Hallo, ich habe drei Fragen in einer. Ich versuche eine Anpassschaltung für einen Varaktor zu entwerfen. Der Varaktor soll an ein Branch Line Tor mit 50 Ohm angepasst werden. Das vorgehen war gedacht erst einen Varactor anzupassen und anschließend den zweiten mithilfe einer lambda/4 Leitung back to back dazu zuschalten um 360° zu ermöglichen. Da ich es rein rechnerisch nicht geschafft habe bin ich auf das Smith Diagramm umgestiegen. Nun plagen mich zwei fragen: Frage 1: Wie bestimme ich die Impedanz meines Varaktores? Stimmt die Formel im Bild oben. Ich weiß nicht welchen Wert ich für Cvar benutzen soll? Dieser Variiert mir ja mit meiner angelegten Spannung? Frage 2: Frage 1 bringt mich gleich zur Frage 2.Wie mache ich den eine Anpassung wenn sich die Impedanz andauert ändert? Frage 3: Welche Struktur ist denn für eine Anpassung am besten? Möchte ja eine gute Rückflussdämpfung, geringe Einfügedämpfung, Breitbandigkeit, ausreichende Phasendrehung...... Ich dachte erst einmal an konjugiert komplexer Anpassung um maximale Leistung zu garantieren. Desweiteren dachte ich an eine PI-Struktur, da ich gelesen habe das diese Breitbandiger ist als die anderen. Jedoch ist die Breitbandigkeit ja auch über die Güte verknüpft und da kommen wir zu dem Ergebnis das ich gerade sehr verwirrt bin wie ich dieses Problem lösen kann mit so vielen Parameter. Ich hoffe ich habe mein Problem genau genug geschildert. Vielen Dank für eure Hilfe. Viele Grüße
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Naja, wenn Breitbandigkeit gewuenscht ist, gibt es keine Lambda/4 mehr. Was bedeutet denn breitbandig ? 10%, 50%, mehr ? Cvar steht im Datenblatt. Was soll eine Anpassung an einen Varaktor, ein Varaktor ist eine einstellbare Kapazitaet. Allenfalls macht man ein Anpassglied mit einem Varaktor an etwas aanderes. Was soll's denn werden, die ganze Aufgabe bitte. Wenn ich eine Multiparameter Optimisierung machen muss, schreibe ich erst mal eine Simulation, die mir die einzustellenen Werte je auf einen Schieberegler gibt und dann die Frequenz jeweils durchfahre, und als Graph zB im Smithchart oder so darstelle. Dann kann man etwas damit spielen. Fuer genaue optimierungen , kann man dann je einen passenden Algorithmus anwenden. Solche Komponenten sind ja nur ein paar Matritzen.
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Hi Danke für deine schnelle Antwort. Ich möchte an meinen Hybridkoppler an den Toren 2 und 4 Varaktor Dioden anschließen. Da diese ja Spannungsgesteuerte Kapazitäten sind kann ich damit meine Phase beeinflussen. Ziel ist 360°. Nun muss ich aber die Varaktoren auf 50 Ohm anpassen an meinen Hybridkoppler. Deshhalb die oben genannte Frage. Ich habe diese Arbeit gefunden im Internet welche ich sehr Interessant finde und ich gerne umgesetzt hätte. Jedoch verstehe ich nicht wie Sie das Anpassnetzwerk entworfen haben. Als zweites war es mein eigenes Interesse welche Geometrie in solch einem Fall am besten ist. L, Pi Struktur? Link zum Dokument:http://onlinelibrary.wiley.com/store/10.1002/mop.24938/asset/24938_ftp.pdf?v=1&t=ioln6wed&s=9829783ed34663b3292707caeb1d829b5d44dc63.
Das Dokument ist nicht zugreifbar. Da die Varaktoren keine 50 Ohm haben koennen, da veraenderbar, solltest du das Konzept ueberdenken. Du moechtest mit Kapazitaetsdioden einen Phasenschieber bauen, der immer angepasst ist. Fuer konstanten Amplitdengang. Schreib doch einfach ein Simulation dazu. Und wenn du schon dabei bist, was sehr lehrreich ist, gleich noch die verschiedenen Konfigurationen mittesten. Jedes Element ist eine 2x2 Matrix, aka Zweitor. Womit kann man eine Kapazitaet kompensieren ? Mit einer Spule. von welcher Bandbreite reden wir ? 1%, 5%, 10% ?
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komisch das der link nicht geht, hier nochmals der Versuch: http://www.docfoc.com/a-c-band-wideband-360-analog-phase-shifter-design-xiao-2009-microwave Ich versuche mal kurz deinen Ansatz :)
Also ich gebe nun auf, ich habe wie du gesagt hast ohne mathematischen Ansatz einfach mal die Parameter variiert. Ergebnis gleich hoher Frust und wenig Erfolg. Die Schaltung ist im Bild gezeigt. Wie kann man es denn berechnen. Ich denke es ist nicht schwer mir fehlt nur der Ansatz. http://www.docfoc.com/a-c-band-wideband-360-analog-phase-shifter-design-xiao-2009-microwave
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Also, die Varactordiode wird wie zuoberst modelliert. Zuoberst im Thread. Ohne Diodencharakteristik, denn sie arbeitet nicht als Diode. Deswegen ist sie als Kondensator eingezeichnet. Gemaess beiliegendemn Paper, diesmal ging's, Figur 3 und Figur 6. Port1 nach port2 resp umgekehrt. Diese Stubs sind je nach dimensionierung Kondensatoren oder Spulen. Abhaengig von Dicke und Laenge. Und die muessen natuerlich schon in die Simulation rein. Die Figur 1 zeigt welches die Elemente sind.
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Oh D. schrieb: > Also, die Varactordiode wird wie zuoberst modelliert. Zuoberst im > Thread. Ohne Diodencharakteristik, denn sie arbeitet nicht als Diode. > Deswegen ist sie als Kondensator eingezeichnet. Ich verstehe nicht genau, wenn ich eine Diode wie hier: Beitrag "Probleme Pspice Model entwerfen" als PSpice Modell mit einbinde dann ist Ihre Charakteristik ja genau so wie sie sein soll, oder? Ich muss ja mit dieser arbeiten da ich sonst ja die ganzen parasitären Effekte unberücksichtigt lasse. Und mit der Formel: Ct = Cjo/((1+(VDC/Vj)))+Cp bekomme ich ja genau das variable C über die Spannung welches ich auch brauch. > Gemaess beiliegendemn Paper, diesmal ging's, Figur 3 und Figur 6. > > Port1 nach port2 resp umgekehrt. Diese Stubs sind je nach > dimensionierung Kondensatoren oder Spulen. Abhaengig von Dicke und > Laenge. Und die muessen natuerlich schon in die Simulation rein. Die Stubs berechnen ist ja im Endeffekt nachher ein Kinderspiel. Kurze Berechnung, siehe ( https://en.wikipedia.org/wiki/Stub_(electronics) ) und Simulation zur Überprüfung der geforderten Parameter. Jedoch scheitert es bei mir die L oder C zu dimensionieren. Im Paper ist das für mich unverständlich erklärt. Nach meinem Verständnis muss ich erst einmal eine Anpassung mit diskreten Bauteilen erreichen bevor ich diese dann anschließend in Stubs umrechnen kann. - Wie berechnen ich die L und C, wenn man zwei Varaktordioden wie in Paper Figur 2 b hat. - Wie teile ich die lambda/4 Leitung von Figur 2 a in zwei Mikrostreifenleitungen auf wie in Figur 2b. Das sind die Fragen die mir im Moment ein Fragezeichen ins Gesicht zaubern. Kann mir jemand zu dieser Anpassung der L und C helfen? Per Smith oder mathematisch hergeleitet. Wie rechnet man so etwas in eine L, PI, T Struktur dann um?
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Hat mir da jemand einen kleinen mathematischen Ansatz?? oder ein fiktives Beispiel?? Würde es gerne mathematisch berechnen, um das gesamt Verständnis zu bekommen.
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Zur Vereinfachung kann man fuer eine Kapazitaetsdiode einfach mal eine Kapazitaet wie nach Datenblatt eingeben. Als naechsten Schritt kann man dann einen linearen Sweep der Kapazitaet einsetzen. Der Wert der Steuerspannung interessiert eigentlich erst wenn man einen Regler mit deren Funktionalitaet anpassen muss. Oder auch nicht, wenn man sie ueber einen DAC ansteuert, dann misst man einmal, programmiert und gut ist. Ist das Problem mit einer Kapazitaet anstelle des Varactors loesbar ? Der Post von gestern 12:31 hatte noch eine Diode drin. Die braucht's nicht. Im Sperrbetrieb ist es eine Kapazitaet.
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Von einer Varaktordiode spricht man normalerweise erst dann, wenn die Veränderung der Kapazität durch die anliegende HF-Spannung explizit ausgenutzt wird: https://books.google.de/books?id=nSieBgAAQBAJ&pg=PA89&lpg=PA92&ots=RgXd0QD_Fs&focus=viewport&dq=varaktordiode&hl=de Das wurde vor der Verfügbarkeit von UHF-tauglichen Transistoren gern zur UHF-Erzeugung durch Frequenzvervielfachung genutzt. In dieser Betriebsart muss man sie natürlich dann auch komplett modellieren. Benutzt man sie bei eher kleinen HF-Spannungen, bei denen der Einfluss der HF auf die Kapazität zu vernachlässigen ist, dann genügt die Modellierung als Kondensator doch erstmal völlig.
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Jörg W. schrieb: > Von einer Varaktordiode spricht man normalerweise erst dann, wenn > die Veränderung der Kapazität durch die anliegende HF-Spannung > explizit ausgenutzt wird: > > https://books.google.de/books?id=nSieBgAAQBAJ&pg=PA89&lpg=PA92&ots=RgXd0QD_Fs&focus=viewport&dq=varaktordiode&hl=de > > Das wurde vor der Verfügbarkeit von UHF-tauglichen Transistoren gern > zur UHF-Erzeugung durch Frequenzvervielfachung genutzt. > > In dieser Betriebsart muss man sie natürlich dann auch komplett > modellieren. > > Benutzt man sie bei eher kleinen HF-Spannungen, bei denen der Einfluss > der HF auf die Kapazität zu vernachlässigen ist, dann genügt die > Modellierung als Kondensator doch erstmal völlig. Das leuchtet mir sehr ein was Sie meinen. Jedoch habe ich das Problem das ich für das Anpassnetzwerk ja einen Wert für das C annehmen sollte. Da dieses ja variable ist weiß ich nicht wie ich da ansetzten soll. Ich habe mal die Schaltung aufgezeichnet wie Sie in L-Struktur aussehen könnte mit nur einer Varaktor Diode an einem Tor. Natürlich könnte ich auch eine andere Struktur wählen. Wie kann ich da das jX und jB berechnen trotz variablem C?? Bei festem C Wert wäre das ja kein Problem. Muss ich einmal den maximal und minimal Wert annehmen? Oder die Varaktor Dioden Kennlinie Interpolieren und mit dieser Funktion weiter rechnen? Oder über den Reflexionsfaktor r = (ZLV - ZL)/(ZLV + ZL) und r = 1 wählen damit ich vollständige Reflexion gewährleisten kann an Tor 2 und 4?? Vielen Dank für eure Hilfe. Ich bin ja mal gespannt wann der Groschen fällt bis ichs´ verstanden habe :D
Wenn C variabel von Cmin bis Cmax ist, dann kann man nur auf einen C-Wert optimal anpassen. Den einen C-Wert so wählen, dass für den Bereich von Cmin bis Cmax die Reflexion und die Übertragung den besten Kompromiss ergibt. Ganz interessant sind die Seiten von Prof. Dellsperger. http://fritz.dellsperger.net/ http://fritz.dellsperger.net/downloads.html http://fritz.dellsperger.net/downloads/TCE-11-4%20Passive%20Circuits%202012.pdf
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Wenn C variabel von Cmin bis Cmax ist, kann man ja C variabel lassen, durchrechnen und nachher auf das optimale C aufloesen. zB als Reflexion(C) minimieren.
Oh D. schrieb: > Wenn C variabel von Cmin bis Cmax ist, kann man ja C variabel lassen, > durchrechnen und nachher auf das optimale C aufloesen. > zB als Reflexion(C) minimieren. Kannst du mir an einem beliebigen Beispiel zeigen wie man das durchrechnet? Ich habe es versucht mit dem Ansatz das der Reflektionskoeffizient 1 betragen muss , damit ich maximale Reflexion am Tor gewährleisten kann. Mit der Formel r = (ZL - Z0) / (ZL + Z0) wollte ich dann anschließend alles einsetzen und auflösen wie in dem Link https://deref-web.de/mail/client/dereferrer/?redirectUrl=http%3A%2F%2Ffritz.dellsperger.net%2Fdownloads%2FTCE-11-4%2520Passive%2520Circuits%25202012.pdf Ist das korrekt? Mein Ziel ist ja von Leerlauf zu Kurzschluss über das Variable C zu transformieren. Mithilfe einer lambda/4 Leitung drehe ich wiederum um 180 Grad nach der wieder ein variables C kommen würde. Ziel ist es, so wie ich es verstanden habe, im Smith Diagramm auf dem äußersten Kreis zu drehen, eben von 0 bis unendlich. Eine direkte Anpassung möchte man doch garnicht erreichen oder? Weil wenn ich in den Mittelpunkt im Smith drehen würde wäre der Ansatz von " 0 bis unendlich“ zu drehen sinnlos. Wie schaffe ich das? Und wie bekomme ich dann auf meine Bauteil Werte? Hätten Sie mir ein Beispiel oder einen Tipp. Oder kennt irgendwer, irgend jemanden der mir diese Frage beantworten kann?
Ich wuerde die Uebertragungsfunktion als Kette von Zweitoren rechnen, die jeweiligen Werte gehen in die Parameter ein. Bevor man optimieren kann muss man natuerlich etwas einsetzen. Und der Hybridkoppler ist natuerlich ein Viertor.. Als Voruntersuchung wuerd ich die Eigenschaften von Subgruppen untersuchen, um ueberhaupt auf Anfangswerte zu kommen. zB -was macht ein Hybridkoppler bei Anschluss von irgendwelchen Impedanzen. -Was macht ein Hybridkoppler bei Anschluss einer Delayline plus irgendwelchen Impedanzen. -Wie erreiche ich spezifische Impedanzen und Delays, die mir vorher als interessant aufgefallen sind.
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