Configurazione Bilanciata con Splitter Ideali

Il progetto, a questo punto, prevede il completamento della struttura bilanciata introducendo degli splitter a 90° ideali. La configurazione del circuito è mostrata in Fig.6.21.

In Fig.6.22 e Fig.6.23 è riportato il confronto tra le simulazioni relative al dispositivo a singolo stadio e quelle relative al dispositivo bilanciato.

Come si osserva, compatibilmente con quanto detto nel Paragrafo 3.3, che il guadagno e la noise figure non cambiano mentre l’adattamento, sia di ingresso che di uscita, subisce un forte miglioramento. Ciò è comunque dovuto all’utilizzo dei modelli ideali degli splitter. Nella realtà, il miglioramento dell’adattamento sarà molto più limitato.

CAPITOLO 6 143 ___________________________________________________________________________

Figura 6.22

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___________________________________________________________________________ 144 6 .2 .8 Co nfig ura zio ne Bila ncia ta co n Splitter co n insertio n loss diversa da zero

In qu esto p rog etto , co me v alo re d i riferimen to per l’insertion loss, si co nsid era il v alore tip ico forn ito dalla Min i-Circu its. Tale v alo re è p ari a 0 .2 dB.

In Fig .6 .24 è mo strato il con fro nto tra le simu lazion i d el d isp ositivo a sing olo stad io e q uelle ottenu te con splitter av en ti u n ’in sertion loss d i 0 .2d B.

Figura 6.24

Co me ci si aspettav a, il g uadagno subisce u n liev e p eg gioramen to men tre p er qu anto rigu ard a la NF si no ta u n au men to u nifo rme d i circa 0 .2d B.

6 .2 .9 Co nfig urazione Bila ncia ta co n Mo dello per a mplitude unbala nce e pha se unbala nce

Un a v olta no te le consegu en ze d ell’in sertion lo ss sul d isp ositivo , b iso gn a stab ilire l’i mp atto sulle p restazio ni d el sistema

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___________________________________________________________________________ 145 d ell’amp litu de unb alanced e d ella p hase un b alan ced, g ià d efinite n el Parag rafo 3 .2 .

A tal fine, no n è p iù p ossib ile u tilizzare il mo d ello d ello sp litter fo rn ito d al so ftware, in qu an to quest’ultimo p rev ede co me u n ica n on id ealità l’insertion loss.

Si deve quind i cercare u n mo d ello alternativo ch e ab bia le stesse caratteristich e d ello splitter, ma a cui sia possibile d are uno sfasamen to d i amp iezza e d i fase div erso da qu elli id eali.

La co n fig urazion e ch e è stata utilizzata è mo strata in Fig .6 .25 .

Figura 6.25

Tale mo d ello è stato ottenuto aggiu ng end o , alle d ue u scite di un ib rid o a 9 0°, un attenu ato re e un o sfasatore.

Si in dichino co n L2 1 e L3 1 le “in sertio n lo ss” relativ e alle due p o rte d i u scita (po rta 2 e p o rta 3 in Fig .6 .25 ) del mo d ello .

L’a mp litud e un balan ced , per d efinizion e, pu ò essere esp resso co me:

CAPITOLO6 ___________________________________________________________________________ 146 31 21 L L AU= − (6 .4 )

E’ in oltre possib ile esp rimere l’in sertion loss d el mo d ello co mp lessivo , attrav erso g li stessi p arametri. Per gli sp litter d ella Min i-circuits in fatti, l’in sertio n lo ss p uò essere esp ressa seco ndo la segu en te fo rmu la:

( ) ( )

d ov e con IL si è ind icata l’insertion loss e con AU si è indicato l’a mp litud e u nb alan ced .

Facendo u so d el mo d ello con gli attenu atori e gli sfasato ri è q uin di po ssibile simu lare co ntemp o ran eamen te l’effetto d ell’amp litu de unb alance, d ella phase u nb alan ce e d ell’insertion loss su l circu ito co mp lessiv o .

È b ene p recisare ch e un a struttura di q uesto tipo è utile p er v erificare l’imp atto d elle no n idealità esclusiv amen te sul g uad agn o e su lla no ise figu re. Tale mo d ello no n fo rnisce v alo ri affid ab ili rig u ardo alle simu lazioni di S1 1 e S2 2, p er cu i i valo ri relativi a qu este grand ezze no n v errann o ripo rtati.

I v alo ri ch e v en gon o p resi co me riferimen to per l’a mp litud e u nb alan ced e la p h ase un balan ced in q uesto caso sono qu elli fo rn iti d alla Mini-Circu its p er lo sp litter HPQ-0 5 W, in co rrispo nd en za d i u n a frequ en za d i 4 10 MHz. Si h a:

• a mp litu d e un b alan ced : 0 .77d B

• p hase u nb alan ced: 0 .4 d eg rees

In Fig .6 .26 sono ripo rtati i risultati d elle simu lazion i relativi al g uad agn o e d ella n oise figu re. Vien e inoltre mo strato il con fron to tra qu esti v alo ri e le simu lazioni o ttenu te con il mo d ello di accopp iato ri ibridi id eale fo rnito d a Micro wave.

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Figura 6.26

Il g uad agn o non è p artico larmen te in flu en zato dalle no n id ealità, men tre, inv ece la no ise fig ure p egg io ra d ecisamen te. Nel caso d el p ro getto a 4 08 MHz, p rend en do co me riferimen to AU=0 .77dB e IL=0 .2d B, si ha u n a no ise figu re co mp lessiv a d i circa 0 .6 d B. Si è v olu to in fin e v erificare l’imp atto d ella ph ase un balan ced sul circu ito co mp lessivo . Attrav erso simu lazion i su ccessiv e, fatte p er v alo ri crescen ti d i sfasamen to , si è v erificato che q uesta non id ealità h a u na in flu en za min ima sui v alo ri di gu ad ag no e noise figu re. In p articolare, un o sfasamen to d i 3 g radi, che è mo lto p iù elev ato di qu ello effettiv amen te presen te nello sp litter utilizzato (0 .4d eg rees), p rod uce v ariazioni su lla no ise fig u re d ell’o rd in e d el centesimo d i d B.