Трансвертер 3см своими руками

[RA3EME Александр]

Таким способом можно рассчитывать параметры цепей согласования практически любых транзисторов и не только. Можно рассчитать например МШУ взяв в качестве S параметров входной цепи параметры из даташита транзистора помеченные как Gopt то есть параметры входа оптимальные по шумам.
Но перейдём от теории к практике, цепи мы согласовали, но вот как теперь запитать транзистор, ведь нам надо подать смещение на затвор и запитать сток. Для этих целей на этом диапазоне очень удобно пользоваться четверьволновыми линиями, поскольку четверьволновая линия один конец который заземлён (через конденсатор например) имеет на противоположном конце бесконечно большое сопротивление, то если подать через такую линию смещение или питание транзистора, эта линия не буде оказывать никакого влияния на цепь согласования. Единственное что, для удобства и уменьшения потерь эти линии делают более высоким сопротивлением , чем основные линии передачи (обычно 100-300ом) Также для уменьшения потерь и влияния на согласующие цепи иногда включают по две линии последовательно, устанавливая в точки их соединения  конструктивный блокировочный конденсатор. Как это показано на рис11
Рассчитать такую линию просто, мы уже считали четверьволновую линию сопротивлением 50ом для нашей платы в программе Txline, теперь нам просто нужно задать большее сопротивление в программе, скажем 96 ом, и вот мы получаем четверьволновую линию длинной 4,47мм (4,5мм) и шириной 0,5мм (напоминаю эти размеры даны для нашего материала с диэлектрической проницаемостью =4)
Теперь мы смело можем приступить к началу изготовления платы для нашего трансвертера.
Как пример, я выкладываю плату своего трансвертера описанного выше, схема в принцепе понятна из платы, постараюсь на днях нарисовать её в цифре и выложить, но это не так важно, если вы начали проектировать трансвертер, то пока нам нужно нарисовать ВЧ каскады и скомпоновать их на плате, а питание и коммутацию дорисуем потом. Я повторюсь, плата дана только для ознакомления, для своего трансвертера и под свои транзисторы вам прейдётся посчитать всё самим по вышеуказанной методике. Это будет самым лучшим вариантом!

[RA3EME Александр]

А вот и схема, как и обещал, ВНИМАНИЕ , на схеме не показаны лини согласования, так как их нужно расчитывать в зависимости от материала и  транзисторов.

[RA3EME Александр]

Дальнейшее описание будет чуть позже, пока настоятельно рекомендую ознакомиться с программами и той ссылочкой которую давал в начале (по согласованию)

[R6DZ Александр]

    Приветствую.
  Александр, что-то у меня не получается скачать программу Smith Chart. Требуют оплаты.
Что не так делаю? Прошел по ссылке, нажал скачать версию 2, подождал подключения к серверу, заполнил окошки с адресом и паролем. Александр
   P.S. Скачал по ссылке в http://avr123.nm.ru/soglasie.htm, но демоверсию.

[RA3WDK]

Дальше вводим сами коэффициенты, к примеру нам необходимо рассчитать входную цепь транзистора, для этого нам естественно понадобятся параметры его входа S1.1, мы видим, что в окошке есть Magnitude и Angle, это и есть те самые MAG и ANG из даташита на транзистор, вводим эти значения с одной очень важной поправкой, вводимые значения, не должны иметь знак минус, т.к. сопротивления и коэффициент отражения не может быть отрицательным (если тут я в чём то ошибаюсь, то поправьте меня) , то есть просто меняем знак минус на плюс.

вот тут внесу немного ясности . Если Вы берете S11 или S22 для транзистора , то в программе должны вводить параметр ANG с измененным знаком ( был минус -становится плюс , и наоборот). Это просто реактивность мы компенсируем своей цепочкой.
Если же считаете МШУ , то брать нужно не параметр S11 транзистора , а Гопт , если присмотреться он уже с измененным знаком ANG , но другим значением. Вот его и нужно брать как он есть и вставлять в программу. А вот почему минимум КСВН МШУ по входу не совпадает с минимумум шумов МШУ - потому что точки Гопт и ANG из S11 (по макс усил) не совпадают по значению . У многих СВЧ транзисторов они близки на частотах выше 8-9 ГГц (для них и делались эти транзисторы).

Еще к схеме небольшой комментарий : в цепи смещения по минусу необходимо ввести резисторы между напряжением -5В и подстроечным резистором , значением в 30 кОм ( если подстроечник 20 кОм), чтобы не вывести из строя полевой транзистор полным напряжением -5В на затворе .

[ra3tts]

Расчёты провожу по данным как есть в даташите, с минусом или без. И только тогда, когда получу комплексное сопротивление ввожу в "Смит" с противоположным знаком. Иначе можно запутаться. Мне так кажется :-)

[RA3WDK]

Расчёты провожу по данным как есть в даташите, с минусом или без. И только тогда, когда получу комплексное сопротивление ввожу в "Смит" с противоположным знаком. Иначе можно запутаться. Мне так кажется :-)

А какие можно проводить расчеты до ввода данных в "Смит" ?
Параметры S11 и S22 и есть начальные данные для расчета , они отражают уже полное сопротивление (комплексное число с мнимой частью).

[ra3tts]

Речь идёт о предварительных расчётах. В даташит, как правило, MAG и ANG указано для "круглых" частот - 100, 300, 500, 800 МГц и т.д. А, например меня, интересует 436,5 МГц, т.о. мне предварительно приходится рассчитывать MAG и ANG для 436,5 МГц. Были случаи, когда возникала путаница при расчёте если убрать минус. Ну, у меня во всяком случае

[RA3WDK]

Цитата
Речь идёт о предварительных расчётах. В даташит, как правило, MAG и ANG указано для "круглых" частот - 100, 300, 500, 800 МГц и т.д. А, например меня, интересует 436,5 МГц, т.о. мне предварительно приходится рассчитывать MAG и ANG для 436,5 МГц. Были случаи, когда возникала путаница при расчёте если убрать минус. Ну, у меня во всяком случае

Я просто экстраполирую параметры по ближайшим значениям в ту частоту , которой нет.
Но самое интересное начинается тогда , когда параметры заканчиваются на 1 ГГц , а надо посчитать на 430 МГц . Тут приходится распечатывать бумажную версию Смита и циркулем прикидывать куда "вывезет".

Вот еще один совет по программе Смит. Лучше считать не по одной точке - а по трем . Две по обе стороны от центральной в 3% - 5% полосе должны показать , что выбранный путь согласования не является сильно узкополосным и требовательным к точности изготовления трансформаторов. Это видно по изменению параметров трансформатора.

[UX7V]

 Александр, спасибо за интересное и подробное описание проделанной работы, спасибо и за добрые слова, прозвучавшие  в мой адрес,- приятно ощущать какую-то причастность к интересному делу!

 Уважаю людей, способных делать любое дело с пониманием всего того, что они делают, но сам уже давно не придерживаюсь этого правила, полагаясь на то, что, все равно кто-то лучше меня знает ту или иную часть работы, да и просто потому, что нельзя объять необъятное,- как бы этого не хотелось.

 Что касается, рекомендованного ПО, то мне почему-то так и не удалось заставить "Смита" работать на компьютере, хотя делал несколько попыток установить программу.

 Большой проблемы не было, поскольку с круговыми диаграммами Вольперта - Смита пришлось работать много, а те задачи, что у меня были, легко решались с карандашом в руках.

 Сейчас вернулся к теме, поскольку возникла необходимость корректно пересчитать и перестроить МШУ спутниковой головки с        4 ГГц  на  5.6 ГГц, зная   S-параметры примененных транзисторов.

[RA3WDK]

Я заметил , что Smith не работает на AMD процессорах . На работе был AMD и дома один.
На моем Celeron работает. Лет пять назад поставил , так и стоит.
Тоже долго мучался пока ставил программу , сменил платформу и все без проблем стало.
Довольно странно.

[UX7V]

 Поставил на ноутбук с ОС Celeron, но дудки,- эффект тот же, v3 установилась вроде как  бесплатная, но не открывается, требуя оплаты.

[UX7V]

 Установил более древнюю v2.02, - работает, но только как демоверсия!

[R6DZ Александр]

v2.02, - работает, но только как демоверсия!

    Такая же картина на ноутбуке.  Демо, но какая-то усеченная, не считает. На этом процес изучения остановился. Подскажите. Александр

[RA3EME Александр]

Работая над темой 24гГц наткнулся на синтезаторы http://cgi.ebay.com/Elcom-Tech-RF-Frequency-Synthesizer-11-2-12-Ghz-/350052443250?cmd=ViewItem&pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item5180c06472
Описание и прошивки, а также исходники управляющего кода здесь
http://g4fre.com/dfs1201.htm
Думаю данная информация поможет многим, используя данный синтезатор можно легко изготовить конвертер из спутниковой головки на 3см простой инжекцией сигнала гетеродина в транзистор генератора ДРО . Нужно только зашить в контроллер код частоты 11664МГц и всё, получаем 11664-1296=10368 и спутниковая головка становиться конвертером на 10368МГц, сделать передающую часть можно аналогично, развернув транзисторы или изготовив самодельную платку с 3 каскадами.
Я в написании прошивок не силён, но помоему в исходнике автора нужно только поменять пару строк и всё.
Может кому эта информация будет интересна.
P/S этот синтез легко завязывается с опорой 10МГц или GPS или Рубидием.