длин волн) приближенно можно считать, что во входном сопротивлении преобладает индуктивная составляющая, а в выходном - емкостная. Это позволяет представить и Zbmx в виде цепей, показанных на рис. 10.6.

Таблица 10.1

При <1 <7>-1

Обычно сигнал к усилителю подводят от возбудителя с помощью фидерного тракта, имеющего волновое сопротивление Zo = /?1 = 50 Ом. В этом случае входную цепь удобно строить по первой схеме (табл. 10.1), считая входную индуктивность транзистора включенной в индуктивность Z.2 схемы. При этом Xi и Xgnp получаются отрицательными, что приводит к необходимости их реализации в виде емкостей Ci и Сз.

9* 259

0(-yv

Для согласования выходного каскада передатчика с антенной (или фидерным трактом, соединяющим антенну с передатчиком) чаще всего используют цепь в виде П-образ-ного фильтра низких частот (вторая схема табл. 10.1). Выходную емкость транзистора при этом считают включенной в емкость Ci, а q при расчете задают. Следует иметь в виду, что q тем больше, чем значительнее перепад согласуемых вещественных частей сопротивлений Ri/R. С увеличением q уменьшается полоса частот, в пределах которой достигается согласование.

Иногда реактивность Хз во второй схеме выполняют в виде последовательного соединения индуктивности Lg и емкости Сз : Хз = toLg - 1/соСз. Тогда при соответствующем выборе L3 и Сз можно ограничить полосу пропускания цепи со стороны низких частот, улучшив фильтрующие свойства схемы.

Если усилитель состоит из нескольких каскадов, то требуется согласовывать выход одного каскада со входом последующего При этом применяют уже рассмотренные цепи в несколько модифицированном виде (рис. 10.7). Здесь индуктивность (элемент Xia) служит для компенсации выходной емкости транзистора предыдущего каскада (элемент Хо). Параметры остальных элементов рассчитывают по формулам первой схемы табл. 10.1.

Согласующие цепи, предназначенные для работы в узкополосных усилителях, обеспечивают полное согласование (коэффициент отражения Г = 0) только на одной рабочей частоте диапазона (обычно на центральной). Поскольку в реальных условиях бывает допустимо некоторое рассогласование, можно определить рабочую полосу цепи, в пределах которой рассогласование остается приемлемым:

Рис. 10.7. Схема межкаскадной цепи

Г^Г

(10.7)

Допустимое значение модуля коэффициента отражения Гдо„ можно определить по допустимому значению рабочего затухания согласующей цепи

р. доп

= 101g 1/(1 -Поп).

(10.8)

Для оценки широкополосности конкретной согласующей цепи производят расчет сопротивления Zf на ее входе (на клеммах 1-Г, на рис. 10.7) в некотором диапазоне частот. При этом элементы согласующей цепи Ьи С, г также параметры эквивалентных схем входа и выхода транзистора считают частотно-независимыми. Коэффициент отражения на клеммах 1-/

t = {Zf-RMZf + Ri).

Обычно вещественная часть входного сопротивления транзистора меньше вещественной части выходного сопротивления, вследствие чего ширина рабочей полосы ТУМ определяется в основном качеством согласования по входу. Поэтому фильтрация высших гармоник обычно осуществляется в выходной цепи.

Согласующие СВЧ-цепи широкополосных ТУМ Для проектирования согласующих цепей широкополосных ТУМ нужно иметь достоверную информацию о входных полных сопротивлениях транзисторов и о значениях сопротивления Z , обеспечивающих оптимальный режим работы ТУМ в заданной полосе частот. Эти величины можно найти расчетным путем, применив соотношения, полученные в результате анализа эквивалентной схемы транзистора (см. рис. 10.2). Этот метод удобен, если известны параметры эквивалентных схем конкретных транзисторов в широком диапазоне частот. Однако разработчики не всегда имеют данные об этих параметрах, особенно на частотах свыше 1-1,5 ГГц. Кроме того, в этом диапазоне на работу уси-,лителя влияют паразитные параметры транзистора. Они зависят как от конструктивных особенностей самого транзистора, так и от конструкции усилителя (или измерительной установки). Поэтому даже если в результате сложных экспериментов удается определить параметры эквивалентной схемы транзистора, их нельзя считать универсальными, т. е. в полной мере пригодными для описания пове-,деиия транзистора в устройстве другой конструкции. Это обстоятельство и является причиной того, что при проек-.хнровании ТУМ (особенно широкополосных) применяют методы, когда транзистор представляют как четырехполюсник, характеризуемый или входным и выходным полными сопротивлениями и коэффициентом усиления или S-параметрами (элементами матрицы рассеяния). Эти характеристики на СВЧ можно определить легче и, главное,