Luận án Nghiên cứu một số giải pháp nâng cao chất lượng thu tín hiệu trong đài ra đa

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ QUỐC PHÒNG 
VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ QUÂN SỰ 
*********** 
NGUYỄN VĂN HẠNH 
NGHIÊN CỨU MỘT SỐ GIẢI PHÁP 
NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG THU TÍN HIỆU 
TRONG ĐÀI RA ĐA 
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT 
Hà Nội - 2014 
 ii
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ QUỐC PHÒNG 
VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ QUÂN SỰ 
*********** 
NGUYỄN VĂN HẠNH 
NGHIÊN CỨU MỘT SỐ GIẢI PHÁP 
NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG THU TÍN HIỆU 
TRONG ĐÀI RA ĐA 
Chuyên ngành : Kỹ thuật điện tử 
Mã số : 62 52 02 03 
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT 
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 
1. TS Nguyễn Thị Ngọc Minh 
2. TS Chu Xuân Quang 
Hà Nội – 2014 
 i
LỜI CAM ĐOAN 
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết 
quả nêu trong luận án là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công 
trình nào khác. 
TÁC GIẢ LUẬN ÁN 
Nguyễn Văn Hạnh 
 ii
LỜI CẢM ƠN 
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc của mình tới các thầy cô hướng dẫn: 
- TS Nguyễn Thị Ngọc Minh, Viện Ra đa/ Viện KH & CNQS 
- TS Chu Xuân Quang, Viện Vật lý Kỹ thuật/ Viện KH & CNQS 
đã trực tiếp hướng dẫn, tận tình chỉ bảo, tạo điều kiện tốt nhất để tôi có thể hoàn 
thành được luận án này. 
Tôi xin chân thành cảm ơn các Nhà khoa học đã cho tôi những ý kiến đóng 
góp quý báu. 
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám đốc Viện KH & CNQS, Phòng Đào tạo 
đã tạo điều kiện cho tôi hoàn thành nhiệm vụ. 
Tôi xin chân thành cảm ơn Đảng ủy, Thủ trưởng Viện Ra đa, Thủ trưởng 
Viện Điện tử - Viễn thông đã tạo mọi điều kiện, giúp đỡ tôi đạt kết quả mong muốn. 
Tôi xin chân thành cảm ơn Phòng thí nghiệm Ra đa / Viện Ra đa, nơi tôi trực 
tiếp công tác và học tập, đã tạo mọi điều kiện thuận lợi, giúp đỡ tôi trong suốt quá 
trình thực hiện luận án. 
Tôi xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè, các đồng nghiệp đã động viên, 
chia sẻ và giúp đỡ tôi hoàn thành luận án. 
 iii 
MỤC LỤC 
 Trang 
Danh mục các ký hiệu......................................................................................... vii 
Danh mục các từ viết tắt. ix 
Danh mục các bảng. xi 
Danh mục các hình vẽ. xii 
MỞ ĐẦU 1 
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MÁY THU RA ĐA.......................... 8 
1.1. Cấu hình và cấu trúc máy thu ra đa................................................................................ 8 
1.1.1. Cấu hình máy thu ra đa...................................................................... 8 
1.1.2. Phân loại cấu trúc máy thu................................................................. 10 
1.1.2.1. Máy thu siêu ngoại sai.............................................................. 10 
1.1.2.2. Máy thu đổi tần trực tiếp.. 11 
1.1.2.3. Máy thu trung tần thấp.. 11 
1.1.2.4. Máy thu đa kênh dải rộng......................................................... 12 
1.1.3. So sánh các cấu trúc máy thu............................................................. 12 
1.2. Các yêu cầu kỹ thuật chính đối với máy thu ra đa....................................... 14 
1.2.1. Tạp và độ nhạy máy thu .................... 14 
1.2.1.1. Tạp máy thu.................. 14 
1.2.1.2. Độ nhạy máy thu ...... 16 
1.2.2. Thời gian khôi phục độ nhạy máy thu 17 
1.2.3. Hệ số khuếch đại, dải động và độ tuyến tính..... 18 
1.2.3.1. Hệ số khuếch đại....................................................................... 18 
1.2.3.2. Dải động....... 18 
1.2.3.3. Độ tuyến tính.... 19 
1.2.4. Độ chính xác và độ ổn định tần số..................................................... 21 
1.3. Xây dựng nội dung nghiên cứu của luận án................................................ 23 
1.3.1. Hiện trạng ra đa của Quân đội ta........................................................ 23 
1.3.2. Xu thế phát triển hệ thống thu đài ra đa............................................. 25 
 iv
1.3.3. Tổng quan tình hình nghiên cứu........................................................ 26 
1.3.3.1. Ngoài nước............................................................................... 26 
1.3.3.2. Trong nước............................................................................... 26 
1.3.4. Về chất lượng thu của máy thu ra đa.. 28 
1.3.5. Nội dung nghiên cứu của luận án ...... 29 
Kết luận chương 1............................................................................................... 31 
CHƯƠNG 2: MỘT SỐ GIẢI PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG 
THU TÍN HIỆU TRONG ĐÀI RA ĐA.................... 
32 
2.1. Hạn chế các tín hiệu cường độ mạnh vào máy thu...................................... 32 
 2.1.1. Chức năng, tác dụng của bộ hạn chế công suất trong ra đa........... 35 
2.1.2. Bộ hạn chế siêu cao tần bằng bán dẫn................................................ 36 
2.1.2.1. Bộ hạn chế varactor thụ động................................................... 37 
2.1.2.2. Bộ hạn chế điốt PIN.................................................................. 39 
2.1.2.3. Bộ hạn chế điốt PIN giả tích cực.............. 41 
2.1.2.4. Bộ hạn chế Varactor PIN...... 42 
2.1.2.5. Một số mô hình bộ hạn chế công suất đã sử dụng 
 trong thực tế.............................................................................. 
42 
2.1.2.6. Tổng kết.... 44 
2.1.3. Đề xuất một bộ hạn chế công suất cho hiệu quả cao............. 44 
2.1.4. Tính toán các tham số của bộ hạn chế công suất............................... 49 
2.2. Nâng cao độ ổn định tần số và giảm mức tạp pha của 
 bộ dao động tại chỗ...................................................................................... 
52 
2.2.1. Độ ổn định tần số của các bộ dao động VCO......................................... 54 
2.2.2. Sự phát sinh tạp trong bộ dao động.................... 55 
2.2.3. Khảo sát tạp điều biên (AM) và điều pha (PM) 
 ở đầu ra bộ dao động dùng transistor................................................. 
55 
2.2.3.1. Tạp do chuyển đổi và điều chế trong các bộ dao động. 55 
 2.2.3.2. Điều chế bởi một tín hiệu tạp........ 56 
2.2.3.3. Các mô hình tạp của bộ dao động..... 57 
 v
2.2.3.4. Cách tiếp cận phi tuyến để tính toán, phân tích tạp 
 của các bộ dao động.................................................................. 
64 
2.2.3.5. Tạp chuyển đổi............................................. 67 
2.2.3.6. Tạp điều chế...................... 70 
2.2.4. Tạp của bộ dao động với mạch PLL.................... 74 
2.2.4.1. Giới thiệu chung về vòng khóa pha.......................................... 74 
2.2.4.2. Mật độ phổ công suất tạp pha................................................... 75 
2.2.4.3. Phổ tạp pha PLL....................................................................... 82 
Kết luận chương 2............................................................................................... 84 
CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM................. 86 
3.1. Bộ hạn chế công suất bảo vệ máy thu đài ra đa .......................................... 86 
3.1.1. Đánh giá công suất lọt sau đèn cặp nhả điện trên đài ra đa............... 86 
3.1.2. Mô phỏng bộ hạn chế công suất bằng phần mềm thiết kế 
 mạch siêu cao tần ADS...................................................................... 
87 
3.1.3. Kết quả đo thực tế.............................................................................. 90 
3.1.3.1. Đo trong Phòng thí nghiệm...................................................... 90 
3.1.3.2. Đo khi làm việc trên đài ra đa................................................... 93 
3.2. Bộ dao động sử dụng một vòng khóa pha..................................................... 95 
3.2.1. Chức năng của bộ dao động đài ra đa trinh sát mặt đất..................... 95 
3.2.2. Nguyên lý làm việc của bộ dao động đài ra đa trinh sát mặt đất....... 95 
3.2.3. Kết quả đo thực tế.............................................................................. 98 
3.2.3.1. Đo, đánh giá phổ dao động....................................................... 98 
3.2.3.2. Đo, đánh giá tạp pha................................................................. 98 
3.2.3.3. Đo, đánh giá độ ổn định tần số................................................. 101 
3.3. Bộ dao động sử dụng nhiều vòng khóa pha.................................................. 103 
3.3.1. Chức năng của bộ dao động LO1 và LO2.......................................... 104 
3.3.2. Nguyên lý làm việc của bộ dao động LO1 và LO2............................ 104 
3.3.3. Máy thu đài ra đa băng tần VHF........................................................ 109 
3.3.4. Kết quả đo thực tế.............................................................................. 111 
 vi
Kết luận chương 3............................................................................................... 114 
KẾT LUẬN CHUNG..................... 116 
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ.................... 120 
TÀI LIỆU THAM KHẢO... .. 121 
PHỤ LỤC: CÁC SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ MẠCH VÀ ẢNH CHỤP 
SẢN PHẨM 
 vii 
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU 
Ký hiệu Ý nghĩa Thứ nguyên 
aE Hằng số tạp nhấp nháy của mạch khuếch đại lặp. 
Ap Tổn hao của điốt PIN khi không cấp nguồn [dB] 
aR Hằng số tạp nhấp nháy của mạch cộng hưởng. 
As Tổn hao của điốt PIN khi cấp nguồn [dB] 
B Dải thông máy thu [Hz] 
C Điện dung [F] 
C •k,-k(ω) Hệ số tương quan ở dải biên trên và dưới của hài thứ k 
)(ωAMPMckC
− Hệ số tương quan PM- AM ở hài thứ k 
E Vector phần thực và phần ảo của tất cả các lỗi HB 
EB Vector phụ lỗi sinh ra do dải biên 
EH Vector phụ lỗi sinh ra do hài sóng mang 
F Hệ số tạp [dB] 
fC Tần số sóng mang [Hz] 
fco Tần số góc tạp nhấp nháy của transistor [Hz] 
fIF Tần số trung tần [Hz] 
fLO Tần số ngoại sai [Hz] 
fm Tần số điều chế [Hz] 
fo Tần số trung tâm [Hz] 
fRF Tần số tín hiệu [Hz] 
fs Tần số lấy mẫu [Hz] 
G Hệ số khuếch đại [dB] 
Id Dòng điều khiển điốt PIN [mA] 
K0 Hệ số khuếch đại điện áp dao động [lần] 
L Điện cảm [H] 
M Ma trận Jacobian của các lỗi HB 
N Hệ số chia trong mạch PLL [lần] 
Nk(ω), N-k(ω) Mật độ phổ công suất tạp ở dải biên trên và dưới của 
hài thứ k 
[dBc/Hz] 
Nth Công suất tạp nhiệt [dBm] 
 viii
Ký hiệu Ý nghĩa Thứ nguyên 
Psav Công suất trung bình đầu ra bộ dao động [dBm] 
Q Hệ số phẩm chất 
Rf Điện trở thuận điốt PIN [Ω] 
RFin Tín hiệu vào [dBm] 
RFout Tín hiệu ra [dBm] 
RL Điện trở tải [Ω] 
Rp Điện trở của điốt PIN khi không cấp nguồn [Ω] 
Rs Điện trở của điốt PIN khi cấp nguồn [Ω] 
Rx Thu 
XB Vector biến trạng thái bao gồm các thành phần ở dải 
biên 
XH Vector bao gồm các thành phần hài sóng mang 
Y Dẫn nạp [S] 
Z0 Trở kháng của đường truyền [Ω] 
( )mfζ Tạp pha của bộ VCO [dBc/Hz] 
〈•〉 Trung bình chung 
ε Hằng số điện môi [F/m] 
ω Tần số [rad/s] 
λ Bước sóng [m] 
β Chỉ số điều chế của tín hiệu điều chế 
θ Pha của tín hiệu [rad] 
τ Hằng số thời gian [s] 
⊗ Liên hợp hoán vị 
* Liên hợp phức 
 ix 
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT 
ADC Chuyển đổi tương tự- số (Analog Digital Converter) 
ADS Phần mềm thiết kế mạch ADS (Advance Design Systems) 
AFC Tự động điều chỉnh tần số (Automatic Frequency Control) 
AGC Tự động điều chỉnh hệ số khuếch đại (Automatic Gain Control) 
AM Điều biên (Amplitude Modulation) 
BPF Bộ lọc dải thông (Band Pass Filter) 
BUF Bộ đệm (Buffer) 
BW Dải thông (Band Width) 
COHO Bộ dao động tại chỗ tương can (Coherent Local Oscillator) 
CP Bơm tích điện (Charge Pump) 
CW Sóng liên tục (Continous Wave) 
DC Một chiều (Direct Current) 
DDC Biến đổi số trực tiếp (Direct Digital Conversion) 
DDS Tổng hợp kỹ thuật số trực tiếp (Direct Digital Synthesizer) 
DR Dải động (Dynamic Range) 
DSP Xử lý tín hiệu số (Digital Signal Processing) 
FIL Bộ lọc (Filter) 
FM Điều tần (Frequency Modulation) 
HB Cân bằng hài (Harmonic Balance) 
IC Vi mạch (Integrated Circuit) 
IF Trung tần (Intermediate Frequency) 
IIP1 Điểm chắn đầu vào bậc 1 (First order Input Intercept Point) 
IIP2 Điểm chắn đầu vào bậc 2 (Second order Input Intercept Point) 
IIP3 Điểm chắn đầu vào bậc 3 (Third order Input Intercept Point) 
Im Phần ảo (Imaginary) 
IM Điều biến tương hỗ (Intermodulation) 
IM2 Điều biến tương hỗ bậc 2 (Second order Intermodulation) 
IM3 Điều biến tương hỗ bậc 3 (Third order Intermodulation) 
IP2 Điểm chắn bậc 2 (Second order Intercept Point) 
IP3 Điểm chắn bậc 3 (Third order Intercept Point) 
ISF Hàm độ nhạy trong xung (Impulse Sensitivity Function) 
 x 
KĐ Khuếch đại 
LNA Bộ khuếch đại tạp thấp (Low Noise Amplifier) 
LPF Bộ lọc thông thấp (Low Pass Filter) 
LO Bộ dao động tại chỗ (Local Oscillator) 
MASH Hình dạng tạp đa tầng (Multi-Stage Noise Shaping) 
MOS Độ nhạy hoạt động tối thiểu (Minimum Operational Sensitivity) 
NCS Nghiên cứu sinh 
PD Bộ tách sóng pha (Phase Detector) 
PFD Bộ tách sóng pha- tần số (Phase Frequency Detector) 
PLL Vòng khóa pha (Phase Lock Loop) 
PM Điều pha (Phase Modulation) 
PSD Mật độ phổ công suất (Power Spectrum Density) 
Re Phần thực (Real) 
REF Tham chiếu (Reference) 
RF Tần số vô tuyến (Radio Frequency) 
RMS Giá trị trung bình bình phương (Root Mean Square) 
RS Độ nhạy máy thu (Receiver Sensitivity) 
SCT Siêu cao tần 
SDM Điều chế Σ-Δ (Sigma - Delta Modulator) 
SNR Tỷ số tín/tạp (Signal Noise Ratio) 
SS Trạng thái ổn định (Steady State) 
SSB Đơn biên (Single Side Band) 
STALO Bộ dao động tại chỗ ổn định (Stable Local Oscillator) 
STC Điều khiển độ nhạy theo thời gian (Sensitivity Time Control) 
TCXO Bộ dao động tinh thể có bù khử nhiệt độ (Temperature 
Compensated Crystal Oscillator) 
VCO Bộ dao động điều khiển bằng điện áp (Voltage Control Oscillator) 
VHF Tần số rất cao (Very High Frequency) 
 xi 
DANH MỤC CÁC BẢNG 
Bảng 1.1: So sánh các cấu trúc máy thu khác nhau................................................ 13 
Bảng 2.1: Các dải công suất của các thiết bị bảo vệ cao tần................................... 44 
Bảng 2.2: So sánh 3 kiểu hạn chế thụ động, tích cực và giả tích cực..................... 45 
Bảng 2.3: Tham số kỹ thuật của bộ hạn chế công suất........................................... 49 
Bảng 3.1: Các tham số kỹ thuật chính của 3 loại điốt PIN..................................... 88 
Bảng 3.2: Mức hạn chế (dB) theo 3 phương pháp.................................................. 94 
Bảng 3.3: Tham số kỹ thuật của bộ dao động đài ra đa trinh sát mặt đất............... 97 
Bảng 3.4: Tạp pha bộ VCO tại tần số dao động 16,24 GHz................................... 101 
Bảng 3.5: Tạp pha máy thu tại tần số 16,27 GHz................................................... 101 
Bảng 3.6: Khảo sát tần số của bộ VCO theo thời gian........................................... 102 
Bảng 3.7: Tham số kỹ thuật của bộ dao động ngoại sai LO1................................. 109 
Bảng 3.8: Tham số kỹ thuật của bộ dao động ngoại sai LO2................................. 109 
Bảng 3.9: Tham số kỹ thuật đo được của máy thu đài ra đa băng tần VHF... 112 
Bảng 3.10: Tạp pha máy thu đài ra đa băng tần VHF............................................. 112 
 xii
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ 
Hình 1.1: Cấu hình cơ bản của máy thu ra đa chủ động....... ... owave conference. 
47. Joy Laskar, Babak Mantinpour, Sudipto Chakrabotry, "Modern Receiver Front-
Ends: Systems, Circuits and Integration", John Wiley & Sons, Ltd, 2004. 
48. K. Kundert, Ed. Behzad Razavi, “Predicting the phase noise and jitter of 
PLL-based frequency synthesizers”, in Phase-Locking in High-Performance 
Systems, John Wiley & Sons, pp. 46-69, 2003. 
49. K. Kurokawa, Noise in Synchronized Oscillator, IEEE transactions on 
Microwave theory and techniques, Vol. MTT-16, pp 224-240, 1968. 
50. K.Wilson, A.J, A novel, high stability, high power, Impatt oscillator, GMTT 
International Microwave Symposium, 1986. 
124
51. Lebedev, I. V.; Shnitnikov, A. S.; Kuptsov, E. I, Solid-state microwave limiters 
- Problems and solutions, Radioelektronika (ISSN 0021-3470), Vol.28, Oct. 
1985. 
52. L. Eichinger, Accurate Design of low-noise Microwave Oscillators, Microwave 
Symposium Digest, IEEE MTT-s International, 1995. 
53. L. W. Couch, "Digital and Analog Communications Systems", Macmillan, New 
York, 1993. 
54. ME Tobar, EN Ivanov, CR Locke, JG Hartnett, D Cros, "Improving the 
frequency stability of microwave oscillators by utilizing the dual-mode sapphire 
loaded cavity resonator," Meas. Sci Technol., Vol. 30, No. 8, pp. 1284-1288, 
2002. 
55. Merrill L.Skolnik, “Chapter 6: Radar Receivers”, Radar Handbook, Third 
Edition, The McGraw-Hill Companies, 2008. 
56. Michal Odniec, RF and Microwave Oscillator Design, Artech House, Inc, 
pp.200-203, 2002. 
57. N. Durga Indira, K. Nalini and Habibulla Khan, Design of Interdigital Bandpass 
Filter, International Journal of Engineering and Advanced Technology (IJEAT) 
ISSN: 2249 - 8958, Vol.2, Issue-4, April, 2013. 
58. N. Marcuvitz, Waveguide Handbook, M.I.T. Rad. Lab. Ser. Vol.10, Boson 
Technical Publishers. Inc, 1964. 
59. Peng Yan, Eero Mọki-Esko, Mikko Valkama, and Markku Renfors, "Receiver 
Architectures", Department of Communications Engineering, Tampere 
University of Technology, Finland, 2010. 
60. Pozar.D.M, Microwave Engineering, Third Edition, John Wiley & Sons.Inc, 
2005. 
61. Ralph Levy, Richard V. Snyder and George Matthaei, Design of Microwave 
Filters, IEEE Transactions on Microwave theory and techniques, Vol. 50, No. 
3, March 2002. 
125
62. Ross G. Hicks, Improved Waveguide Diode Mount circuit Model using Post 
Equivalence Factor Analysis, IEEE Trans. On MTT, ol. MTT-30, Nov. 1982. 
63. Robert G, Thoery and Design of low Phase noise Microwave Oscillators, 
Proceeding of the 42nd Annual Frequency Control Symposium, 1988. 
64. Student's Course Workbook, ADS 2005A Basic, Agilent Technologies, 2006. 
65. Su Zhenjiang, IF Sampling Receiver Front End Design, Master of Engineering 
National University of Singapore, 2003. 
66. Takavar Ghahri Saremi, “Prediction of distortion in PIN diode RF switches with 
inputs possessing arbitrary spectrums“, San Diego State University, 2011. 
67. T. D. Stetzler, I. G. Post, J. J. Havens, and M. Koyama, “A 2.7–4.5 V single chip 
GSM transceiver RF integrated circuit,” IEEE J. Solid-State Circuits, Vol. 30, 
No.12, pp. 1421-1428, December 1995. 
68. T. Pratt and C. W. Bostian, "Satellite Communications", Wiley, New York, 
1986. 
69. T. S. Rappaport, "Wireless Communications Principles and Practice", Prentice-
Hall, Upper Saddle River, 1996. 
70. Xiang Guan, Microwave intergrated phased array receivers in silicon, 
Doctor of Philosophy California institute of technology, 
Pasadena, California, 2005. 
71. X. Mao, H. Yang, and H. Wang, “An analytical phase noise model of 
charge pump mismatch in sigma-delta frequency synthesizers”, Analog 
Integrated Circuits and Signal Processing, Vol. 48, pp. 223-229, September, 
2006. 
72. Wagner, W. - Manasse, F.K., Simplify High-Power Gunn- Oscillator Design, 
Microwaves, pp 43-45, 1975. 
73. Werner Anzil, Phase Noise Minimization of Microwave Oscillators by Optimal 
Design, IEEE Trans. On MTT, Vol. MTT-s Digest, 1995. 
74. Werner Wiesbeck, Lecture Script: Radar System Engineering, University 
Karlsruhe, 12th Edition WS 2005/2006. 
126
75. W. E. Doherty. Jr, R. D. Joos, The PIN Diode Circuit Designers Handbook, 
Microsemi Corporation, 1998. 
76. ∋.R. Asley, Reduction of FM noise in microwave diode oscillators by cavity and 
injection stalibization, Proceedings of 1973, European microwave conference. 
77.  
78.  
79.  pdf.php. 
80.  
81.  
82.  
83.  
84. 
sheet.pdf. 
85.  
laminate-data-sheet.pdf. 
A
PHỤ LỤC: CÁC SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ MẠCH 
VÀ ẢNH CHỤP SẢN PHẨM 
R
R2
R=3.5 MOhm
R
R1
R=3.5 MOhm
S_Param
SP1
Step=0.01 GHz
Stop=8 GHz
Start=2.5 GHz
S-PARAMETERS
MSUB
MSub1
Rough=0 mm
TanD=9e-4
T=36e-3 mm
Hu=10 mm
Cond=1.0E+50
Mur=1
Er=2.2
H=1.57 mm
MSub
VIA2
V4
W=100 mm
Rho=1.0
T=0.2 mm
H=1.57 mm
D=0.5 mm
VIA2
V1
W=100 mm
Rho=1.0
T=0.2 mm
H=1.57 mm
D=0.5 mm
VIA2
V2
W=100 mm
Rho=1.0
T=0.2 mm
H=1.57 mm
D=0.5 mm
VIA2
V3
W=100 mm
Rho=1.0
T=0.2 mm
H=1.57 mm
D=0.5 mm
VIA2
V7
W=100 mm
Rho=1.0
T=0.2 mm
H=1.57 mm
D=0.5 mm
VIA2
V8
W=100 mm
Rho=1.0
T=0.2 mm
H=1.57 mm
D=0.5 mm
Term
Term1
Z=50 Ohm
Num=1
MLIN
TL2
L=10.5 mm
W=0.3 mm
Subst="MSub1"
ML4CTL_V
CLin1
ReuseRLGC=no
RLGC_File=
Layer[4]=1
Layer[3]=1
Layer[2]=1
Layer[1]=1
W[4]=3.148 mm
S[3]=0.0667 mm
W[3]=4.231 mm
S[2]=0.396 mm
W[2]=4.131 mm
S[1]=0.0666 mm
W[1]=3.145 mm
Length=16.017 mm
Subst="Subst1"
MLSUBSTRATE2
Subst1
LayerType[2]=ground
LayerType[1]=signal
Cond[2]=1.0E+50
T[2]=36e-3 mm
Cond[1]=1.0E+50
T[1]=36e-3 mm
TanD=9e-4
H=1.57 mm
Er=2.2
Dielectric-i : E R[i], H[i], TAND[i]
Metal-i : T[i], COND[i], TYP E[i]
Metal-2
Metal-1
Dielectric-1
MLIN
TL1
L=10.5 mm
W=0.3 mm
Subst="MSub1"
VIA2
V6
W=100 mm
Rho=1.0
T=0.2 mm
H=1.57 mm
D=0.5 mm
VIA2
V5
W=100 mm
Rho=1.0
T=0.2 mm
H=1.57 mm
D=0.5 mm
Term
Term2
Z=50 Ohm
Num=2
C
C1
C=0.35 pF
C
C2
C=0.35 pF
Hình A: Sơ đồ mô phỏng mạch hạn chế thụ động dựa trên bộ lọc dải thông 
(thuộc bộ hạn chế công suất). 
Hình B: Ảnh chụp bên trong bộ hạn chế công suất. 
Mạch hạn 
chế tích 
cực (4) 
Mạch hạn chế thụ động 
cộng/chia CS (1) 
Mạch hạn chế dựa trên bộ lọc dải thông (2) 
Mạch hạn chế thụ 
động mắc sơn (3) 
Ghép định 
hướng 20 dB 
B
M
AC
H 
TA
CH
 S
O
NG
M
C
U
R
VE
C
ur
ve
4
R
ad
iu
s=
2.
50
9 
m
m
An
gl
e=
18
0
W
=0
.4
75
 m
m
Su
bs
t=
"M
Su
b1
"
C C
10
C
=0
.1
5 
pF
C C
9
C
=0
.2
 p
F
C C
7
C
=0
.2
 p
F
C C
6
C
=0
.2
 p
F
C C
3
C
=0
.3
 p
F
C C
1
C
=0
.3
 p
F
R R
7
R
=3
.5
 M
O
hm
R R
9
R
=3
.5
 M
O
hm
VI
A2
V1
0
W
=1
00
 m
m
R
ho
=1
.0
T=
0.
2 
m
m
H
=1
.5
7 
m
m
D
=0
.5
 m
m
R R
8
R
=3
.5
 M
O
hm
R R
6
R
=3
.5
 M
O
hm
R R
4
R
=3
.5
 M
O
hm
R R
3
R
=3
.5
 M
O
hm
VI
A2
V6 W
=0
.6
65
 m
m
R
ho
=1
.0
T=
0.
2 
m
m
H
=1
.5
7 
m
m
D
=0
.5
 m
m
VI
A2
V4 W
=0
.8
53
 m
m
R
ho
=1
.0
T=
0.
2 
m
m
H
=1
.5
7 
m
m
D
=0
.5
 m
m
M
LI
N
TL
13
L=
9.
3 
m
m
W
=0
.9
54
06
 m
m
Su
bs
t=
"M
Su
b1
"
VI
A2
V1 W
=1
00
 m
m
R
ho
=1
.0
T=
0.
2 
m
m
H
=1
.5
7 
m
m
D
=0
.5
 m
m
M
LI
N
TL
9
L=
17
.5
 m
m
W
=0
.1
 m
m
Su
bs
t=
"M
Su
b1
"
Te
rm
Te
rm
2
Z=
50
 O
hm
N
um
=2
VI
A2
V3 W
=0
.6
62
 m
m
R
ho
=1
.0
T=
0.
2 
m
m
H
=1
.5
7 
m
m
D
=0
.5
 m
m
M
LI
N
TL
26
L=
3.
1 
m
m
W
=0
.9
54
06
 m
m
Su
bs
t=
"M
Su
b1
"
M
LI
N
TL
19
L=
22
 m
m
W
=0
.1
 m
m
Su
bs
t=
"M
Su
b1
"M
LI
N
TL
20
L=
8 
m
m
W
=0
.9
54
06
 m
m
Su
bs
t=
"M
Su
b1
"
M
TE
E
Te
e4
W
3=
0.
95
4 
m
m
W
2=
0.
47
5 
m
m
W
1=
0.
47
5 
m
m
Su
bs
t=
"M
Su
b1
"
M
LI
N
TL
14
L=
6.
2 
m
m
W
=0
.9
54
06
 m
m
Su
bs
t=
"M
Su
b1
"
M
L4
C
TL
_V
C
Li
n1
R
eu
se
R
LG
C
=n
o
R
LG
C
_F
ile
=
La
ye
r[4
]=
1
La
ye
r[3
]=
1
La
ye
r[2
]=
1
La
ye
r[1
]=
1
W
[4
]=
3.
14
8 
m
m
S[
3]
=0
.0
66
7 
m
m
W
[3
]=
4.
23
1 
m
m
S[
2]
=0
.3
96
 m
m
W
[2
]=
4.
13
1 
m
m
S[
1]
=0
.0
66
6 
m
m
W
[1
]=
3.
14
5 
m
m
Le
ng
th
=1
6.
01
7 
m
m
Su
bs
t=
"S
ub
st
1"
C C
4
C
=1
0 
pF
VI
A2
V1
2
W
=1
00
 m
m
R
ho
=1
.0
T=
0.
2 
m
m
H
=1
.5
7 
m
m
D
=0
.5
 m
m
VI
A2
V1
1
W
=1
00
 m
m
R
ho
=1
.0
T=
0.
2 
m
m
H
=1
.5
7 
m
m
D
=0
.5
 m
m
VI
A2
V9 W
=1
00
 m
m
R
ho
=1
.0
T=
0.
2 
m
m
H
=1
.5
7 
m
m
D
=0
.5
 m
m
VI
A2
V8 W
=1
00
 m
m
R
ho
=1
.0
T=
0.
2 
m
m
H
=1
.5
7 
m
m
D
=0
.5
 m
m
VI
A2
V5 W
=0
.9
16
 m
m
R
ho
=1
.0
T=
0.
2 
m
m
H
=1
.5
7 
m
m
D
=0
.5
 m
m
VI
A2
V7 W
=1
00
 m
m
R
ho
=1
.0
T=
0.
2 
m
m
H
=1
.5
7 
m
m
D
=0
.5
 m
m
VI
A2
V2 W
=1
00
 m
m
R
ho
=1
.0
T=
0.
2 
m
m
H
=1
.5
7 
m
m
D
=0
.5
 m
m
M
C
LI
N
C
Li
n2
L=
18
.8
58
 m
m
S=
1.
95
2 
m
m
W
=4
.7
7 
m
m
Su
bs
t=
"M
Su
b1
"
M
LI
N
TL
3
L=
4.
47
7 
m
m
W
=0
.4
75
 m
m
Su
bs
t=
"M
Su
b1
"
M
C
U
R
VE
C
ur
ve
3
R
ad
iu
s=
2.
50
9 
m
m
An
gl
e=
18
0
W
=0
.4
75
 m
m
Su
bs
t=
"M
Su
b1
"
M
LI
N
TL
4
L=
4.
47
7 
m
m
W
=0
.4
75
 m
m
Su
bs
t=
"M
Su
b1
"
M
TE
E
Te
e5
W
3=
0.
95
4 
m
m
W
2=
0.
47
5 
m
m
W
1=
0.
47
5 
m
m
Su
bs
t=
"M
Su
b1
"
M
LI
N
TL
12
L=
12
.4
 m
m
W
=0
.9
54
06
 m
m
Su
bs
t=
"M
Su
b1
"
M
LI
N
TL
11
L=
6.
2 
m
m
W
=0
.9
54
06
 m
m
Su
bs
t=
"M
Su
b1
"
M
LI
N
TL
7
L=
6.
2 
m
m
W
=0
.9
54
06
 m
m
Su
bs
t=
"M
Su
b1
"
M
LI
N
TL
8
L=
12
.4
 m
m
W
=0
.9
54
06
 m
m
Su
bs
t=
"M
Su
b1
"
M
LI
N
TL
10
L=
17
.5
 m
m
W
=0
.1
 m
m
Su
bs
t=
"M
Su
b1
"
M
TE
E
Te
e6
W
3=
0.
95
4 
m
m
W
2=
0.
47
5 
m
m
W
1=
0.
47
5 
m
m
Su
bs
t=
"M
Su
b1
"
M
TE
E
Te
e2
W
3=
0.
95
4 
m
m
W
2=
0.
47
5 
m
m
W
1=
0.
47
5 
m
m
Su
bs
t=
"M
Su
b1
"
M
TE
E
Te
e3
W
3=
0.
95
4 
m
m
W
2=
0.
47
5 
m
m
W
1=
0.
47
5 
m
m
Su
bs
t=
"M
Su
b1
"
S_
Pa
ra
m
SP
1
St
ep
=0
.0
1 
G
H
z
St
op
=3
.3
 G
H
z
St
ar
t=
2.
5 
G
H
z
S-
PA
R
AM
ET
ER
S
M
TE
E
Te
e1
W
3=
0.
95
4 
m
m
W
2=
0.
47
5 
m
m
W
1=
0.
47
5 
m
m
Su
bs
t=
"M
Su
b1
"
M
LI
N
TL
1
L=
4.
47
7 
m
m
W
=0
.4
75
 m
m
Su
bs
t=
"M
Su
b1
"
M
LI
N
TL
2
L=
4.
47
7 
m
m
W
=0
.4
75
 m
m
Su
bs
t=
"M
Su
b1
"
M
C
U
R
VE
C
ur
ve
2
R
ad
iu
s=
2.
50
9 
m
m
An
gl
e=
18
0
W
=0
.4
75
 m
m
Su
bs
t=
"M
Su
b1
"
Te
rm
Te
rm
1
Z=
50
 O
hm
N
um
=1
M
LI
N
TL
5
L=
6.
2 
m
m
W
=0
.9
54
06
 m
m
Su
bs
t=
"M
Su
b1
"
M
LI
N
TL
6
L=
6.
2 
m
m
W
=0
.9
54
06
 m
m
Su
bs
t=
"M
Su
b1
"
C C
2
C
=1
0 
pF
M
C
U
R
VE
C
ur
ve
1
R
ad
iu
s=
2.
50
9 
m
m
An
gl
e=
18
0
W
=0
.4
75
 m
m
Su
bs
t=
"M
Su
b1
"
M
SU
B
M
Su
b1
R
ou
gh
=0
 m
m
Ta
nD
=9
e-
4
T=
36
e-
3 
m
m
H
u=
10
 m
m
C
on
d=
1.
0E
+5
0
M
ur
=1
Er
=2
.2
H
=1
.5
7 
m
m
M
Su
b
M
LS
U
BS
TR
AT
E2
Su
bs
t1
La
ye
rT
yp
e[
2]
=g
ro
un
d
La
ye
rT
yp
e[
1]
=s
ig
na
l
C
on
d[
2]
=1
.0
E+
50
T[
2]
=3
6e
-3
 m
m
C
on
d[
1]
=1
.0
E+
50
T[
1]
=3
6e
-3
 m
m
Ta
nD
=9
e-
4
H
=1
.5
7 
m
m
Er
=2
.2
Die
lec
tr
ic-
i :
 E
R[
i],
 H
[i]
, 
TA
ND
[i]
M
et
al-
i :
T[
i],
 C
O
ND
[i]
, 
TY
PE
[i]
M
et
al-
2
M
et
al-
1
Die
lec
tr
ic-
1
C C
8
C
=1
0 
pF
M
LI
N
TL
18
L=
9.
3 
m
m
W
=0
.9
54
06
 m
m
Su
bs
t=
"M
Su
b1
"
M
LI
N
TL
17
L=
6.
2 
m
m
W
=0
.9
54
06
 m
m
Su
bs
t=
"M
Su
b1
"
M
LI
N
TL
23
L=
3.
1 
m
m
W
=0
.9
54
06
 m
m
Su
bs
t=
"M
Su
b1
"
M
LI
N
TL
25
L=
6.
2 
m
m
W
=0
.9
54
06
 m
m
Su
bs
t=
"M
Su
b1
"
C C
12
C
=1
0 
pF
M
LI
N
TL
22
L=
9.
3 
m
m
W
=0
.9
54
06
 m
m
Su
bs
t=
"M
Su
b1
"
M
LI
N
TL
21
L=
17
 m
m
 {t
}
W
=0
.1
 m
m
 {t
}
Su
bs
t=
"M
Su
b1
"
M
LI
N
TL
24
L=
6.
2 
m
m
W
=0
.9
54
06
 m
m
Su
bs
t=
"M
Su
b1
"
C C
11
C
=1
0 
pF
M
LI
N
TL
16
L=
13
 m
m
W
=0
.1
 m
m
Su
bs
t=
"M
Su
b1
"
M
LI
N
TL
15
L=
13
 m
m
W
=0
.1
 m
m
Su
bs
t=
"M
Su
b1
"
H
ìn
h 
C
: S
ơ 
đồ
 m
ạc
h 
đi
ện
 m
ô 
ph
ỏn
g 
to
àn
 b
ộ 
bộ
 h
ạn
 c
hế
 c
ôn
g 
su
ất
. 
C
Hình D: Sơ đồ nguyên lý của bộ tổ hợp tần số PLL (đài ra đa trinh sát mặt đất). 
U_Varactor
PLL
HMC391LP4
22
15
16
20 19
HMC516LC5HMC370LP4
30 28 26
4
3
5
21
22
2015
16
4
3
V_DC
SRC2
Vdc=3.0 V
V_DC
SRC5
Vdc=3.0 V
MCURVE
Curve2
Radius=0.388 mm
Angle=180
W=0.487 mm
Subst="MSub1"
S_Param
SP1
Step=0.01 GHz
Stop=17.0 GHz
Start=15.0 GHz
S-PARAMETERS
MSUB
MSub1
Rough=0 mm
TanD=1.42e-3
T=36e-3 mm
Hu=10 mm
Cond=1.0E+50
Mur=1
Er=6.15
H=0.635 mm
MSub
MCURVE
Curve¡1
Radius=0.388 mm
Angle=180
W=0.487 mm
Subst="MSub1"
MTEE
Tee3
W3=0.975 mm
W2=0.487 mm
W1=0.487 mm
Subst="MSub1"
MLIN
TL73
L=4.4 mm
W=0.935 mm
Subst="MSub1"
MTEE
Tee2
W3=0.975 mm
W2=0.487 mm
W1=0.487 mm
Subst="MSub1"
MLIN
TL2
L=1.088 mm
W=0.487 mm
Subst="MSub1" MLIN
TL74
L=4.4 mm
W=0.935 mm
Subst="MSub1"
MLIN
TL1
L=1.088 mm
W=0.487 mm
Subst="MSub1"
C
C10
C=2.2 uF
C
C9
C=2.2 uFC
C8
C=2.2 uF
C
C7
C=100 pF
C
C6
C=100 pFC
C5
C=100 pF
C
C4
C=2 pF
C
C3
C=1 pF
C
C2
C=10 pF
C
C1
C=4.7 uF
Port
P2
Num=2
Port
P1
Num=1
V_DC
SRC6
Vdc=3.0 V
V_DC
SRC4
Vdc=3.0 V
V_DC
SRC3
Vdc=5.0 V
MLIN
TL71
L=4.4 mm
W=0.935 mm
Subst="MSub1"
MLIN
TL70
L=4.4 mm
W=0.935 mm
Subst="MSub1"
R
R1
R=100 Ohm
MTEE
Tee1
W3=0.975 mm
W2=0.487 mm
W1=0.487 mm
Subst="MSub1"
MLIN
TL75
L=4.4 mm
W=0.935 mm
Subst="MSub1"
MLIN
TL72
L=4.4 mm
W=0.935 mm
Subst="MSub1"
Hình E: Sơ đồ nguyên lý bộ VCO đài ra đa trinh sát mặt đất. 
D
Hình F: Ảnh chụp bộ VCO đài ra đa trinh sát mặt đất. 
Hình G: Ảnh chụp bộ dao động ngoại sai LO1 của đài ra đa băng tần VHF. 
Bộ VCO chính Bộ chia có thể lập trình Vòng lặp chính Vòng lặp tiền điều hưởng 
E
Hình H: Ảnh chụp bộ dao động ngoại sai LO2, các bộ chia LO1 và LO2 
của đài ra đa băng tần VHF. 
Hình I: Ảnh chụp bên trong mạch của 4 kênh thu đài ra đa băng tần VHF. 
Vòng lặp LO2 Vòng lặp tham chiếu 
Vòng lặp ngoài 
Bộ chia LO2 
Bộ chia LO1