Добрый день всем.

Возникла задача разработать МШУ 8-12 ГГц. Использовать готовый невозможно, т.к. стоит задача его спроектировать.
Интересуют различные методы широкополосного согласования, т.е. как можно рассчитать такую СЦ. На одной частоте проблем нет: может быть есть какие-нибудь методики расчёта или, что ещё лучше, программы для расчёта таких СЦ.
Т.к. находить перебором не особо получается((

Не буду оригинальным и посоветую вам AWR microwave office или ansoft designer.
На русском языке для начинающих книжка Веселов Г.И. Микроэлектронные устройства СВЧ 1988. Могу посоветовать еще пару более специализированных (ну если вы захотите сделать очень широкополосное устройство).
На самом деле все должно получиться без проблем (ну если вы не хотите добиться каких-то рекордных уровней шумов).
Успехов!

Да, в качестве среды разработки, я использую AWR. Сейчас стоит задача разработать согласующие цепи для трехкаскадного МШУ. Коэффициент шума должен быть не хуже 1.5 дБ.
Вопрос как считать такие цепи аналитически или при помощи программы. Сейчас пробую перебором((

P.s. Про книги хотелось бы узнать поподробнее, т.к. задача не очень тривиальная...

Есть. Пакеты моделирования СВЧ содержат оптимизаторы, подбирающие номиналы для оптимизации по задаваемым критериям. Их названия уже упоминали. И в работах Боде и Фано 40-х годов годов еще есть теоретические границы достижимого качества согласования в полосе. Думаю, вам будет интересно прочитать и про их тоже.

Оптимизаторы - это не то, что мне нужно. Этим, в принципе, я сейчас и занимаюсь Теорему Фано я знаю (в универе читали). Если кратко: чем уже полоса согласования, тем лучшее согласование можно получить (на одной частоте - идеальное согласование); чем шире полоса, тем худшее согласование.

Интересуют именно аналитические методы, ну или программы. Кто встречался с ними и пользовался?

СЦ, получаемая перебором, получается не оптимальной, пмсм (особенно межкаскадная - когда задача согласовать два комплексных сопротивления). В общем, мне кажется что можно и лучше подобрать, поэтому и спрашиваю про методы.

Я про специализированный программы для расчета МШУ не слышал. Кстати, а вы смотрели в AWR пример, который называется Negate_LNA_10Ghz ?
В интернете можно найти еще кучу литературы (см. внизу Similar Books). Что лучше подойдет для вашего вопроса не знаю. У меня есть только та, на которую ссылка, но я ее не дочитал (не очень то и нужно было).

По поводу программ для расчета: в ADS (Agilent) есть специальная утилита Impedance Matching которая автоматически производит согласование между двумя нагрузками, причем можно как задавать импеданс, так и использовать файл с S-параметрами. Более того, она генерирует несколько вариантов цепей можно выбрать наиболее подходящий именно к вашей задаче.
По поводу полосы: 8...12ГГц, ИМХО, не слишком уж широкая полоса на трех каскадах должно получиться при двухэлементном согласовании по входу, выходу и между секциями.
Можно Вам вопрос, на каком транзисторе делаете усилитель? Я так понимаю, усилитель без обратных связей?
Если есть такая возможность выложите, пожалуйста, упрощенную схему с СЦ, которые сейчас не обеспечивают требуемой ПП.

http://www.eurointech.ru/ampsa

При разработке МШУ согласование должно производится по минимальному
коэф. шума, а не просто согласование с минимальным КСВ.
Желательно иметь S-par транзистора с параметрами мин. коэф. шума.

На самом деле задача действительно нетривиальная. Аналитические методики существуют (методы на основе теории фильтров, метод "реальной частоты", метод Фано и т.п.), но все они достаточно сложны и без соответствующей подготовки ими не воспользуешься. Поэтому обычно пользуются перебором, готовыми схемами или программами.

В ADS как уже писали есть специальные утилиты Impedance Matching, Genesys. Есть специальная программа типа Ampsa http://www.ampsa.com/imwOverview.htm

Под AWR находил только одну программу: http://www.ellics.com/ru/software/genesyn

Довольно удобная, но к сожалению доступна только в демо-версия - свои проекты нельзя создавать. Попробуйте связаться с разработчиками, может они "расширят" демку.

Усилитель планируется с обратной связью в последнем каскаде для выравнивания коэффициента усиления и обеспечения устойчивости.

Шумовые параметры есть, согласовываем именно на минимальный коэффициент шума.

Пример в AWR видел, но не понял где там методика расчета цепей... Genesyn, AMPSA MutiMatch и Impedance Matching посмотрю на досуге, может быть то что нужно.

Не рассыпится ли ОС усилителя от паразитов (L, C микроплосковых линий) на таких частотах?

Если есть желание чего-то действительно рассчитать, то можно попробовать методику из Маттея (стр. 699-713). Там есть формулы для согласования нагрузки в виде последовательного контура. Вам просто сперва нужно рассчитать z1m и z2m потом их немного подкомпенсировать так чтоб на 10 гигах Im(Z)=0 т. е. превратить полученные импедансы транзистора в резонансные контура настроенные на центральную частоту вашего диапазона и после этого уже можно использовать формулы из книги.

Какие требования кроме шума и полосы?
коэффициент усиления, динамические характеристики, условия эксплуатации.

может быть этот обзор будет полезным Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Не рассыпется, параметры немного плавают при изготовлении, а так всё ок.

Спасибо методику посмотрю, но сразу возникает вопрос есть ли там возможность управлением структуры цепи?

Спасибо за книгу, только моя ошибка в том, что я сразу не сказал, что технология изготовления микрополосковая.

По усилению жестких ограничений нет, должно быть больше 25 дБ и равномерность 0,5 дБ. Задача пока состоит в том чтобы сделать эскизный проект, то есть рассчитать согласующие схемы.

Спасибо всем за обсуждение! Сейчас исследую программы, которые вы мне посоветовали, первые выводы: "Где ж 100500 $ взять на их покупку?"))

Добрый всем день. Значится так: исследовал я программы автоматизированного согласования исследовал и вот к каким выводам пришел:
- Impedance Matching - программа неплохая, но ADS не подходит принципиально, потому что используем MWO, а также обнаружил следующие недостатки:
1 - нельзя контролировать структуру цепи
2 - нельзя задавать ограничения на коэффициент передачи (чтобы он был наклонный и т.п.)
3 - невозможно синтезировать цепи на полосках и элементах одновременно
4 - интерфейс... это моё личное мнение, он оставляет желать лучшего, а может быть просто нужно привыкнуть))

- AMPSA MutiMatch - очень неплохая программа, даже используется в привязке с MWO, но:
1 - метод систематического поиска, используемый в программе, не позволяет получить оптимальную структуру на выходе
2 - нельзя полностью контролировать структуру цепей
3 - нельзя задавать требования к произвольной форме АЧХ
4 - не учитывает дополнительные ограничения на импеданс цепей за полосой согласования, что очень часто требуется на практике

- Genesyn - лучше всего подходит под мою задачу, но, к сожалению, на сайте сейчас лежит только демка. Довольно неплохо решаются тестовые задачи, иногда получаются дублирующие элементы, но это не большая проблема.
Из недостатков:
1 - не реализован синтез на реальных элементах, хотя я связался с разработчиками и они сказали, что этот функционал сейчас тестируется
2 - нет экспорта в MWO, но по утверждению разработчиков он уже реализован в новой версии программы, демку которой они соберут как только появится свободное время.

Выводы следующие есть две коммерческие программы, которые так или иначе решают поставленную задачу и третья - видимо не коммерческая, а более научная разработка, хотя жаль, программа, во всяком случае на примерах показывает неплохие результаты, но она пока не продаётся, (даже взломать нельзя ) и попробовать полный функционал не представляется возможным((

Добрый день всем.
При разработке умножителя частоты возникает необходимость рассчитать широкополосную согласующую цепь 4-6.2ГГц. Как пишет serges на одной частоте рассчитать проблем нету. а в указанной полосе затруднительно. Нашел методику расчета СЦ в виде лестничных схем в книге Коганова " СВЧ полупроводниковые передатчики", но и по этой методике приходиться перебрать множество вариантов. Кто смог бы предложить более удобную методику расчета широкополосной СЦ в виде лестничных схем.

Чем выше порядок согласующей цепи, тем глаже согласование по диапазону.
Как бы выше головы не прыгнешь но все же, чем не согласование. Транзистор BFP740.

При разработке умножителя частоты возникает необходимость рассчитать широкополосную согласующую цепь 4-6.2ГГц. Как пишет serges на одной частоте рассчитать проблем нету. а в указанной полосе затруднительно. Нашел методику расчета СЦ в виде лестничных схем в книге Коганова " СВЧ полупроводниковые передатчики", но и по этой методике приходиться перебрать множество вариантов. Кто смог бы предложить более удобную методику расчета широкополосной СЦ в виде лестничных схем.

Ульрих Титце Кристоф Шенк Полупроводниковая схемотехника Том II (одна из моих любимых книжек по аналоговым делам)
стр. 685 "Согласование с помощью полосковых линий"

Лично я согласую все в MWO методами оптимизации иногда подбором.
Диограмой Вольперта — Смита, со всеми ее премудростями обычно пользовался при живой настройки на векторном анализаторе цепей.