Proiectarea unui Amplificator de Microunde

Tema proiectului

Să se proiecteze un amplificator de microunde cu următoarele caracteristici:

Frecvența cenală = 2.4 GHz

Circuit de adaptare la intrare de tip Paralel – Serie

Circuit de adaptare la iesire de tip Serie – Paralel

Se va studia matricea S a ansamblului format din circuitul de adaptare la intrare și circuitul de adaptre la ieșire și tranzistor, considerând structura finală ca un cuadripol cu conexiuni externe, conexiunile interne fiind date de elementele amplificatorului (circuitele de adaptare si tranzistorul). Banda de frecvență investigată este 20% din frecvența centrală. Se va proiecta si circuitul de polarizare.

Proiectarea amplificatorului de microunde

Pentru realizarea unui amplificator de microunde se va utiliza un tranzistor a cărui frecvență de tăiere să fie de cel puțin 3 ori mai mare decât frecvența de lucru. În cazul de față, frecvența de lucru are valoarea f = 2.4 GHz, astfel că se va alege tranzistorul bipolar NPN de zgomot redus AT-41511, cu frecvența de tăiere fT = 10 GHz, îndeplinindu-se astfel condiția fT ≥ 4f.

Conform cerințelor de proiectare, pentru analiză se va considera o bandă de frecvențe de ∆f=±480MHz Aleg pasul de analiză p= 100MHz.

Calculul circuitelor de adaptare

Schema:

Fig. 1. Schemă bloc amplificator

Fig. 2. Circuit adaptare la intrare

Fig. 3. Circuit adaptare la iesire

Coeficientul de reflexie la intrare: Γin = S11 + (S_12 S_21 Γ_L)/(1-S_22 Γ_L )

Coeficientul de reflexie la ieșire: Γout = S22 + (S_12 S_21 Γ_g)/(1-S_11 Γ_g )

La frecvența de lucru f = 2 GHz, valorile parametrilor S folosiți pentru calculul coeficienților de reflexie au valorile (conform catalogului tranzistorului AT-41435):

S11 = 0.38 (156°), S21 = 3.76 (58°), S12 = 0.083 (63°), S22 = 0.41 (-34°).

Condițiile de adaptare presupun îndeplinirea relațiilor ΓG = Γin* și ΓL = Γout*.