|
|
  |
Активная антенна, проектирование согласующего устройства |
|
|
|
Apr 25 2012, 00:47
|
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.
|
|
|
|
|
Jul 24 2012, 17:52
|
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  ? 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
|
|
|
|
|
Jul 25 2012, 01:22
|
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?
|
|
|
|
|
Jul 25 2012, 16:08
|
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.
|
|
|
|
|
Jul 25 2012, 16:37
|
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
|
|
|
|
|
Jul 25 2012, 17:40
|
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.
|
|
|
|
|
Jul 25 2012, 19:06
|
Частый гость
 
Группа: Свой
Сообщений: 168
Регистрация: 1-07-08
Пользователь №: 38 689

|
ProffessorМожет 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.
|
|
|
|
|
Jul 25 2012, 19:56
|
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
|
|
|
|
|
Jul 26 2012, 00:46
|
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.
|
|
|
|
|
  |
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|