MAIN

(начало )

чых данны)

печать анодных данных

Определение допусков на рабочие параметры

Печать тнимамм

(Конец )

функции 4vBcmbfJ-тельности рабочих парачйвтраВ

Огзеде/шние - минимальных запасов по рабочим парамет/к1м

Рис. 5.1. Структурная схема алгоритма расчета характеристик фазовращателей

c0n1 (начало)

ввод исходных

1 ! - матрица

Е , емкостей

Ьычисшие матрицы

I---- индтхтав-

-1 Hocmeu L

расчет первичных парапетрой для возн!/и^-ного состояния

t-t+4

расчет - тазателеи затихания

И

г^Лповальньгх параметров и матрицы

BAZA

Расчет матрицы Y- а СПА

имз

л

а

Расчет матрицы

а секции

ГД2А

Рнс. 5.1. (продолж.)

Приведем в качестве примера расчёт фазовращателя со следующими исходными данными (см. рис. 3.25, размеры даны в мм): ei = ез = 1; Ai = Лг = 1; ег = 10, Аз = 5; a)=l,5;\S=0,5;

/ =4,5; п=9; Л^=6; Cpnu -=-4 пФ; сртах=10 пФ; сопротивление варикапов в последовательной схеме замещения /?=1 Ом; индуктивность дросселей Le=100 мкГн; паразитная

емкость дросселей С„=1 пФ; тангенс угла диэлектрических потерь подложки tg6=l,5-10~. Частотные характеристики рассчитанного ФВ показаны на рис. 5.2, 5.3. Из результатов

град 300

О 200 400 600 800 tOOO

Ср(пах=10п<Р

МГц

Рис. 5.2. Частотиая зааисимость регулируемого фазоаого Дф рассчитаииого фазовращателя, управляемого емкостью варикапов

вычислений видно, что ФВ сохраняет работоспособность по критерию максимальных потерь 6<3 дБ до частоты /,= 850 МГц, при этом фазовый сдвиг составляет Дф=240 град. По данным гл. 4, если существует потребность, можно провести оптимизацию ФВ в диалоговом режиме. Например, очевидно направление изменения величины максимальной регулировки емкости варикапа Ср с целью уменьщения потерь b при сохранении фазового сдвига Дф: она должна уменьшаться. Естественно, что результаты проектирования с помощью программы DOP зависят от опыта разработчика, но, как показывает ее эксплуатация, освоение расчета на ЭВМ позволяет резко сократить число экспериментальных макетов. Наличие даже не удовлетворяющих требованиям технического задания предварительных

б

МГц

Рис. 5.3. Частотнаи завнснмость затухании фазовращателя прн значениях регулирующей

емкости варикапов С,=4 пФ (---)

и С,= 10 пФ (-)

экспериментальных результатов в сочетании с расчетом по программе DOP дает возможность за 2-3 щага отработки достичь компромиссного решения.

5.4. Расчет волновых процессов в устройствах на СПЛ

В основу анализа волновых процессов были взяты результаты работ [20, 38, 61, 103, 104]. Программа составлена на языке FORTRAN для мини-ЭВМ MERA-60 (Электроника-60).

Программа CANON, с помощью которой рассчитываются параметры квазн-Т волн в устройствах, позволяет проводить анализ картины волновых процессов при известных первичных параметрах и структуре управляемой секции. В общем случае структурная схема управляемой секции выглядит так, как показано на рис. 5.4. Связанные линии возбуждаются источниками ЭДС £i, £2, £3, £4- Линии нагружены на комплексные сопротивления Zl, Z2, Z3, Z4.

Входные данные обозначаются следующими идентификаторами.

СП, С12, С22 - соответствующие элементы матрицы емкостей С, пФ/м (С12 вводится со знаком плюс).

e

Рнс. 5.4. Струшуриаи схема рассчитываемых секций по программе анализа волновых процессов в секциях иа СПЛ

L11, L12, L22 - элементы матрицы индуктивностей L, мкГ/м.

Z1, Z2, Z3, Z4 - комплексные нагрузочные сопротивления с действительными частями R\~R\ и мнимыми С1-С4.

Е1,Е2, ЕЗ, £4 - источники ЭДС, имеющие соответствующие модули (первые позиции. В) и фазы (вторые позиции, град).

F - частота, на которой рассчитываются все составляющие волн, МГц.

JC -текущая переменная, определенная на интервале [0,1], вводится с щагом DL, м.

Выходные идентификаторы даются следующим списком.

t/(l), i/(2)напряжения падающих быстрой и медленной волн в первой линии.

U{3), U{4) - напряжения отраженных быстрой и медленной волн в первой линии.

U(5), (/(6) - напряжения падающей и отраженной волн в первой линии.

Щ7), U{8) - напряжения падающей и отраженной волн во второй линии.

U{9), U{10) - полные напряжения в сеченнн х в первой и второй линиях соответственно.

U{15), (/(16) - полные токи в сеченнн х в первой и второй линиях соответственно.

В приводимой редакции программы (приложение 3) на экран дисплея выводятся величины, смысл которых ясен нз заголовков таблицы контрольного примера.

5.5. Расчет и оптимизация управляемых устройств со ступеичато-иеодиородиой структурой

Управляемые устррйства, построенные каскадным включением управляемых секций, имеющих различающиеся по вели-

Рис. 5.5. Ступеичато-иеодиородиаи структура

соедииеиии управлиемых секций при последовательном включении управлиющих полосок

чине первичные параметры и (или) регулирующие элементы, имеют ступенчато-неоднородную структуру. Прн построении устройств со ступенчато-неоднородной структурой возможно два основных варианта соединения секций.

5.5.1. Последовательное соединение токонесущих и управляющих полосок (рнс. 5.5), когда секции имеют разные параметры и образуют перестраиваемый ступенчатый переход, улучшающий согласование. Матрица а (рис. 5.5) как восьмиполюсника получается перемножением матриц Oi секций и матриц управляющих восьмиполюсников apt{k=l, 2, 3), т. е.

a = api{l{ai)ap2{ П а^рз,

где Л/- количество секций в соединении. Переход к матрице производного четырехполюсника, если в том существует потребность, осуществляется по формуле (2.2.3).

5.5.2. Последовательное соединение токонесущих полосок прн раздельном регулировании в цепи управляющих полосок секций (рис. 5.6). Такое соединение обеспечивает наибольшую широкополосность устройств, хотя и требуется большее число регулирующих элементов. Матрица а соединения находится перемножением матриц секций как четырехполюсников а,:

а=П

При проектировании управляемых устройств возможно сочетание основных вариантов соединения секций. Алгоритм рас-