Цена 35 к.
/МОСКОВСКИЙ
<4ВИ<4ЦИОННЫИ ИНСТИТУТ
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
К КУРСОВОМУ ПРОЕКТИРОВАНИЮ РАДИОПЕРЕДАЮЩИХ УСТРОЙСТВ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
КОМИТЕТ СССР ПО НАРОДНОМУ ОБРАЗОВАНИЮ
МОСКОВСКИЙ
ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ АВИАЦИОННЫЙ ИНСТИТУТ имени СЕРГО ОРДЖОНИКИДЗЕ
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К КУРСОВОМУ ПРОЕКТИРОВАНИЮ РАДИОПЕРЕДАЮЩИХ УСТРОЙСТВ
Утверждено на заседании редсовета 15 октября 1990 г,
1991
УДК: 621.396.61.001.2(07.1.1)
Автор-составитель: Н.С. Давыдова
Методические указания к курсовому проектированию радиопередающих устройств / Авт.—сост.: Н.С. Давыдова. — М.: Изд-во МАИ, 1991. - 60 с.: ил.
Рассмотрены вопросы организации и методики курсового проектирования радиопередающих устройств.
Приведены структурные и принципиальные схемы маломощных полупроводниковых радиопередатчиков и их отдельных каскадов и методы их расчета.
Для студентов радиотехнических специальностей дневного и вечернего отделения.
Рецензенты: кафедра микроэлектронных радиотехнических устройств и систем МИЭТ, к.т.н. В.А. Матвеев.
621.396.6(075)
М545
.© Московский авиационный институт, 1991
ПРЕДИСЛОВИЕ
Методические указания предназначены для облегчения самостоятельной работы студентов всех специальностей дневного и вечернего отделения факультета радиоэлектроники летательных аппаратов над курсовым проектом по радиопередающим устройствам. Причем под термином "радиопередающие устройства" понимается как радиопередатчик в целом, так и его отдельные функционально автономные элементы и узлы. Здесь указаны цели и задачи курсового проектирования, объем, содержание и порядок выполнения отдельных его этапов и проекта в целом, приведена методика проектирования полупроводниковых передатчиков малой и средней мощности, определяющих тематику выдаваемых заданий, список рекомендуемой литературы по отдельным разделам и справочные материалы.
Методические указания не заменяют специальной технической литературы по проектированию отдельных устройств и узлов радиопередатчиков.
Предлагаемое издание обобщает многолетний опыт коллектива преподавателей кафедры радиопередающих и антенно-фидерных устройств МАИ.
3
1,	ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
1.1.	ЗАДАЧИ, ТЕМАТИКА И ОБЪЕМ КУРСОВОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Курсовой проект по радиопередающим устройствам (РПУ) является важнейшим этапом профессиональной подготовки студентов. Тематика курсовых проектов определяется реальными задачами, возникающими при разработке радиопередающей аппаратуры радиоэлектронных систем (РЭС) различного назначения, и может включать в себя как разработку всего радиопередатчика (РПД) в целом, так и отдельных составляющих его функционально завершенных устройств, например устройства формирования сигнала (УФС) - возбудителя, выходного усилителя мощности (ВУМ) и т.п. Наибольшее число заданий связано с разработкой полупроводниковых РПУ малой и средней мощности, работающих в метровом, дециметровом, сантиметровом и (реже) миллиметровом диапазонах волн для связных, радиолокационных, радиотелеметрических РЭС и модулей активных фазированных антенных решеток (АФАР).
В процессе выполнения курсового проекта студенту необходимо:
1)	ознакомиться с научно-технической литературой по теме проекта;
2)	произвести "системный" анализ технических требований к параметрам разрабатываемого РПУ;
3)	составить структурную и принципиальную схему РПУ;
4)	произвести электрический и конструктивный расчет всех или части каскадов структурной схемы (по согласованию с преподавателем);
5)	разработать конструкцию РПУ и некоторых его узлов.
Результаты проектирования представляются в виде: .1) пояснительной записки, содержание и структура которой приведены в разд. 3.1; 2) чертежа полной принципиальной схемы РПУ; 3) сборочного чертежа конструкции и чертежа с элементами ее деталировки.
4
1.2.	ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ И ЗАЩИТЫ ПРОЕКТА
Курсовой проект выполняется студентом самостоятельно под руководством преподавателя, который, однако, является только консультантом, помогающим избежать грубых ошибок. Инициатива по выбору всех принимаемых решений должна принадлежать студенту. При этом за студентом остается право выбора окончательного варианта, даже такого, который не представляется руководителю лучшим, но, однако, не является ошибочным.
Для равномерного распределения трудоемкости на весь срок, отведенный учебным планом на курсовое проектирование (13-15 недель в зависимости от специальности), и обеспечения высокого качества проектирования на каждом его этапе работа над проектом выполняется поэтапно (последовательно) в соответствии со сроками, установленными типовым календарным планом, который доводится до сведения студентов на первой консультации при выдаче задания. Выполнение сроков, установленных календарным планом, является обязательным, что соответствует реальным условиям производственной работы, где срыв сроков разработки часто приводит к существенной, а иногда и практически полной утрате ее ценности.
Защита проекта является важнейшим заключительным этапом разработки, на котором студенты обучаются публичному изложению результатов своей работы, обоснованию выбранных и предложенных методов решения поставленной задачи и творческой дискуссии. Защита проекта производится в заранее установленный срок перед специальной комиссией из 2-3 специалистов, выделенных кафедрой, при непосредственном участии руководителя курсового проектирования в присутствии студентов группы. Защита начинается с краткого доклада-сообщения студента (6 ... 8 минут) по содержанию выполненной работы, в котовом последовательно излагаются следующие вопросы:
1)	основные технические требования, которым должно удовлетворять разработанное РПУ для выполнения своего функционального назначения в РЭС и особенности его эксплуатации в данной РЭС;
2)	обоснование структурной и принципиальной схемы РПУ;
3)	особенности конструкции, системы питания, контроля и управления устройств обеспечения техники безопасности.
5
Особое внимание следует уделить специфике проекта, собственным оригинальным предложениям, опуская общеизвестные положения.
Доклад сопровождается демонстрацией представленных чертежей.
Отлично выполненные и защищенные проекты, отличающиеся оригинальностью и представляющие теоретический и практический интерес для специалистов, выдвигаются комиссией па конкурс, победители которого поощряются премиями или грамотами.
2,	МЕТОДИКА ПРОЕКТИРОВАНИЯ
2.1.	ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ ПО МЕТОДИКЕ ПРОЕКТ ИРОВАН ИЯ
Разрабатываемое РПУ входит, как правило, в состав ин— формационной РЭС, предназначенной для передачи, извлечения и преобразования информации-сообщения. Проектирование такого РПУ, как и всей радиоэлектронной аппаратуры, традиционно распадается на три последовательных этапа: системное проектирование, функциональное проектирование и техническое проектирование, которые являются взаимосвязанными и многократно корректируются по мере выполнения каждого последующего этапа. На всех трех этапах могут быть использованы различные методы проектирования: математические (в том числе и автоматизированное проектирование), экспериментальные, эвристические.
Необходимо отметить, что в настоящее время не существует единой теории проектирования РПУ различного класса и назначения, однако для всей радиоэлектронной аппаратуры сформировался и находит все большее практическое применение общий метод "системного анализа", при котором проектирование осуществляется на основе целостного рассмотрения проектируемого устройства в процессе взаимодействия его с другими устройствами РЭС. Этот метод обеспечивает оптимизацию основных информационных показателей качества РЭС, определяющих достоверность передачи информации при воздействии помех: точности, разрешающей или пропускной способности, помехоустойчивости, электромагнитной совместимости (ЭМС), надеж-6
ности, стоимости, массогабаритных характеристик. При использовании этого метода определяющим этапом является системное проектирование, результаты которого реализуются затем при выполнении последующих этапов на базе современных достижений электроники СВЧ и технологии производства. Однако в рамках выполняемого проекта реализация строго системного подхода ограничивается, во-первых, отсутствием специальной подготовки студентов по основным "системным" курсам, которые изучаются после выполнения курсового проекта, и во-вторых, недостаточностью или отсутствием в большинстве случаев в литературе сведений об аналитической связи между параметрами излучаемого радиосигнала и информационными показателями качества РЭС. Поэтому из комплекса проблем "системного анализа" полностью исключаются вопросы синтеза оптимальных параметров радиолинии - несущей частоты J , мощности Р , вида модуляции и спектральных характеристик излучения, которые полагают заданными, - и задача сводится к обоснованию полученного технического задания и формулировке недостающих электрических, конструктивных, эксплуатационных и специальных требований, определяющих схемотехническое и конструктивное построение устройств.
2.2.	СИСТЕМНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ. ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ
Работу на этом этапе следует начинать с ознакомления с заданием, выдаваемым преподавателем - руководителем группы , подбора специальной научно-технической литературы, список которой приводится ниже, и ее изучения.
Задание на курсовой проект содержит, как правило, лишь часть полных технических требований, предъявляемых к РПУ, чаще всего только электрические требования, обеспечивающие оптимальные для РЭС параметры радиолинии, например, назначение РПУ; выходная мощность Р ; несущая частота или диапазон частот	... f0 I основные характеристики
радиосигнала на выходе РПУ: нестабильность частоты 8-f ; вид и параметры модуляции, например, амплитудная модуляция ^В*отдельных случаях студент может предложить свою тему для курсового проектирования, обосновав необходимость и целесообразность ее разработки.
7
(AM) с коэффициентом модуляции = 0,8 или частотная модуляция (ЧМ) с девиацией частоты A-fg 10 кГц и т.п,; коэффициент подавления неосновного излучения L дБ. Иногда указываются и некоторые дополнительные эксплуатационные, конструктивные и специальные требования, например, место установки, род электропитания и т.п.
Основной объем работы на данном этапе сводится к анализу достаточности заданных требований к разработке и их соответствия условиям функционирования разрабатываемого устройства в РЭС и обеспечения высоких информационных показателей качества этой системы [11] . Анализ технического задания (ТЗ) проводится с целью выявления и оценки основных требований, определяющих схемотехническое и конструктивное построение устройства, обоснованный синтез его структурной схемы» Такими требованиями являются, прежде всего, требования к спектральным характеристикам излучения и ЭМС (нестабильности частоты , коэффициенту подавления неосновного излучения L , кратковременной стабильности частоты (КСЧ), или допустимому уровню частотного шума (ЧШ), допустимым габаритам, рациональному выбору источников питания, нагрузки, устройств управления, индикации, сигнализации и т.п.
С целью ограничения излишней регламентации творческой инициативы автора проекта часть указанных требований иногда в задании не приводится»
При отсутствии указанных требований в задании они должны быть сформулированы на основании анализа известных из литературы данных о характеристиках действующих образцов-прототипов РПУ данного классификационного типа (частотного диапазона, уровня мощности, назначения, способа модуляции и т.п.) либо (в случае отсутствия таких данных) на основании обших принципов и теоретических рекомендаций построения РПУ данного классификационного типа и назначения, известных из общего лекционного курса и литературы [1 -10] .
При выборе прототипа необходимо широко использовать описания действующих связных РПД [9, 5, 14, 20], а также радиолюбительских передатчиков различного назначения [21 22].
Основанием для установления требований к спектральным характеристикам излучения ( б > L ) должны служить обще с. союзный ГОСТ [27, 2 в] и рекомендации международного кон-8
сультапионного комитета по радиоэлектронике (МККР) [27] , Для РПД специального назначения, не рассматриваемых в этих документах, эти требования определяются "системными" параметрами помехоустойчивости и ЭМС.
В общем случае и помехоустойчивость РЭС, и ЭМС повышаются с уменьшением занимаемой полосы частот РПД Д которая превышает ширину спектра излучаемого сигнала на величину абсолютной нестабильности несущей частоты , поэтому наиболее общее требование к нестабильности частоты РПД можно записать в виде
Требования по уровню  подавления неосновного излучения £ (внеполосного и побочного) устанавливаются, главным образом, на основании соображений ЭМС, согласно которым основным фактором является допустимая средняя мощность неосновного излучения любого вида, подаваемая в фидер антенны, для которой согласно рекомендациям [9] , можно принять:
для $ 30 МГц мощность Рн^ £ 5‘1О~^ Вт;
для 0,4 гГц 4 £0 4 10,5 гГц мощность	25 •10’"® Вт.
Тогда требуемый уровень подавления неосновного излучения составляет £ = 10 •Цр ( РН11 / Р ) дБ. Уровень этих требований существенно уменьшается с уменьшением выходной мощности Р и для РПУ очень малой мощности не регламентируется.
Уточнение требований к параметрам и L в каждом конкретном случае производится на основании конкретных аналитических выражений, связывающих эти параметры с рассматриваемыми параметрами РЭС. Поскольку такие выражения приводятся чаще всего лишь в специальной литературе, в большинстве случаев можно воспользоваться данными табл. 1, составленной па основании обобщения экспериментальных и расчетных параметров действующих отечественных и зарубежных образцов РПД различного назначения.
Оценка требуемого уровня кратковременной стабильности частоты, или уровня ЧШ, производится, как правило, лишь для передатчиков со сравнительно узкополосным аналоговым радиосигналом, немодулированным или с частотной либо фазовой мо— дуляцой, например, для передатчиков миниатюрных доплеровских 9
ребования к спектральным характеристикам излучения передатчиков малой мощности ( р < 100 Вт)
'Требовайия к параметрам	£ Ф ч 3	-145 ... -1С (F = 100 кГц)	min	 1
	L, дБ	।	-33 ...-66 -66	Ф ф Ф ;	Ф Ф	1 °?
	4s"	ю“3 ... 10"4	Ч “? о	S П	Ю •	V н %—Z	2 ч : о °? *"• о гЧ Ю —г	I «	2
i ь <а ч о р 0J Е CD S И CD GJ а с ч X	4	Доплеровские мини-РЛС (измерители скорости, устройства автотормоза, причаливания, взрыватели и т.п.	Радиорелейные линии: с ИМ и временным разделением каналов; с ЧМ и частотным разделением каналов	Многоканальные радиолинии различных РЭС (телеметрических, управления и т.п.): с ЧМ и временным разделением каналов ; с ЧМ и частотным разделением каналов
10
Н !
РЛС, используемых в качестве радиолокационных измерителей скорости движения, где относительная ошибка измерения скорости цели определяется среднеквадратической девиацией частоты чш	(р) при помощи выражения (1.8), приведенного в
[16, с.13], Другие параметры, определяющие уровень ЧШ, связаны с (Г) при помощи следующих соотношений: <,Р(Я-	CF);
ДР
XmlF)-401.?[S(F)iF]
- отношение мощности ЧШ к мощности сигнала
в определенной полосе частот Л F при отстройке от несущей на Р кГц, дБ; S ( Р ) — относительная спектральная плотность флуктуаций частоты сигнала излучения, Гц-1
При отсутствии подобных соотношений требования по КСЧ могут быть сформулированы в общем виде как обеспечение минимально возможного уровня частотного шума (см.табл. 1).
Требования к системе питания управления,. контроля и защиты устанавливаются исходя из назначения, места установки и условий эксплуатации РПУ с учетом характеристик действующих образцов-прототипов.
Этап системного проектирования заканчивается принятием ТЗ на проектирование.
2.3.	ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ. РАЗРАБОТКА СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ
На этапе функционального проектирования осуществляется разработка наиболее общей модели п роектируемого РПУ — его структурной схемы (СС).
Обобщенная СС.РПУ (рис. 1) представляет его в виде совокупности отдельных функционально автономных блоков и устройств с указанием их взаимосвязи в процессе взаимодействия. Основными элементами этой схемы являются: устройство формирования сигнала УФС (возбудитель) и усилитель мощности УМ, образующие высокочастотный’тракт передатчика ВЧ; модулятор и подмодулятор, образующие низкочастотный тракт передатчика НЧ; устройства контроля, блокировки, сигнализации, 11
защиты и управления УКБСЗУ; источник питания ИП. В некоторых случаях используются "выносные" ИП, конструктивно расположенные вне корпуса РПУ и. соединяемые с ним при помощи специальных разъемов.
U
I
, / о ) от первичного источника П4 ДИ1<1^------- —[ (Йатццка)
- Побмойулятор 1
информации
UF,(PF)
к—	_ L .
|	---— МоЭулЯтОр
|НЧ~трокт	т——
энергосети
Рис. 1
УФС (возбудитель) выполняет функции формирования за-, данной несущей частоты |0 или диапазона частот	....
...	и способа его перекрытия (для диапазонных РПУ),
стабильности частоты (долговременной и кратковременной), а также заданных параметров модуляции и модуляционных характеристик при частотной (ЧМ) или фазовой (ФМ) модуляции. При амплитудной модуляции (AM) функции УФС значительно упрощаются и сводятся лишь к формированию гармонического сигнала заданной несущей частоты (диапазона частот) и ее ста бильности.
Основные функции УМ сводятся к обеспечению заданной выходной мощности Р в заданном диапазоне изменения сопротивления нагрузки при максимально возможном КПД, а также заданного коэффициента подавления неосновного излучения L . Примеры СС РПУ приведены в [ 11- 8 ] .
12
Поскольку основные требования ТЗ удовлетворяются элементами ВЧ-тракта, его СС разрабатывается более подробно,
Пример СС ВЧ-тракта РПУ показан на рис. 2. Основными элементами этой схемы являются: задающий генератор ЗГ, буферный каскад БК, умножитель частоты УЧ, предварительный усилитель мощности ПУМ, выходной усилитель мощности ВУМ-Умножитель частоты и предварительный усилитель мощности могут быть многокаскадными. Причем некоторые каскады УЧ могут одновременно выполнять функции усиления и умножения частоты, как показано на рисунке .для первых двух каскадов УЧ, а ВУМ может быть выполнен по сложной схеме и включать в себя дополнительные, пассивные СВЧ-устройства: делители мощности ДМ, сумматоры S , полосовые фильтры ПФ и т.п.
Рис. 2
Структурная схема содержит, как видно из рис. 1 и 2, наиболее важные и существенные сведения о функциях и структуре устройства: наименование и функциональное назначение каждой части (ЗГ, БК, УЧ, ПУМ, ВУМ), графически обозначенное в соответствии с действующим ГОСТ (приложение 1) , последовательности их взаимодействия (стрелки на линиях взаимосвязи указывают направление движения сигналов), ориентировочные значения основных параметров (коэффициента умножения частоты М для УЧ, коэффициентов.усиления по мощности — „УЧ „ПУМ ^ВУМ Kxj , Кр , Кр и частоты и мощности выходных сигналов-Г , Р , I , Р , Р	, Р ).
?ЗГ	ЗГ ' ТО ' -Гуч ’ ГПУМ ' г >•	13
Точная структура каждого элемента и значения указанных
параметров определятся на этапе технического проектирования после электрического расчета каскадов (разд. 2.4).
Разработка СС РПУ начинается с решения вопроса о принципах построения и структуре основных функциональных узлов -УФС и УМ.
Принципы построения УФС (возбудителя) различаются по числу используемых опорных частот [1] : принцип когерентного синтеза, основанный на ис-
пользовании одной опорной частоты, и принцип некогерентного синтеза, использующий несколько опорных частот. СС возбудителя косвенного некогерентного синтеза приведена на рис. 3. Основным элементом возбудителя некогерентного синтеза является перестраиваемый генератор ПГ на заданную несущую частоту , син
хронизированный высокостабильным малошумящим опорным
генератором ОГ при помощи системы ФАПЧ, состоящей в простейшем случае из фазового спектра (ФД и ФНЧ). В тех случаях, когда рабочая частота ФД |ог <	< |о .в схеме ис-
пользуются умножители и делители частоты (УЧ, ДЧ), показанные на рисунке пунктиром. Для возбудителей этого типа нестабильность частоты и уровень ЧШ выходного сигнала в пределах полосы удержания системы ФАПЧ определяются, как показано в [1, 45 ] > нестабильностью и шумами ОГ: б-f =6for ,
тогда как для возбудителей когерентного синтеза (см.рис. 2) они увеличиваются относительно шумов ЗГ в М раз (М= полный коэффициент умножения УЧ ):

14
Примеры построения СС возбудителей приведены в [8, 9, 7, 5] .
При разработке СС возбудителя прямого когерентного синтеза определяют: тип ЗГ (кварцевый или нет) и буферного каскада (эмиттерный повторитель или усилитель); общий коэффициент умножения УЧ М (1), тип и число составляющих УЧ каскадов и их парциальные коэффициенты умножения , а также мощность на выходе УЧ Р^ и способ осуществления модуляции при ЧМ и ФМ.
Выбор типа ЗГ осуществляете^ на основании требований к нестабильности частоты Sf с учетом того, что < Ю-^ ...
—5
... 1О обеспечивается только при использовании в качестве ЗГ кварцевых автогенераторов [1],а при высокой нестабильности сопротивления нагрузки-антенны или низком КПД (тяжелом тепловом режиме) - при обязательном использовании буферного каскада.
При выборе типа ЗГ задаются ориентировочно частотой и мощностью (£зг , Pjp) сигнала на выходе ЗГ, учитывая, что для кварцевых автогенераторов [5]: Г 4(100 ... 200) мГц, Рзг 4 (1 ... 10) мВт	ЗГ
Для некварцевого ЗГ частота и мощность выходного сигнала ограничивается условиями обеспечения необходимой стабильности частоты, которая увеличивается с уменьшением рабочей частоты J3r (из-за уменьшения влияния инерционности транзистора), и мощности Рзг (из-за уменьшения влияния температурной нестабильности параметров транзистора и схемы). Умножитель частоты УЧ используется в тех случаях, когда заданное значение несущей частоты £0 превышает рабочую частоту ЗГ (	>/"зг )• При М >> 1 УЧ реализуется путем каскад-
ного соединения ]\Г каскадов умножителей малой кратности с коэффициентом умножения каскада 4 3 ... 4.
Окончательный выбор числа каскадов УЧ и их парциальных коэффициентов умножения осуществляется на этапе технического проектирования после электрического расчета каскадов.
Отдельные каскады УЧ могут быть выполнены на транзисторах (биполярных - ВТ или полевых - ПТ) или полупроводниковых диодах (варакторах или диодах с накоплением заряда —ДНЗ), Использование транзисторов позволяет получать Ко > 1 в каж-
Р	15
дом каскаде на частотах примерно до (3 ... 5) ГГц. Поэтому на частотах J (3 ... 5) ГТд в УЧ используются, как правило, транзисторные каскады усиления-умножения частоты на БТ, на более высоких частотах - каскады умножения частоты на варакторах и ДНЗ. В последнее время в каскадах УЧ начинают широко применяться каскады усилителей-умножителей на ПТ, которые обеспечивают основное преимущество транзисторных каскадов (К^?1) на частотах 10 ГГц.
Заметим, что каскады умножителей на ДНЗ могут иногда
использоваться в режиме умножения высокой кратности
71^	100 Г19] на частотах J 10 ГГц, однако в этом слу-
чае необходима высокая мощность сигнала на входе каскада♦
Pexi xl Вт, и значительно ухудшаются массогабаритные характеристики каскада (и всего устройства) за счет сложного выходного полосового фильтра.
Таким образом, пользуясь приведенными рекомендациями, нетрудно определить рабочую частоту каждого каскада УЧ, начиная с первого ( € = 1), самого низкочастотного, ближайшего к ЗГ:	^згП1 >	•‘•j far ‘
Для оценки выходной мощности УЧ Р = Р ’К -необходимо сначала оценить коэффициент усиления по мощности УЧ:	JV
и ожидаемые коэффициенты усиления каждого каскада, что можно сделать, ориентировочно полагая на данном этапе проектирования:
для транзисторных каскадов
VWv (2>
для диодных каскадов (на варакторах и ДНЗ)
< «А'>	(3)
где 41.
У 1
Лртип повом"
- эффективность преобразования диодного умножителя;
- коэффициент усиления по мощности транзистора в "ти-режиме усиления, соответствующем максимальному ис-
пользованию транзистора по мощности и частоте [8] .
16
Коэффициент Кртип определяется на основании обобщенных экспериментальных данных для отечественных БТ, пред-
ставленных на рйс. 4 пунктирной прямой, откуда следует, что в диапазоне частот 0,3 гГи Г 3 гГд
(5 ... 15) >	> (2 ... 3),	(4)
а на частотах £	0,3 ГГц, где величина не определена,
для маломощных транзисторов (Р 4 0,3 Вт) можно принимать
20...100,	(5)
что определяется условиями обеспечения устойчивости каскада.
Более точно Кртип может бьргь определен на основании справочных данных |_8, 30, 4 t приведенных в приложениях 2 и 3, с учетом рекомендаций по выбору БТ, изложенных в
разд. 2.4.1.
Для каскада
эмиттерного повторителя принимается

или определяется на основании соотношения (2) при Д- = 1 ' аналогично каскадам УЧ для усилительного каскада.
Рис. 4
Рис. 5
При "жестких'7 требованиях к уровню шумового излучения заданный уровень ЧШ обеспечивается соответствующим выбором опорного генератора. Экспериментальные шумовые характе-
17
ристики СВЧ-генераторов различного типа приведены на рис. 5, где показана зависимость	Для транзисторного авто-
генератора (кривая 1); отражательного клистрона (кривая 2); магнетрона (кривая 3); двухрезонаторного клистрона (кривая 4); генератора на лавинно-пролетных диодах (ЛПД) (кривые 5,6 при добротности контура Q1 = 50 и = 10J соответственно); генератора на диодах с междолинным, переносом электронов (МПД) (кривые 7,8 для Q1 - 150 и 450 соответственно); типового кварцевого автогенератора,работающего на частоте 1 ... 10 МГц (кривая 9); уникального кварцевого автогенератора, работающего на частоте 5 МГц (кривая 10).
Как видно из рис. 5, для диодных генераторов на ЛПД и МПД среднеквадратическая девиация ЧШ уменьшается с увеличением добротности примерно пропорционально $ где	— коэффициент стабилизации.
Разработка СС возбудителя некогерентного синтеза (см. рис. 3) сводится к определению типа перестраиваемого и опорного генераторов, а также типа и количества делителей и умножителей частоты, что может быть сделано при заданных J , Р , F.	<Г ) по формулам, приведенным в [471 .
Строгий выбор схемы построения возбудителя должен определяться результатами оптимизации, например по критерию минимальной энергоемкости, стоимости, массы и т.п. Однако в виду отсутствия соответствующего математического обеспечения такая оптимизация в рамках данного проекта не проводится.
СС диапазонных возбудителей и рекомендации по их выбору в зависимости от заданной стабильности частоты и способа перекрытия диапазона приведены в [1, 3, 4, 5, 9].' Проектирование усилителя мощности начинается с выбора типа генератора и схемы выходного каскада и оценки числа каскадов предварительного усилителя мощности (см.рис. 2).
Выбор типа генератора осуществляется по заданной рабочей частоте и мощности Р на основании справочных данных [8, 30] или диаграммы "частота-мощность'^	показанной на
рис. 4, где приведены зависимости номинальной выходной мощности от частоты PHOfy () яля различных типов современных электронных приборов: биполярных транзисторов, полевых транзисторов, лавинно-пролетных диодов, диодов с междолинным 18
переносом электронов - диодов Ганна, клистронов, ламп бегущей волны, магнетронов (импульсных).
При этом необходимо помнить, что для любых типов полупроводниковых приборов уровень выходной мощности может быть увеличен в несколько раз за счет использования устройств сложения мощности на общей нагрузке — сумматоров, а рабочая частота может быть продвинута в более высокочастотный диапазон за счет применения умножителя частоты в выходном каскаде.
Примеры построения структурных схем каскадов со сложением мощности приведены в [3, 4, 7, 47].
Схема ВУМ выбирается с учетом особенностей выбранного типа генератора и способа модуляции, диапазона рабочих частот, полосы пропускания, требований к управлению (способа перестройки), характера и параметров нагрузки (например, наличия реактивной составляющей сопротивления нагрузки), а также возможностей обеспечения заданного уровня выходной мощности при помощи одиночного активного прибора выбранного типа и заданного коэффициента подавления неосновного излучения.
В связи с большим количеством предъявляемых требований ВУМ выполняется, как правило, по сложной схеме (двухтактной [1,2,4] , балансной [3,4] и т.п.) с использованием сумматоров, частотно-избирательных фильтров, вентилей и т.п. Примеры построения схем ВУМ приведены в [1, 3, 4, 8, 47, 43. 51].
После выбора схемы ВУМ определяют (ориентировочно) его коэффициент усиления по мощности с учетом вноси-г г-	« и-ВУМ -,^НП гч
мых потерь дБ пассивных устройств: л = д 1 j W
Р Р 4--1	’
где Лр - коэффициент усиления по мощности активного прибора (транзистора), который определяется аналогично коэффици-
енту каскадов УЧ на основании соотношений (2) - (5) с учетом того, что Kvi =КЙП и П. = 1;	= ( Pg(j,x / Р₽х =
-О 1 г
= 10	- QL^H - коэффициент передачи мощности L -го пассивно-
го устройства (Луберется из справочных данных ' для согласующей ВЧ-цепи ^.задается:	ъ 0,7 ... 0,8 [8, 16].
1 9
Далее находят необходимую выходную мощность ПУМ
В = Н / Лр , необходимый коэффициент усиления ПУМ „ПУМ п пум пуц
Лр = Н /г и примерное число составляющих его усилительных каскадов на основании оценки возможного коэффициента усиления каждого отдельного каскада аналогично оценке для транзисторных каскадов УЧ согласно (2) - (5) для П;= 1.
Вопрос о необходимости использования специального фильтра (полосового или фильтра—пробки) с целью обеспечения заданного коэффициента подавления неосновного излучения £ решается на основании обобщения имеющихся экспериментальных данных оценки фильтрующих свойств выходных согласующих ВЧ--цепей мощных усилителей, согласно которым при L £ (25... ...30) дБ необходимо применение специальных фильтров или многоконтурных П-звеньев ФНЧ [8, 9].
Примеры построения структурных схем УМ рассмотрены в [1, ,3, 4, 8, 47, 48].
Необходимо отметить, что на данном этапе проектирования часто вырисовывается несколько возможных вариантов построения того или иного элемента СС РПУ и однозначный выбор наиболее приемлемого из них может быть сделан только на основании детальных расчетов, выполняемых на стадии технического проектирования. Этот выбор отражается в структурной и принципиальной схеме РПУ.
Этап закапчивается предварительной разработкой структурной схемы РПУ, после чего определяется (по согласованию с преподавателем) перечень каскадов и узлов этой схемы, подлежащих в дальнейшем детальному проектированию.
2.4.	ТЕХНИЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ
Техническое проектирование включает в себя: электрический и конструктивный расчет каскадов ВЧ—тракта, разработку структурной и принципиальной схемы ВЧ-тракта, разработку конструкции РПУ и его ВЧ-узлов.
Указанные этапы технического проектирования выполняются последовательно(в указанном порядке), при корректировке каждого этапа по результатам последующих расчетов. 20
2.4.1.	Электрический и конструктивный расчет каскадов ВЧ-тракта
Расчет начинают с выходного каскада, переходя затем последовательно от каскада к каскаду(в соответствии с разработанной структурной схемой) в сторону ЗГ. Исходными данными для расчета являются частота и мощность выходного сигнала каждого каскада, которые определяются в результате расчета предыдущего каскада:	= Р* / X ,	= Г1
н J	Еы* Еыи -р-1	? Рых ТРых
г 'i~1 fi для УМ и ~	для УЧ- При этом первым каска-
дом ( i — 1) считается выходной.
Электрический расчет каскада включает в себя: выбор структурной и принципиальной схемы каскада, выбор типа активного прибора (АП), расчет электронного режима АП, расчет параметров ВЧ—согласующих цепей, цепей питания и других пассивных элементов и т.п
В процессе расчета электронного режима активного прибора необходимо определить величины напряжений, токов и мощностей, действующих на электродах этого прибора, электронного КПД, входного и выходного сопротивления и некоторых других параметров, являющихся исходными данными для определения требований к пассивным элементам каскада (например, к согласующим ВЧ-цепям) и другим каскадам и узлам функциональной схемы (например, к источнику питания и модулятору).
2.4.1.1.	Расчет каскада транзисторного усилителя мощности на биполярном транзисторе
Структурная схема каскада приведена на рис. 6 [50, 7].
Принципиальная схема каскада определяется схемой включения транзистора (с общим эмиттером - ОЭ или общей базой-ОБ) и типом согласующих ВЧ-цепей (с сосредоточенными параметрами или распределенными параметрами) и цепей питания. Примеры принципиальных схем каскада показаны на рис. 7,а,б,в [1*7].
Схема включения транзистора определяется конструкцией корпуса (приложение 3), либо в тех случаях, когда все выводы транзистора изолированы от корпуса, на основании общих рекомендаций, согласно которым схема ОЭ применяется на часто-21
т , ОБ - на частотах J > 0,5	[47], где
тах J. < 0,5	,
- граничная частота транзистора.
Рис. 6
22
Выбор типа согласующих ВЧ-цепей осуществляется на основании заданных значений мощности Pi , рабочей частоты и относительной полосы частот .В маломощных узкополосных каскадах ( Р^ 4 0,3 Вт, лД- < 5%) на частотах < 1ОО МГн используются, как правило, одиночные и связанные контура, методика расчета которых приведена в [2, 48] . Формулы для расчета геометрических размеров цилиндрических катушек индуктивности этого диапазона приведены в [34, 35},
В каскадах малой и средней мощности на частотах J’i. > 100 МГц, а также при < 1 IJu и 4 (3	1О)% ис-
пользуются цепи с сосредоточенными параметрами в виде одиночных звеньев ФНЧ (Г— ,Т П-типа) [47, 52]; при
Z >(5 ... 1О)% на этих частотах используются многозвенные цепочки ФНЧ различных типов; на частотах [ > 1 ГГц ВЧ-цепи выполняются на элементах с распределенными параметрами: в виде одношлейфового полоскового трансформатора, как показано на рис. 7, для узкополосных каскадов < 1%) либо для'сложных многошлейфовых трансформаторов-фильтров на полосковых элементах.
Общие рекомендации по выбору схемы построения ВЧ-цепей транзисторных каскадов даны в [1,3,4,8,9,5,52] . Примеры принципиальных схем транзисторных УМ и общие рекомендации по выбору схемы приведены в [1ч 1О] .
Выбор типа БТ осуществляется по заданной частоте и мощности выходного сигнала на основании паспортных данных [ 8, 7, 47, 48], данных, приведенных в приложениях 2 и 3, и рекомендаций, изложенных в [47 -48]. При выборе транзистора целесообразно ориентироваться на его типовой режим. Необходимо напомнить, что мощные СНЧ-транзисторы ( Р > 0,3 Вт, J 100 МГц) не рекомендуется применять на частотах }<(О,2	0,3)и J в схеме ОЭ, J ? (2 ... 3)fr в
схеме ОБ*и на уровне мощности Р 4 (0,4 ... 0,5) Ртип 1 где ^ТИп ~ выходная мощность в "типовом" режиме усиления [ 8].
*В различных справочниках, учебниках, таблицах частотные свойства БТ оцениваются различными граничными частотами -^гр ’ It •	• J'cC • определение и соотношение которых приведено в [7] :	= В£ , где В ~ 15 ... 30 - коэффициент уси-
ления по току Г = "Г + Г
JT '	23
тивлений автосмещения и делителей напряжения, если таковые используются. Расчетные соотношения и порядок расчета приведены в [48 , 58-60J.
Конструктивный расчет элементов цепей питания производится по формулам, приведенным в [521 . аналогично расчету элементов ВЧ-цепей.
2.4.1.2.	Расчет каскада транзисторного умножителя частоты на биполярном транзисторе
Этот расчет выполняется в соответствии с условиями, приведенными для каскада транзисторного УМ, в которых следует полагать £. = [^Ь(Хг‘ Методика и примеры расчета электронного режима БТ в каскаде УЧ приведены в [8] : для маломощного транзистора с ОЭ на стр.23,для транзистора с ОБ на стр. 58—63.
2.4.1.3.	Расчет каскада умножителя частоты на полупроводниковом диоде (варакторе или ДНЗ)
Исходными данными для расчета являются частота JBblx и мощность Pgb|X выходных колебаний, коэффициент умножения П, , полоса рабочих частот .
Структурные и принципиальные схемы УЧ приведены в [1, 3, 8, 5, 7, 47] ; рекомендации по выбору схемы для заданных значений -И- , Гбых ’ да11Ь1 в [50] . Структурные схемы параллельного и последовательного УЧ приведены на рис. 8,а и б соответственно.
Рис. 8
На частотах 1О ГГц применяются, как правило, двухконтурные УЧ на ДНЗ (или варакторах в режиме частичного 26
отпирания для Л 2) параллельного или последовательного тюта на микрополосковых линиях (рис. 9,а и б соответственно), причем последовательная схема УЧ может быть использована только в маломощных каскадах при Pgbtx 0,1 Рр^оп , где Ppgon - допустимая мощность рассеяния ДНЗ (или варактора). В приведенных на рис. 9 схемах выбор длины отрезков производится в соответствии со следующими соотношениями: а — / = 7 =	J	7 —	• (=5 _ J — J _ Л#ых .
Ч 3 v Ч~ * * ? * / Л Л
j _ Л^ых 7 — •Wx . е _ 7 =	•) { - 7 = _А1 7 =	
15---> 3 Ч ’	\ Ч 5 \ ц ^гю Ч ’
j	7	/ - Лт 7 -	7 _	.
2 V ’ У ь 2 ’ ^7	4’^8 Ч
Рис. 9
27
При выборе типа транзистор л необходимо учитывать полярность и величину питающего напряжения, габариты, особенности конструктивного выполнения корпуса, стоимость и т.п-.
Расчет эле стройного режима транзистора выполняется для выбранного типа транзистора при заданных паспортных параметрах, Методика расчета определяется рабочей частотой, мощностью и схемой включения транзистора и существенно зависит от того, какие именно параметры заданы в паспорте транзистора. Общей (всеобъемлющей) методики расчета электронного режима БТ (для всех возможных значений частоты и мощности) в настоящее время, к сожалению, не существует. Отдельные методики и примеры расчетов наиболее типичных частных случаев приведены в следующей литературе:
для маломощных БТ ( Р < 0,3 Вт) с ОЭ на низких ( J 4 ) и повышенных ( £?-O,5.fp ) частотах - в [7, 8] ;
для маломощных БТ с ОЭ, имеющих граничную частоту порядка единиц гигагерц - в [8] ;
для мощных БТ ( Р 0,3 ... 0,5 Вт) с ОЭ на повышенных частотах - в [71;
для мощных СВЧ БТ с ОЭ и ОБ на частотах £^0,5 ГГц -в [7, 8] .
Заметим, что при использовании указанной литературы [7,8] целесообразно осуществлять выбор транзисторов на основании приведенных там справочных данных (эти данные приведены также в [471 и приложении), поскольку в общих справочниках [30] может не оказаться необходимых для расчета параметров транзисторов.
Расчет электронного режима мощного СВЧ-транзистора может быть выполнен на ЭВМ [ 68] при помощи программы 1/6ST-41 для схемы ОЭ или U6ST —42 для схемы ОБ, а также на ПК типа "Правей'7 при помощи программы "Проектирование усилителя мощности ВЧ на ПК типа "Правей" (составитель Р.А. Грановская), описание которых выдается в зале курсового проектирования на кафедре.
Расчет ВЧ—согласующих цепей заключается в расчете электрических и конструктивных параметров элементов L > С выбранной принципиальной схемы (номинальных значений и геометрических размеров нестандартных деталей: катушек индуктивности, напыляемых резисторов, конденсаторов и полосковых линий интегральных схем).
24
Формулы для расчета ВЧ-цепей, выполненных в виде звеньев ФНЧ и на отрезках полосковых линий, приведены в [8] , а также в [50, 52] ,
Напомним, что при расчете выходной ВЧ—цепи ВУМ необходимо определить коэффициент фильтрации цепи Ф с целью обеспечения заданного коэффициента подавления неосновного излучения:	где а 1,6[ a Log 0,1L]"У2.
Соотношения для определения Ф параллельного колебательного' контура, а также Г- и П-звеньев ФНи приведены в [ 50 9, 8] .
Конструктивное исполнение элементов ВЧ-цепей определяется их рабочей частотой, мощностью и номинальным значением. В каскадах малой и средней мощности эти элементы выполняются, как правило, в виде гибридных интегральных схем (ГИС) на элементах с сосредоточенными параметрами на частотах 300 МГц 3 ГГц (индуктивности L 4 1ОО нГн - в виде плоских или круглых спиралей, L £ (0,5 ... 4) нГн - в виде отрезка полосковой линии определенной длины; емкости
С £ 1ОО пФ - как конденсаторы трехслойного типа, 1 пФ-гребенчатого типа [52]) или на элементах с распределенными параметрами на частотах [ > 3 ГГц (на короткозамкнутых или разомкнутых отрезках полосковых линий). Расчет геометрических размеров плоских напыляемых катушек индуктивности, конденсаторов и резисторов производится в соответствии с заданным номинальным значением индуктивности L , емкости С, сопротивления /? по формулам, приведенным в [52] .
Расчет ВЧ—цепей транзисторных каскадов может быть выполнен на ЭВМ [69, 50] при помощи программы UfiST —44 (на элементах с сосредоточенными и распределенными параметрами^ программы U6ST -77 (на элементах с распределенными параметрами типа "одношлейфовый трансформатор"), описание которых выдаются в зале курсового проектирования на кафедре.
Схемы сумматоров и делителей мощности различного диапазона частот и их электрические параметры приведены в [8], а также [3, 47, 51.] .
Расчет элементов схемы питания транзисторных каскадов заключается в расчете номинальных значений блокировочных индуктивностей и емкостей выбранной схемы, а также сопро— 25
частотах >(30 ... 40) МГц — схема емкостной трехточки (рис. 11,6), на частотах ^зг > 40 МГц - схема Батлера [8] (рис. 11,в). Другие схемы ЗГ приведены в [1- 10 ].
Рис. 11
В каскаде ЗГ используются, как правило, маломощные транзисторы СВЧ (приложение 2), для которых [гр > (3...5) J3r [8] , что определяет условие малого влияния инерционности транзистора. Оптимальным условием является выбор безынерционного транзистора, для которого £гр »J3r . Электронный режим транзистора рассчитывается таким образом, чтобы обеспечить заданную стабильность частоты при допустимой мощности рассеяния кварцевого резонатора (КР) для кварцевого ЗГ или транзистора для бескварцевого ЗГ. Параметры КР приведены в [8, 39, 40 .] ,
Электронный режим транзистора ЗГ должен соответствовать недонапряженному режиму [50] с низким электронным КПД 30
(	~ 0,2 ... 0,4), малым током базы ( 1^-»- О) и близкой
к гармонической формой коллекторного тока.
Расчет электронного режима транзистора ЗГ выполняется в основном по тем же уравнениям, что и для УМ, однако порядок расчета существенно изменяется, что объясняется сильным взаимным шунтирующим влиянием транзистора и цепи обратной связи. Степень этого влияния существенно зависит от величины коэффициента обратной связи, оптимальная величина которого определяется при расчете электронного режима транзистора и обеспечивается соответствующим выбором параметров ВЧ-цепи генератора.
Методика и примеры расчета электронного режима транзистора и ВЧ-цепей ЗГ приведены в [ 8] : для безынерционного транзистора (	< O,5js ) - стр. 131, для инерционного
транзистора ( J3f.«	) - стр. 141. и для транзистора с сильно выраженной инерционностью ( £3r ~ f гр ) ~	 где
Jg = Jrp / $ Гд- — граничная частота транзистора по крутизне, $ - крутизна ВАХ, а также в [7, стр 150] .
2.4.1.5.	Расчет каскада генератора СВЧ на ЛПД или МПД
Структурная схема диодного генератора показана на рис. 12,а, примеры принципиальных схем приведены на рис.12,6 и в [3, 8, 16-18] . Каждая из приведенных схем в зависимости от выбора ее параметров может быть использована как в каскаде ЗГ, так и в каскаде УМ.
@ LS Cs
31
Расчет электронного режима генераторных диодов СВЧ ( ЛПД и МПД) в каскадах УМ и ЗГ проводится по методике, изложенной в [7, 17,46, 49 ] ' и для усилителя на ЛПД может быть выполнен на ЭВМ при помощи программы UGST —19, описание которой выдается в зале курсового проектирования на кафедре.
Выбор типа генераторного диода осуществляется на основании справочных данных, приведенных в приложениях 5 и 6, а также в [7, 17] , по частоте ( J Jmax) и мощности ( Р £ Рном ). где	, [-тих ~ минимальная и максималь-
ная частоты указанного в таблицах рабочего диапазона, Ртм -указанное в таблицах номинальное ("паспортное") значение выходной мощности. При использовании программы U6ST -19 выбор типа ЛПД осуществляется автоматически.
Методы расчета ВЧ-цепей полосковых, коаксиальных, волно-водных и коаксиально-волноводных диодных генераторов и примеры их конструктивного выполнения приведены в [3. 8, 16, 18, 4^], Конструктивный расчет коаксиально-волноводного генератора на ЛПД может быть выполнен на ЭВМ при помощи программы U6ST —69, описание которой выдается в зале курсового проектирования на кафедре.
Вопросы проектирования цепей питания диодных генераторов СВЧ (УМ и ЗГ) рассмотрены в | 17, 18] для ЛПД и [46? 16] для МПД.
2.4.1.6,	Расчет каскадов УМ на полевых транзисторах
Методика расчета и расчетные соотношения приведены в [3, 7] , таблицы с параметрами транзисторов — в [7] .
2.4.2.	Автоматизированное проектирование элементов высокочастотного тракта
Методы автоматизированного проектирования применяются, главным образом, для решения задачи расчета электронного режима активного прибора (транзистора, варактора, ДНЗ, ЛПД), а также параметрического синтеза отдельных пассивных устройств заданной структуры (согласующих ВЧ-цепей генераторов в виде ГП—звеньев ФНЧ или одношлейфового трансформатора) и оптимизации их характеристик путем пари,ищи параметров. 32
Математическое обеспечение на кафедре включает серию программ (приложение 7), которые могут использоваться в диалоговом режиме работы с ЭВМ или в пакетном режиме. Конкретные примеры приведены в [68, 69, 50, 52] .
Описания программ и инструкции к ним выдаются в зале курсового проектирования на кафедре.
2.4.3.	Проектирование пассивных элементов ВЧ-тракта
Детальное проектирование фильтров, вентилей, циркуляторов, направленных ответвителей и т.п. выходит за рамки традиционного курса РПУ, поэтому в данном курсовом проекте производится лишь прикидочный расчет, позволяющий определить методы их практической реализации и оценить габаритные размеры при заданных электрических характеристиках или выбрать стандартные детали.
Методика расчета фильтров всех видов основана на расчете НЧ-прототипа - эквивалентной схемы на сосредоточенных
С -параметрах с последующей заменой их элементами на отрезках длинных линий (полосковых, коаксиальных, волноводных) в зависимости от выбранного варианта конструктивного исполнения. Соответственно обшей частью для всех вариантов конструкции является расчет НЧ-прототипа [43, 62, 64] . Исходными данными для такого расчета является вид АЧХ фильтра (чебышевская или максимально плоская) и ее параметры, которые задаются с учетом назначения фильтра. Например, частота среза ФНЧ в цепи питания диодных генераторов задается как ~ 0,75	, где р - рабочая частота генератора.
Практические рекомендации по выбору геометрических размеров полосковых ФНЧ приведены в [16]. Определение геометрических размеров длинных линий может быть выполнено на основании известных соотношений из теории длинных линий по расчетным значениям эквивалентных параметров НЧ-прототипа [43, 62, 64] .
Вентили, циркуляторы СВЧ выполняются, как правило, на отрезках длинных линий, содержащих диэлектрические и ферритовые вкладыши сложной геометрической формы. Описание конструкции и характеристики таких устройств приведены в [3,61-65] для полосковых элементов и в [43, 53] для коаксиаль-33
ных и волноводных элементов. Расчет подобных СВЧ-устройств чрезвычайно сложен и трудоемок, и выбор формы и геометрических размеров вкладышей осуществляется в практических случаях экспериментально. Поэтому при проектировании этих элементов необходимо лишь оценить их габаритные размеры для выбранного варианта конструктивного исполнения на основании приводимых описаний конструкции и принципов действия.
Выбор конструкции и параметров направленных ответвителей (НО) осуществляется на основании данных [3, 43 ] , где приведено описание конструкции, принципов действия и характеристики НО: полосковых в [3] , коаксиальных и волноводных в [43].
2.4.4.	Проектирование низкочастотного тракта
НЧ-тракт РПУ (см.рис. 1) представляет собой УНЧ, основное функциональное назначение которого сводится к усилению заданного напряжения (мощности РрИ ) первичного источника сигнала (микрофона, датчика и т.п.) до необходимого уровня напряжения UF (мощности PF ) модулирующего сигнала, определяемого при расчете модулируемого каскада ВЧ-тракта. В общем случае УНЧ может состоять из модулятора -выходного каскада, непосредственно воздействующего на режим одного или нескольких каскадов ВЧ-тракта, и подмодулятора, включающего в себя один или несколько каскадов предварительного усиления НЧ. В транзисторных РПУ малой и средней мощности НЧ-тракт содержит, как правило, один каскад УНЧ, для построения которого целесообразно использовать стандартные микросхемы [31, 32, 36 J.
Проектирование НЧ-тракта сводится к выбору схемы УНЧ для каждого каскада (резистивней, трансформаторной и т.п.), определению необходимого числа каскадов и напряжения п	им
и мощности источника питания и осуществляется при заданных значениях входного и выходного напряжения , UF (или мощности , PF ) на основании обобщения экспериментальных оценок параметров УНЧ и справочных данных микросхем. Степень детализации проектирования уточняется с пре- ‘ подавателем.
34
2,4.5,	Проектирование источников питания
Исходными для проектирования являются необходимые величины питающих напряжений и потребляемой мощности Poi , объединенные по всем каскадам структурной схемы и полученные при расчете электронного режима каскадов тракта ВЧ и НЧ. Для "встроенных" источников питания на основании этих данных определяются схемы и тип выпрямителей, преобразователей напряжения | 58 ] либо тип и число аккумуляторов, сухих элементов или батарей [59, 6О] . Для "выносных" источников питания проектирование ограничивается формулировкой необходимых величин питающих напряжений.
2,4.6.	Разработка структурной и принципиальной схемы РПУ
Структурная и принципиальная схема РПУ составляются путем объединения уточненных после расчетов соответствующих схем отдельных каскадов ВЧ- и НЧ-тракта и источников питания.
Примеры структурных и принципиальных схем РПУ приведены в [1 — 10,16,17,20,25, 48] и показаны на рис. 13. 14.
Структурная схема, как следует из приведенных примеров, представляет собой схему соединения каскадов ВЧ—тракта РПУ с учетом пассивных СВЧ-устройств, соединяющих каскады между собой или с нагрузкой, причем для каждого каскада или устройства указывается (см.рис 13) его функциональное назначение, коэффициент усиления или передачи по мощности , частота и мощность выходного сигнала, тип активного прибора.
Принципиальная схема дополняется элементами, обеспечивающими управление, электрический контроль, сигнализацию и соединение с другими блоками и узлами (переключателями, измерительными приборами, разъемами, предохранителями, реле и т.п.). К принципиальной схеме составляется перечень элементов, в котором указываются обозначения элементов согласно нумерации и их основные электрические величины. Для стандартных деталей указывается ГОСТ и соответствующие обозначения. Структурная и принципиальная схемы с перечнем элементов к ней приводятся в пояснительной записке.
35
1^27
Рис. 13
с<
R<0
Рис. 14
36
2.4.7.	Разработка конструкции передатчика и его ВЧ-тракта
Разработка конструкции РПУ выполняется на основе его полной принципиальной схемы и заключается в разработке общей компоновки всех деталей этой схемы в пределах объема корпуса заранее выбранной формы.
Конструкция РПУ во многом определяется технологическим способом производства. Наиболее прогрессивным для РПУ малой и средней мощности является способ печатного монтажа и гибридно-интегрального исполнения [54] . Однако жестких правил конструирования РПУ в настоящее время не существует, в связи с чем разработка конструкции представляет собой творческий процесс, регламентируемый существующими на предприятиях ОСТ и инструкциями. Общие рекомендации по выбору конструкции РПУ приведены в [3, 4] .
При разработке конструкции РПУ необходимо обеспечить выполнение всех конструктивных и эксплуатационных требований принятого ТЗ, а также требований экономичности, технологичности, эргономики и технической эстетики при широком использовании стандартизованных и нормализованных деталей и узлов, опираясь на примеры и принципы построения типовых конструкций [54] . Один или несколько узлов ВЧ—тракта (по согласованию с преподавателем) подлежит подробной конструктивной разработке.
Примеры конструктивного выполнения полосковых РПУ и их элементов приведены в [16, 17, 47, 46, 61, 64, 65|.
При конструировании РПУ на объемных пассивных элементах целесообразно широко использовать материалы, приведенные в [34. 35, 54{- 54 J
3. ОФОРМЛЕНИЕ ПРОЕКТА
3.1. КРАТКИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО СОСТАВЛЕНИЮ И ОФОРМЛЕНИЮ ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ
Основной целью данного этапа проектирования является обучение студентов навыкам оформления научно-технических материалов в виде технического отчета (ГОСТ 7.32-81).
Приводимые материалы должны располагаться в определенном порядке:
1.	Титульный лист.
2.	Лист с заданием на проект.
3.	Оглавление (перечень разделов записки).
4.	Разделы пояснительной записки (введение, анализ технического задания и т.д. в соответствии с оглавлением).
3,1.1. Содержание пояснительной записки
Содержание записки должно отражать все этапы проектирования с обоснованием основной задачи каждого этапа и выводов относительно полученных результатов.
Основной текст пояснительной записки состоит из разделов, название которых совпадает с содержанием соответствующих этапов проектирования (см.приложение 8 ). Разделы нумеруются арабскими цифрами.
Каждый раздел состоит из подразделов, которые включают в себя описание частных задач, решенных на данном этапе проектирования. Например, раздел "Электрический и конструктивный расчет каскадов высокочастотного тракта" может включать подразделы "Расчет выходного усилителя мощности", "Расчет задающего генератора" и т.д. Подразделы нумеруются арабскими цифрами, стоящими после точки и номера соответствующего раздела (например, п. 1.3 означает третий подраздел первого раздела).
При необходимости каждый подраздел может быть разделен на параграфы, нумерация которых является трехпозинионной, например, подраздел
3.1.	"Расчет выходного каскада" может содержать параграфы:
3.1.1.	Выбор активного прибора
3.1.2.	Выбор принципиальной схемы каскада
3.1.3.	Расчет электронного режима транзистора
Введение должно содержать общий анализ задачи проектирования и путей решения поставленной задачи, а также оценку общих классификационных характеристик РПУ, степени новизны предстоящей разработки и информационного уровня имеющихся литературных источников по заданной тематике. Если при выполнении проекта используются некоторые оригинальные решения поставленной задачи, предложенные автором или позаимствованные из современной научно-технической литературы, то это обстоятельство следует отразить во введении. 38
В разделе "Анализ технического задания" приводятся результаты этапов системного и функционального проектирования (анализ технических требований к параметрам РПУ, содержащихся в задании, с точки зрения условий функционирования передатчика в системе заданного назначения), а также формулируются дополнительные требования, не указанные в задании (например, к допустимому уровню подавления внеполосного излучения, нестабильности частоты, габаритам и т.п., как указано в разд.2.2). При полностью сформулированном техническом задании анализируется степень удовлетворения требованиям к тактическим и функциональным характеристикам системы при заданных параметрах передатчика (например, обеспечение необходимой дальности действия системы при заданной выходной мощности передатчика, ЭМС при заданном коэффициенте подавления неосновного излучения и т.п.). Раздел закапчивается описанием выбранной обобщенной структурной схемы РПУ и его ВЧ-тракта, удовлетворяющих заданным требованиям.
В разделе "Электрический и конструктивный расчет каскадов высокочастотного тракта" приводятся результаты соответствующих этапов технического проектирования: обоснование выбора структурной и принципиальной схемы каждого каскада, описание выбранной методики расчета и расчет каскадов ВЧ-тракта, требования к другим каскадам и узлам передатчика в соответствии с указаниями разд. 2.4.2, описание и расчеты разработанных элементов конструкций отдельных ВЧ-узлов и РПУ в целом.
Текст этих разделов иллюстрируется рисунками, изображающими соответствующие схемы(структурные, принципиальные) отдельных каскадов,РПУ в цепом, графики, эскизы конструкций и т.п.
Заключение должно содержать краткие выводы по результатам выполненной работы.
Список литературы должен состоять из наименований тех источников информации (учебников, монографий научных статей, патентов, авторских свидетельств и т.п.), на которые есть ссылки в тексте пояснительной записки. Ссылки в тексте делаются в виде порядкового номера источника по списку, заключенного в квадратные скобки, например [7] . В списке литературы указываются: фамилия и инициалы автора, полное название источника информации, издательство (для статей - название журнала),
39
год издания (для статей также номер журнала и тома), номера цитируемых страниц.
В приложениях приводятся (при необходимости) дополнительные материалы, позволяющие полнее раскрыть содержание основных разделов записки. Сюда, например, могут быть включены разработанные автором и используемые при выполнении работы блок-схемы, алгоритмы и тексты программ для ЭВМ или программируемых калькуляторов. Если приложений несколько, то они нумеруются арабскими цифрами или цифрами с литерой "П", например: П.1, П.2 и т.д. Обычно в "Приложения" включают "Перечень элементов" к принципиальной схеме передатчика, и "Спецификацию" к сборочному чертежу.
3.1.2,	Оформление текста пояснительной записки
Пояснительная записка оформляется в рукописном или машинописном виде на листах бумаги форматом .11 (297x210 мм). Текст должен размещаться на одной из сторон каждого листа. Ширина полей: слева - 30 мм, сверху - 20 мм, справа и снизу - 10 мм. Страницы записки (включая листы рисунков, списка литературы и приложений) нумеруются арабскими цифрами в правом верхнем углу каждого листа. Первым считается титульный лист, однако номер на нем не ставится. Второй и последующие листы нумеруются указанным выше способом. Сокращения в тексте, кроме общепринятых (кг, ГГц и т.п.), не допускаются.
Каждая из приведенных в тексте формул должна иметь двух-щеииионный номер (первая цифра - номер данного раздела, вторая - порядковый номер формулы в разделе, например 2.4), который заключается в скобки и размешается справа от данной формулы в конце строки. Ссылки в тексте на формулы содержат номер формулы, заключенной в круглые скобки.
3,1.3.	Оформление рисунков и таблиц
Рисунки, изображающие структурную схему разработанного РПУ, принципиальные схемы ого отдельных каскадов, а также полную принципиальную схему РПУ, должны удовлетворять требования:- ЕСКД и ГОСТ 7624-62 и размещаться в соответствующих разделах пояснительной записки после ссылки на них в 40
тексте. Рисунки должны быть выполнены на отдельных листах пояснительной записки. Допускается выполнение нескольких рисунков на одном листе, а также использование для рисунков масштабно-координатной бумаги стандартных размеров. Каждый рисунок должен иметь двухпозиционный номер (например, рис.2.1), размешенный под данным рисунком. Принципы нумерации рисунков такие же, как и для формул. Рисунки, относящиеся к введению, имеют в первой позиции номера литеру "В", например рис. В.1, рисунки, относящиеся к приложению, имеют в первой позиции номера литеру "П". При необходимости рисунки могут снабжаться пояснительными подписями, размещенными над рисунком.
Таблица помещается непосредственно в тексте после ссылки на нее. В первом верхнем углу таблицы ставится двухпозиционный номер таблицы, например, таблица 2.1. Принцип нумерации таблиц такой же, как и для формул.
3.2.	ОФОРМЛЕНИЕ ГРАФИЧЕСКОЙ ЧАСТИ
Графическая часть проекта представляется чертежом полной принципиальной схемы, сборочным чертежом конструкции передатчика и иногда чертежами деталировки, как указано в разд. 1.1.
Принципиальная схема передатчика вычерчивается карандашом на листе ватмана стандартного формата, как правило, А2 (24) - 594x841 мм и выполняется в соответствии с правилами ЕСКД [72] и ГОСТ 7624-62. Допускается увеличение графических обозначений элементов схем в 2-2,5 раза.
Чертежи конструкции представляются, как правило, сборочным чертежом и чертежами отдельных деталей или узлов - деталировкой (обычно тех деталей и узлов, которые подлежали подробному электрическому и конструктивному расчету).
Сборочный чертеж конструкции выполняется карандашом на листе ватмана стандартного формата Г 72 J, обычно А1 (44) -1189x841 мм. Число проекций, сечений и разрезов, представляемых на сборочном чертеже, устанавливается таким образом, чтобы ясно определялись все особенности формы и размеры конструкции отдельных ее элементов и основных узлов. Формат чертежей отдельных узлов и деталей не регламентируется (при условии соответствия стандарту),
41
Первоначально чертежи конструкции выполняются в виде эскизов на миллиметровке и предъявляются преподавателю - руководителю группы для утверждения содержания основного сборочного чертежа и чертежей деталировки.
Спецификация к сборочному чертежу приводится на чертеже либо в приложении к пояснительной записке в виде отдельного документа.
Обозначение изделий и конструкторских документов в спецификации (согласно ЕСКД [70, 72 |) должно содержать 13 знаков по нсвой классификации, например К406.04.409.0301, где первые четыре знака "К406" обозначают индекс предприятия-разработчика (кафедра 406); следующие пять знаков - шифр группы (04.409); следующие два знака - количество документов конструкторской документации (03): следующие два - порядковый номер документа (01).
ЛИТЕРАТУРА
1. Общие вопросы проектирования радиопередающих устройств
1.1.	Учебники и учебные пособия
1.	Радиопередающие устройства / Под ред. М.В. Благовещенского, Г.М. Уткина. — М.: Радио и связь, 1982.
2.	Нейман М.С. Курс радиопередающих устройств. - М.: Сов.радио, 196 5.
3.	Каганов В,И. СВЧ полупроводниковые передатчики. -М.: Радио и связь, 1981.
4.	Каганов В.И. Транзисторные радиопередатчики. - М.: Радио и связь, 1976.
5.	Радиопередающие устройства / Под ред. В. В. Шахгильдя— на. — М.: Связь, 1980.
6.	Радиопередающие устройства на полупроводниковых приборах. Проектирование и расчет/Под ред. Р.А. Валитова и И.А. Попова, - М.: Сов.радио, 1973.
7.	Петров Б.Е., Романюк В.А. Радиопередающие устройства на полупроводниковых приборах. — М.: Высшая школа, 1989.
8.	Проектирование радиопередающих устройств СВЧ /Под ред. Г.М. Уткина. — Сов.радио, 197 9.
9.	Проектирование радиопередающих устройств / Под ред.
В.В. Шахгильдяна. - М.: Связь, 1976.
10.	Широкополосные радиопередающие устройства / Под ред. О.В. Алексеева. — М.: Связь, 197 8.
1.2.	Системное проектирование
11.	Гуткин Л.С. Проектирование радиосистем и радиоуст— ройств. Учеб.пособие для вузов. - М.: Радио и связь, 1986.
12,	Мордухович Л.Г., Степанов А.П. Радиосистемы связи. Курсовое проектирование: Учеб.пособие для вузов. — М.: Радио и связь, 1987.
13.	Колчинский В.Е., Мандуровский И.Л., Константиновский М.И. Автономные доплеровские устройства и системы навигации летательных аппаратов / Под ред. В.Е. Кол— чинского. - М.: Сов.радио, 1875.
14.	Кукк К.И., Сокол ин ский В.Г. Передающие устройства многоканальных радиорелейных систем связи. — М.: Связь, 1986.
15.	Шумилин М.С., Козырев В.Б., Власов В.А. Проектирование транзисторных каскадов передатчиков. — М.: Радио и связь, 1987.
16.	Трепаков В.К. Проектирование миниатюрных радиопередающих устройств. — М.: МАИ, 1982.
17.	Давыдова Н.С., Данюшевский Ю.З. Диодные генераторы и усилители СВЧ. - М.: Радио и связь, 1986.
18.	Давыдова Н.С. Диодные генераторы СВЧ. - М.: МАИ, 1981.
19.	Поляков А.В. Однокаскадные умножители частоты сверхвысокой кратности для синтезаторов частоты // Электронная техника. Сер. Электроника СВЧ. 1969. Вып. 3(187).
20.	Энтин М.Ю. Связные передатчики дециметрового и миллиметрового диапазона. - М.: Высшая школа, 1973.
21.	Миль Г. Электронное дистанционное управление моделями: Пер.с нем.- М.: ДОСААФ СССР, 1980.
22.	Васильченко М.Е., Дьяков А.В. Радиолюбительская телемеханика. - М.: Радио и связь, 1986.
23.	Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств и систем/Под ред. Н.М, Царькова. — М.: Радио и связь, 1985.
24.	Князев А.Д. Элементы теории и практики обеспечения электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств. -М.: Радио и связь, 1984.
25.	Поляков В.Т, Трансиверы прямого преобразования. -М.: ДОСААФ СССР, 1984.
44
1.3.	Справочная литература по общесоюзным нормам и стандартам в радиоэлектронике
26.	Указатель отраслевых и республиканских стандартов и технических условий. — М.: Изд—во стандартов, 1974.
27.	Общесоюзные нормы на уровни побочных излучений радиопередатчиков всех категорий и назначений (гражданских образцов). — М.: Связь, 197 5.
28.	Общесоюзные нормы на допустимые отклонения частоты радиопередатчиков всех категорий и назначений (гражданских образцов). — М.: Связь, 197 5.
2.	Функциональное проектирование
2.	1. Элементная база. Справочная литература
29.	Справочник по радиоэлектронике: В 3 тУПод ред. А.А. Куликовского. - М.: Энергия, 1968.
30.	Горюнов Н.И., Клейман А.Ю., Конков Н.Н. Справочник по полупроводниковым диодам, транзисторам и интегральным схемам/Под ред. Н.Н. Горюнова. — М.: Энергия, 1976.
31.	Тарабрин В.В., Лунин Л.Ф., Смирнов Ю.Н. Интегральные схемы: Справочник / Под ред. Б.В. Тарабрина. - М.: Радио и связь, 1984.
32.	Данилин В.Н., Кушниренко А.И., Петров Г.В. Аналоговые полупроводниковые интегральные схемы. — М.: Радио и связь, 1985.
33.	Гришина Л.М., Павлов В.В. Полевые транзисторы: Справочник,- М.: Радио и связь, 1982.
34.	Варламова А.А. Справочник конструктора РЭА. -М.: Сов.радио, 1980.
35.	Бунин С.Г., Яйленко Л.П. Справочник радиолюбителя-коротковолновика. — Киев: Техника, 197 8.
36.	Шило В.Л. Популярные цифровые микросхемы: Справочник. - М.: Радио и связь, 1987.
37.	Малогабаритные трансформаторы и дроссели: Справочник/Под ред. И.Н. Сидорова. - М.: Радио и связь.
38.	Андросов А.В. Справочник по кварцевым резонаторам/ Под ред. А.Л. Позднякова. - М.: Радио и связь, 197 8.
39.	Резонаторы кварцевые герметизированные на частоты колебаний от 0,75 до 100 МГп. ГОСТ 6503-67. 1968.
45
40.	Альтдуллер Г.А., Ефимов Н.Н., Шакулин В.Г. Кварцевые генераторы: Справочное пособие. — М.: Радио и связь, 1984.
41.	Справочник по электрическим конденсаторам / Под ред. А.И. Нефедова.-М-: Энергия, 1984.
42.	Резисторы: Справочник /Под ред. В.М. Андреева. -М.: Энергоиздат, 1981.
43.	Фельдштейн А.Л., Явич Л.Р., Смирнов В.П. Справочник по элементам волноводной техники. — М.: Сов. радио, 1967.
44.	Электрические соединители: Справочник / Составитель: В.Ф. Лярский. - М.: Радио и связь, 1988.
2.2.	Функциональное проектирование
45.	Зарецкий М.М., Мовшович М.Е. Синтезаторы частот с кольцом фазовой автоподстройки. — М.: Энергия, 1974.
46.	Проектирование активных элементов модулей АФАР сантиметрового диапазона / Под ред. Р.А. Грановский. - М.: МАИ, 1980.
47.	Проектирование активных элементов модулей АФАР дециметрового диапазона / Под ред. Р.А. Грановской. - М.: МАИ, 1980.
48.	Грановская Р.А. Радиопередатчик с амплитудной модуляцией на транзисторах. - М.: МАИ, 1973.
49.	Проектирование модулей СВЧ. Диодные генераторы, усилители и умножители СВЧ: Конспект лекций/Под ред. Г.П. Земцова. - М.: МАИ, 1976.
50.	Полупроводниковые генераторы с внешним возбуждением: Учебное пособие/Под ред. В.Н. Шпаликова. - М.: МАИ, 1986.
3.	Техническое проектирование
3.1.	Электрический расчет и конструирование элементов ВЧ-тракта
51.	Управление радиочастотными колебаниями генераторов: Учебное пособие/Под ред. Р.А. Грановской. - М.: МАИ, 1987.
52.	Грановская Р.А., Петров С.В. Проектирование СВЧ-цепей транзисторных генераторов с внешним возбуждением, выполняемых в виде гибридных интегральных схем. - М.: МАИ, 1977.
46
53.	Карбовский С.В., Шахиданов В.И. Ферритовые циркуляторы и вентили. - М.: Сов.радио, 1970.
54.	Конструкции узлов радиопередающих устройств сверхвысоких частот: Учебное пособие/Под ред. Л.И. Телятникова. -М.: МАИ, 1983.
55.	Варламов Р.Г. Компоновка радио- и электронной аппаратуры. — М.: Сов.радио, 1966.
56.	Волгов В.А. Детали и узлы радиоэлектронной аппаратуры. - М.: Энергия, 1967.
57.	Пестряков В.Б. Конструирование радиоэлектронной аппаратуры. — М.: Сов.радио, 1969.
3.2.	Проектирование источников питания
58.	Иванов-Пыганов А.И. Электротехнические устройства радиосистем. — М.: Высшая школа, 1986.
59.	Романов В.В., Хашев Ю.М. Химические источники тока. - М.: Сов.радио, 1968.
60.	Иорданишвили Е.К. Термоэлектрические источники питания. - М.: Сов.радио, 1968.
3.3.	Проектирование полосковых СВЧ-устройств
61.	Малорапкий Л.Н., ЯвичЛ.Р. Проектирование и расчет СВЧ—элементов на полосковых линиях. — М.: Сов.радио, 1972.
62.	Маттей Д.А., Янг П., Джонс Е.М. Фильтры СВЧ, согласующие цепи и цепи связи: Пер. с англ.- М.: Связь, 1971.
63.	Справочник по расчету и конструированию СВЧ полосковых устройств / Под ред. С.В. Бокарева, В.И. Вольмана, Ю.Н, Либ.-М.: Радио и связь, 1982.
64.	Справочник по элементам полосковой техники/Под ред. А.Л. Фельдштейна. - М.: Связь, 1979.
65.	Малорапкий Л.Г. Микроминиатюризация элементов и устройств СВЧ. — М.: Сов.радио, 1976.
66.	Бова Н.Т., Ефремов Ю.Г. Микроэлектронные устройства СВЧ. - Киев; Техника, 1984.
67.	Конструирование и технология микросхем/Под ред. А.И. Каледова. - М.: Высшая школа, 1982.
47
3.4.	Автоматизированное проектирование каскадов ВЧ—тракта при помощи ЭВМ
68.	Проектирование генераторов СВЧ на ЭВМ / Под ред. Р.А. Грановской. — М.: МАИ, 1983.
69.	Схемотехническое проектирование транзисторных генераторов СВЧ при помощи ЭВМ / Под ред. Р.А. Грановской. -М.: МАИ, 1982.
4.	Оформление проекта
70.	Воробьев Н.И. Проектирование электронных устройств. — М.: Высшая школа, 1989.
71.	Бурдун К.С., Веселов П.В. Как оформить научную работу. - М.: Высшая школа, 1973.
72.	Единая система конструкторской документации.
ГОСТ 2.701-68; 2.702-69; 2.703-68; 2.704-68; 2.721-68 ... 2.746-68; 2.750-68; 2.751-68.
73.	Проектирование радиопередающих устройств с применением ЭВМ: Учебное пособие/Под ред. О.В. Алексеева. - М.: Радио и связь, 1987.
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1
УСЛОВНЫЕ ГРАФИЧЕСКИЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ ДЛЯ СТРУКТУРНЫХ И ПРИНЦИПИАЛЬНЫХ СХЕМ
ПИФ
- диод (Bopowтор), Включенный 6 линию передачи (Волновод) параллельно
- резонатор -настраиваемый

_ нагрузи О 9 поглощающая (Волноводная)
— 8Б |— - аттенюатор,регулируемый
_ неоднородность,регулируемая (емкостного типа) В линии передачи (3 элемента настройки)
транзистор биполярный
Ч/Ь - 0ио0 полупровоЗниковый - варактор, ДН5
гЬь - лпд
4XF--дпэ
—1|— - конденсатор
---uamyiukq индуктивности
---- - волновод прямоугольный
------ - коаксиальная линия передачи ххуу-— - микрополосновая линия (МПЛ)
_ ।__отрезок МПА, длиной в и
волновым сопротивлением р 4 У
Приложение 2
и	ПАРАМЕТРЫ БИПОЛЯРНЫХ ТРАНЗИСТОРОВ
О
Тип прибора	fr, ГГц	^доп 1 Вт	^гр, А/В	0м	^ос, пС	4, пФ	6, пФ	^к.доп, (1 ко доп'), А	^К.доп > В ’	В	Вт	<Р, дБ	/, ГГц	нГи	h> нГи	^к, ,нГн;	Рп, в
KT33I	0,25	0,015	0,002	-	120	5	8	(0,02)	15	3	-		-	-	-	-	-
КТ324	0,8	0,015	0,001	-	180	2,5	2,5	(0,02)	10	4	-		-	-	-	-	-
KT6I7A	0,15	0,5	0,2	-	120	15	50	0,4	20	4	-		-	-	-	-	-
КТ607л	I	1,5	0,1	-	10	4		0,15	35	4	I	6	I	-	-	-	20
КТ643А	7	1,1	-	-	0,5	1,5	4,5	0,2	(25)	3	0,5	4	7	0,3	0,6	0,5	15
КТ642А	8	0,5	-	-	-	1,0	1,7	(0,06)	20	2	0,1	4	8	0,3	0,5	0,5	12
КТ647А	10	0,8	-	-	-	0,8	2,0	(0,09)	18	2	0,2	3	10	0,3	0,5	0,5	15
КТ648А	12	0,6	0,1	4,0	-	1,5	2,5	(0,06)	18	2	0,05	3	12	0,3	0,5	0,5	12
KI809A	0,006	40	4,0	-	-	200		3	400	4	-	Т	-	-	-	-	-
КТ828а	0,007	50	4,5	0,6	-	100	2000	5	800	5	-	-	-	-	-	-	-
KI840A	0,012	60	4,0	-	-	-	-	6	400	-	-	-	-	-	-	-	-
KT9I2A	0,09	-	I	0,5	-	200	1200	(20)	70	5	70	10	0,03	5	5	5	27
КТ950Б	о,1	-	4	-	-	160	ПОО	(7)	65	4	50	20	0,03	2,3	2,1	4	28
КТ903	0,12	30	0,4	2	-	180	1200	3	60	3	10	2	0,05	5	5	5	30
КТ922В	0,3	-	1,0	0,5	15	55	500	9	65	4	40	9	0,2	2,4	0,9	2,4	28
КТ909Б	0,5	-	I	0,5	20	60	500	8	60	3,5	35	2,0	0,5	2,5	0,2	2	28
КТ920Б	0,8	10	0,3	0,5	7	10	50	I	36	4	7	10	0,175	2,6	1,2	2,4	12,6
КТ930А	0,9	75	I	-	8	60	«00	6	50	4	40	7,5	0,4	1,42	0,24	1,6	28
КТ970А	1,2	170	3	-	16	150	-	(13)	50	4	100	6	0,4	-	0,2	0,87	2о
KT9I3B	1,5	12	0,3	I	8	10	80	2	55	3,5	10	6	1,0	2,5	0,25	2,0	28
KT9IIA	1,8	3,0	0,08	2,5	25	6	18	(0,4)	40	3	0,8	3	1,8	2,5	0,2	2,5	28
КТ937Б	6,5	7,4	0,2	0,5	0,6	5	35	(0,45)	(25)	2,5	4	3	5	0,25	-	-	21
КТ963А	10	2,1	0,08	-	-	1,5	4,8	(0,2)	(18)	1,5	I	3	10	-	-	-	15
Приложение 3
ПАРАМЕТРЫ БИПОЛЯРНЫХ ТРАНЗИСТОРОВ
SS	?	?,	IS	0009	9‘S	-	091	g*fs	S*0	9S‘O	-	9*9		g	5-Y4S6M	91
gs	9	i	PS	ооог	S	-	091	of	tx*O	S*0	f‘O	9‘S	Sf	g	S6I6JM	91
0S	f	г	re	ооог	s‘g	-	091	gs	P*0	SS*O	4*0	9‘S	Sf	g	ЯбШЯ	Н
S	Ъ'Ъ	f‘f	re	ооог	01	-	091	SI	9*1	4*0	9*1	9‘S	st-	g	У6161Л	SI
09	P‘S	и	re	0001	SI	SSI	091	01	г	T X	У	9‘S	99	и	9SI6IX	SI
09	S	9	re	0001	Я	SSI	091	01	S‘I		7,	9‘S	99	и	gsi6ra	II
OS	S‘S	S‘S	PS	0001	4‘tx	SSI	091	ог	9*0	9*0	I	9‘S	99	и	VSI6IX	01
SS	c*S	I	re	00PI	S	9Я	OSI	ss	s*o	f*e	-	S	99	и	пели	6
09	I*S	Sf	яг	009	09	9Я	OSI	6*1	я	f	p	9‘S	09	0	g606ix	P
09	f‘S	fs	яг	009	9S	9Я	OSI	P*S	f	S	f	9‘S	09	о	V606IM	4
99	S .	01	яг	OOf	9‘SI	9Я	OSI	9*4	P‘I	I	S	f	0°	о	V4061M	9
Ot7	S‘S	?‘s	Я1	cot’	9	9Я	OSI	91	P‘0	°*0	e*I	f	09	и	Vt’O&DJ	c
9F	Q	I	9‘гт	OOtx	9*1	-	091	-	f*0	s‘o	-	f	99	и	дошл	t’
Of	s	p‘0	яг	oot’	9*S	90	OSI	ff	1*0	f*O	a*0	f	09	и	909J,H	s
0S	s	060‘0	4	ooos	S‘0	-	001	"'QI	91*0	-	-	-	SI	/	4PSL.T	s
-	a 	—  .1		S	0922	f0*0	-	9Я	-	-	10*0	-	z‘o	p	и	?9SiLJ	I
		J.q	л	hjw	14	90	Bq	WQ,		V	V	я	a			
% а	X		'^77.	7	d	‘"J	‘u7		‘dj *1	*	у		е*п		рйодийц ЧИ1	
виишэО ojonomi, tqrLiswpcfeij					Энине» эннноийтглтзАгиоие SHHqiratfadH									эХи -о'°М		J/U
сл н

ПАРАМЕТРЫ УМНОЖИТЕЛЬНЫХ ДИОДОВ
Вариант конструкции корпуса	X) со .е.	X) то хГ хГ XT XT хт ю Ю .П Ю (-4 ы -X)	f?- о Ю хг -ДЭ 'О Л2 -TV *	*	СО ХГ хГ
" о	100 80 60 40 40 30 30 30 го 30 30 30 30 10
	1 £ нижи f ГГц	ю н	Д) ю Ю	СО	СО	со со о Н н CV W	О О СО Ю L0	СО СО	ь-1 I^OOOOI 1	1	1 ь-1 ь-l О О О О 1 loot |
fgepx 9 ГИт	г> г> со lq LO	' ДЭ ДО со с\2 с\2	ДО ।	~	।	।	।	। г> г> - г> с- о t tool i г> О О О ьч ь-i	СО	ы ьн
•i. цО. CQ	0,15 1,5 1,5 1,0 0,75 0,5 0,4 0,4 0,16 0,25 1,0 1,0 0,7 0,7 0,8 0 1,0 5,0 2,0 1,0 10 8 0,4
tfmax » 1 ^пр, ГГц 1 В	с^ооююооооюоооооооюооооо и 'Ю Ф	со А2 с\2 м ьixrxPCOCOCQCOCOxfxrxFgor^cv
	100 15 35 35 50 60 100 150 300 150 80...100 100...150 100 130 100...130 100...±30 100 80 150 150 10 35 330...400
С(ип-), пФ	0,2 4,7...8,7 2,7...4,7 1,7...2,7 1,2...1,7 1,0...1,3 0,5...1,5 0,5...1,2 0,5...1,2 0,5...I, < 0,8...1,1 1,0... 1,3 0,85...:,45 0,55.. .01,95 и,5...1,г 0,3	7 0,45...1,55 1,25...3,5 0,9...1,5 0,5...1,1 4...8 3...5 0,22... 0,52
а ‘ ип	хГхГхГхГхУхГхГ'^хГМчх}<'Д4’ф^'^хР'ОхГхГ'^'Х)ДЭДЭ
	с\2 СО СО СО СО СО СО СО СО СО	С\2 СО	СО ГО СО
Тип диода	<	щ сс	<	w m Гн	<	ц	<	н	<	и	<	<	со	<	-jq ы С\2	СО	V?	IC	'£>	£>	СО	хР 3	8	3	3	8	3	3	3	S	3 <<	-=3i	<	-=3l w	<	к	м	-т:	к	<	<
Приложение 5
ПАРАМЕТРЫ ЛАВИННО-ПРОЛЕТНЫХ ДИОДОВ
Тип	Рабочая частота, ГГц	Выходная мощность, Вт	Напряжение питания, В	Постоянный ток, А	Г
КА706А	8,5...10	0,1	60...120	0,03...0,06	-
КА706Б	10...11,5	0,1	60... 120	0,03...0,06	-
КА706В	8,5...10	0,05	60... 120	0,03...0,06	-
КА706Г	10,0...11,5	0,05	60...120	0,03...0,06	-
АА707А	8,3...9,г	0,5	65...85	0,05...0,1	7
00707Б	9,3...10,3	0,Ь	60...80	0,0...0,12	7
АА707В	10,3...11,5	0,5	50...70	0,07...0,14	7
АА7071’	13,4...13,7	0,2	35...60	0,06...0,14	5
ЛЛ707Д	13,7...15,1	0,2	35... 60	0,07...0,14	5
АЛ707Е	15,1...16,7	о,1	33...50	0,07...0,14	4
ААТО'ЛК	8,3...9,3	0,2	65...85	0,02...0,045	10
АЛ707И	9,2...10,3	0,2	60...80	0,025...0,05	10
АА707К	10,3...11,5	0,2	ЬО.,.70	0,025...0,06	10
КА709А	8,3...9,0	о,ь	60...120	-	-
КА709Б	9,0...9,7	0,5	60... 120	-	-
|КА709В	9,7...10,5	о,ь	60... 120	-	-
KA7I7A	31...37,5	0,05	20... 30	0,08...0,25	-
КА717Б	37,5...53	0,05	16...25	0,08...0,25	-
KAI7IB	31...37,5	0,1	20...30	0,08...0,25	-
КА717Г	37,5...52	0,1	16...25	0,08... 0,25	-
I АА730А	8,0...9,2	1,5	65...95	0,17...0,3	10
АА730Б	9,2...10,3	1,5	60...85	0,17...0,3	10
АА730В	10,3...11,5	1,5	50...70	0,17...0,3	10
АА730Г	11,5...13,5	0,5	35...80	0,12...0,2	8
АА730Д	II,5...13,5	1,0	35...60	0,15...0,25	6
АА730В	13,5...15,0	0,5	35...80	0,12...0,2	8
АА739Л	8,0...9,2	4	60...80	0,25...0,4	20
АА739Б	9,2...10,3	4	50... 65	0,3...0,45	20
АА7393	10,3...11,5	4	40...55	0,35...0,56	20
АА745А	17...21	0,5	32...47	0,18...0,24	10
АА745Б	17...21	1,0	32...47	0,2...0,3	11
АА745В	17...21	0,5	27... 42	0,18...0,3	9
АА748А	II,5...13,5	2	30...55	0,25...0,5	16
АА748Б	11,5...13,5	3	30...55	0,3...0,5	21
АА748	13,5...15	2	2d...53	0,25...0,5	16
АА748Г	13,5...15	3	28...оЗ	0,3...0,5	21
АА748д	15...17	1,5	22...45	0,3...0,55	16
АА748Е	15... 17	2,5	22...45	0,3...0,6	18
АА748Ж	17...21	1,5	18...40	0,3...0,6	16
АА748И	21...24	1,5	18...40	0,3...0,6	16
АА759А	35... 37	I	20	0,2...0,4	12
АА759Б	35...37	0,5	20	0,15...0,3	10
АА759В	35...37	0,2	20	0,08...0,2	10
53
Приложение 6
ПАРАМЕТРЫ ДИОДОВ С МЕЖДОЛИННЫМ ПЕРЕНОСОМ ЭЛЕКТРОНОВ
Тип	Рабочая ГГ	частота, ц	Выходная мощ— Напряжение	
			HgCTb,	питания, В
ЗА721А	3,86 ...	5,96	0,01	10
ЗА7О5А	5,2 ...	8,2	0,02	1О
ЗА7О5Б	5,2 ...	8,2	0,05	10
ЗА725А	5,0 ...	6,0	0,2	11
ЗА725Г	5,0 ...	6,0	0,3	11
ЗА725Б	6,0 ...	7,0	0,2	11
ЗА725Д	6,0 ...	7,0	0,3	11
ЗА725В	7,0 ...	8,24	0,2	11
ЗА7 25Е	7,0 ...	8,24	0,3	11
ЗА722А	5,5 ...	8,24	0,01	10
ЗА715А	8,0 ...	9,5	0,1	9.5
ЗА715Б	8,0 ...	9,5	0,2	9,5
ЗА715В	9,0 ...	10,5	0,1	9,5
ЗА715Г	9,0 ...	10,5	0,2	9.5
ЗА715Д	9,0 ...	10,5	0,3	9,5
ЗА715Е	10,0 ...	11,5	0,1	9,5
ЗА715Ж	10,0 ...	11,5	0,2	9,5
ЗА715И	10,0 ...	11,5	0,3	9.5
ЗА715М	11,5 ...	12,5	0,3	9,5
ЗА7ОЗА	8,24 ...	12,5	0,01	8,5
ЗА7ОЗБ	8,24...	12,5	0.02	8,5
3A723A	8,15...	12,42	0,01	8,0
ЗА726А	12,0 ...	13,5	ОД	8,0
ЗА726Д	13,5 ...	15,0	0,2	8,0
ЗА726Е	15,0 ...	16,7	0,2	8,0
ЗА726И	16,7 ...	18,0	0,2	8,0
ЗА724А	11,7 ...	17,85	0,01	5 ... 7
ЗА716А	18,0 ...	20,0	0,15	6,3
ЗА716Г	20,0 ...	22,0	0,25	6,3
ЗА716Б	22,0 ...	24,0	0,25	6,3
ЗА716И	24,0 ...	25,8	0,25	6.3
ЗА719А	17,4 ...	25,9	0,02 5	4 ... 6,3
ЗА728А	25,8 ...	28,3	0,05	3 ... 4,5
ЗА728Б	29.0 ...	33,3	0,05	3 ... 4,5
ЗА728В	33,0 ...	37,5	0,05	3 ... 4,5
ЗА727А	37.3 ...	42,0	0,07 5	3 ... 4
ЗА727Б	42,0 ...	47,0	0,05	2.5 ... 3,5
ЗА727Г	47,0 ...	53,6	0,025	2,4 ... 3,1
54
Приложение 7
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ КАСКАДОВ ВЫСОКОЧАСТОТНОГО ТРАКТА ПЕРЕДАТЧИКА
Ns№ п/п	О' бозначение программы, автор	Название программы
1	№57-77 ("ОТ") Р.А Дановская	Расчет одношлейфового полоскового трансформатора
2	№57-18 ("UV) В.11. Шкаликов О.В. Кузина	Расчет умножителя частоты на варакторе
3	№57-19 Н.С. Давыдова	Расчет электронного режима генератора на ЛПД
4	№57-32 ("UD ")	Расчет режима работы умножителя частоты на ДНЗ
5	№57-44 ("57/?") А.И. Лучанинов Р.А. Грановская	Структурно-параметрический синтез согласующих трансформирующих цепей транзисторного усилителя и удвоителя частоты
6	Уб57-41 ("ОЭ") Р.А. Грановская	Расчет режима мощного СВЧ-транзистора, схема ОЭ
7	№57-42 ("ОБ") Р.А. Грановская	Расчет режима мощного СВЧ-транзистора , схема ОБ 1
8	№57-69 Н.С. Давыдова	Расчет оптимальных размеров конструкции коаксиально-волноводных диодных генераторов —-V—. —— —Яш»—'
Приложение 8
ОГЛАВЛЕНИЕ К ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКЕ
1.	Введение .......................................
2.	Анализ технического задания ....................
3.	Электрический и конструктивный расчет высокочастотного тракта ........................................
3.1.	Расчет выходного усилителя мощности......
3.1.1.	Выбор типа транзистора ...........
3.1.2.	Расчет электронного режима транзистора ...................................
3.1.3.	Расчет ВЧ-цепей выходного усилителя мощности...........................
3.1.4.	Расчет цепей питания ............
3.1.5.	Определение исходных данных для расчета предварительного усилителя и модулятора ...........................
3.2.	Расчет промежуточного каскада усилителя мощности ......................................
3.2.1.	Выбор типа транзистора ....... .
4.	Выбор источников питания......................
5.	Структурная и принципиальная схема передатчика ..
6.	Описание конструкции передатчика ...............
7.	Заключение......................................
Литература ........................................
Приложение П.1. Текст программы "Расчет электронного режима транзистора (для микрокалькулятора МК-61).................................
56
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие.......................................    3
1.	Общие' снедения................................... 4
J . 1. Задачи, тематика и объем курсового проектирования ............................ 4
1.2.	Порядок выполнения и защиты проекта	5
2.	Методика проектирования ......................... 6
2.1.	Обшие указания по методике проектирования ......................................... 6
2.2.	Системное проектирование. Обоснование технического задания ... ....................... 7
2.3.	Функциональное проектирование. Разработка структурной схемы........................ 11
2.4.	Техническое проектирование............... 20
3.	Оформление проекта...........................    37
3.1.	Краткие методические указания по составлению и оформлению пояснительной записки . ....................................  37
3.2.	Оформление графической части ....	41
Литература........................................   43
Приложения........................................   49
57