Минобрнауки России

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский университет

«Московский институт электронной техники»

Лабораторная работа №6 по дисциплине

«Приемопередающие устройства»

Исследование искажений сигналов в несогласованных линиях

Вариант 9

Цель работы

Приобретение навыков работы с цифровым инструментом ADS; выполнение расчетов, необходимых для максимизации передаваемой от источника в нагрузку мощность.

Задание на лабораторную работу:

1. Познакомится с интерфейсом программы ADS.

2. Построить схему модели кабельной линии передачи, предложенную по варианту.

3. Получить результаты моделирования схемы по варианту: S1,1; КСВН, Временную характеристику сигнала по варианту, значение временного сдвига относительно прохождения линии передачи.

4. На основании полученных данных провести согласование импеданса источника и нагрузки для увеличения мощности, отдаваемой в нагрузку.

Оглавление

Цель работы 2

Задание на лабораторную работу: 2

Схема по варианту в ADS 3

Результаты для схемы по варианту 3

Согласование вручную 4

Автоматическое согласование 5

Вывод 6

Вариант	Тип	Кабель	Импеданс
9	Паралл. индуктивность 1 Нг	Rin = 1,5мм Ro = 7мм L = 6м	39-40*j

Схема по варианту в ADS

Построение схемы ведется по варианту с параллельно присоединенной катушкой индуктивнсти (1 нГ). Далее выставляется частота (по совету была взята частота = 800МГц) и настраиваются параметры коаксиального кабеля, исходя из данных по варианту. Затем настраиваются сопротивления. Ниже приведена получившаяся схема.

Рисунок 1 - Схема

Результаты для схемы по варианту

Рисунок 2 – Результаты моделирования

Моделирование (S-параметров, гармонический баланс, КСВН) показало, что схема имеет очень плохое согласование на низких частотах. Дальнейшее моделирование проводится в более узком диапазоне, начиная с 600 МГц.

Рисунок 3 - Результаты приближенного моделирования

Согласование вручную

Необходимо отредактировать схему по варианту, чтобы получить правильные результаты. Для этого была добавлена L-цепь из двух индуктивностей по 40 нГ каждая:

Рисунок 4 – Исправленная схема

Теперь необходимо проверить, какие результаты получились после исправления. Новая схема показала КСВН в 3 раза меньше несогласованной, амплитуды токов отличаются всего в 15 раз, а напряжения на нагрузке и источнике равны по амплитуде.

Рисунок 5 – Графики после ручного согласования

Автоматическое согласование

Также есть другой метод, который автоматически подбирает нужный метод редактирования цепи. Необходимо проверить, эффективнее ли он, чем согласование вручную. Для этого применяется блок DA_LCBandpassMatch 1.

Рисунок 6 – Обновленная схема

Моделирование показало, что этот метод оказался не очень эффективным, по сравнению с ручным согласованием.

Рисунок 7 – Графики после автоматического согласования

КСВН схемы с автоматическим согласованием оказался хуже, чем КСВН схемы с ручным согласованием.

Вывод

В ходе лабораторной работы собрана схема с параллельной индуктивностью. После моделирования и построения графиков первоначальной схемы, можно заметить, что результаты ее работы не совсем корректны. Были использованы методы для согласования схемы – ручное и автоматическое. Самым эффективным оказался метод с добавлением согласующей L-цепи. Схема без согласования имеет наихудшие характеристики передаваемой в нагрузку мощности.

2022