THIẾT KẾ, CHẾ TẠO BỘ KHUẾCH ĐẠI TẠP ÂM THẤP VỚI CƠ CHẾ BẢO VỆ DÙNG CHO RADAR SÓNG CENTIMET

Với tuyến thu siêu cao tần của Radar làm việc ở dải sóng centimet, tầng khuếch đại tạp âm thấp sử dụng đèn sóng chạy để đảm bảo giảm tạp âm cho tuyến thu và cung cấp hệ số khuếch đại lớn (G ≥ 28 dB với hệ số tạp NF ≤ 2 dB). Ngoài ra bộ khuếch đại dùng đèn sóng chạy có tính năng đặc biệt là khi tín hiệu vào lớn thì đèn sóng chạy có tính năng như một bộ suy giảm, nén tín hiệu 40dB tính năng này rất quan trọng để bảo vệ máy thu bán dẫn. Đối với hầu hết Radar tín hiệu phát và thu đều sử dụng một anten qua chuyển mạch thu – phát. Chuyển mạch thu phát đóng máy thu và dẫn tín hiệu phát công suất lớn ra anten. Khi thu chuyển mạch thu phát đóng máy phát và nối anten tới đầu vào bộ khuếch đại tạp âm thấp của máy thu. Tuy nhiên do chuyển mạch thu phát trong chế độ phát công suất lớn không đóng kín lý tưởng nên công suất phát lọt vào máy thu khá lớn. Nếu sử dụng đèn sóng chạy hoàn toàn không ảnh hưởng, công tác đảm bảo vật tư thay thế và nghiên cứu áp dụng phương pháp bảo vệ mới cũng là một nhiệm vụ quan trọng. Các đèn sóng chạy được thay thế bằng các bộ khuếch đại tạp âm thấp (LNA). Các bộ LNA bán dẫn với công nghệ CMOS hoàn toàn đáp ứng về hệ số khuếch đại, ưu việt về hệ số tạp âm thấp (NF), có dải động cao. Tuy nhiên đèn bán dẫn cần bổ sung khả năng bảo vệ xung lọt từ máy phát sang máy thu. Để sử dụng đèn bán dẫn trong bộ LNA cần lắp thêm bộ hạn chế công suất lọt giữa chuyển mạch anten và LNA.

NỘI DUNG:

CHƢƠNG 1

1.1. Giới thiệu .............................................................................................................. 4

1.2. Phân loại các đài radar ......................................................................................... 5

1.3. Sơ đồ khối máy phát radar ................................................................................... 7

CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ KỸ THUẬT SIÊU CAO TẦN ............... 17 CHƢƠNG 2

2.1. Giới thiệu chung ................................................................................................. 17

2.2. Cơ sở lý thuyết về thiết kế mạch siêu cao tần .................................................... 18

2.2.1. Các loại đường truyền .............................................................................. 18

2.2.2. Phương trình truyền sóng ......................................................................... 19

2.2.3. Hệ số phản xạ ........................................................................................... 20

2.2.4. Hệ số sóng đứng ....................................................................................... 21

2.2.5. Giãn đồ Smith ........................................................................................... 22

2.3. Phối hợp trở kháng ............................................................................................. 24

2.3.1. Phối hợp trở kháng dùng các phần tử tập trung ...................................... 25

2.3.2. Phối hợp trở kháng dùng một dây nhánh/dây chêm ................................ 26

iv

2.3.3. Phối hợp trở kháng bằng doạn dây lamda/4 ............................................ 27

2.3.4. Phối hợp trở kháng bằng đoạn dây có chiều dài bất kỳ........................... 27

2.3.5. Phối hợp trở kháng bằng đoạn dây mắc nối tiếp ..................................... 28

BỘ KHUẾCH ĐẠI TẠP ÂM THẤP VÀ CƠ CHẾ BẢO VỆ ......... 29 CHƢƠNG 3

3.1. Khái niệm bộ khuếch đại tạp âm thấp LNA ....................................................... 29

3.2. Các thông số quan trọng của mạch khuếch đại LNA ......................................... 29

3.2.1. Hệ số tạp âm Noise Figure ....................................................................... 29

3.2.2. Hệ số khuếch đại ...................................................................................... 31

3.2.3. Tính ổn định của hệ thống ........................................................................ 33

3.2.4. Độ tuyến tính ............................................................................................ 34

3.3. Cơ chế bảo vệ ..................................................................................................... 35

3.3.1. Giới thiệu về hệ thống Radar ................................................................... 35

3.3.2. Cơ chế bảo vệ sử dụng PIN Diode ........................................................... 37

THIẾT KẾ, MÔ PHỎNG VÀ THỰC THI MẠCH ......................... 40 CHƢƠNG 4

4.1. Yêu cầu ............................................................................................................... 40

4.2. Tính toán mô phỏng và thiết kế .......................................................................... 40

4.2.1. Giới thiệu Transistor cao tần SPF-3043 .................................................. 40

4.2.2. Các tham số S-Parameter của Transistor SPF-3043 ............................... 42

4.2.3. Thiết kế mạch phối hợp trở kháng ............................................................ 42

4.3. Thực nghiệm ...................................................................................................... 46

4.3.1. Chế tạo Layout ......................................................................................... 46

4.3.2. Kết quả đo ................................................................................................ 48

KẾT LUẬN ................................................................................................................. 52

TÀI LIỆU THAM KHẢO

LINK DOWNLOAD

NỘI DUNG: