Модернізована штучна довга лінія для імпульсних модуляторів

DOI: 10.31673/2412-9070.2021.054047

Анотація

Розглянуто процеси в штучних довгих лініях, які є складовою частиною імпульсних модуляторів для підсилювачів потужності та автогенераторів. Проведений аналіз показує, що забезпечення потрібної форми імпульсу під час розряджання лінії через узгоджене навантаження є головною проблемою на етапі її розроблення. Для вивчення форми зазначеного імпульсу використовується імітаційне комп’ютерне моделювання процесів у лінії. Побудована комп’ютерна модель однорідної штучної довгої лінії дає можливість встановити, що вихідний імпульс такої лінії під час розряджання на узгоджене навантаження має небажані сплески напруги та флуктуації на початку вершини імпульсу. Відомо, що такі недоліки форми імпульсу можуть призводити до значних відхилень частоти та фази коливань у підсилювачі потужності, який живиться від модулятора. Для усунення цих недоліків запропоновано використання демпфувального резистора, підімкненого паралельно до першої індуктивності лінії, та відповідного налаштування значення першої ємності лінії. Із застосуванням розробленої моделі штучної довгої лінії було виявлено оптимальні значення опору демпфувального резистора та ємності першого конденсатора лінії і встановлено, що запропонований підхід дає змогу зменшити максимальне відносне відхилення амплітуди імпульсу модулятора від очікуваного значення в майже 12 разів. З огляду на проведені дослідження модернізована в такий спосіб штучна довга лінія може бути використана в імпульсних модуляторах, що живлять підсилювачі потужності з жорсткими вимогами до відхилення значень напруги імпульсного джерела живлення, у телекомунікаційних мережах та радіолокації.

Ключові слова: телекомунікаційні мережі; імітаційне комп’ютерне моделювання; імпульсний модулятор; штучна довга лінія; флуктуації амплітуди.

Список використаної літератури
1. Wolff C. Radar Modulator. 2021. URL: http:// www.radartutorial.eu/08.transmitters/Radar%20Modulator.en.html (eng).
2. Handbook of RF and Microwave Power Amplifiers. Ed. J. Walker. Cambridge University Press, Cambridge UK, 2012 (eng).
3. Eroglu A. Introduction to RF Power Amplifier Design and Simulation. New York: CRC Press Taylor & Francis Group, 2016. doi.org/10.1201/b18677 (eng).
4. Ness Engineering Inc., Pulse Forming Network Equations and Calculator, 2021. URL: http://www.nessengr.com/technical-data/pulse-forming-network-pfn-equations-and-calculator/#TypeB (eng).
5. Radar Handbook, 3rd ed., Ed. in Chief M. I. Skolnik. McGraw-Hill Companies, NY, 2008 (eng).
6. Barton D. K. Radar Equations for Modern Radar. Artech House, MA, 2013 (eng).
7. Radio Frequency and Microwave Power Amplifiers. Vol. 1: Principles, Device Modeling and Matching Networks. Ed. A. Grebennikov. The Institution of Engineering and Technology, London, UK, 2019 (eng).
8. Radio Frequency and Microwave Power Amplifiers. Vol. 2: Efficiency and Linearity Enhancement Techniques. Ed. A. Grebennikov. The Institution of Engineering and Technology, London UK, 2019 (eng).
9. Kazimierczuk M. K. RF Power Amplifiers, Wiley, Chichester UK, 2008 (eng).
10. Frenzel Jr. L. E. Principles of electronic communication systems, 4th ed., McGraw-Hill Education, New York, NY, 2016 (eng).
11. McC. Siebert W. Circuits, Signals, and Systems. Cambridge, McGraw-Hill Book Company, MA, 1986. doi.org/10.7551/mitpress/1839.001.0001 (eng).