I CÔNG SUẤT PHỤC VỤ CHO PHẦN PHÁT NĂNG LƯỢNG SÓNG SÊU CAO TẦN
i công suất dùng AH201 và mô phỏng
2.5.1.2 Mạch phối hợp trở kháng lối vào
Để tính tốn các thơng số của mạch phối hợp trở kháng lối vào chính xác và hiệu quả, ở đây sử dụng công cụ hỗ trợ Smith Chart và LineCalc của gói phần mềm ADS2009 với giá trị trở kháng lối vào Zvào=18.3 – j*19.18 ở tần số 2,45 GHz.
Như đã nói ở trên, trước hết ta cần di chuyển vị trí trở kháng lối vào của PTFA240451E tới vị trí có giá trị thực (phần phức bằng không). Điều này được
thực hiện nhờ chèn thêm m ra trên hình 2.14.
Hình 2.14. Di chuyển giá tr Ở đây trở kháng đặc tính đư kháng tải thực để thiết kế
tính kích thước đoạn dây chêm
Z0 = 25 với giá trị góc là 47,338 Giá trị đoạn dây chêm ph
cụ LineCalc của phần mềm ADS2009. K Độ rộng đoạn dây chêm:
Độ dài đoạn dây chêm: Để có thể khắc phục hạ dây chêm mạch dải cần m hợp trở kháng dải rộng, thay đ hợp này, ta thiết kế với s
chèn thêm một đoạn dây chêm mạch dải. Quá trình này
n giá trị trở kháng tới giá trị thực bằng đoạ
c tính được chọn có giá trị là 25 . Theo đó giá tr
mạch phối hợp trở kháng là ZL = 9.98151 n dây chêm để di chuyển vị trí trở kháng trên gi
góc là 47,3380.
n dây chêm phối hợp trở kháng này được tính nhờ m ADS2009. Kết quả được như sau: n dây chêm: W= 7.88959 (mm).
n dây chêm: L= 8.39947 (mm)
ạn chế dải thông hẹp khi phối hợp trở kháng dùng đo n mở rộng dải thông bằng cách sử dụng phương pháp ph ng, thay đổi nhiều thang trở kháng đặc trưng. Trong trư
i số đoạn N = 2. Điều này giúp việc tính tốn thi i. Q trình này được chỉ
ạn dây chêm. . Theo đó giá trị trở = 9.98151 . Giá trị để kháng trên giả đồ Smith là
sử dụng công
kháng dùng đoạn ng phương pháp phối ưng. Trong trường c tính tốn thiết kế
được đơn giản hơn và hơn thế đối với ứng dụng của mạch khuếch đại công suất trong trường hợp này là dùng để truyền năng lượng không dây nên vấn đề yêu cầu về dải thông không phải là quá khắt khe. Áp dụng phương pháp của R. Collin với sơ đồ mạch phối hợp như hình 2.3. Vì N = 2 ta chỉ cần tính Z1 và Z2 với các giá trị đầu vào trở kháng tải thuần trở ZL = 9.98151 và trở kháng đặc tính đường truyền Z0 =50 . Theo các biểu thức (2.36.1) và (2.36.2) ta có:
= / / = 9.98151 / 50 / = 33.422 (Ω)
= =9.98151
33.422 50 = 14.933 (Ω)
Sử dụng công cụ LineCalc trong ADS2009 dùng các giá trị Z2 và Z1 đạt được các giá trị đoạn dây chêm phối hợp trở kháng như sau:
Đoạn Z2:
Độ rộng đoạn dây chêm: W= 14.9827 (mm).
Độ dài đoạn dây chêm: L= 15.4959 (mm)
Đoạn Z1:
Độ rộng đoạn dây chêm: W= 5.31335 (mm).
Độ dài đoạn dây chêm: L= 16.2956 (mm)
Từ những giá trị này ta đạt được sơ đồ nguyên lý mạch phối hợp trở kháng lối vào như hình 2.15. Ở đây đoạn dây chêm thứ hai được tách ra làm 3 đoạn nhỏ (tổng chiều dài của cả ba đoạn mạch dải bằng 15,49mm) để sử dụng một đoạn MTEE thuận lợi cho việc sử dụng một đoạn mạch dải dùng cho mạch cấp nguồn cho cực điều khiển G của PTFA240451E.
Kết quả mô phỏng các hệ số truyền đạt, phản xạ và hệ số sóng đứng của mạch phối hợp trở kháng lối vào được cho trên hình 2.16.Từ kết quả mơ phỏng thấy rằng S11<-40 dB ở tần số 2,45GHz, nghĩa là mạch được phối hợp trở kháng rất tốt. Hệ số S21 khoảng - 0,25 dB đồng nghĩa với việc tổn hao rất nhỏ khi đưa
tín hiệu qua mạch phối hợp trở kháng. Giá trị hệ số sóng đứng gần đạt giá trị lý tưởng bằng 1 trong dải tần 2,35 GHz – 2,5 GHz.
Hình 2.15. Mạch phối hợp trở kháng lối vào mạch khuếch đại cơng suất dùng PTFA240451E.
Hình 2.16. Các tham số mô phỏng của mạch phối hợp lối vào