Обозначая решение уравнения (7.23) через gos, после несложных преобразований с учетом (7.18), (7.19), (7.24) имеем

gos +

(7.25)

Оптимальное полное входное сопротивление источника сигнала на входе активного элемента Zos=l/yos=l/{gos+jbos).

Для вывода уравнения окружности постоянного коэффициента y{yg) выражение (7.21) запишем в развернутом виде:

пр.э

regT

пр.э

(7.26)

где А = (ТА-Т,/щ)/{КгТ ,).

Выражение (7.26) представим в виде уравнения окружности:

(gg-gor+ibg-borv,

где 0. bo - координаты центра окружности, равные

(7.27)

V Кг Г]ф Тпс- ( А + J- \ Кг Щ Тис- РоП

+ reg gog Т

пр.э

) + rei got То

bn = bfis =

+ ref To feg bog 3 Лф 4- fef bof To

(7.28)

пр.эФ + в

V - правая часть уравнения, численно равная квадрату радиуса окружности:

Г2 2 U2 TnP-agPg + /gPf Tp - feg Tjlg Г]ф + r,fb% То

egT. y\<i> + refTo-refT

пр.э

Легко показать, что радиус окружности постоянного коэффициента эффективности

GRO=(go - gos)

(7.30)

С учетом полученных выражений приведем алгоритм расчета коэффициента эффективности и окружностей постоянного /Сэфф-Исходные данные: температура шума приемника Гпр; параметры пассивной приемной системы: £) , Tin, ai, h; параметры приемной

системы с АППА; Da, ца, Т1ф, 5-(или Y-) матрица активного прибора, его шумовые параметры; Fo, fef, yof=gof+]bof; характеристики линии передачи 02, h.

Рассмотрим последовательность расчета /Сэфф ОДП источника сигнала.

1, Предварительно определяется коэффициент устойчивости активного прибора ky. Пользуясь наиболее удобными на СВЧ имми-тансными критериями имеем два случая: а) активный прибор безусловно устойчив; б) потенциально неустойчив.

Активный прибор характеризуется системой И-параметров, под которой подразумевается любая из систем параметров, используемых в конкретных случаях. Условия для безусловно устойчивого прибора в терминах И-параметров имеют вид:

lizsiKl-lWiil; (7.31)

I WizWbiK 1-1221;

k -l+Al- lil- 22l I

где lS.~W\iW22-W12W2U ky.BB - внутренний коэффициент устойчивости.

Величина у.вн инвариантна к виду И-матрицы. При выполнении этих условий не требуются какие-либо дополнительные меры. Для абсолютно устойчивого усилителя при комплексном согласовании на входе и выходе генератор и нагрузка АП характеризуются иммитансами Wog, Won, а коэффициент усиления мощности равен Gm- Указанные величины рассчитываются по следующим формулам:

Re Wog = 1112 1 Vy.bh-l/2 Re W; Im Weg = Im (Г12 \2i)/2ReIF22-Im Гц ;

ReW, =\W,M K4.BB-l/2Reru; ImloH = Im (112 Wi)/2 Re Wi-lm W;

Gm = Wi/WMky. + Kfty.B - 1).

Под иммитансами понимается входное сопротивление или проводимость в общем случае комплексные.

Одной из серьезных проблем проектирования активных четырехполюсников, входящих в приемный канал АППА, является обеспечение их устойчивости. В тех случаях, когда АП потенциально неустойчив {ky.bh<l), условия абсолютной устойчивости обеспечиваются соответствующим выбором иммитансов Wg и Wa при заданном коэффициенте устойчивости ky [79, 101]. Запас по \Стойчивости АП возрастает с увеличением ky>l, но при этом :нижается коэффициент усиления мощности. Рекомендуется выбрать y=5-f-10.

Оптимальное полное входное сопротивление источника сигнала по коэффициенту усиления АП и инвариантный параметр reg в-терминах -параметров равны:

гое = I/l/ofi= Шье- Jbog) I /-68 = Re(22).

2. Определяется в соответствии с (7.24) и (7.25) оптимальная полная проводимость источника сигнала yos=gos+ibos на входе АП, обеспечивающая получение минимального коэффициента ухудшения чувствительности у [уд). Предварительно вычисляется пр.э согласно (7.17). Соответствующее полное входное сопротивление Zos=l/igOs + jbos).

3. По (7.18), (7.19) находятся рА {уов), /сап(уо ).

4. Определяется максимальный при заданных параметрах активной и пассивной системы коэффициент кзффmax(yos) с использованием выражения (7.20).

6. Для /Сэфф </Сэфф max определяются координаты центра уо =go+jbo и радиуса Gm окружности постоянного коэффициента эффективности в соответствии с (7.28), (7.29) и (7.30). Для.

/Сэфф = Кэффтаа; раДИуС Сно = 0, а Уо = Уо8-

в соответствии с приведенным алгоритмом определяется длл частоты Д область допустимых проводимостей источника сигнала на комплексной входной плоскости E{fi)=Eэфф{fi), соответствующая заданному значению коэффициента эффективности Kэфф(fг) приемной системы. Эта область ограничена окружностью постоянного /Сэфф(![г)== const. При нахождснии значения проводимости источника сигнала у gift) внутри этой области, т. е. У5(/г)е£эфф(/г), обеспечивастся получение коэффициента эффективности не менее заданного /Сэфф(/г) /Сэфф(/г).

На основе приведенного алгоритма разработана машинная программа анализа приемного канала АППА по коэффициенту эффективности. В качестве примера рассчитаны области допустимых проводимостей источника сигнала и величина Кзфф активной приемной системы (см. рис. 7.7). Приняты следующие исходные данные: пассивная приемная система Dn=l,64, Т1п=1,0, ai== = 2 дБ/,м, ti = l м, 7пр=1000°К; активная система Da=l,5, i\a~ = 1,0, т]ф=0,1, .... 1, 02=2 дБ/м, /2 = 1.....5 м, ГвнПОСК; шумовые параметры Fo = l,4, Ге/=0,55, о/=1,15-Ь/0,72. Схема активного прибора выполнена на базе транзистора КТ637А-2. При расчете использованы следующие S-параметры АП, измеренные на частоте f=I20 МГц:

Su = 0,73L -172°; Si2-0,065L62°; 521 = 5,8 L 89°; 522 = 0,43 L -159°.

При равных длинах отрезков линий передачи /i=/2 = I м и коэффициента полезного действия СФЦ т1ф=0,5 максимальное значение /Сэфф равно 1,46 (рис. 7.12); при /сэфф сэфф паа;< 1 область допустимых проводимостей источника сигнала yg=gg+jbg расширяется. Рассчитанные зависимости Кэффтах=1(1211 при щ=\аг

а 39