Проектирование направленного ответвителя

Направленный ответвитель ответвляет мощность с выхода усилителя мощности в цепь обратной связи (ОС). Выбор его коэффициента ответвления обеспечивает выполнение баланса амплитуд (БА).

В качестве направленного ответвителя можно использовать любую из изображенных на рисунке схем.

а) схема на основе линий с распределенной связью

б) схема на основе линий с емкостной связью

в) схема на основе линий со шлейфной связью

Схема на рис. а не требует навесных элементов, обладает небольшими габаритами, но требует высокой точности выполнения зазора между линиями.

Схема на рис. б использует навесные конденсаторы, но может иметь минимальные габариты при использовании свернутых полосковых линий.

Схема на рис. в имеет наибольшие габариты, но не требует высокой точности изготовления и использования навесных элементов.

Расчет выбранной схемы производится путем оптимизации ее параметров в соответствии со следующими критериями:

коэффициент отражения на входе не более -20 дБ;

коэффициент передачи в цепь ОС равен требуемому значению. Это значение вычисляется исходя из выполнения условия баланса амплитуд: коэффициент передачи в замкнутой петле обратной связи должен быть равен единице Кус Котв Кф Клз=1, где К коэффициенты передачи усилителя, ответвителя, фильтра и линии задержки. Если эти коэффициенты выразить в децибелах, то равенство приобретает вид Кус+Котв+Кф+Клз=0, откуда

Котв=-(Кус+Кф+Клз)

При этом следует взять запас на рассогласование в петле обратной связи 1 - 2Дб.

Пример

Определим требуемый коэффициент ответвления Котв =-(12ДБ-0.5Дб-0.1дб)=-10.5Дб. С учетом запаса в 1.5Дб Котв =-9Дб. Выберем схему ответвителя с распределенной связью. Оптимизацию выполним по следующим критериям:

- коэффициент отражения на входе не более -30Дб

коэффициент ответвления на частоте генерации равен -9Дб.

Рис. Схема направленного ответвителя.

Параметры направленного ответвителя после оптимизации приведены на рис.Х.

Рис. Частотные характеристики направленного ответвителя

Рис. Топология направленного ответвителя

Статья в тему

Электромеханический следящий привод робота
Разработать электромеханический следящий привод «плечевой» степени подвижности двухзвенного плоского манипулятора робота, кинематическая схема которого изображена на рис. 1. Рис 1. Расчётная кинематическая схема манипуляционного механизма. Основные технические требова ...