Как посчитать максимальную входную мощность ограничителя мощности Опции

[sergey_sh]

Как посчитать максимальную входную мощность ограничителя мощности собранного на диодах (Шоттки или PIN), если известны характеристики диодов (в том числе SPICE модель)?

Какая часть от входной мощности рассеивается на ограничителе, когда он находится в режиме сильного ограничения (диоды полностью открыты)?

Посчитать ограничительную характеристику можно используя SPICE-модель. Но как понять до какой мощности можно использовать ограничитель?

Сообщение отредактировал sergey_sh - Apr 23 2016, 15:30

[RFF-11]

Тепловау мощность рассеивания ограничительного диода можно оценить с помощью формулы: Ррас=4RsЗпад/(Zo+4Rs).

[vladim117]

Тепловау мощность рассеивания ограничительного диода можно оценить с помощью формулы: Ррас=4RsЗпад/(Zo+4Rs).

Как рассчитать (прикинуть), какая максимальная мощность допустима на входе
диодного ограничителя на этих типах диодов? И интересно, какая доля мощности сигнала будет просачиваться на выход ограничителя? Диапазон рабочих частот 9...10 ГГц.
Ограничитель использовался в волноводном тракте с сечением 23х10 мм.

Сообщение отредактировал vladim117 - Apr 30 2016, 13:56

Эскизы прикрепленных изображений

 

[l1l1l1]

Как рассчитать (прикинуть), какая максимальная мощность допустима на входе
диодного ограничителя на этих типах диодов? И интересно, какая доля мощности сигнала будет просачиваться на выход ограничителя? Диапазон рабочих частот 9...10 ГГц.
Ограничитель использовался в волноводном тракте с сечением 23х10 мм.

здесь у вас посложнее будет, простой формулой обойтись не удастся.
надо будет решать электромагнитную задачу (например, с помощью HFSS),
потому что какое Zo будет в точке подключения диода, совершенно неясно.

[vladim117]

здесь у вас посложнее будет, простой формулой обойтись не удастся.
надо будет решать электромагнитную задачу (например, с помощью HFSS),
потому что какое Zo будет в точке подключения диода, совершенно неясно.

Не хотелось бы затеваться с освоением HFSS. Легче, наверное, провести испытания этого ограничителя. Правда, сразу возникли проблемы с поиском нужных КВП или переходов с «эллиптического» волновода с размером окна 26х10мм (R=5 мм) на прямоугольный волновод с сечением 23х10 мм.
А нельзя ли грубо оценить уровень допустимой падающей непрерывной мощности по этой формуле Бова Н.Т. не для МПЛ с Zo= 50 Ом, а для волноводной линии, имеющей волновое сопротивление на практике порядка 200-300 Ом?
Рабочая частота ограничителя известна — 9,4 ГГц (морская навигационная РЛС), паспортное сопротивление ограничительного диода 2А519А при высоком значении СВЧ мощности равно не более 2,2 Ом (при Iпр=100 мА), сопротивление при низком значении мощности — 20 Ом (1 мВт), непрерывная рассеиваемая мощность диода 0,3 Вт.
Если предположить, что ограничительный диод расположен в коаксиальном стакане так, что на частоте 9,4 ГГц в коаксиальной линии с диодом возникает последовательный резонанс и сопротивлении коаксиальной линии, шунтирующей волноводную, становится активным, а при детектировании диод 2А202А обеспечивает прямой ток порядка 100 мА, то, по моему мнению, вышеупомянутой формулой можно воспользоваться для грубого расчёта средней мощности Рпад:
Pпад = Pрас (Zo+4Rот)/4Rот = 7,66 Вт, где Ррас=0,3 Вт, Zo=216 Ом, Rот=2,2 Ом.

Правомерен такой подход? Прошу покритиковать изложенное.

[l1l1l1]

Не хотелось бы затеваться с освоением HFSS. Легче, наверное, провести испытания этого ограничителя. Правда, сразу возникли проблемы с поиском нужных КВП или переходов с «эллиптического» волновода с размером окна 26х10мм (R=5 мм) на прямоугольный волновод с сечением 23х10 мм.

ваш "эллиптический" (скорее овальный) волновод не требует специальных КВП.
секция вашего овального волновода на вашей частоте между двумя стандартными КВП сечением 23х10, как показывает расчет, дает КСВН не более 1,08. (если, конечно, 26 мм это расстояние между краями окружностей радиусом 5 мм, а не между их центрами)

А нельзя ли грубо оценить уровень допустимой падающей непрерывной мощности по этой формуле Бова Н.Т. не для МПЛ с Zo= 50 Ом, а для волноводной линии, имеющей волновое сопротивление на практике порядка 200-300 Ом?
Рабочая частота ограничителя известна — 9,4 ГГц (морская навигационная РЛС), паспортное сопротивление ограничительного диода 2А519А при высоком значении СВЧ мощности равно не более 2,2 Ом (при Iпр=100 мА), сопротивление при низком значении мощности — 20 Ом (1 мВт), непрерывная рассеиваемая мощность диода 0,3 Вт.
Если предположить, что ограничительный диод расположен в коаксиальном стакане так, что на частоте 9,4 ГГц в коаксиальной линии с диодом возникает последовательный резонанс и сопротивлении коаксиальной линии, шунтирующей волноводную, становится активным, а при детектировании диод 2А202А обеспечивает прямой ток порядка 100 мА, то, по моему мнению, вышеупомянутой формулой можно воспользоваться для грубого расчёта средней мощности Рпад:
Pпад = Pрас (Zo+4Rот)/4Rот = 7,66 Вт, где Ррас=0,3 Вт, Zo=216 Ом, Rот=2,2 Ом.
Правомерен такой подход? Прошу покритиковать изложенное.

мне кажется такой расчет слишком грубым. корень ошибки всё в том же определении Zo.
признаться, я не совсем понимаю ваши рассуждения о коаксиальной линии, но мне кажется более правильным рассматривать в сечении диода волновое сопротивление П-волновода.
к сожалению, я не нашел формул для волнового сопротивления П-волновода.
есть ссылка на статью, но самой статьи я пока не нашел.
Скворцов А.А. Расчет волнового сопротивления П-волновода // Электронная промышленность. 1999, № 4. С. 21-22.