Пз(Х, fi)-энергетический, импедансный или шумовой параметр транзистора, вычисленный по алгоритму анализа на частоте /при определенном наборе параметров ЭСТ X; nj-(X, Д) - среднее значение /-Г0 параметра партии транзисторов на г-й частоте; ДПз(Д)-среднеквадратичная ошибка /-го параметра на i-й частоте, рассчитанная по результатам измерений партии транзисторов; /?=1, 2, 3, ...

С помощью алгоритма скользящего допуска [16], минимизирующего целевую функцию, и описанного в § 2.2 алгоритма идентифицировалась эквивалентная схема транзистора с ОБ КТ919Б (см. рис. 2.2). Идентификация проводилась с использованием полной системы параметров мощного транзистора, т. е. функция (2.41) приводилась к виду

Ф(Х) = Л121Рн1(Х, /,)-P i(/,)2 + + АЛи\ц(Х, и)-П{Ш + А,У]иЫ. /,)-Z i(/,)2 +

Важным шагом решения поставленной задачи являются выбор параметров, подлежащих оптимизации, и определение их начальных значений. Эквивалентная схема транзистора включает в себя большое количество элементов, поэтому для сокращения машинного времени рационально оптимизировать те параметры, которые либо задаются в паспорте на транзистор с большой погрешностью, либо наиболее влияют на показатели качества.

Для транзистора КТ919Б оптимизировались параметры, начальные значения которых приведены в первой строке табл. 2.2.

Таблица 2.2

Параметры ЭСТ транзистора КТ919Б

Другие параметры ЭСТ принимались равными: гэ=0; Lt = = 0,25 нГн; 1э=0,5 нГн; Скэ=0,2 пФ; Сбэ=0,6 пФ; ро=20; Сэо= = 20 пФ. Оптимизированные значения варьируемых параметров приведены во второй строке табл. 2.2. При оптимизации использовали частотные зависимости показателей качества партии из пяти транзисторов КТ919Б, которые были измерены в режиме максимального коэффициента усиления при импульсной модуляции сигнала (ти = 1,5 мкс, 9=200). Результаты обработки экспе-

риментальных данных (пределы разброса) по методике [33] для малого количества измерений при надежности вывода 0,9 приведены на рис. 2.22. Здесь же изображены и теоретические частотные характеристики транзистора КТ919Б, рассчитанные по приведенному в § 2.2 алгоритму с использованием результатов идентификации параметров ЭСТ.

Х Ом

О -10

туг?

1550 1575 1600 lBZ5f,Mzli в)

1550 1575 WOO 1025 ЛМгц Ж)

Рис. 2.22. Генераторные параметры транзистора КТ919Б:

----расчет; ---- эксперимент

Из анализа полученных данных следует, что достигнуто хорошее совпадение теоретических и экспериментальных показателей качества. Таким образом, при идентификации параметров ЭСТ точность расчетов по рассмотренной в данной главе методике значительно повышается.

3. ИЗЛУЧАТЕЛИ АКТИВНЫХ ПЕРЦЦАЮЩИХ АНТЕНН

3.1. ТРЕБОВАНИЯ К ИЗЛУЧАТЕЛЯМ АПА

Активные передающие антенны работают в составе конкретных радиотехнических систем, поэтому такие их основные параметры, как форма ДН, коэффициент усиления, КНД, должны обеспечить требуемые характеристики системы. Слабонаправлен-ные АПА обычно применяются в радиосистемах мобильных объ-

ектов, что .предъявляет к ним повышенные требования и в особенности к их излучателям, поскольку последние, как правило, подвергаются многочисленным внешним воздействиям. Они должны иметь высокую механическую прочность, небольшие габаритные размеры и массу, высокий КПД, а также обладать достаточной электрической прочностью и работоспособностью при возможных колебаниях температуры и атмосферного давления. Кроме указанных общих рекомендаций требования к излучателям должны учитывать специфику их работы в АПА. Желательно, чтобы в рабочей полосе частот их входное сопротивление было близким к величине оптимальной нагрузки активного элемента. В этом случае возможно подключение излучателя к выходу АП либо непосредственно, либо с применением простой согласующей цепи с небольшим числом элементов. Кроме того, излучатель и его СТЦ должны обладать фильтрующими свойствами для ослабления до приемлемого уровня внеполосного излучения АПА.

В качестве излучателей АПА метрового и дециметрового диапазонов волн наиболее широко распространены вибраторные и резонаторно-щелевые излучатели. Вибраторные излучатели просты в изготовлении, имеют небольшую массу и малое аэродинамическое сопротивление, что важно для применения их на подвижных объектах. В дециметровом диапазоне длин волн преимущественно используются несимметричные вибраторные излучатели или их модификации: Г-образные, зонтичные, шлейфные и т. д., а в метровом - укороченные вибраторы, настраиваемые с помощью соответствующего согласующего устройства. Укорочейные вибраторные излучатели и.меют еще одно существенное преимущество по сравнению с некоторыми другими типами, например рамочными. С сокращением линейных раз.меров вибратора его сопротивление излучения в полосе частот изменяется гораздо медленней, чем рамочных, что важно при их согласовании с выходом АП.

Резонаторно-щелевые излучатели (РЩИ) используются часто в метровом и дециметровом диапазонах как бортовые антенны для навигационных и связных систв.м летательных аппаратов. Обычно щелевая антенна устанавливается заподлицо с обшивкой летательного аппарата, а щель закрывается слоем диэлектрика, что сохраняет аэродинамическую форму аппарата. Вместе с тем встраивание такого излучателя уменьшает механическую прочность конструкции корпуса аппарата, поэтому задача уменьшения размеров таких антенн особенно актуальна в метровом диапазоне волн. Уменьшить габаритные раз.меры устройств позволяет применение РЩИ в составе АПА. Щелевые излучатели размеров меньше резонансных имеют индуктивное входное сопротивление, что в метровом диапазоне волн обычно полезно для согласования с АП.

В последующих параграфах рассматриваются некоторые способы расчета параметров вибраторных и резонаторно-щелевых излучателей, часто применяемых в составе АПА.