МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИАВИАЦИОННЫЙ ИНСТИТУТ имени СЕРГО ОРДЖОНИКИДЗЕ
(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)
ФАКУЛЬТЕТ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ ЛА
КАФЕДРА 406
РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ ПО ДИСЦИПЛИНЕ
РАДИОПЕРЕДАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА
Выполнил: Г.В.СУВОРОВ,
гр. 04-517
Преподаватель: Е.М.ДОБЫЧИНА
МОСКВА
1997
МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИАВИАЦИОННЫЙ ИНСТИТУТ имени СЕРГО ОРДЖОНИКИДЗЕ
ФАКУЛЬТЕТ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ ЛА (4)
КАФЕДРА 406
ЗАДАНИЕ 24
На курсовой проект по РАДИОПЕРЕДАЮЩИМ УСТРОЙСТВАМ студенту СуворовуГ.В. учебной группы 04-517. Выдано 13 октября 1997г. Срок защиты проекта 22 декабря 1997г.
ТЕМА ПРОЕКТА:
Модуль АФАР
Исходные данные:
1. Назначение передатчика передающий модуль;
2. Мощность: Pвых=0,5Вт; Pвх20мВт.
3. Диапазон частот: fвых=0,5ГГц; fвх=0,25ГГц.
4. Характеристика сигналов, подлежащих передаче: ЧМ-сигнал.
5. Место установки борт ЛА.
6. Rнапр=50Ом.
Руководитель проекта: Е.М.ДОБЫЧИНА
СОДЕРЖАНИЕ
1.ВВЕДЕНИЕ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
2.РАСЧЕТ СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ МОДУЛЯ АФАР . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5
3.МЕТОДИКИ РАСЧЕТА КАСКАДОВ МОДУЛЯ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
3.1.Методика расчета режима транзистора мощного СВЧ усилителя мощности . . . . . . . . . . .6
3.2.Методика расчета режима транзистора мощного СВЧ умножителя частоты . . . . . . . . . . 11
4.РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТОВ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
4.1.Расчет усилителя мощности. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14
4.1.1.Расчет режима работы активного прибора (транзистора) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
4.1.2.Расчет элементов принципиальной схемы усилителя мощности . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
4.2.Расчет умножителя частоты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
4.2.1.Расчет режима работы активного прибора (транзистора) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
4.2.2.Расчет элементов принципиальной схемы умножителя частоты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
4.3.Расчет согласующих цепей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
4.3.1.Расчет входной согласующей Г-цепи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19
4.3.2.Расчет межкаскадной согласующей Г-цепи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19
4.3.3.Расчет выходной согласующей П-цепи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20
5.КОНСТРУКЦИЯ МОДУЛЯ АФАР . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
5.1.Выбор элементной базы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21
5.2.Выбор типоразмера печатной платы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
5.3.Технология изготовления печатной платы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
5.4.Конструкция корпуса модуля АФАР . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
ПРИЛОЖЕНИЕ1
ЛИТЕРАТУРА
1.ВВЕДЕНИЕ
На современном этапе развития радиоустройств СВЧ все большее применение находят передающие, приемные и приемопередающие активные фазированные антенные решетки (АФАР), в которых излучатели (или группа излучателей) связаны с отдельным модулем, содержащим активные элементы в виде различного типа генераторных и усилительных каскадов и преобразователей частоты колебаний, а также пассивные умножители частоты.
В передающей АФАР активная часть отдельного модуля, возбуждаемого от общего задающего генератора, фактически имеет функциональную схему, аналогичную схеме усилительно-умножительного СВЧ-тракта радиопередающего устройства, выполненную на генераторах с внешним возбуждением. В качестве активных приборов этих генераторов во многих практических случаях используются полупроводниковые СВЧ-приборы, позволяющие повысить надежность и долговечность модулей АФАР по сравнению с модулями на электровакуумных СВЧ-приборах, при обеспечении средней выходной мощности модуля до десятков и сотен ватт (при использовании схем сложения СВЧ-мощностей) в дециметровом диапазоне и до десяти ватт в сантиметровом диапазоне.
В том случае, когда частота колебаний на выходе модуля в целое число раз больше, чем на его входе, один из генераторных каскадов модуля должен быть умножителем частоты. Функциональная схема передающей АФАР, в модулях которой применены умножители частоты, приведена на рис.1