о о

Таблица 7.1. Основные параметры смесительных диодов СВЧ

1. Коэффициент шума нормируется при ZZ/yp, = 1,5 дБ.

2. Мощность гетеродина для ДБШ 1 ... 3 мВт, для ТКД 0,5 ... 1 МВт.

рями на преобразование в смесителе L, но и потерями, обусловленными отражениями L, ответвлением мощностив канал гетеродина и потерями в конструкции кристаллодержателя 1:

пр = см + отр + + кр- (7.16)

Потери на отражение (в дБ) вычисляются по формуле

L ,p = 10 Ig [(КСВН + 1)V4KCBHP, (7.17)

где КСВН - коэффициент стоячей волны по напряжению. При КСВН = 2 Lqp = 0,5 дБ. Вероятные значения и Lp равны 0,3...0,4 и 0,1...0,3 дБ соответственно.

В качестве смесительных диодов применяют обычно точечноконтактные диоды (ТКД), обращенные диоды (ОД), являющиеся разновидностями туннельных диодов, н диоды с барьером Шостки (ДБШ).

Параметры некоторых типов смесительных диодов приведены в табл. 7.1. В настоящее время ТКД практически вытеснены более совершенными ДБШ.

В настоящее время применяются смесители СВЧ на одном диоде, транзисторные, балансные, двойные балансные и смесители с подавлением зеркального канала. В среднем коэффициенты шума у смесителей составляют 5...6 дБ, а подавление зеркального канала - 20 дБ. Наиболее полно задача подавления комбинационных частот и минимизации коэффициента шума решается в двойном балансном смесителе с подавлением зеркального канала,

7.6. Методика и примеры расчета

Преобразователь частоты на транзисторе с ФСС

Исходные данные: / р = 465 кГц, Я = 10 кГц, я = 0,7, rtg = 0,15. Параметры транзистора; = 0,085 мСм; С,.з=15пФ; iFjil -84мСм; gn = = 1,4 мСм; Са= 116 пФ. Параметры ФСС = 0,46, р = 20 кОм.

Порядок расчета: 1. Определяем крутизну преобразователя по формуле (7.12)

S p = (0,4...0,8) I I = 50 мСм.

2. Коэффициент усиления каскада по формуле (7.7):

Ко = 50 10-3 . 0,7 0,15 20 10 0,46 = 48.

3. Входная и выходная проводимости преобразователя по формуле (7.7)

Овх.пр=011пр = 0,7 1,4 S 1 мСм; вых. пр = G, пр = 0.7 . 0,085 S 0,06 мСм.

Диодный преобразователь частоты в трехсантиметровом диапазоне

Исходные данные: /= 10 ГГц, диод типа ДБШ АА111Б, амплитуда гетеродина 0,8 В, параметр а = 35 B-i Я/у^ч =

Порядок расчета: 1. Определяем параметр aU = 35 0,8 = 28.

2. По графику (рис. 7.28) нли по формуле (7.14) находим (х = 0,95

т

3. Вычисляем общие потери в преобразователе:

потери в смесителе'Lg = 10 Ig/Спр == 4,8 дБ; потери на отражение

L p = 0,5 дБ (при КСВН = 2);

потери на ответвление мощности в канал гетеродина = 0,4 дБ; потери в конструкции кристаллодержателя Lp = 0,3 дБ. Общие потери в преобразователе:

L = L +Lo,p + L, + L = 6 дБ.

4. Определяем шумовые свойства преобразователя. Относительная шумовая температура смесителя = 2.

Коэффициент шума преобразователя с УПЧ

= пр(см + Я/упч-1)=4.(2 + 1,8-1) = 5,6 (7,5) дБ.