Cuprins/Microunde (vol 1) - autor: Botez-Casian Irinel - Editura Lumen

Cuprins
Microunde vol I
Botez Irinel
www.edituralumen.ro www.librariavirtuala.com
CUPRINS
1 - Matricea de repartiie...................................................................................1
1.1. Matricea de repartitie in curent si tensiune ................................................1
1.2. Relaii matriciale în teoria circuitelor de microunde …............................5
1.3. Reprezentri de quadripol .......................................................................18
1.3.1. Matricea abcd......................................................................................18
1.3.2. Legtura dintre matricea lan si matricea s .........................................19
1.3.3. Legtura dintre matricea Y si matricea S ...........................................20
2. Linii de transmisiune...................................................................................23
2.1. Linii de transmisiune in mode tem ..........................................................23
2.1.1. Ecuaii fundamentale- constante primare............................................23
2.1.2. Forma general a tensiunii si curentului. Constante secundare……..24
2.1.3. Valorile tensiunii si curentului in funcie de condiiile de terminaie………25
2.1.4. Relaii energetice.................................................................................27
2.2. Linii cuplate .............................................................................................28
2.2.1. Generaliti .........................................................................................28
2.2.2. Ecuaiile difereniale ale liniilor cuplate ............................................31
2.2.3. Linii simetrice.....................................................................................34
2.2.4. Cazul liniilor simetrice i omogene....................................................38
2.2.5. Matricile specifice liniilor cuplate, simetrice.....................................39
2.2.6. Matricea admitan ............................................................................45
2.2.7. Aplicaii la filtre coplanare ................................................................46
3. Divizoare de putere i cuploare direcionale ............................................51
3.1. Propieti de baz ale cuploarelor i divizoarelor.....................................51
3.2. Circuitul cu trei pori................................................................................52
3.3. Circuitul cu patru pori (cuploare direcionale) .......................................56
3.4. Divizoare de putere ..................................................................................61

Cuprins
Microunde vol I
Botez Irinel
www.edituralumen.ro www.librariavirtuala.com
3.4.1. Divizor de putere cu jonciune în t .................................................... 61
3.4.2. Divizorul fr pierderi ....................................................................... 61
3.4.3. Divizorul rezistiv ............................................................................... 63
3.4.4. Divizorul de putere wilkinson ........................................................... 65
3.4.5. Analiza pe mod par i mod impar ..................................................... 67
3.4.6. Divizarea inegal de putere i divizorul wilkinson cu n ci .............. 72
3.5. Cuploare hibride ..................................................................................... 74
3.5.1. Cuplorul hibrid în cuadratur (90°).................................................... 74
3.5.2. Analiza pe modul par-impar............................................................... 75
3.5.3. Calculul cuploarelor cu dou trepte.................................................... 77
3.5.4. Adaptarea cuplorului si coeficientul de cuplaj....................................78
3.6. Cuploare directionale cu linii cuplate ......................................................81
3.6.1. Condiii de adaptare ............................................................................81
3.6.2. Directivitatea i coeficientul de cuplaj................................................84
3.6.3. Cazul cuploarelor în sfert de lungime de und ...................................88
3.6.4. Calculul unui cuplor în sfert de lungime de und................................89
3.6.5. Cuplor prin proximitate cu mai multe seciuni....................................92
3.7. Cuplorul lange ..........................................................................................96
3.8. Cuplorul hibrid în inel.............................................................................101
3.8.1. Condiia de adaptare i coeficientul de cuplaj...................................103
4. Adaptarea de impedan ........................................... ..................................113
4.1. Transformatorul în sfert de lungime de und ........................................ 113
4.2. Teoria reflexiilor mici ........................................................................... 117
4.3. Transformator cu mai multe seciuni .................................................... 120
4.4. Transformatorul cu mai multe seciuni, cu caracteristic binomial................ 121
4.5. Transformatoare de adaptare, cu mai multe seciuni, de tip chebyshev……....125
4.5.1. Proiectarea unui transformator de adaptare de tip chebyshev ….… 128
5. Filtre de microunde..................................................................................... 133
5.1. Proiectarea filtrelor prin metoda pierderilor de inserie ........................ 133
5.1.1. Caracterizarea filtrului prin pierderile în putere .............................. 134
5.1.2. Rspunsul maxim plat...................................................................... 135
5.1.3. Rspunsul echi-riplu ........................................................................ 136
5.1.4. Rspunsul eliptic.............................................................................. 136

Cuprins
Microunde vol I
Botez Irinel
www.edituralumen.ro www.librariavirtuala.com
5.1.5. Filtrul cu rspuns liniar în faz......................................................... 137
5.2. Filtre prototip trece-jos ......................................................................... 138
5.2.1. Calculul ordinului filtrului............................................................... 139
5.2.2. Filtre prototip de tip echi-riplu i maxim-plat cu terminaii rezistive …….142
5.2.3. Scalarea în frecven i impedan .................................................. 144
5.2.4. Transformarea trece-band i oprete band.................................... 150
5.3. Implementarea filtrelor în domeniul microundelor............................... 154
5.3.1. Transformarea richard ..................................................................... 155
5.3.2. Identitile kuroda ............................................................................ 157
5.3.3. Invertoare de admitan i impedan............................................... 164
5.3.4. Realizri practice ale invertoarelor de admitan............................. 166
5.4. Filtre trece-jos cu variaii treapt ale impedanei caracteristice…….... 170
5.4.1. Circuite aproximativ echivalente pentru sectiuni scurte de linie ….170
5.5. Proiectarea filtrelor cu linii cuplate ...................................................... 174
5.5.1. Propietile de filtru ale unei seciuni de linii cuplate...................... 175
5.5.2. Proiectarea unui filtru trece-band cu linii cuplate ......................... 176
6. Amplificatoare de microunde cu un singur etaj………………….…….187
6.1. Cîtiguri de putere................................................................................. 187
6.2. Stabilitatea ............................................................................................ 193
6.3. Proiectarea pentru un cîtig specificat................................................... 206
6.4. Proiectarea de zgomot mic .................................................................... 214
6.5. Amplificatoare de band larg .............................................................. 222
6.5.1. Amplificatoare distribuite................................................................ 222
6.5.2. Amplificatorul echilibrat ................................................................. 229
7. Oscilatoare de microunde cu tranzistoare ............................................. 233
7.1. Metod de cutare a maximului de instabilitate.....................................235
.
8. Mixere pentru microunde......................................................................... 243
8.1. Modelul de diod utilizat în analiza mixerelor.......................................248
8.2. Analiza de semnal mic al unui mixer.....................................................249
8.3. Matrici de conversie...............................................................................250
8.4. Calculul performanelor de conversie. ...................................................256
8.5. Mixere cu o singur diod.......................................................................261

Cuprins
Microunde vol I
Botez Irinel
www.edituralumen.ro www.librariavirtuala.com
8.5.1. Proiectare ..........................................................................................261
8.5.2. Selectarea diodei................................................................................264
8.5.3. Metodologia de proiectare.................................................................264
8.6. Mixere echilibrate ..................................................................................268
8.6.1. Consideraii generale pentru construcia mixerelor echilibrate.........271
8.6.2. Mixer simplu echilibrat cu un cuplor de 180°...................................273
8.6.3. Mixere simplu echilibrate utilizînd un cuplor de 90°........................277
8.6.4. Mixere dublu echilibrat.....................................................................278
8.6.5. Mixere cu rejectarea frecvenei imagine............................................281
8.7. Mixere cu tec-uri.....................................................................................282
8.7.1. Teorie si proiectare............................................................................283
8.7.2. Mixer cu tec avînd dou grile ...........................................................287
8.8. Mrimile caracteristice ale unui mixer...................................................288
Anexa 1 …………………………………………………………………..….291
Bibliografie………………………………………………………………..…301