Наконец, дошли руки до чтения диссера по ссылке. Статья - супер. Изложено замечательно.
Собственно, непонятно, что тут еще можно добавить. Дано все: четко изложена цель и предложен инструмент - в данном случае Ansoft Designer.
По поводу экзотической формы резонаторов. Не думаю, что можно как-то аналитически привязаться к их форме. Скорее всего, форма - результат эмпирического моделирования. Цель - получить
равномерную нагруженную добротность резонатора в нужном диапазоне частот. При этом для минимизации шумов сохранить отношение нагруженная/ненагруженаая добротность около 0.5. Нагрузка - вход усилителя в двухпортовой экв. схеме генератора (в данном случае около 212 Ом для ген. 1.5-3GHz). Усложненная схема из связанных резонаторов всего лишь позволяет получить большую перестройку по частоте (правда, за счет увеличения потерь). Все это без проблем
считается в Designer'е (впрочем в ADS, думаю, не хуже).
То, что балансная схема из двух генераторов дает выигрыш и по перестройке за счет работы генераторов на вдвое меньшей частоте и по шумам на около 9 dB- не новость. У Роде все это давно изложено. Проблема связать их так, чтобы все это работало в нужном диапазоне.
Отсюда и такая сложная динамически изменяющаяся схема связи. Аналитически тоже скорее всего не выражается, подбирается при моделировании. Выходной фильтр гармоник - все то же самое.
Итого: теоретических проблем, вроде, нет. Что надо делать, понятно. Практических - целый воз. Главное - модели элементов. И активных и пассивных.
Все надо мерять самому. Варикапы: редчайший производитель дает зависимость экв. сопр. потерь от напряжения. Не зря в аппнотах HP эта зависимость моделируется полиномом вроде даже не второй степени. С емкостью тоже не все гладко: обычная spice-модель в принципе не может точно описать варикап со сверхрезким переходом. Про измерение S-параметров транзистора все написано понятно. Только мерять их при заданном уровне мощности ой как не просто.
Пассивные элементы. Все тоже изложено отлично. Для расчета гармоническим балансом генератора на 3 GHz, скажем, до шестой гармоники надо знать экв. схему до, получается 18 GHz. Или s-параметры до этой частоты. Мало кто их дает готовыми. Ну и т.д.
Но, в принципе, все решаемо. При желании, наличии аппаратуре и времени. Считал генераторы в Designer'е. Все "по науке". Сначала модель резонатора в нужном диапазоне и усилитель с отр. сопр. Потом полная ЕМ модель печатной платы. Получается примерно 50-полюсник, который надо сосчитать
до этой самой пятой-шестой гармоники. Потом HB все вместе. В принципе, сосчиталось правильно. Только генераторы были простейшие. От 0.5 до 2GHz, с диапазоном перестройки около десятка процентов и без требований по шумам. Расчет одного генератора занимал около двух дней. Самое смешное, что те же генераторы за пять минут моделировались в Spice-симуляторе
(я использовал MicroCap) и, в общем, результаты были очень похожи.
Короче, удачи!
p.s. Может, стоит просто попробовать сдуть схемы один в один, и фиг с ними, с патентами?
Широкодиапазонные VCO от synergymwave как?, Принципы и реализация
Jun 17 2006, 20:51
