TÍNH TOÁN CÔNG SUẤT TUYẾN
5.1. Giới thiệu công nghệ mạch dả
Chúng ta đã biết, ở dải sóng vô tuyến điện thông thường: dài, trung, ngắn; các mạch dao động cộng hưởng thường được xây dựng từ các phần tử tập trung như tụ điện C và cuộn cảm L. Mạch dao động này cho tần số cộng hưởng riêng là: LC f 2 1 0
Nhưng ở dải siêu cao tần thì mạch dao động (LC) từ các tham số tập trung không còn làm việc được.
- Thứ nhất: Để nhận được dải tần số cộng hưởng f0 lớn hay bước sóng cộng hưởng nhỏ, ta phải giảm các giá trị L, C đến mức tối thiểu. Nhưng việc giảm này cũng có những giới hạn nhất định do kết cấu của tụ điện và cuộn cảm. Nên về nguyên tắc không đạt được tần số cộng hưởng ở các dải song cao như cm và mm.
- Thứ hai: ở dải song siêu cao tần, kích thước hình học của các tụ điện và cuộn cảm so sánh với bước sóng điện từ, nên tại các tần số này bản thân mạch dao động cũng đóng vai trò như phần tử bức xạ năng lượng điện từ làm tiêu hao năng lượng đáng kể trong mạch và mạch không duy trì được dao động trong dải này.
- Thứ ba: Trong dải siêu cao tần, khi tần số tăng thì tiêu hao do hiệu ứng bề mặt và tiêu ghao trong điện môi của cuộn cảm và tụ điện tăng đáng kể, làm giảm phẩm chất rõ rệt của mạch dao động LC, làm cho nó mất tính chọn lọc của mạch cộng hưởng. Vì vậy, ở dải sóng siêu cao tần, người ta sử dụng các mạch dao động có tham số phân bố, thường được gọi là hộp cộng hưởng.
Đường truyền dẫn sóng cao tần và siêu cao tần cũng là vấn đề được quan tâm. Trong kỹ thuật đo lường và các thiết bị thu ở dải sóng từ dm đến mm thường sử dụng đường truyền là các mạch dải siêu cao tần có các ưu điểm như dễ sản xuất (dùng công nghệ PCB là cơ bản), khối lượng nhẹ, khả năng tương thích với các quy trình của mạch tích hợp, phạm vi trở kháng đặc trưng hợp lý, tổn hao thấp, dải tần tương đối rộng. Vì các mạch dải được chế tạo dưới dạng mạch in nên chúng được sử dụng rất phổ biến trong vi mạch siêu cao tần.
Mạch dải siêu cao thường có cấu tạo theo các dạng: dạng đối xứng ( Hình 5.1: b,c), dạng không đối xứng (Hình 5.1:a), dạng đường khe (Hình 5.1.d) và dạng cáp phẳng (Hình 5.1:e)
Hình 5.1: Các loại mạch vi dải
Ở đây, ta sử dụng loại mạch dải không đối xứng để thiết kế bộ khuếch đại dùng JFET hoạt động ở băng tần C. [7]