Приёмник радиолокационной станции диапазона 800 МГц (стр. 6 из 7)
Таблица 3.2
| СКР1=СКР3, пФ | l1=l3, мм | СКР2, пФ | l2, мм |
| 0,0512 | 37,80 | 0,0540 | 37,77 |
5.7 Ширина подводящих полосок
,где ρ - волновое сопротивление подводящих линий.
5.8 Коэффициенты фильтра-прототипа
,где k- номер ветви, отсчитываемой от входа фильтра, k=1…(n+1).
, 
, 
.Фильтр симметричный:
g1=g3=1,g2=2.
5.9 Нагруженные добротности
,где QФ - нагруженная добротность всего фильтра на уровне трёх децибел,
, 
.С учётом найденного нагруженные добротности колебательных систем:
, 
.5.10 Найду собственное затухание резонатора фильтра
,где QR- добротность резонатора про учёте только потерь в проводниках,
QИЗЛ - добротность, определяемая потерями на излучение,
tgδ- тангенс угла диэлектрических потерь, определяет потери в диэлектрике.
Первые две добротности нахожу по графикам в работе [Ковалёв] в зависимости от размера d, волнового сопротивления ρ частоты f0 и относительной диэлектрической проницаемости ε:
QR≈360,QИЗЛ>10000.
Третий параметр дан в справочных данных на материал подложки:
tgδ=250×10-5.
Собственное затухание резонатора фильтра:
.5.11 Резонансная проводимость фильтра (по аналогии с полосовым фильтром сосредоточенной селекции)
, 
.5.12 Активные потери на средней частоте фильтра
, дБ, 
.5.13 Коэффициент передачи фильтра по мощности
, 
,по напряжению:
, 
.6. Расчёт усилителя радиочастоты
6.1 Выбираю последовательное включение транзисторов
Так как напряжение питания достаточно большое, чтобы поделить его на два транзистора. Схема каскодного УРЧ изображена на рисунке. Второй транзистор нагружен на полосовой СВЧ фильтр. Питание стоковой цепи параллельное через катушку индуктивности. Индуктивное сопротивление катушки много больше входного сопротивления фильтра. Затвор первого транзистора защищён СВЧ двумя диодами типа КД922А. Тип диода выбран из расчёта малой барьерной ёмкости, которая составляет 0,4пФ при обратном напряжении 3В.
6.2 Нахожу требуемую крутизну второго транзистора в рабочей точке
,где Roe- сопротивление фильтра СВЧ,
KТРЧ - требуемое усиление УРЧ.
.Этому значению крутизны соответствует напряжение затвор-исток UЗ-И=0,8В и ток стока IC=1,5мА.
6.3 Выбираю величину напряжения сток-исток равным UС-И=4В
6.4 Резистор температурной стабилизации в цепи истока
,где IИ0 - ток истока в рабочей точке, IИ0≈IC0 =1,5×10-3А.
Сопротивление RИ принимаю номиналом 1600Ом по шкале Е24.
Напряжение на резисторе RИ:
UИ=IИ0×RИ,
UИ=1,5×10-3×1600=2,4В.
6.5 Сопротивления делителя смещения затвора первого затвора
, 
где IД - ток делителя, из соображений стабильности положения рабочей точки ток делителя выбирается много больше тока утечки затвора полевого транзистора.
Для данного типа транзистора ток утечки затвора не превышает 4нА, однако для избежания проблем с выбором резисторов делителя со слишком большими номиналами, а также уменьшения влияния паразитных утечек тока, ток делителя можно принять равным 100мкА.
, 
.Сопротивления резисторов RД11 и RД12 выбираю 27кОм и 33кОм соответственно шкале Е24.
6.6 Сопротивления делителя смещения затвора второго транзистора
, 
, 
, 
.Сопротивления резисторов RД21 и RД22 выбираю 47кОм и 75кОм соответственно по шкале Е24.
6.7 Сопротивление резистора фильтра
, 
.Принимаю значение сопротивления резистора фильтра 1,8кОм по шкале Е24.
6.8 Индуктивность цепи стока
,где Goe- резонансная проводимость фильтра СВЧ, Goe=2,67×10-4См.
.6.9 Ёмкость конденсатора фильтра можно найти по формуле
, 
.Принимаю номинал конденсатора фильтра по шкале Е24 равным 20пФ.
6.10 Ёмкость конденсатора, шунтирующего делитель смещения затвора
Нахожу из соображений его малого реактивного сопротивления, по сравнению с входным сопротивлением транзистора на высокой частоте:
, 
.Принимаю номинал конденсатора делителя по шкале Е24 равным 12пФ.
6.11 Ёмкость конденсатора в цепи истока находится из соображения его малого реактивного сопротивления по сравнению с сопротивлением резистора цепи истока
XCИ<<RИ,
или
, 
.Выбираю конденсатор по шкале Е24 номиналом 15пФ.
6.12 Ёмкость конденсатора, шунтирующего делитель смещения затвора второго транзистора можно найти по формуле
, 
.Выбираю конденсатор по шкале Е24 номиналом 12пФ.
7. Расчёт предварительного усилителя промежуточной частоты
7.1 В предварительном усилителе промежуточной частоты происходит усиление колебаний до величины необходимой для нормальной работы логарифмического УПЧ
Требуемый коэффициент усиления до ЛУПЧ был рассчитан ранее, он равен К=52,5. Коэффициенты усиления УРЧ, смесителя и коэффициенты передачи по напряжению входной цепи и полосового фильтра СВЧ известны из расчёта. Требуемый коэффициент усиления всего тракта УПЧ:
, 
.7.2 Усиление каждого каскада УПЧ из расчёта, что их два
, 
.7.3 Коэффициент, учитывающий нестабильность формы частотной характеристики из-за влияния входных и выходных ёмкостей усилительного прибора
,где b- относительное изменение ёмкости, которое может быть равным 0,1…0,3;
μ - коэффициент, учитывающий степень подверженности частотной характеристики фильтров влиянию вносимых ёмкостей, для схемы на двухконтурных фильтрах μ=0,8…1,0.