Синтез компенсирующих цепей на основе ППФ и повышающих трансформаторов Нортона

Наряду с понижающими трансформаторами для синтеза компенсирующих цепей могут быть успешно использованы и повышающие трансформаторы Нортона. В ряде случаев они позволяют добиться хорошей физической реализуемости схем, предназначенных для работы на повышенном уровне мощности.

На рис. 6.8 приведена схема повышающего трансформатора Нортона [71, 105], а на рис. 6.9 - трансформирующая структура, содержащая низкоомный квазиполиномиальный ППФ второго порядка с внут- риемкостной связью и два повышающих трансформатора Нортона с встроенными ФНЧ третьего порядка П-образного типа.

Повышающий трансформатор Нортона

Рис. 6.8. Повышающий трансформатор Нортона

Компенсирующая структура, содержащая квазиполиномиальный ППФ с внутриемкостной связью и два повышающих трансформатора Нортона, дополненные ФНЧ

Рис. 6.9. Компенсирующая структура, содержащая квазиполиномиальный ППФ с внутриемкостной связью и два повышающих трансформатора Нортона, дополненные ФНЧ

Величины (или номинальные значения) элементов повышающего трансформатора Нортона определяются следующими выражениями [71, 105]:

При синтезе схемы, приведенной на рис. 6.9, для получения минимального количества элементов использовано следующее условие выбора отрицательной емкости повышающего трансформатора Нортона:

-JkI

где Сс =—-—CBF - отрицательная (физически нереализуемая) ем-

кт

кость повышающего трансформатора Нортона; CBF - емкость после-

а,

довательного контура ППФ; CNF = Q =----емкость ФНЧ.

27l/max^l

Компенсирующая схема с повышающими трансформаторами имеет хорошо реализуемую конфигурацию, близкую по структуре к ФНЧ, и позволяет включить в соответствующие сечения с емкостными элементами несколько полупроводниковых управляющих элементов, что обеспечивает большую величину потерь запирания в выключенном состоянии. Данная структура может быть взята в качестве сосредоточенного прототипа в дециметровом и сантиметровом диапазонах длин волн при ее реализации на отрезках линий передачи, расчет параметров которых проводится по методу, изложенному в пятой главе.

Структуры с трансформацией позволяют не только компенсировать влияние межэлекгродной емкости управляющих элементов Cd, но и за счет использования повышающих трансформаторов Нортона (R2 > R) и фильтрующих цепей обеспечить увеличение потерь запирания в отдельных управляемых секциях. В этом случае в режиме запирания управляющие элементы шунтируют фильтрующие схемы в сечениях с высоким характеристическим сопротивлением. На центральной частоте рабочего диапазона коэффициент передачи управляемой секции при параллельном включении управляющего элемента равен

где y=R_/R - нормированное сопротивление управляющего элемента; R_ - начальное сопротивление управляющего элемента в закрытом состоянии.

При выполнении условия кт> 1 в компенсирующей цепи можно существенно снизить коэффициент передачи в режиме запирания. Особенно актуальным является применение повышающих трансформаторов при использовании в качестве управляющих элементов СВЧ полевых транзисторов. Отметим, что полевые транзисторы имеют межэлектродную емкость меньшую, чем у мощных коммутационных p-i-n -диодов, и характеризуются большим начальным сопротивлением [10, 13]. На рис. 6.10 приведена схема, синтезированная на основе двух Т-образных ФВЧ третьего порядка со встроенными повышающими трансформаторами Нортона и ФНЧ пятого порядка. Схема содержит малое количество индуктивных элементов, имеет хорошую

Схема компенсации емкости управляющих элементов на основе двух ФВЧ со встроенными повышающими трансформаторами Нортона и ФНЧ

Рис. 6.10. Схема компенсации емкости управляющих элементов на основе двух ФВЧ со встроенными повышающими трансформаторами Нортона и ФНЧ

физическую реализацию и может быть рекомендована для построения быстродействующих управляемых секций на полевых транзисторах. При синтезе данной схемы использовалось условие Сс- CNF, где

Сс - отрицательная физически нереализуемая емкость повышающего трансформатора Нортона; CNF - емкость первого элемента ФНЧ. Недостатком схемы является применение ФНЧ, что приводит к ограниче-

НИК) /тах.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >