Ім'я файлу: 2287570.docx
Розширення: docx
Розмір: 556кб.
Дата: 27.05.2022
скачати
Пов'язані файли:
іх інфекції 5 курс весна.docx
Розширення: docx
Розмір: 556кб.
Дата: 27.05.2022
скачати
Пов'язані файли:
іх інфекції 5 курс весна.docx
Схема замещения нелинейной ёмкости
Нелинейная ёмкость – элемент, ёмкость которого зависит от приложенного напряжения. В качестве нелинейной ёмкости берётся варикап. Поскольку варикап является диодом и включается в обратном смещении то считается, что его активное сопротивление равно бесконечности. Как и диод варикап обладает паразитной ёмкостью корпуса и паразитной индуктивностью выводов, которые моделируются аналогично паразитной ёмкости и индуктивности диода.
Получаем в качестве модели варикапа ёмкость, управляемую напряжением, с параллельно и последовательно включёнными паразитной ёмкостью и индуктивностью. Зависимость ёмкости от напряжения выражается следующей функцией:
где СВ.НОМ – ёмкость варикапа, приведённая в справочнике при напряжении смещения ЕВ.НОМ;
к – контактная разность потенциалов для кремниевого варикапа равна 0,65.
m – коэффициент степени (для сплавных m=0.5, для диффузионных m=0.3)
СОСТАВЛЕНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ОТРАЖАТЕЛЯ – МОДУЛЯТОРА
Математическая модель отражателя - модулятора необходима для моделирования этого устройства с помощью вычислительной техники. Предполагается, что все элементы математической модели будут представлены как совокупность элементарных пассивных элементов с постоянными или переменными параметрами. Эта модель позволит анализировать параметры отражателя – модулятора с помощью специальных программных продуктов, предназначенных для расчёта электрических цепей и схем.
Основной задачей моделирования является создание схемного аналога вибратора – антенны отражателя - модулятора, поскольку этот элемент устройства имеет большой разброс параметров для различных частот, а нам необходима общая модель для всего рабочего диапазона частот, который имеет коэффициент перекрытия три и более. Поэтому, разработке модели именно вибратора в данном разделе будет уделено особое внимание, поскольку задача является далеко не тривиальной, кроме того аналогичной задачи не рассматривалось ни в одной книге, просмотреной в ходе подготовке к дипломной работе. Разработанный мною метод моделирования может с успехом применяться для моделирования и других цепей, поскольку в ходе моделирования был использован общий подход.
Как было сказано выше, нам необходимо рассмотреть два случая, когда в закладке используется полупроводниковый диод и когда используется варикап. Использование этих двух элементов в устройстве даёт различные цепи согласования вибратора с самим модулятором. Ниже на рисунках представлены три эквивалентные цепные схемы для двух этих случаев.
Рис. 3.1. Эквивалентная схема отражателя - модулятора с использованием диода.
где
Е1 – источник высокочастотных колебаний, навязанных зондирующим сигналом;
ЕСМ – источник смещения (устанавливает рабочую точку диода);
UМОД – источник модулирующего напряжения;
Д1 – полупроводниковый диод;
ССОГЛ – ёмкость, компенсирующая реактивное сопротивление вибратора;
LСОГЛ – блокировочная или согласующая индуктивность, блокирует шунтирование высокочастотного сигнала через источник смещения и модуляции, или компенсирует ёмкостную составляющую (назначение в зависимости от схемы);
ZВХ(p) – эквивалентное сопротивление вибратора (его эквивалентная схема как двухполюсника);
Рис. 3.2. Эквивалентная схема отражателя - модулятора с использованием варикапа (RСОГЛ параллельно Д1).
Рис. 3.3. Эквивалентная схема отражателя - модулятора с использованием варикапа (RСОГЛ последовательно Д1).
На рис 3.2 и рис.3.3 RСОГЛ нужно для введения активного сопротивления, в полное сопротивление модулирующей части, это позволит согласовать модулирующую часть с вибратором на частоте зондирующего сигнала (RСОГЛ выбирают равной активной составляющей вибратора на частоте зондирующего сигнала).
Видно, что единственным неизвестным квадратом в нашей схеме является эквивалент вибратора, приступим к его разработке и моделированию.