Основные этапы методики расчета и проектирования волноводного утроителя частоты

На основании проведенных исследований сформулируем основные этапы методики расчета и проектирования утроителя частоты.

Исходными данными для расчета являются:

- диапазоны входных/выходных частот умножителя;

- уровень входной мощности (диапазон входных мощностей);

- схема и конструкция умножителя;

- требуемые выходные характеристики.

Последовательность действий:

- в программе HFSS создается 3D модель утроителя без нелинейных элементов;

- проводится расчет распределения поля в регулярном участке Н-образного волновода, определяются максимумы напряженности поля;

- диоды размещаются в точке ближайшего к сочленению волноводов максимума напряженности поля;

- созданная в программе HFSS модель утроителя передается в программу Designer;

- в программе Designer в модель добавляются нелинейные элементы с цепями автосмещения;

- проводится анализ модели с нелинейными элементами в рассматриваемом диапазоне частот для определения уровней гармоник требуемого порядка на выходе устройства;

- проводится оптимизация модели;

Заключение.

Учитывая хорошее совпадение расчетных и экспериментальных данных по всем основным параметрам утроителя частоты можем констатировать, что предложенная методика позволяет определить потенциально возможные характеристики нелинейного устройства без проведения дорогостоящих и трудоемких экспериментальных исследований.

Методика позволяет проводить оптимизацию итерационным методом любых схемно-конструктивных элементов умножителя, как волноведущих трактов, так и параметров нелинейных элементов (диодов), включая степень и характер нелинейности по ВАХ и ВФХ.

Литература

1. Щитов А.М., Серебряков А.Е. Широкополосные умножители частоты миллиметрового диапазона (26,5-110 ГГц). – Вестник ВВО АТН РФ, серия Высокие технологии в радиоэлектронике, 1997, №1(3), с. 91-96.

2. Щитов А.М. Диодные умножители частоты. – Системы и средства связи телевидения и радиовещания, №1, 2, 2002, с. 45-51.

3. Коаксиальные, волноводные и оптические устройства. – Каталог ННИПИ «Кварц» г. Н. Новгород, 2010г.