Проектирование широкополосных трансформаторов сопротивлений

Министерство образования и науки Российской Федерации
Новосибирский государственный технический университет

Кафедра конструирования и технологии радиоэлектронных средств

Расчётно-графическая работа по курсу:

«Моделирование и автоматизированное проектирование устройств связи»
на тему:
«Проектирование широкополосных трансформаторов сопротивлений»

        Вариант 03

Выполнил:

Студент: Григорьев П. А.

Группа: РКС10-51

_________________

Дата выполнения: 09.10.2018 г.

Проверил:

Преподаватель: Девятков Г.Н.

Балл:_______________

____________________

Дата:____________

Оглавление

Задание        3

Исходные данные        4

Синтез и моделирование трансформатора сопротивления в электрическом элементном базисе        5

Разработка и моделирование топологии трансформатора сопротивлений в геометрическом элементном базисе        6

Заключение        13

Приложение 1        14

Приложение 2        Ошибка! Закладка не определена.

Список использованных литературных источников        16

 

---

Задание

Спроектировать и промоделировать топологию широкополосного трансформатора сопротивлений на четвертьволновых отрезках линий передачи в микрополосковом исполнении.

Исходные данные

Исходные данные для выполнения расчетно-графической работы представлены в таблице 1.

Таблица 1 – Исходные данные

где  – внутреннее сопротивление источника сигнала;  сопротивление нагрузки;  полоса рабочих частот; коэффициент стоячей волны напряжения на входных зажимах трансформатора.[pic 6][pic 7][pic 8][pic 9]

Синтез и моделирование трансформатора сопротивления в электрическом элементном базисе

Синтез трансформаторов сопротивление проводим с использованием таблиц [1, П1.1, П1.2 а-г.]. Для начала необходимо определить общий перепад сопротивлений четвертьволнового трансформатора и найти его относительную полосу пропускания w по формулам [1, с. 4]:

[pic 10]

[pic 11]

Чтобы обеспечить некоторый запас по полосе пропускания, необходимо взять относительную полосу пропускания на 10% больше, тогда получим:

[pic 12]

Определим число секций трансформатора  из табл. [1, П.1.1], при этом нужно учесть что максимальное значение  из таблицы не должно превышать заданного. Так как полученного значения w в таблице нет, то возьмем ближайшее значение, округленное в большую сторону, т.е w=1.2 тогда число секций будет равно  На следующем шаге определяем волновые сопротивления этих секций, используя таблицы [1, П1.2 в, г.]:[pic 13][pic 14][pic 15][pic 16]

[pic 17]

[pic 18]

[pic 19]

[pic 20]

Разработка и моделирование топологии трансформатора сопротивлений в геометрическом элементном базисе

Чтобы определить параметры (длину и ширину), для начала необходимо денормировать найденные волновые сопротивления секций трансформатора [1, c. 8]:

[pic 21]

[pic 22]

[pic 23]

[pic 24]

[pic 25]

[pic 26]

Рисунок 1 – Структурная схема трансформатора сопротивлений

[pic 27]

Рисунок 2 - КСВН

[pic 28]

Рисунок 3 - Коэффициент передачи по напряжению от источника сигнала в нагрузку

Выбор подложки и материала проводника

Подложка является элементом конструкции, позволяющим реализовать электрическую схему с МПЛ, и в значительной мере определяет среду распространения СВЧ-энергии. При выборе подложки, нужно учитывать такие факторы как: значение относительной диэлектрической проницаемости  определяющим является степень миниатюризации узла и вид используемой линии; тангенс угла диэлектрических потерь  что нередко существенно ограничивает выбор материала подложки; устойчивость материала  подложки к климатическим и технологическим воздействиям в процессе изготовления схемы, механическую прочность и стабильность материала в процессе эксплуатации.[pic 29][pic 30]