Microunde - Amplificator de Microunde cu Tranzistor

Capitolul II

Principii generale

Amplificatoare in tehnica de microunde

Ingineria microundelor este un domeniu al fizicii ce se ocupa cu generarea, amplificarea, transmiterea si utilizarea energiei electromagnetice a semnalelor cu frecventa foarte mare. In microunde semnalele au lungime de unda comparabila cu piesele la care se lucreaza. Banda de frecvente specifice microundelor este intre 300MHz si 30GHz.

Pentru frecventa centrala impusa (580 MHz), lungimea de unda corespunzatoare este:

Transmisia de energie nu ridica probleme deosebite, fiind permisa folosirea cablului coaxial, deci nu apare necesitatea realizarii trecerilor de adaptare.

Schema generala a unui amplificator de microunde

Proiectarea unui amplificator de inalta frecventa urmareste realizarea a 3 obiective:

1. castig maxim in banda impusa;

2. o banda larga in care castigul sa varieze cat mai putin;

3. zgomot redus.

Pentru transfer maxim de putere la intrare si la iesire sunt necesare egalitatile:

si

unde: = impedanta de intrare in cuadripolul de amplificare;

= impedanta caracteristica a generatorului ;

= impedanta de iesire;

= impedanta de sarcina.

Realizarea impedantelor de adaptare se face prin intermediul unor circuite de adaptare ce transfera la intrare, respectiv la iesire, valorile dorite, functie de parametrii cuadripolilor folositi. Prin utilizarea acestei metode se obtine un castig mai bun pe frecventa de lucru utilizata.

Datorita frecventei relativ joase de lucru folosim ca amplificator un tranzistor bipolar pentru microunde. Elementul activ este privit ca un cuadripol descris de matricea S.

Definirea si determinarea parametrilor S

unde: a = unda directa;

b = unda emergenta.

Parametrii de repartie (S) caracterizeaza complet tranzistoarele in conditii de semnal mic, dar nu dau o indicatie curenta asupra nivelului de performanta al dispozitivului ca amplificator.

Calculul amplificatoarelor cu tranzistor se efectueaza pe baz parametrilor S. Astfel elementul activ este privit ca un cuadripol, portul de intrare fiind reprezentat de electrodul de comanda si masa, portul de iesire intre colector si masa, in vreme ce emitorul este conectat direct la masa.

Matricea care descrie acest sistem este prin care exprimam raportul ce apare intre undele incidente si cele emergente (reflectate)

Parametrii S pentru tranzistorul BFG 93a la Ic=10mA, Vce=8V, in conexiunea emitor comun sunt prezentati pentru cateva valori in tabelul: