Усиление колебаний может осуществляться как до преобразования частоты, так и после. В нашем случае усиление происходит после поднятия частоты до 3 ГГц. На СВЧ применяют усилители на полевых и биполярных транзисторах, на туннельных диодах, параметрические и квантовые. В усилителях вместе с усилением обеспечивается и частотная селективность. Для этого усилители содержат резонансные цепи. К основным параметрам и свойствам усилителей можно отнести: коэффициент усиления, селективность, коэффициент шума, искажение сигнала и устойчивость, т.е. способность усилителя сохранять в процессе эксплуатации основные свойства и характеристики.
Рассчитаем, какой коэффициент усиления нам потребуется. По графикам найдем потери смесителя (Conversion Loss) на средней частоте (3 ГГц):
Loss=6 дБ
Модно записать, что коэффициент передачи смесителя в децибелах:
РВХ.=6 дБ
Мы знаем входную мощность сигнала, она нам задана техническим заданием:
РВХ.=10 мВт=10 дБм
Тогда мощность сигнала на выходе смесителя будет равна:
РВЫХ.СМ.= 10-6=4 дБм
Ранее были рассчитаны потери в фильтре в полосе пропускания, запишем их как коэффициент передачи фильтра в децибелах:
КФ.=-2,36 дБ
Мощность с выхода смесителя является мощностью входного сигнала для фильтра, поэтому мощность на выходе фильтра будет равна:
РВЫХ.Ф.= 4-2,36=1,64 дБм
Техническим заданием определено, что с выхода схемы должен сниматься сигнал мощностью 50 мВт = 17 дБм, зная это значение можем найти коэффициент усиления, который нам требуется:
КУСИЛ.= РВЫХ./ РВЫХ.Ф.=17-1,64=15,36 дБ
Из представленного многообразия усилителей поверхностного монтажа я выбирала модель ERA-5+, параметры получились чуть-чуть с запасом усиление (Gain) 16,7 дБ на частоте 3 ГГц, диапазон рабочих частот от 0 до 4 ГГц. Остальные параметры можно посмотреть в приложении № 2.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В работе была поставлена задача разработать и исследовать блок формирования сигналов вспомогательного гетеродина. Определив, что структура данного устройства состоит из смесителя, полосового фильтра и усилителя, было сделано следующее:
Был выбран смеситель из представленной каталога фирмы-производителя MiniCircuits, исходя из требований к входному сигналу и частоте выходного сигнала. Модель SIM-U432H+.
Были промоделированы несколько структур полосно-пропускающих СВЧ-фильтров и сделаны выводы относительно того, какие фильтры наиболее удачны в исполнении на микрополосках, характеристики каких фильтров наилучшим образом сочетаются с размерами самого фильтра.
Также был выбран усилитель, который обеспечивает необходимое усиление сигнала для обеспечения заданного уровня сигнала на выходе. Модель ERA-5+ выбрана из списка усилителей, который представила фирма MiniCircuits на своем сайте.
Самое читаемое:
Анализ прохождения детерминированного сигнала через линейную цепь с постоянными параметрами
Нахождение
корреляционной функции для входного сигнала, сдвинутого на на
интервале
При
обработке сигналов часто приходится сравнивать сигнал со смещёнными во времени
копиями этого сигнала, а также другими сигналами. О степени связи сигнала со
смещёнными копиями можно судить по корреляционным функциям. Для вещественного
сигнал ...