СВЧ — генератор для диапазона 1,2 — 2,4 ГГц

0,Йордан СТРУНДЖЕВ
"РАДИО, ТЕЛЕВИЗИЯ, ЕЛЕКТРОНИКА", N2-3/91r

Перестраиваемый СВЧ-генератор, достаточно трудный в исполнении, применяется в приемнике спутникового телевидения. Трудность его [изготовления связана с реализацией основных параметров: оптимальной выходной мощности (необходима надежная связь с используемым типом смесителя), коэффици-

ента перекрытия диапазона, допустимой нестабильности частоты, исходного импеданса, линейности при перенастройке в диапазоне, отсутствия гармоник и др.

Для СВЧ-генератора выходная мощность может быть рассчитана по следующей формуле:

Pout=Um/2Zo (1)


где: Pout — выходная мощность генератора, Вт;

Um— амплитуда выходного сигнала, В;

Zo — сопротивление нагрузки, Ом.

Для балансного смесителя реализованного на арсенид-галливых диодах с барьером Шотки, необходима выходная мощность около 10 мвт (10 dBm). В литературе часто мощность дается в единицах dBm (мощность в децибелах, отнесенных к одному милливатту):

Pout(dBm)=10.Lg(Pout мВт/1 мВт) (2)

Коэффициент перекрытия диапазона — это такой параметр, который содержит информацию о границах перенастройки СВЧ — генератора. Нелегкую инженерную задачу представляет проектирование генератора, который бы имел, с одной стороны, необходимую оптимальную выходную мощность, а с другой — сохранял бы заданный коэффициент перекрытия диапазона.

Описываемый генератор на 1,2-2,4 ГГц (рис.1.) разделен по частотному диапазону на две части: первый генератор — от 1,2 до 1,85 ГГц, второй генератор — от 1,75 до 2,4 ГГц. Это позволило при реализации устройства использовать доступные элементы — транзисторы типа BFR90 (BFR91, BFR91A) и варикапы ВВ126 (от UHF-секций телевизионного тюнера).

Puc.1

Транзисторы работают в схеме с общим коллектором, при этом коллекторы VT1 и VT2 заземлены посредством конденсаторов С1* и С6*. которые изготовлены из материала Epsilam-10 с размерами 10x7 мм. Конденсаторами С2* и С7* (Epsilam-10 8x1 мм) осуществляют подстройку генератора — желаемая частота достигается уменьшением емкости. Индуктивности L1 и L7 блокируют эмиттеры транзисторов VT1 и VT2 и выполняют роль дросселей. L1, L2 и L7, L8 конструктивно исполнены из отводов резисторов R9 и R10. Индуктивности L3, L6 — дроссели в базовых цепях транзисторов VT1 и VT2. Индуктивность L4, определяющая частоту первого генератора, выполнена из отвода от варикапа VD1, длина катушки 8 мм. Индуктивность L5 определяет частоту второго генератора и изготовлена из отвода от варикапа VD3, длина катушки 3 мм.

Варикапы VD1, VD2 и VD3, VD4 необходимо подобрать по парам с одинаковыми характеристиками. Режим работы устройства по току определяют резисторы R1 — R6. Коммутация в генераторе может осуществлятся с помощью реле, питание к которому следует подавать через дроссель. Этот элемент на схеме не указан. Напряжение на варикапах изменяется в пределах от 2 до 32 Вольт.

Выходной сигнал снимается посредством катушек L9, L10, которые располагаются рядом с резисторами R9, R10, а их взаимная связь регулируется сближением или удалением друг от друга. Конструктивные особенности и размеры элементов приведены в табл.1.

Таблица 1.

На рис.2 показан объемный монтаж устойства. Необходимо всюду, где есть соединение элементов с "массой", просверлить плату и осуществить пайку выводов этих элементов на обратной стороне. В качестве материала платы использован стеклотекстолит.

Puc.2

На рис.3 и рис.4 показаны шаблоны обеих сторон платы. На рис.5 приведена монтажная схема генератора.

Puc.3-4

Puc.5

Зависимость изменения частоты (периода) от напряжения, подаваемого на варикапы, при водится на рис.6. Зависимость мощности от изменения напряжения на варикапах дана на рис.7.

Puc.6-7

Соответствие мВт - dBm приводится в табл.2.

Данный генератор использован в тюнере спутникового телевидения и показал хорошие результаты.

Литература:

1. Манолов, С, Х.Тихчев. Генератори, София, Техника, 1982 г.
2. Satelliten-fernsehen, Elektor, 1986/10, р.21-35.
3. Microwaves Systems desidn handbook, 1986, p.424.