[Neznayka 0]

Доброго времени суток, уважаемые форумщики!

Столкнулся с проблемой и не знаю, как к ней подступиться. Чтение литературы пока оставляет в голове только сумбур :(

Нашел несколько производителей, у которых есть транзисторы на интересный мне диапазон (нашел и полевые транзисторы и биполярные). Для начала хотелось бы провести моделирование ГУНа, чтобы понять как он "живет". Однако не могу найти данных для составления нелинейной модели и моделирования, например, в AWR MWO. (Пока есть только S-параметры, но это не то. В AWR есть различные модели транзисторов для нелинейного моделирования, но я не понимаю, где взять данные для этих моделей).

Поэтому прошу помощи. Если кто-то решал похожую задачу, поделитесь пожалуйста опытом.

1. Хотел бы понять, как можно составить модель для НЕЛИНЕЙНОГО моделирования полевого и биполярного транзистора?

Какие данные необходимы и достаточны для получения адекватной модели?

2. Очень интересует вопрос, как можно осуществлять перестройку ГУНа за счет внутренней емкости? (Т.е. без использования варикапов).

3. Если у кого-то есть материалы, где приводится нужная информация, буду очень благодарен за названия и ссылки.

 

[krux 8]

если параметров модели нет, то чисто технически можно модель "подогнать" под S-параметры, что для HEMT, что для BJT. во всяком случае в начале 2000-ых такому студентов учили, причем в MWO. все базовые модели (в том числе для моделирования нелинейных эффектов) в MWO есть.

 

однако одних S-параметров мало. Во-первых, они нужны при разных рабочих точках.

также нужны паразиты после экстракции (и их эквивалентная схема) и знание при каких условиях снимались S-параметры (small/large signal).

плюс, нужно учитывать, что после такого подгона модели, можно ожидать P1dB и IM3 на модели в диапазоне одного порядка с реальными, не лучше.

если кроме S-параметров есть реально измеренный P1dB (при разных рабочих точках) - то точность моделирования можно поднять на достойный уровень, подгонкой модели, естественно.

 

процесс этот небыстрый, творческий, и требующий некоторого опыта.

[Neznayka 0]

Да это все понятно...

Хочется конкретики.

[khach 35]

Каков диапазон перестройки ГУН? 20 ГГц вообше противный диапазон- нет адекватных моделей ни активных, ни пассивных элеметнов, ни подложек. Я бы начина с макета, обмерил бы макет резонатора с варикапами, подставил бы экспериментальные данные по добротности в модель и подкорректировал бы размеры, так чтобы попасть в диапазон. Потом бы долепил до получившегося активный элемент и пустил бы пробную партию в железе для оценки влияния технологии.

[Neznayka 0]

Проблема в том, что нет резонатора с варикапами.

 

Ноги у проблемы растут вот откуда: товарищ показал даташит на модуль. И показал фото модуля (в приложении). Был задан вопрос - можно ли подобный модуль промоделировать (товарищ дисер пишет). Я посмотрел на топологию и понял все, кроме ГУНа :( С ГУНами я сталкивался только в классическом исполнении - активный элемент (нелинейная модель), резонансный контур и т.д. Но все в пределах 6 ГГц. А тут - 24 ГГц и схема, которую я не понимаю :( Насколько я понял, нет там варикапа (на фото выделил ГУН, как я понимаю, красным контуром). Перестройку они делают за счет внутренней емкости активного элемента (опять же, как я это понимаю).

 

Честно говоря, думаю, что до железа дело не дойдет, т.к. тут главное - модель.

Вот ломаю себе голову тем, как можно подобный ГУН "засунуть" в симулятор. Начал с даташитов на транзисторы, но ответа на свои вопросы так и не нашел :(

[khach 35]

Засимулировать, по крайне мере до обмазывания элементов резонатора и обратной связи непонятной бякой, можно конечно. Сомнения есть в соответсвии добротности от симулятора и реального результата. Ну и попадание частоты будет плюс-минус пол-гига. А вот засимулировать диапазон перестройки на основе внутренних емкостей транзистора- ну это надо модель транзистора смотреть очень пристально. Скорее всего

Frequency tuning range fvco 180 MHz

получен экспериментально. А центральную частоту с точностью почти в четверь гига

Transmitter frequency VCO pin left open, Tamb=-20°C .. +60°C fTX 24.050 24.125 24.250 GHz

вгоняют обмазкой неизвестной субстанцией.

Про стабильность амплитуды генератора при подстройке частоты положением рабочей точки- промолчу. Хотя для автодинного радара (судя по даташиту) это может и прокатить на практике.

[ledum 0]

Плохо просматривается маркировка, похоже F, но на Е есть транзистор NE3517S03 в таком корпусе. Нелинейной модели не видел на него, но у меня старый AWR, но в нем (в моем старом) есть модель NE3514S02, тоже 20ГГц. С которой можно поиграться. Хотя бы ради интереса.

[Neznayka 0]

Плохо просматривается маркировка, похоже F, но на Е есть транзистор NE3517S03 в таком корпусе. Нелинейной модели не видел на него, но у меня старый AWR, но в нем (в моем старом) есть модель NE3514S02, тоже 20ГГц. С которой можно поиграться. Хотя бы ради интереса.

Приложите модельку, если не трудно.

Сейчас товарищ отправил запрос производителю по поводу модели. Но пришлют или нет - не понятно.

[Белый дед 0]

А в снятой крышке нет никаких элементов связи?

Здесь размер экрана примерно совпадает с длиной волны,

без экрана моделировать нельзя - это возможно резонатор.

[ledum 0]

Дык вендор лайбрерис желательно всегда иметь. Гляньте на ftp, у меня туда доступа нет, но сильно подозреваю, шо там усе есть.

Опять-таки. также сильно подозреваю, что генератор на обратной связи с фильтрацией, коей является ота беда, что идет вверх. И на набеге фазы в петле. Вместо ДР поставили такой фильтр. Видать, стабильность долговременная не нужна. Т.е. берете любой пример генератора на ДР в обратной связи и заменяете такой структурой. Изменением режима могут менять сдвиг фазы в усилителе в некоторых пределах при достаточно широкополосном фильтре - вот и все

NE3514S02_v127.zip

Изменено 27 февраля, 2015 пользователем ledum

[Neznayka 0]

А в снятой крышке нет никаких элементов связи?

Здесь размер экрана примерно совпадает с длиной волны,

без экрана моделировать нельзя - это возможно резонатор.

Спасибо за замечание.

По-моему, в снятой крышке был РПМ. Если я правильно понял, они "давили" резонанс.

 

 

Дык вендор лайбрерис желательно всегда иметь. Гляньте на ftp, у меня туда доступа нет, но сильно подозреваю, шо там усе есть.

Опять-таки. также сильно подозреваю, что генератор на обратной связи с фильтрацией, коей является ота беда, что идет вверх. И на набеге фазы в петле. Вместо ДР поставили такой фильтр. Видать, стабильность долговременная не нужна. Т.е. берете любой пример генератора на ДР в обратной связи и заменяете такой структурой. Изменением режима могут менять сдвиг фазы в усилителе в некоторых пределах при достаточно широкополосном фильтре - вот и все

Спасибо за комментарии и за модель. Буду думать...

[Белый дед 0]

Похожие по топологии генераторы в спутниковых конверторах.

Но там между четвертьволновыми микрополосковыми резонаторами установлен на пьедестале диэлектрический резонатор.

А сверху в генераторную камеру вкручивается винт, которым подстраивается резонансная частота камеры.

Довольно сложно в общем.

Думаю, ту конструкцию никто не моделировал, а просто отмакетировали.

 

И кстати без ДР эти генераторы не возбуждаются совсем - связь недостаточная.

Этот тоже может не работать без дополнительных элементов связи.

Если кусочек поглотителя прямо над генератором - он может быть совсем не для поглощения.

Изменено 27 февраля, 2015 пользователем Белый дед

[Neznayka 0]

Хотелось бы продолжить тему и вот в каком ключе: никто не посоветует материалы по настройке и отработке подобных генераторов?

С моделью все-таки удалось разобраться, получив данные от производителя. Но вот при подключении макетной платы к источнику питания на экране спектроанализатора творится какой-то АД. Поэтому возникает ряд вопросов:

Как правильно проводить обмер подобных схем?

Какой должна быть измерительная оснастка?

Есть какие-то материалы по отладке подобных решений?

 

Буду благодарен за любые советы и ссылки на материалы.

[saab 2]

Ну дык молча, вайрлесс.

Мой измерительный 20Ггц патчик.

Роджер в три слоя. Гуд.

Кстати с Вилкинсона мощность и снимается. Должно быть широкополосный. Гибрид в качестве фазовращателя. Довольно зачетно.

Кстати, какие спайсы на таких частотах? Только S пар и касвенно, по резонансу и будет счастье.

[VCO 0]

Буду благодарен за любые советы и ссылки на материалы.

Примете любые советы? Не обессудьте! ;)

 

Для обмера ГУНа лучше всего использовать автономные источники питания, не подключенные к сети 220 В. Я бы посоветовал вот такую цепочку:

автомобильный аккумулятор - малошумящий линейный стабилизатор - активный фильтр - пассивный фильтр - цепочка конденсаторов на входе ГУНа.

 

По поводу обмера всё гораздо сложнее, пробовал обмерять ЖИГ-генераторы в свободном полёте - довольно сложно поймать спектр с нужным разрешением.

Лучше всего охватить ГУН узкополосной одноконтурной петлёй ФАПЧ с полосой менее 1 кГц на разных частотах и спокойно обмерить шумы ГУНа.

После обмера шумов от 1 кГц до 100 МГц можно построить модель Лисона, в т.ч. и в ближнем спектре менее 1 кГц.