Thuyết minh kỹ thuật và hướng dẫn sử dụng bộ khuếch đại tạp thấp dải sóng mét...7 III.. Thuyết minh kỹ thuật và hướng dẫn sử dụng bộ khuếch đại tạp thấp dải sóng cm...16 V.. Để đưa đượ
Trang 111/01/2007
Hà Nội - 2007
Bản quyền 2007 thuộc Viện Rađa
Đơn xin sao chép toàn bộ hoặc từng phần tài liệu này phải gửi đến Viện trưởng Viện Rađa trừ trường hợp sử dụng với mục đích nghiên cứu
Trang 2Mục lục
Trang
I Thuyết minh kỹ thuật và hướng dẫn sử dụng
bộ chuyển mạch điốt pin dải sóng m……….3
II Thuyết minh kỹ thuật và hướng dẫn sử dụng
bộ khuếch đại tạp thấp dải sóng mét 7
III Thuyết minh kỹ thuật và hướng dẫn sử dụng
bộ chuyển mạch điốt pin dải sóng cm 11
IV Thuyết minh kỹ thuật và hướng dẫn sử dụng
bộ khuếch đại tạp thấp dải sóng cm 16
V Thuyết minh kỹ thuật và hướng dẫn sử dụng
VI Thuyết minh kỹ thuật và hướng dẫn sử dụng
bộ trộn tần cân bằng dải sóng cm 24
VII Thuyết minh kỹ thuật và hướng dẫn sử dụng
bộ cộng/chia công suất dải sóng cm……….27
VIII Thuyết minh kỹ thuật và hướng dẫn sử dụng
bộ lọc dải dải sóng cm 29
IX Thuyết minh kỹ thuật và hướng dẫn sử dụng
khối khuếch đại cao tần dải rộng (ШУВЧ) rađa 55Ж6 33
X Thuyết minh kỹ thuật và hướng dẫn sử dụng
khối thu cao tần rađa Π-37 cải tiến……… 35
Trang 3i thuyết minh kỹ thuật và hướng dẫn sử dụng
bộ chuyển mạch điốt pin dải sóng m I.1 Thuyết minh kỹ thuật
Máy thu của đài rađa cảnh giới 55Ж6 sử dụng bộ khuếch đại cao tần là khối ШУВЧ Ưu điểm của khối ШУВЧ là có hệ số khuếch đại cao, độ nhạy cao
và ngưỡng đầu vào khá lớn Trong rađa cảnh giới 55Ж6 công suất lọt trung bình sau đèn cặp nhả điện là tương đối lớn, phụ thuộc vào chất lượng đèn cặp nhả
điện Để đưa được bộ khuếch đại tạp thấp vào thay thế khối ШУВЧ, vấn đề được
đặt ra là phải bảo vệ được bộ khuếch đại tạp thấp không bị đánh thủng bởi công suất lọt, cần đưa thêm vào bộ hạn chế công suất làm việc như một bộ chuyển mạch cao tần
1 Vị trí của bộ chuyển mạch điốt PIN trong khối ШУВЧ:
Sơ đồ vị trí của bộ chuyển mạch điốt PIN trong khối ШУВЧ vẽ ở hình 1
Hình 1: Sơ đồ vị trí của bộ chuyển mạch điốt PIN trong khối ШУВЧ
2 Nguyên lý làm việc của bộ chuyển mạch hạn chế:
Sơ đồ nguyên lý của bộ chuyển mạch hạn chế vẽ ở hình 2
Mảng được cấu tạo bởi chuyển mạch cao tần 2 kênh có thiết bị bảo vệ ở
đầu vào và có phân nhánh định hướng có thể chế áp tín hiệu xuống 20 dB
Sơ đồ nguyên lý của bộ chuyển mạch hạn chế vẽ ở hình 1 Chuyển mạch 2 kênh được lắp trên điốt loại 2A517
ở kênh thứ nhất có 2 điốt Đ3 và Đ5 mắc nối tiếp nhau và được tách nhau bởi dây dải nhỏ E1 ở kênh thứ hai có 2 điốt Đ4 và Đ6 mắc nối tiếp nhau và
được tách nhau bởi dây dải nhỏ E2
Khi đưa điện áp điều khiển đến đầu 1 và 2 (đầu 1 là dương), thì qua R1, L1, R2 sẽ có dòng điện chạy Lúc này Đ3 và Đ5 sẽ mở Khi dòng đạt giá trị
Mảng Б1XП1 (Bộ chuyển mạch
điốt PIN)
Mảng Б1УД4
Mảng Б1KT3
+12V Uđk
Đầu ra
Đầu vào
Trang 4khoảng 15 mA thì các điốt sẽ có điện trở qúa nhỏ và bởi thế cho nên tín hiệu cao tần từ Щ1 đưa đến phân nhánh định hướng sẽ không bị suy giảm Đồng thời cũng bằng chính điện áp ấy thì Đ4 và Đ6 sẽ đóng lại hay nói cách khác là nó có
điện trở qúa lớn, không cho tín hiệu đi qua
Để tăng khả năng phân tách giữa các kênh, các điốt được nối với nhau bằng những đoạn mạch dải có độ dài λ/4 Nhưng dây này có tính chất là cứ λ/4 thì ở đầu ra của nó có điện trở lớn nhất (ví dụ Đ6), đầu vào có điện trở nhỏ nhất
và như vậy sẽ tạo ra một bộ suy giảm tín hiệu Khi thay đổi cực tính của tín hiệu
điều khiển các Đ3 và Đ5 sẽ đóng, còn Đ4 và Đ6 mở Đầu Щ1 ngắt khỏi sơ đồ và tín hiệu từ đấy sẽ không đi tiếp nữa, lúc này trở R3 sẽ mắc vào đầu vào của
đường thứ nhất Đường E1 và E2 sẽ làm tăng độ suy giảm của kênh đóng
Điốt Đ1 và Đ2 là điốt loại 2A510A đấu song song với đầu vào Щ1 Hai
điốt này đấu ngược cực nhau và hoàn thánh chức năng hạn chế hai nửa chu kỳ
L1, L2 và L3 là các cuộn cảm dùng để bù khử trở kháng của kênh đang
đóng (điện dung của Đ1 và Đ2, điện dung của các điốt đang đóng) để nhận được
hệ số sóng đứng nhỏ nhất Tụ điện C1 và C4 để tách tín hiệu cao tần trong mạch một chiều, còn C2, C3 và C5 là tụ phân áp Phân nhánh định hướng được chế tạo bằng đoạn dây dải rộng có trở kháng 50Ω (E3 ữ E6) Liên hệ với bên ngoài sử dụng tụ C6 ữ C8
Để tạo được đặc tính kỹ thuật cần thiết trong dải tần cho phép phân nhánh
định hướng có cấu trúc 2 nhánh độ dài dây dải của nhánh thứ nhất và nhánh thứ hai, nghĩa là độ dài giữa C6, C7 và C7, C8 bằng λ/4 Như vậy là một hướng này tín hiệu đi đồng pha, còn nhánh kia thì ngược pha, hay nói cách khác là nó chỉ cho tín hiệu đi qua một hướng nhất định Các giá trị danh định của điện dung chọn từ điều kiện sao cho suy giảm ở mức 20 dB
ở nhánh mà tín hiệu đi ngược pha sẽ mắc một điện trở R4 = 50Ω Tín hiệu
đi qua nhánh đồng pha đến đầu ra
3 Chỉ tiêu kỹ thuật của bộ hạn chế chuyển mạch:
Trang 5III2 III1
SO DO NGUYEN LY MACH HAN CHE CONG SUAT
2
1
4 3
Y2 5 435 036 Y1 5 435 043
Xung dieu khien 2
Xung dieu khien 1
E5 E3
7
3,6 5
C
C6 C=1.08 pF
C
C7 C=3.16 pF
C
C8 C=1.08 pF
R
R2 R=25 Ohm
R
R3 R=50 Ohm
C
C4 C=100 pF
C
C5 C=4700 pF
R
R1 R=25 Ohm
C
C3 C=4700 pF
C
C2 C=4700 pF
L
L3 L=84.6 nH
L
L2 L=84.6 nH
L
L1 L=84.6 nH
Trang 6I.2 Hướng dẫn sử dụng
Thao tác sử dụng bộ chuyển mạch hạn chế rất đơn giản không kèm theo một thao tác điều chỉnh phụ nào Quy trình đưa bộ chuyển mạch hạn chế vào sử dụng được thực hiện theo các bước sau:
1 Tháo khối ШУВЧ ra khỏi tuyến thu của đài;
2 Tháo mảng Б1XП1 ra khỏi khối ШУВЧ;
3 Lắp bộ chuyển mạch hạn chế vào vị trí của mảng Б1XП1;
4 Nối đầu ra Щ3 của bộ chuyển mạch hạn chế với đầu vào Щ1 của mảng Б1УД4;
5 Hàn 2 dây cấp điện áp điều khiển cho bộ chuyển mạch hạn chế;
6 Lắp dây cáp đầu vào Щ1 và đầu vào tạo giả Щ2 của bộ chuyển mạch hạn chế;
7 Lắp khối ШУВЧ vào tuyến thu của đài;
8 Kiểm tra điều chỉnh tuyến thu phát đài rađa 55Ж6 theo thuyết minh hướng dẫn sử dụng của đài Tiến hành kiểm tra đánh giá độ nhạy máy thu, đo hệ
số tạp theo thuyết minh hướng dẫn sử dụng của đài rađa 55Ж6
Trang 7II thuyết minh kỹ thuật và hướng dẫn sử dụng
bộ khuếch đại tạp thấp dải sóng mét II.1 Thuyết minh kỹ thuật
1 Chức năng:
Khối ШУВЧ dùng để khuếch đại trong dải rộng tín hiệu cao tần do anten thu được và bù lại những phần mất mát do tuyến anten -phiđơ gây ra (tính từ anten - hiện sóng)
2 Thành phần của khối ШУВЧ:
- Mảng Б1XП1: Phân nhánh định hướng, chuyển mạch cao tần và hạn chế ở đầu vào
- Mảng Б1УД4: Khuếch đại cao tần dải rộng tạp thấp
- Mảng Б1KT3: Bộ chuyển các dòng điện để điều khiển qúa trình làm việc của chuyển mạch cao tần đầu vào
3 Vị trí của bộ khuếch đại cao tần dải rộng trong khối ШУВЧ:
Sơ đồ vị trí của bộ khuếch đại cao tần dải rộng trong khối ШУВЧ vẽ ở hình 3
Hình 3: Sơ đồ vị trí của bộ khuếch đại cao tần dải rộng trong khối ШУВЧ
Trong phương án cải tiến này chúng tôi thay thế mảng Б1УД4 trong khối ШУВЧ của đài rađa 55Ж6 bằng bộ khuếch đại transistor trường tạp thấp GaAs MESFET Tính năng chiến kỹ thuật của bộ khuếch đại tạp thấp được xây dựng dựa trên tính năng kỹ thuật của mảng Б1УД4 để có thể thay thế 1/1 Bộ khuếch
đại tạp thấp được thiết kế chế tạo dựa trên các linh kiện bán dẫn trường GaAs FET có ưu điểm là hệ số tạp rất nhỏ (F < 3dB trong khi đó hệ số tạp của đèn
Mảng
MảngБ1KT3
+12V Uđk
Đầu ra
Đầu vào
Trang 8sóng chạy F < 6-7 dB), có hệ số khuếch đại cao, kết cấu gọn nhẹ, cấp nguồn đơn giản (+12V)
4 Nguyên lý làm việc của bộ khuếch đại tạp thấp sóng m:
Có nhiều phương pháp thiết kế chế tạo Bộ KĐ tạp thấp, sau đây là 2 phương pháp phổ biến nhất:
• Thiết kế bộ KĐ sử dụng các tham số tán xạ S của các linh kiện bán dẫn, tính toán các mạch phối hợp trở kháng đầu vào/ đầu ra và giữa các tầng Tầng đầu tiên được thiết kế tối ưu hoá về hệ số tạp
• Thiết kế bộ KĐ sử dụng các mođun khuếch đại, chỉ cần tính toán mạch phối hợp vào, ra và tính toán các chế độ nguồn sao cho tổn hao phản hồi ở
đầu vào là nhỏ nhất
Thiết kế bộ khuếch đại phải đảm bảo hệ số khuếch đại và hệ số tạp trong toàn bộ dải tần Hệ số tạp của bộ khuếch đại cao tần tạp thấp sẽ quyết định hệ số tạp toàn bộ tuyến thu
Sơ đồ nguyên lý của bộ KĐ tạp thấp vẽ ở hình 4
Bộ khuếch đại tạp thấp sóng m được thiết kế theo phương pháp thứ hai, sử dụng 2 modul khuếch đại cao tần.Tầng 1 dùng modul KĐ MAR-8SM, có hệ số KĐ: 20 dB, hệ số tạp nhỏ hơn 3 dB Tầng 2 dùng modul KĐ NBB-300, có hệ số KĐ: 12 dB, hệ số tạp nhỏ hơn 3 dB Các điện trở R1, R2 xác định chế độ làm việc của 2 modul khuếch đại Các cuộn cảm L1 và L2 được làm trên mạch dải có nhiệm vụ ngăn không cho tín hiệu cao tần đi về nguồn Giữa 2 tầng khuếch đại
có bộ lọc dải thông (được tạo thành bởi L3, L4, L5, L6, L7, C8 và C9) với tần số làm việc trùng với dải tần làm việc của đài rađa 55Ж6 Tụ C1, C2, C3 và C10 là các tụ nối tầng Tại đầu ra bộ khuếch đại có bộ chia đôi công suất được thiết kế trên mạch dải Điện trở R3 = 100Ω là điện trở cân bằng
5 Chỉ tiêu kỹ thuật của bộ khuếch đại tạp thấp:
- Dải tần làm việc: (160- 250) MHz
- Hệ số tạp: < 3 dB
- Hệ số khuếch đại: > 25 dB
- Độ không đồng đều hệ số khuếch đại trong toàn dải tần: < ± 1 dB
- Điểm nén hệ số khuếch đại 1 dB (min): 10 dBm
- Hệ số sóng đứng vào/ra (max): 1,5:1
- Trở kháng vào, ra: 50Ω
Trang 9E2 E1
Y1 5 030 012
3 4
Term
Term3
Z=50 Ohm Num=3
Trang 10II.2 Hướng dẫn sử dụng
Thao tác sử dụng khối khuếch đại cao tần dải rộng sóng m rất đơn giản không kèm theo một thao tác điều chỉnh phụ nào Quy trình đưa khối khuếch đại cao tần dải rộng sóng m vào sử dụng thay thế khối ШУВЧ được thực hiện theo các bước sau:
1 Tháo khối ШУВЧ ra khỏi tuyến thu của đài;
2 Tháo mảng Б1УД4 ra khỏi khối ШУВЧ;
3 Lắp bộ khuếch đại cao tần dải rộng vào vị trí của mảng Б1УД4;
4 Nối đầu ra Щ3 của mảng Б1XП1 với đầu vào Щ1 của bộ khuếch đại cao tần dải rộng;
5 Lắp 2 dây cáp đầu ra Щ2, Щ3 của bộ khuếch đại cao tần dải rộng;
6 Lắp dây cấp nguồn +12V cho bộ khuếch đại cao tần dải rộng (trước khi lắp phải dùng đồng hồ kiểm tra mức điện áp);
7 Lắp khối ШУВЧ vào tuyến thu của đài;
8 Kiểm tra điều chỉnh tuyến thu phát đài rađa 55Ж6 theo thuyết minh hướng dẫn sử dụng của đài Tiến hành kiểm tra đánh giá độ nhạy máy thu, đo hệ số tạp theo thuyết minh hướng dẫn sử dụng của đài rađa 55Ж6
Trang 11III thuyết minh kỹ thuật và hướng dẫn sử dụng
bộ chuyển mạch điốt pin dải sóng cm III.1 Thuyết minh kỹ thuật
1 Chức năng:
Tuyến thu cao tần rađa Π-37 cũ gồm 5 kênh, ở mỗi kênh khuếch đại cao tần dùng đèn YB-99 có đầu vào-ra là ống sóng có kích thước (72x10) mm Đèn YB-99
có hệ số khuếch đại cao, hệ số tạp thấp, độ nhạy cao và ngưỡng đầu vào Nhược
điểm của các loại đèn này là: cấu trúc phức tạp, cồng kềnh, tiêu thụ nguồn lớn, sử dụng nhiều loại nguồn và đặc biệt chịu ảnh hưởng lớn về nhiệt
Trong rađa Π-37 công suất lọt trung bình sau đèn cặp nhả điện là tương đối lớn, khoảng P = 80mW ữ300mW (liên tục), phụ thuộc vào chất lượng đèn cặp nhả
điện Để đưa được bộ khuếch đại tạp thấp vào thay đèn YB-99 vấn đề được đặt ra là phải bảo vệ được bộ khuếch đại tạp thấp không bị đánh thủng bởi công suất lọt, cần
đưa thêm vào bộ hạn chế công suất làm việc như một bộ chuyển mạch cao tần
Bộ hạn chế công suất thụ động và tích cực được đưa vào giữa hộp phóng điện
và bộ khuếch đại tạp thấp để hạn chế công suất lọt của xung phát dò sang bảo vệ bộ khuếch đại tạp thấp
2 Nguyên lý làm việc của bộ chuyển mạch hạn chế điốt PIN dải sóng cm:
Có nhiều phương pháp thiết kế chế tạo bộ bảo vệ này, đó là:
- Thiết kế bộ bảo vệ thụ động sử dụng điốt PIN và điốt varactor thực hiện trong ống sóng Điốt PIN có ưu điểm là khả năng chịu điện áp lớn hơn điốt varactor nhưng thời gian chuyển mạch chậm hơn (cỡ 15ns)
- Thiết kế bộ bảo vệ thụ động sử dụng điốt PIN và điốt varactor thực hiện trên mạch dải
- Thiết kế bộ bảo vệ nửa thụ động nửa tích cực sử dụng điốt PIN thực hiện trên mạch dải
* Nguyên lý hoạt động của bộ hạn chế công suất dùng điốt PIN thụ động (không có
điều khiển nguồn): khi không có công suất siêu cao tần lớn đi đến, bộ hạn chế cho
Trang 12tín hiệu đi qua với tổn hao không lớn hơn 2dB Khi có công suất siêu cao tần lớn đi
đến, đầu ra của bộ hạn chế thụ động chặn với tổn hao chặn không nhỏ hơn 20dB
* Nguyên lý hoạt động của bộ hạn chế công suất dùng điốt PIN tích cực (có điều khiển nguồn): Bộ hạn chế công suất dùng điốt PIN có điều khiển nguồn đ−ợc chế tạo làm việc theo nguyên lý tích cực và làm việc đồng bộ với xung kích phát nên có khả năng triệt hoàn toàn xung phát lọt sau đèn cặp nhả điện Bộ hạn chế công suất
đ−ợc chế tạo trên mạch dải Khi bắt đầu có xung, các điốt PIN đ−ợc cấp dòng ≥ 75mA, khi này điện trở của từng điốt PIN bị giảm xuống còn bằng xấp xỉ 1 Ω đ−ợc
đồng loạt ngắn mạch xuống đất, lúc này bộ hạn chế làm việc nh− một chuyển mạch cao tần, tín hiệu cao tần đi qua nó hoàn toàn bị ngắn mạch xuống đất Trạng thái chuyển mạch này đ−ợc kéo dài 5às (lớn hơn thời gian xung phát để tăng độ an toàn cho bộ khuếch đại) Sau đó không cấp dòng cho các điốt PIN trong thời gian thu, chuyển mạch cao tần đ−ợc tắt, tín hiệu cao tần từ anten về đi qua bộ hạn chế với tổn hao rất nhỏ và đi đến bộ khuếch đại tạp thấp
Bộ bảo vệ đ−ợc thiết kế dựa trên kết quả khảo sát mức công suất lọt sau đèn cặp nhả điện của đài Nếu mức công suất lọt không quá lớn, bộ bảo vệ sẽ đ−ợc thiết
kế dựa trên các điốt PIN hạn chế kiểu hoàn toàn thụ động Nếu mức công suất lọt lớn, bộ bảo vệ sẽ đ−ợc thiết kế dựa trên các điốt PIN hạn chế cả thụ động lẫn tích cực Bộ bảo vệ phải thoả mãn các yêu cầu về thời gian chuyển mạch ở tần số làm việc theo độ rộng xung điều chế máy phát khi tín hiệu cao tần lọt sang ở lối vào bộ khuếch đại cao tần lớn
Sơ đồ khối bộ bảo vệ đ−ợc thực hiện nh− sau: (hình 5)
Trang 13tích cực Công suất lọt lớn sau đèn cặp nhả điện được chia đôi, tại mỗi nhánh có
điốt hạn chế thụ động nhằm mục đích hạn chế công suất lọt, sau đó ta cộng công suất của 2 nhánh này lại
Bộ hạn chế thụ động trên cơ sở bộ lọc dải thông có đặc tính là khi có công suất lọt lớn đưa vào, đặc tuyến bộ lọc sẽ thay đổi làm lệch dải thông của bộ lọc và như vậy ta đã hạn chế được công suất lọt trong thời gian phát Mặt khác trong thời gian thu, tín hiệu thu về rất nhỏ nên đặc tuyến bộ lọc sẽ không bị thay đổi, do đó tín hiệu thu về không bị suy giảm, không ảnh hưởng đến độ nhạy máy thu
Bộ hạn chế tích cực theo xung điều khiển có nhiệm vụ hạn chế xung lọt đỉnh trong thời gian phát
Trang 14M LI N
TL30
L=4 mm W=0 3 mm Subst =" MSub1"
MLI N
TL28
L=35 m m W=0 3 mm Subst =" MSub1"
M LI N
TL26
L=10 5 m m Subst ="M Sub1"
M LI N
TL27
L=10 5 m m Subst ="M Sub1"
MLI N
TL10
L=30 m m W=0 3 mm Subst =" MSub1"
TL9
L=30 mm W=0 3 m m Subst ="M Sub1"
M LI N
TL24
L=9 45 mm W=4 852 m m Subst =" MSub1"
MLI N
TL25
L=9 45 mm W=4 852 m m Subst =" MSub1"
M LI N
TL32
L=4 m m W=4 852 mm Subst ="M Sub1"
M LI N
TL29
L=11 mm W=4 852 mm Subst ="M Sub1"
VI A2
V13
W=100 m m Rho=1 0 T=0 2 mm H=1 57 m m D=0 5 mm
M LI N
TL33
L=9 45 m m W=4 852 mm Subst ="M Sub1"
M LI N
TL34
L=9 45 m m W=4 852 m m Subst ="M Sub1"
M LI N
TL35
L=9 45 m m W=4 852 mm Subst ="M Sub1"
M LI N
TL31
L=9 45 mm W=4 852 m m Subst =" MSub1"
MLI N
TL36
L=9 45 mm W=4 852 m m Subst =" MSub1"
M LI N
TL37
L=9 45 m m W=4 852 mm Subst ="M Sub1"
C
C12 C=10 pF
C
C10 C=0 35 pF
R
R9 R=15 MO hm
C
C11 C=10 pF
C
C9 C=1 2 pF
R
R8 R=3 5 M O hm
C
C8 C=10 pF
Ter m
Ter m2 Z=50 O hm Num =2
VI A2
V11
W=100 mm Rho=1 0 T=0 2 m m H=1 57 mm D=0 5 m m
M LSUBSTRATE2
Subst 1
Layer Type[ 2] =gr ound Layer Type[ 1] =signal Cond[ 2] =1 0E+50 T[ 2] =36e- 3 m m Cond[ 1] =1 0E+50 T[ 1] =36e- 3 m m TanD=9e- 4 H=1 57 m m
VI A2
V9
W=100 m m Rho=1 0 T=0 2 m m H=1 57 m m D=0 5 m m
VI A2
V3
W=100 m m Rho=1 0 T=0 2 m m H=1 57 m m D=0 5 m m
VI A2
V4
W=100 mm Rho=1 0 T=0 2 m m H=1 57 mm
V6
W=100 m m Rho=1 0 T=0 2 m m H=1 57 m m D=0 5 m m
C
C7 C=0 35 pF
R
R1 R=15 M O hm
R
R2 R=15 M O hm
C
C6 C=0 35 pF
VI A2
V7
W=100 mm Rho=1 0 T=0 2 m m H=1 57 mm D=0 5 m m
VI A2
V8
W=100 m m Rho=1 0 T=0 2 mm H=1 57 m m D=0 5 mm
M SUB
M Sub2
Rough=0 m m TanD=9e- 4 T=36e- 3 m m Hu=10 mm Cond=1 0E+50
M ur =1 H=1 57 m m
M Sub
M L4CTL_V
CLin1
ReuseRLG C=no RLG C_File=
Layer [ 4] =1 Layer [ 2] =1 W[ 4] =3 148 mm W[ 3] =4 231 mm S[ 2] =0 396 m m W[ 2] =4 131 mm W[ 1] =3 145 mm Lengt h=16 017 m m Subst ="Subst 1"
MLI N
TL8
L=18 9 m m W=4 852 mm Subst ="M Sub1"
M LI N
TL20
L=18 9 m m W=4 852 mm Subst ="M Sub1"
VI A2
V1
W=100 m m Rho=1 0 T=0 2 m m H=1 57 m m D=0 5 m m
VI A2
V2
W=100 m m Rho=1 0 T=0 2 mm H=1 57 m m D=0 5 mm
MLI N
TL18
L=9 45 mm W=4 852 m m Subst =" MSub1"
C
C5 C=10 pF
M TEE
Tee6
W3=4 852 m m W1=2 775 m m
MLI N
TL16
L=6 426 m m W=2 775 m m Subst =" MSub1"
MCURVE
Cur ve4
Radius=3 643 m m Angle=180 W=2 775 mm Subst ="M Sub1"
M TEE
Tee5
W3=4 852 m m W1=2 775 m m
MLI N
TL15
L=6 426 m m W=2 775 m m Subst =" MSub1"
MCURVE
Cur ve3
Radius=3 643 m m Angle=180 W=2 775 m m Subst =" MSub1"
M TEE
Tee4
W3=4 852 m m W1=2 775 m m
M TEE
Tee3
W3=4 852 m m W1=2 775 m m
M CURVE
Cur ve2
Radius=3 643 mm Angle=180 W=2 775 mm Subst ="M Sub1"
MLI N
TL2
L=6 426 m m W=2 775 m m Subst ="MSub1"
M TEE
Tee2
W3=4 852 m m W1=2 775 m m
M CURVE
Cur ve1
Radius=3 643 m m Angle=180 W=2 775 m m Subst ="M Sub1"
MLI N
TL1
L=6 426 m m W=2 775 m m Subst ="MSub1"
MTEE
Tee1
W3=4 852 mm W1=2 775 mm
R
R4 R=15 M O hm
C
C3 C=0 35 pF
C
C1 C=0 35 pF
R
R3 R=15 M O hm
Trang 15III.2 Hướng dẫn sử dụng
Thao tác sử dụng khối chuyển mạch điốt PIN rất đơn giản không kèm theo một thao tác điều chỉnh phụ nào Quy trình đưa khối chuyển mạch điốt PIN vào sử dụng được thực hiện theo các bước sau:
1 Lắp dây cáp đầu ra của bộ chuyển mạch điốt PIN: Dùng dây cáp cao tần 2
đầu N, một đầu nối vào đầu ra bộ chuyển mạch điốt PIN, một đầu nối vào
đầu vào bộ khuếch đại tạp thấp
2 Lắp dây cáp đầu vào của bộ chuyển mạch điốt PIN: Dùng dây cáp cao tần 2
đầu N, một đầu nối vào đầu vào bộ chuyển mạch điốt PIN, một đầu nối vào
bộ chuyển đổi ống sóng – cáp đồng sau đèn cặp nhả điện
3 Lắp dây cáp cấp xung điều khiển cho bộ hạn chế công suất
4 Kiểm tra điều chỉnh tuyến thu phát theo thuyết minh hướng dẫn sử dụng của
đài
5 Tiến hành kiểm tra đánh giá độ nhạy máy thu, đo hệ số tạp theo thuyết minh hướng dẫn sử dụng của đài rađa Π-37
Trang 16IV thuyết minh kỹ thuật và hướng dẫn sử dụng
bộ khuếch đại tạp thấp dải sóng cm IV.1 Thuyết minh kỹ thuật
1 Chức năng của bộ khuếch đại tạp thấp:
Máy thu của đài rađa Π-37 sử dụng bộ khuếch đại cao tần là đèn sóng chạy YB-99 Ưu điểm của YB-99 là có hệ số khuếch đại cao, độ nhạy cao và ngưỡng đầu vào khá lớn Nhược điểm chính của loại đèn này là: cấu trúc phức tạp, cồng kềnh, tiêu thụ nguồn lớn, đòi hỏi cấp nhiều loại nguồn và đặc biệt chịu ảnh hưởng lớn của chế độ nhiệt Trong phương án cải tiến này chúng tôi đưa ra việc thay thế sóng chạy YB-99 của đài rađa Π-37 bằng bộ khuếch đại transistor trường tạp thấp GaAs MESFET Tính năng chiến kỹ thuật của bộ khuếch đại tạp thấp được xây dựng dựa trên tính năng kỹ thuật của đèn sóng chạy YB-99 để có thể thay thế 1/1 Bộ khuếch
đại tạp thấp được thiết kế chế tạo dựa trên các linh kiện bán dẫn trường GaAs FET
có ưu điểm là hệ số tạp rất nhỏ (F < 3dB trong khi đó hệ số tạp của đèn sóng chạy F
< 6-7 dB), có hệ số khuếch đại cao, kết cấu gọn nhẹ, cấp nguồn đơn giản (+12V)
2 Nguyên lý làm việc của bộ khuếch đại tạp thấp:
Có nhiều phương pháp thiết kế chế tạo bộ KĐ tạp thấp, sau đây là 2 phương pháp phổ biến nhất:
• Thiết kế bộ KĐ sử dụng các tham số tán xạ S của các linh kiện bán dẫn, tính toán các mạch phối hợp trở kháng đầu vào/ đầu ra và giữa các tầng Tầng đầu tiên được thiết kế tối ưu hoá về hệ số tạp
• Thiết kế bộ KĐ sử dụng các mođun khuếch đại, chỉ cần tính toán mạch phối hợp vào, ra và tính toán các chế độ nguồn sao cho tổn hao phản hồi ở đầu vào là nhỏ nhất
Thiết kế bộ khuếch đại phải đảm bảo hệ số khuếch đại và hệ số tạp trong toàn bộ dải tần Hệ số tạp của bộ khuếch đại cao tần tạp thấp sẽ quyết định hệ số tạp toàn bộ tuyến thu
Sơ đồ nguyên lý của bộ KĐ tạp thấp vẽ ở hình 7
Bộ khuếch đại tạp thấp sóng cm được thiết kế theo phương pháp thứ hai, sử dụng 2 modul khuếch đại cao tần.Tầng 1 dùng bán dẫn KĐ ATF -13336, có hệ số KĐ: 13 dB, hệ số tạp nhỏ hơn 1.5 dB Tầng 2 dùng modul KĐ MGA-86576, có hệ
số KĐ: 18 dB, hệ số tạp nhỏ hơn 3 dB Các điện trở R1, R5, R3 và R4 xác định chế
độ làm việc cho tầng khuếch đại thứ nhất Các điện trở R6 và R7 xác định chế độ
Trang 17làm việc cho tầng khuếch đại thứ hai Các cuộn cảm L2, L3 và L5 là các cuộn cảm chuẩn (RF choke) loại ADCH-80 có nhiệm vụ ngăn không cho tín hiệu cao tần đi
về nguồn Tụ C5, C6 và C7 là các tụ nối tầng Các cuộn cảm L1 và L4 là các dây dẫn mảnh, đ−ợc thiết kế sao cho hệ số tạp của các tầng khuếch đại là nhỏ nhất, đảm bảo hệ số tạp của bộ khuếch đại là tối −u
3 Chỉ tiêu kỹ thuật của bộ khuếch đại tạp thấp:
- Dải tần làm việc: (2,7- 3,1 ) GHz
- Hệ số tạp: < 3 dB
- Hệ số khuếch đại: > 25 dB
- Độ không đồng đều hệ số khuếch đại trong toàn dải tần: < ± 1 dB
- Điểm nén hệ số khuếch đại 1 dB (min): 10 dBm
- Hệ số sóng đứng vào/ra (max): 1,5:1
- Trở kháng vào, ra: 50Ω
- Nguồn nuôi cung cấp cho bộ KĐTT là nguồn nuôi + 12V
Trang 18+5V -5V
