[Synth 0]

собственно, в деле проектирования устройств на радиочастотах - я новичок. постепенно разбираюсь со всем, изучаю микровэйв оффис. пользуюсь версией 6.51.

 

хочу разработать усилитель на 433.92 на основе BLT50. но столкнулся с тем, что не могу найти для него файл S-параметров для моделирования в микровэйве.

 

помогите кто-то с данным вопросом...

[EVS 0]

В pdf приведены графики входного и выходного импедансов транзистора в режиме большого сигнала, это все, что надо для согласования. В MWO есть элемент (вроде?) - комплексное сопротивление вида R+jX. Туда и подставляются значения из графиков. Для начала стоит попробовать проверить тестовую схему на 470. Отдельно схему входа и отдельно схему выхода, в данном случае они независимы. Аккуратно моделируете тестовую плату, проверяете, что все правильно и у Вас и у NXP, затем, если все ОК, делаете то же, но уже на нужной частоте. Вот, собственно, и все...

[Synth 0]

дело в том, что прочитав соседнюю тему, я решил что надо согласовывать именно и входной и выходной импедансы сразу в одной модели, поскольку может получиться отклонение от отдельных расчётов.

но раз такая ситуация... вот порылся в микроваве и нашёл элемент - 2 Port S-parameter Block

может быть его использовать? но тогда я пока не могу придумать как пересчитать из импедансов S11, S21, S22, S12... пойду почитаю, может чего умного вычитаю на эту тему.

 

и ещё вопросы... немного не в название темы... но всё же про тот же замечательный БЛТ50 =)

вопросы безусловно для гуру будут глупые, но я только разбираюсь и поэтому прошу ногами не бить =)

 

в даташите видно, что питание в коллектор и базу инжектируется в середину микрополосковой линии. почему именно так? почему нельзя питание подводить непосредственно в коллектору и базе?

[EVS 0]

но раз такая ситуация... вот порылся в микроваве и нашёл элемент - 2 Port S-parameter Block

может быть его использовать? но тогда я пока не могу придумать как пересчитать из импедансов S11, S21, S22, S12... пойду почитаю, может чего умного вычитаю на эту тему.

Нет, это не то. Вам нужна заземленная комплексная нагрузка с ОДНИМ выводом. Ищите, такая там точно есть, я сам МВО давно не пользуюсь, в поиске не помогу. Менее изящно поставить последовательно RL цепь, R - акт. часть из графика, L - придется пересчитать на нужной частоте или просто подогнать в том же МВО.

 

в даташите видно, что питание в коллектор и базу инжектируется в середину микрополосковой линии. почему именно так? почему нельзя питание подводить непосредственно в коллектору и базе?

В данном случае это определяется исключительно удобством трассировки платы.

 

Если действительно интересно, можно почитать неплохие аппноуты того же NXP:

RF transmitting transistor and power amplifier fundamentals одна часть

RF transmitting transistor and power amplifier fundamentals другая часть

[Synth 0]

спасибо за советы предыдущие, надеюсь что посоветуете мне ещё чего-нибудь =)

 

итак, сделал вроде так, как вы советовали...

получились такие вот ксв

 

как настроечные параметры использовал кондера, чтобы легче было сделать плату.

 

вопросы:

- есть ли принципиальные ошибки?

- что означает параметр подложки Metal bulk resistivity normalized to gold и чему он равен, к примеру, для материала FR4?

- если всё правильно, то для изготовления усилителя теперь требуется развести плату с заданными элементами, инжектирвоать питание в центр полосковых линий согласно даташиту, заранее подогнать кондера, всё впаять. подключить ксв-метр и произвести окончательную подгонку параметров. верно?

[EVS 0]

- есть ли принципиальные ошибки?

Есть. R и X по входу перепутаны.

 

- что означает параметр подложки Metal bulk resistivity normalized to gold и чему он равен, к примеру, для материала FR4?

Относительное удельное сопротивление проводящего слоя по сравнению с золотом.

Смотреть в справочнике. Для меди на любой подложке будет около 0.8. Хотя в данном случае учитывать его смысла нет.

 

 

- если всё правильно, то для изготовления усилителя теперь требуется

развести плату с заданными элементами, инжектирвоать питание в центр

полосковых линий согласно даташиту, заранее подогнать кондера, всё

впаять. подключить ксв-метр и произвести окончательную подгонку

параметров. верно?

"для изготовления усилителя теперь требуется":

- отложить все, что Вы посчитали, в сторону;

- полностью скопировать плату из шита, включая все детали, пересчитав только ширину 50омной линии с Er=2.2 на FR4 нужной толщины. Длину можно оставить такой же;

- спаять эту плату с элементами из шита;

- КСВ-метр не нужен. По входу - ГСС, по выходу - измеритель мощности в качестве нагрузки (например, М3-54 с нужной головкой) плюс через напр. ответвитель подать часть выхода на анализатор спектра (для проверки устойчивости), по питанию - амперметр. Питание подавать медленно, начиная Вольт с четырех. Сначала настроить на 470, добиваясь макс. мощности и макс. КПД (порядка 50%), в процессе смотреть усиление. Потом плавно перейти на 433, добиваясь того же. Удачи! ;)

 

ЗЫ. Ваша модель в МВО, во первых, далеко не соответствует шиту, во-вторых, совсем не учитывает паразитных параметров элементов.

[Y.Kolmakov 2]

спасибо за советы предыдущие, надеюсь что посоветуете мне ещё чего-нибудь =)

 

- что означает параметр подложки Metal bulk resistivity normalized to gold и чему он равен, к примеру, для материала FR4?

 

Это сопротивление проводников, нормированное к сопротивлению золотой пленки, что бы посмотреть как влияют потери можно поставить 0.5-0.8. Но при проектировании усилителя, по моему, это не столь важно.

[GAin 0]

Добавка, или поправка (кому как) к мессаджу EVS.

 

ИМХО надо взять схему из дашита, только пересчитать микрополосковые линии не только на материал FR4, но и на частоту 433 МГц, при условии неизменности "электрической длины".

[EVS 0]

Добавка, или поправка (кому как) к мессаджу EVS.

Принимается :)

Только оптимальные градусы для 470 не будут оными для 433, а, в конечном итоге, автору нужна именно она.

[Synth 0]

эээ

что-то я совсем запутался и получилась сплошная каша в голове, хотя до этого вроде всё было понятно =)

 

помогите теперь разобраться... (может тему переименовать в что-то подходящее и перенести в раздел для новичков? =)

 

у микрополоска есть расчётные параметры (волновое сопротивление и электрическая длина) с одной стороны, и физические размеры (ширина и длина. толщину не упомянул, ибо константа).

 

теперь. есть транзистор с входным и выходным сопротивлением.

 

рассмотрим входное. пусть оно будет X+jY, где Х меньше 50

 

я думал, что микрополоски необходимы для того, чтобы, грубо говоря, "наростить" входное сопротивление до 50 ом. получаем вход -> согласующие цепи -> транзистор, где согласующие цепи - это микрополосок и конденсаторы на землю и последовательно. из них микрополосок может иметь такое волновое сопротивление Rw, что X+Rw ~ 50, а конденсатором "на землю" мы доводим его до 50, таким образом проведя согласование (ну и убрав последовательным кондёром реактивную составляющую). я прав? скорее всего нет, наверное микрополосок должен иметь строго определённую электрическую длину или волновое сопротивление? он должен быть обязательно 50-омным? ещё вроде он не должен быть четвертьволновым, ибо будет антенна... разъясните плиз этот момент, или подскажите литературу, где это подробно описано. а то понакачал апноутов и немного запутался в них...

 

ещё момент, который я забыл уточнить в первом посте: усилитель я делаю для себя, это не для каких-то глобальных целей. раньше я ставил RA07M4047 и просто лил в него то, что есть от модулятора, без всяких согласований. получается дорого и совсем неэффективно (хотя работает почти на километр =). поэтому и хочу сделать усилочек на 1-1.5 ватта на транзисторах. из этого следует, что у меня нет тех приборов, которые EVS описал пару постов выше. есть только доступ к спектроанализатору Motorolla, собственно с помощью которого я собираюсь таким образом настраивать:

- повпаивать расчётные номиналы и антенну (четверть волны)

- замерять уровень сигнала на спектрометре и крутить подстроечные элементы. т.е. почти на глаз =)

[GAin 0]

junoSynthesizer

Вы немножко неправильно мыслите. Вы не транзистор согласовываете с нагрузкой, а нагрузку с транзистором, а затем входное сопротивление транзистора с выходным сопротивлением источника. Т.е двигаться надо "справа-налево". Еще, т.е. у вас есть нагрузка с комплексным сопротивлением Z1, вы должны трансформировать Z1 в выходное сопротивление транзистора Z2, затем входное сопротивление вы должны трансформировать к сопротивлению источника Zi.

А путаться не надо, просто EVS предложил Вам не париться, а изготовить усилитель по схеме дашита только перестроить его согласующие цепи на другую частоту. А настраивать можно и по спектрометру, но лучше без антенны, а через аттенюатор.

 

EVS

Насчет "градусов" - согласен.

Я забыл, что комплексное сопротивление нагрузки на правом конце линии измениться при смене частоты.

Вот только мне кажется, что после переращета надо будит поискать точку подключения запитки на коллектор. Или неправильно кажется?

[EVS 0]

эээ

что-то я совсем запутался и получилась сплошная каша в голове, хотя до этого вроде всё было понятно =)

Не стоит все усложнять. Попробуйте в своей схеме согласования по входу заменить отрезок линии на обычную сосредоточенную индуктивность около единиц nH и подгоните ее тюнингом - результат должен остаться прежним. Точно так же этот элемент можно выполнить и на катушке и на линнии другого волнового сопротивления - это не важно. Важна вносимая им последовательная реактивность.

Согласование любого импеданса с 50 Омами на одной частоте теоретически можно осуществить всего лишь двумя реактивностями. Только часто при этом и значения этих реактивностей получается нереализуемым/неудобным да и полоса согласования получается слишком узкая. Тем более при согласовании с достаточно низкоомными мощными транзисторами.

Кстати... Похоже, значения X для выхода транзистора, должно быть с минусом, как следует из направления стрелок на фиг.10.

А настроить, в принципе, можно и спектроанализатором, но, все же, надеюсь, генератор у Вас есть...

[Synth 0]

прочитал апноут AN548A от мотороллы, вроде всё снова встало на свои места =)

генератора у меня нет... в качестве источника сигнала буду использовать модуль, выдающий 6.5 мВт на частоте 433.92 =)

 

а вот по поводу отрицательной реактивной составляющей на выходе... это получается, что "минус" означает стрелка идущая от коллектора? просто поскачивал ещё пару даташитов и такой стрелки не обнаружил...

[EVS 0]

... в качестве источника сигнала буду использовать модуль, выдающий 6.5 мВт на частоте 433.92 =)

Мало. 6.5mW ну никак не раскачает усилитель с усилением 12dB до 1W.

 

а вот по поводу отрицательной реактивной составляющей на выходе... это получается, что "минус" означает стрелка идущая от коллектора?

По-видимому, да. То есть, это нагрузка, _НА_ которую нужно грузить выход. Хотя сомнения остались..

[Synth 0]

Мало. 6.5mW ну никак не раскачает усилитель с усилением 12dB до 1W.

так а я и не говорил что будет только один транзистор... их будет 2 =) и я же не скал что мне надо чётко определённая мощность... сколько получится - столько и получится. это явно будет больше чем даёт RA07 в том виде, в каком я его сейчас использую, и в несколько раз дешевле =)

 

 

ну и главный вопрос к знатокам, чтобы развеять сомнения:

 

стрелка к базе означает положительную реактивную составляющую входного импеданса, а выходящая из коллектора - отрицательную выходного?