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고조파 평형을 이용한 비선형 마이크로파 회로 분석

TINA v16 이상 버전에서는 고조파 평형 분석 방법을 사용하여 비선형 RF 및 마이크로파 회로를 분석할 수 있습니다. 이 방법의 장점은 GHz 대역 신호의 경우 부담스러울 수 있는 상세한 시간 영역 시뮬레이션이 필요하지 않다는 것입니다. 대신, 원하는 기본 고조파만 지정하면 프로그램이 결과 스펙트럼 선을 계산하고 표시합니다. 고조파 평형 분석 예제 회로는 다음에서 확인할 수 있습니다. 예시\RF\HB 티나의 폴더.

몇 가지 예를 살펴보겠습니다.

주파수 3배 증폭 회로

TINA의 Examples\RF\HB 폴더에서 Tripler BJT.TSC 회로를 엽니다.

이 주파수 3배 증폭 회로는 고주파 바이폴라 트랜지스터(MMBR941)를 사용하여 800MHz 입력 주파수의 정확히 3배인 2.4GHz 출력 신호를 생성합니다.

출력 스펙트럼을 얻으려면 아래 설정값을 사용하여 분석 메뉴에서 고조파 평형 분석을 실행하십시오. 반드시 다음 옵션을 선택하십시오. 투표 출력 필드에 있습니다.

다음과 같은 스펙트럼 전압이 표시됩니다.

주요 스펙트럼 성분이 3차 고조파(2.4GHz)에서 113.85mV의 진폭으로 나타나는 반면, 800MHz의 기본 성분은 1.77mV로 훨씬 낮다는 것을 확인할 수 있습니다. 이는 주파수 3배 증폭이 올바르게 작동하고 있음을 증명합니다.

또한, [표시]를 클릭하면 스펙트럼 선을 그래프로 표시할 수 있습니다. 그리기 조화 균형 분석 대화 상자의 버튼입니다.

참고로, 스펙트럼 선의 수치 값은 해당 부분을 클릭하면 표시할 수 있습니다. (자동 라벨링) 다이어그램의 버튼을 클릭한 다음 스펙트럼 선의 맨 위를 클릭합니다.

원하는 스펙트럼 선을 주파수를 나열하여 직접 지정할 수도 있습니다. 이는 일부 스펙트럼 선이 기준 주파수에서 멀리 떨어져 있는 경우에 특히 유용합니다. 기준 주파수의 배수로 정의하면 스펙트럼 선의 수가 지나치게 많아지기 때문입니다.

PIN 다이오드를 이용한 AM 복조기

이 기법을 설명하기 위해 TINA에서 Examples\RF\HB 폴더에 있는 AM Demodulator with PIN Diode.TSC 회로 파일을 열어보세요.

이것은 출력단에 RC 저역 통과 필터가 있는 간단한 PIN 다이오드 검출기 회로입니다.

AM 신호는 세 개의 발생기로 표현됩니다. 하나는 1GHz 반송파 주파수이고, 나머지 두 개는 각각 반송파 주파수로부터 100kHz 간격으로 떨어져 있는 상측파대와 하측파대를 형성합니다.

이제 고조파 평형 분석을 사용하여 PIN 검출기 출력에서 변조 신호의 진폭을 계산하십시오.

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앞서 설명한 바와 같이, 이 경우에는 알려진 세 가지 주파수만 지정합니다. HB 분석 모든 스펙트럼 라인을 기준 주파수에서 계산하는 대신, 10,000개의 스펙트럼 라인을 계산해야 하는 번거로움을 피하기 위해 일부 스펙트럼 라인만 계산하는 방식을 택했습니다. 하지만 100kHz 기준 주파수의 경우, 발생하는 왜곡 때문에 5개의 스펙트럼 라인만 계산하면 됩니다.

다이오드에 의해.