реклама на сайте
подробности

 
 
6 страниц V  « < 2 3 4 5 6 >  
Reply to this topicStart new topic
> Активная антенна, проектирование согласующего устройства
Pir0texnik
сообщение Apr 25 2012, 00:47
Сообщение #46


Знающий
****

Группа: Свой
Сообщений: 918
Регистрация: 20-09-06
Пользователь №: 20 539



Цитата(Proffessor @ Apr 24 2012, 09:11) *
Посмотрите Application Note 5057 "A 100MHz to 500MHz Low Noise Feedback Amlifier", номиналы R5, R6 взяты оттуда один к одному, это вроде бы дополнительная развязка цепей смещения и питания, там еще последовательный резистор в стоке тоже 4,7R, скорее для согласования по выходу. Просто в той аваговской схеме применена параллельная ООС, понижающая выходное сопротивление каскада. У меня же получается наоборот - высокое выходное сопротивление из-за отсутствия ООС, поэтому для досогласования по результатам моделирования схемы в AWRDE я поставил параллельные резисторы R8, R11. Но оставил место под R7, R10 на всякий случай, может придется гасить возбуд... Но возбудов нет, поэтому у меня они по 0 ом.

Поставил R5 (делаю с пассивным смещением) равным 1МОм, тогда он ни на что в RF части усилителя не влияет и деталей не надо лишних... Вроде по модели в АДС все токи и напряжения получаются как надо. Основной анализ идет по готовым s2p аваги (соответственно ток и напряжение к ним подгоняю), по ним усилитель получается и стабильный, и как надо согласованный, надеюсь в жизни тоже все будет нормально. sm.gif
Go to the top of the page
 
+Quote Post
tsw
сообщение Jul 23 2012, 14:39
Сообщение #47


Частый гость
**

Группа: Свой
Сообщений: 168
Регистрация: 1-07-08
Пользователь №: 38 689



Proffessor, не измеряли ли при отключенных антенных элементах коэффициент передачи только усилителя? Если да, то сколько примерно получается и как изменяется по диапазону?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Pir0texnik
сообщение Jul 23 2012, 22:47
Сообщение #48


Знающий
****

Группа: Свой
Сообщений: 918
Регистрация: 20-09-06
Пользователь №: 20 539



этот коэф. часто как бы сильно непросто померить... отключить антенну сложно, т.к. усилитель рассчитан на работу с конкретно ее импедансом и с конкретно ее (наверно) способом подключения, поэтому присоединив на вход (как-то) 50Ом-ный коаксиал мы очень сильно изменим согласование по входу и как следствие NF, усиление и тд.
По хорошему надо мерить в безэховой камере 3D ДН антенны и смотреть в конечном итоге КУ. В активной антенне нельзя(и наверно не нужно) разделять понятие КУ антенны и собственно усиление усилителя, это единое целое.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
EVS
сообщение Jul 24 2012, 14:57
Сообщение #49


Евгений
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 167
Регистрация: 22-01-05
Из: С.-Петербург
Пользователь №: 2 115



Цитата(Pir0texnik)
... мы очень сильно изменим согласование по входу и как следствие NF, усиление и тд.

Да где-ж вы тут согласование-то нашли biggrin.gif ?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Proffessor
сообщение Jul 24 2012, 17:52
Сообщение #50


Знающий
****

Группа: Участник
Сообщений: 773
Регистрация: 19-07-11
Из: г.Николаев, Украина
Пользователь №: 66 305



Цитата(EVS @ Jul 24 2012, 16:57) *
Да где-ж вы тут согласование-то нашли biggrin.gif ?

Скорее всего имеется в виду конкретное значение коэффициента согласования, который зависит от импеданса диполя и входного импеданса усилителя. Изменение коэффициента согласования влечет изменение коэффициента шума и антенного коэффициента усиления.
Вот результаты моделирования самого усилителя в AWRDE (без диполя). S-модель транзистора официальная от производителя. Здесь VTG - коэффициент передачи по напряжению, MSG - максимальный устойчивый коэффициент усиления.

Сообщение отредактировал Proffessor - Jul 24 2012, 18:17
Эскизы прикрепленных изображений
Прикрепленное изображение
Прикрепленное изображение
 
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Pir0texnik
сообщение Jul 25 2012, 01:22
Сообщение #51


Знающий
****

Группа: Свой
Сообщений: 918
Регистрация: 20-09-06
Пользователь №: 20 539



Цитата(Proffessor @ Jul 24 2012, 20:52) *
Скорее всего имеется в виду конкретное значение коэффициента согласования, который зависит от импеданса диполя и входного импеданса усилителя. Изменение коэффициента согласования влечет изменение коэффициента шума и антенного коэффициента усиления.

именно так.

не совсем понял идею "максимального устойчивого коэффициента усиления"...
это типа макс КУ при котором усилитель все еще стабилен? я чего переспрашиваю, этот коэф. - это как бы вообще принципиально возможный максимальный КУ для данного усилителя или просто некий стабильный КУ(не гарантированно 100% мах), который получился после проб и ошибок и это его просто так назвали? sm.gif
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Proffessor
сообщение Jul 25 2012, 04:45
Сообщение #52


Знающий
****

Группа: Участник
Сообщений: 773
Регистрация: 19-07-11
Из: г.Николаев, Украина
Пользователь №: 66 305



Цитата(Pir0texnik @ Jul 25 2012, 03:22) *
не совсем понял идею "максимального устойчивого коэффициента усиления"...

Это не идея, а стандартный параметр усилителя. В англоязычных источниках - maximum stable gain. Отправлять к учебникам - банально, ликбез разводить влом.

Сообщение отредактировал Proffessor - Jul 25 2012, 05:11
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Pir0texnik
сообщение Jul 25 2012, 11:09
Сообщение #53


Знающий
****

Группа: Свой
Сообщений: 918
Регистрация: 20-09-06
Пользователь №: 20 539



Не, ну чего прям так отправлять...
Я никогда не пользовался этим параметром из-за того, что он не самый информативный, т.к. подразумевает идеальное согласование на входе и выходе. S21 гораздо интереснее(жизненнее), особенно применительно к активной антенне.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
tsw
сообщение Jul 25 2012, 16:08
Сообщение #54


Частый гость
**

Группа: Свой
Сообщений: 168
Регистрация: 1-07-08
Пользователь №: 38 689



Цитата(Proffessor @ Jul 24 2012, 21:52) *
Вот результаты моделирования самого усилителя в AWRDE (без диполя). S-модель транзистора официальная от производителя.

Тут есть один момент. S-параметры транзистора измерены производителем на плате с согласующими цепями. А вот что дает транзистор отдельно и как его входные характеристики сопрягаются с антенной – вопрос интересный.
Сделал в CST такую модель (геометрия несколько отличается от Вашей, но в первом приближении сойдет):

Длина одного плеча вибратора 190 мм, сопротивление порта 50 Ом. Сохранил характеристики в файл s1p и подставил в AWRDE:

S21 (ниже 100 МГц расчет недостоверный, так как S-параметры транзистора приводятся только от 100 МГц):

Но, насколько я понимаю, эта модель не будет соответствовать Вашей схеме. Нужно как-то исключить входную согласующую цепь, с которой в Avago измеряли транзистор.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Proffessor
сообщение Jul 25 2012, 16:37
Сообщение #55


Знающий
****

Группа: Участник
Сообщений: 773
Регистрация: 19-07-11
Из: г.Николаев, Украина
Пользователь №: 66 305



Цитата(tsw @ Jul 25 2012, 18:08) *
Тут есть один момент. S-параметры транзистора измерены производителем на плате с согласующими цепями.

Неправильно. Если бы S11 и S22 измерялись с настраиваемыми согласующими цепями, то они бы всегда были близки к нулю (согласующие цепи дя того и служат, чтобы минимизировать коэффициент отражения). На самом деле коэффициенты отражения S11 и S22 измеряются векторным анализатором оносительно стандартного волнового сопротивления 50 ом. При измерении S11 выход чеырехполюсника нагружается на активное сопротивление 50 ом и при измерении S22 ко входу подключается активная нагрузка 50 ом.
Расчет и настройка согласующих цепей исходя из реальных S-параметров возлагается на пользователя-разработчика. Он также принимает решение о необходимости применения согласующих цепей. Например, если в заданной полосе частот транзистор или усилитель имеет модуль S11 и S22 менее 0,3 (что соответствует приблизительно VSWR=1,9), то можно обойтись без согласующих цепей.
Надо сказать, методика расчета у Вас грамотная, задали импеданс диполя S-параметрами входного порта и далее в схемном симуляторе через модель транзистора... Я когда-то считал в маткаде по отдельным частотным точкам и тоже максимум усиления был где-то около 300MHz. Не могли бы показать emp-файл и s1p-файл диполя?

Сообщение отредактировал Proffessor - Jul 25 2012, 17:17
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Pir0texnik
сообщение Jul 25 2012, 17:40
Сообщение #56


Знающий
****

Группа: Свой
Сообщений: 918
Регистрация: 20-09-06
Пользователь №: 20 539



Цитата
Например, если в заданной полосе частот транзистор или усилитель имеет модуль S11 и S22 менее 0,3 (что соответствует приблизительно VSWR=1,9), то можно обойтись без согласующих цепей.

Кроме КСВ есть еще стабильность и коэф. шума, если КСВ ~ 1 антенного усилителя (на входе и/или выходе), то этого еще недостаточно, чтобы принять решение об отказе от цепей.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Proffessor
сообщение Jul 25 2012, 18:36
Сообщение #57


Знающий
****

Группа: Участник
Сообщений: 773
Регистрация: 19-07-11
Из: г.Николаев, Украина
Пользователь №: 66 305



Pir0texnik:
И все-таки, хотя бы s1p-файл диполя выставите? Хочу сравнить со своими данными.
Что касается частот ниже 100MHz, я аппроксимировал S11 транзистора с учетом, что входная емкость остается такая же как и на 100MHz, а именно 5pF и активная часть входного сопротивления не меняется с понижением частоты.

Сообщение отредактировал Proffessor - Jul 25 2012, 18:49
Go to the top of the page
 
+Quote Post
tsw
сообщение Jul 25 2012, 19:06
Сообщение #58


Частый гость
**

Группа: Свой
Сообщений: 168
Регистрация: 1-07-08
Пользователь №: 38 689



Proffessor
Может быть, я ошибаюсь, но соображения следующие.
Datasheet на ATF-54143, страница 5:


То есть измерения проводились на плате с использованием Input Matching Circuit. Потери в этой цепи (0.3 дБ) были добавлены к измеренному коэффициенту передачи, а S11 и S22 цепи были ли исключены?
Параметры собственно транзистора без согласующих цепей не приведены. Сравните, например, с BF998 от NXP. Указаны и входная емкость, и входная проводимость, и SPICE модель есть, и т. п.

Цитата(Proffessor @ Jul 25 2012, 20:37) *
Если бы S11 и S22 измерялись с настраиваемыми согласующими цепями, то они бы всегда были близки к нулю (согласующие цепи дя того и служат, чтобы минимизировать коэффициент отражения).

S-параметры заданы от 0.1 до 18 ГГц. Как вариант, невозможно хорошо согласовать транзистор с 50 Ом в таком широком диапазоне частот.

Цитата(Proffessor @ Jul 25 2012, 20:37) *
Не могли бы показать emp-файл и s1p-файл диполя?

Файлы на работе, выложу завтра.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Proffessor
сообщение Jul 25 2012, 19:56
Сообщение #59


Знающий
****

Группа: Участник
Сообщений: 773
Регистрация: 19-07-11
Из: г.Николаев, Украина
Пользователь №: 66 305



Цитата(tsw @ Jul 25 2012, 21:06) *
То есть измерения проводились на плате с использованием Input Matching Circuit. Потери в этой цепи (0.3 дБ) были добавлены к измеренному коэффициенту передачи, а S11 и S22 цепи были ли исключены?
Параметры собственно транзистора без согласующих цепей не приведены. Сравните, например, с BF998 от NXP. Указаны и входная емкость, и входная проводимость, и SPICE модель есть, и т. п.

S-параметры заданы от 0.1 до 18 ГГц. Как вариант, невозможно хорошо согласовать транзистор с 50 Ом в таком широком диапазоне частот.

В аннотации под Fig.5 сказано, что такая схема включения использовалась для измерения только таких параметров как NF, Assiciated Gain, P1dB, OIP3, но ничего несказано об S-параметрах. И это правильно. Associated Gain всегда означает несогласованный коэффициент усиления. Те согласующие цепи на входе и выходе испытательной схемы скорее всего обеспечивают минимальный коэффициент шума и максимальное OIP3 начастотах до 2GHz.

Сообщение отредактировал Proffessor - Jul 25 2012, 19:57
Go to the top of the page
 
+Quote Post
EVS
сообщение Jul 26 2012, 00:46
Сообщение #60


Евгений
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 167
Регистрация: 22-01-05
Из: С.-Петербург
Пользователь №: 2 115



Цитата(Proffessor)
Вот результаты моделирования...

И что же тут с хорошим коэффициентом согласовалось? Или все эти RLC для выравнивания этого самого VTG? Так это работает только с идеальным источником напряжения, чем в данном случае и не пахнет. Для работы с сильно укороченным радиатором вх.имп. усилителя д.б. как можно активнее и как можно больше, здесь же, судя по отсутствию ОС, он меньше 50акт. да еще и плюс, скорее всего, реактивный по самое не могу. Для верха еще туда-сюда, но для низа просто караул.
Go to the top of the page
 
+Quote Post

6 страниц V  « < 2 3 4 5 6 >
Reply to this topicStart new topic
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 


RSS Текстовая версия Сейчас: 18th July 2025 - 09:50
Рейтинг@Mail.ru


Страница сгенерированна за 0.01485 секунд с 7
ELECTRONIX ©2004-2016