитываем по формуле :

где - шумовое число диода,- потери БС (разы).

Необходимая мощность гетеродина равна :

мВт.

Частота гетеродина: ГГц.

После расчетов можно приступить к разработке топологической схемы БС.

Топологическая схема балансного диодного

смесителя на квадратном мосте.

В схему БС необходимо добавить короткозамкнутый шлейф, длиной , для замыкания постоянной составляющей токов диодов и высокочастотные дроссели, шлейфы длинойдля блокировки токов СВЧ на входе УПЧ.

3.4. Усилитель промежуточной частоты.

Для снижения коэффициента шума приёмника рационально после диодного преобразователя включать малошумящие каскады УПЧ, благодаря использованию в них малошумящих транзисторов, подбору режима их работы и специфическому построению цепи, соединяющий вход УПЧ с выходом преобразователя частоты.

Выбираем для УПЧ транзистор КТ364Б,имеющий высокуюf_Y21и малый уровень шума. Транзистор КТ364Б имеет следующие параметры:

_к = r  С_к=15 пс,

С_к=1,7 пФ,

f_гр=1200 МГц,

U_к = 5 В,

I_к = 3 мА,

f_п = 30 МГц,

h₂₁=50…300.

Где _к = r_’ С_к- постоянная времени цепи обратной связи ;

С_к - ёмкость коллектора,f_гр- предельная частота усиления тока в схеме с ОЭ;

f_п- промежуточная частота.

Рассчитываем дополнительные параметры транзистора.

h_21э = _о = 40- коэффициент усиления тока базы в схеме с ОЭ.

- сопротивление эмиттерного перехода,

r_б = _к/С_к = 15/1,7 = 8,8 Ом- сопротивление базы.

- входное сопротивление транзисторов с ОБ на низкой частоте.

-граничная частота крутизны характеристики в схеме с ОЭ. Т.к.f_Y21> 3f_п , гдеf_п = 30МГц то транзистор пригоден для использования в УПЧ.

Рассчитываем Y- параметры транзистора.

- прямая взаимная проводимость (крутизна) по модулю.

- обратная взаимная проводимость по модулю.

=9.6

Расчет фильтра сосредоточенной избирательности.

Исходными данными для расчета каскада с ФСИ являются:

; П=264кГц; ;;

ширина одного канала;

1. Выбор схемы фильтра.

Средняя частота настройки фильтра:

Полоса пропускания фильтра:

Относительная полоса пропускания фильтра

2. Расчёт параметров фильтра.

Выбираем фильтр без полюсов затухания иm=1

Находим нормированную расстройку

Определяем ослабление частоты в однозвенном фильтре

–не обеспечивает заданному требованию по ослабления частоты на 70дБ

- двухзвенный фильтр

–не обеспечивает заданному требованию по ослабления частоты на 70дБ

−трехзвенный фильтр

–не обеспечивает заданному требованию по ослабления частоты на 70дБ

− четырехзвенный фильтр

–не обеспечивает заданному требованию по ослабления частоты на 70дБ

пятизвенный фильтр

–обеспечивает заданному требованию по ослабления частоты на 70дБ

Потери на средней частоте полосы пропускания:

Таким образом для обеспечения данной избирательности необходимо 5ти звенный фильтр. Поскольку выбираем фильтр без полюсов затухания, то

Параметры кварцевого резонатора

3. Параметры кварцевой пластины АТ среза

- толщина

- площадь кварцевой пластины

- параллельная емкость резонатора

Коэффициент усиления каскада, нагруженного на ФСИ

Расчет отдельных каскадов УПЧ

Расчет одноконтурного каскада ()

Б)

В этом случае от каскада не удается получить максимального усиления, так как для этого требуется слишком малая эквивалентная емкость контура, не допустимая с точки зрения стабильности формы частотной характеристики. В подобной ситуации реализуют режим максимального усиления при ограничении минимального значения эквивалентной емкости контура. При этом коэффициент включения определяется по формуле

• Эквивалентная емкость контура

каскад не устойчив

Применяем пассивный способ повышения устойчивости, заключающийся в уменьшении резонансного коэффициента усиления до устойчивости. В этом случае каскад рассчитывают применительно к режиму фиксированного усиления задавшись величиной фиксированного коэффициента усиления

Коэффициент включения контура в цепь базы транзистора:

Для получения заданной полосы пропускания к контуру можно подключить шунтирующий резистор с проводимостью