Согласование сопротивлений в линии передачи.

На практике линия считается согласованной с нагрузкой, если коэффициент стоячей волны в ней не ужаснее 1,2, . Согласующие устройства должны владеть определенной полосой пропускания (узенькой либо широкой) и должны производиться на отрезках линий с распределенными параметрами. Согласующие элементы можно систематизировать по полосе пропускания: узкополосные (девиация частоты ), широкополосные (девиация частоты ), сверхширокополосные (девиация частоты ). Сверхширокополосные именуют Согласование сопротивлений в линии передачи. также частотно независящими.

Таблица. Систематизация согласующих частей по конструкции.

№ п\п Заглавие Обозначение Полоса
Четвертьволновый трансформатор тр-р Узкополосный
Двойной четвертьволновый трансформатор тр-р Широкополосный
Экспоненциальная линия EXP Частотно независящий
Шлейф - Широкополосный
Многоступенчатые переходы Частотно независящий

Согласование сопротивлений при помощи трансформатора.

Рис.20. Понижающий трансформатор и повышающий трансформатор Согласование сопротивлений в линии передачи..

При несогласовании нагрузки с линией передачи в л.п. возникают отраженные волны. Задачка согласования – подавить отраженные волны. Этого можно достигнуть 2-мя методами: 1. компенсация отражения падающей волны; 2. недопущение возникновения отраженной волны (за счет подбора частей полосы передачи).

При использовании тр-р в сечениях a-a, b-b, c-c и d Согласование сопротивлений в линии передачи.-d находятся неоднородности, как следует возникают отраженные волны U1 и U2. Потребуем отсутствия отраженных волн U1. Этого может быть достигнуть изменяя только одну величину: . Рассчитаем входное сопротивление тр-р, который нагружен на .

Подставим в формулу известные величины: .

Чтоб U1 =0 нужно, чтоб нагрузкой основной полосы (основная линия нагружена Согласование сопротивлений в линии передачи. на трансформатор) являлось .

Выводы: 1. Для компенсации отраженной волны нужно, чтоб волновое сопротивление согласующего элемента являлось среднегеометрическим меж сопротивлением основной полосы и нагрузкой.

2. Линия передачи, работающая в режиме стоячих волн, не может быть согласованно согласующим устройством, потому что если либо , то волновое сопротивление должно быть равно 0 либо . Воплотить л.п. с такими Согласование сопротивлений в линии передачи. параметрами нереально.

3. Рис.21. согласование сопротивлений тр-р осуществляется за счет непрерывного конфигурации напряжения и тока, а как следует, и сопротивления .

Согласование сопротивлений при помощи трансформатора.

Рис.22.Повышающий трансформатор.

При использовании трансформатора допустим существование U1 ,U2, U3, но за счет подбора волновых сопротивлений и потребуем, чтоб их амплитуды соотносились спецефическим образом Согласование сопротивлений в линии передачи.: . Амплитудные соотношения отраженных волн определяются волновыми сопротивлениями и , а фазовые соотношения определяются расстояниями проходимыми волнами U2, U3 относительно сечения а-а.

Относительно сечения а-а волна U2 проходит путь aa – bb – aa, длинна пути равна , из-за этого фаза поменяться на . волна U3 относительно сечения а-а проходит путь aa Согласование сопротивлений в линии передачи. – bb – cc – bb – aa, длинна пути равна , и изменение фазы составляет .

Разглядим векторные диаграммы.

Рис.23.

При изменении меняются фазовые соотношения, а амплитудные остаются прежними. Разгляди случай, когда . При суммировании U1 и U3 разумеется, что суммирующий вектор будет противофазен U2, но амплитуда будет малость отличаться. Чтоб линия числилась согласованной нужно Согласование сопротивлений в линии передачи. выполнение неравенства , при всем этом девиация частоты . Другими словами согласование сохраняется в широком спектре частот, а двойной трансформатор можно считать широкополосной системой.

Согласование сопротивлений при помощи экспоненциальной полосы.

Линия именуется экспоненциальной, если ее первичные характеристики меняются по закону .

Рис.24. Понижающая и повышающая экспоненциальные полосы.

При x = l Согласование сопротивлений в линии передачи. : L1, C1, .

Для случайного сечения: , ,

.

Выводы: 1. Прямо за непрерывным конфигурацией первичных характеристик повдоль перехода изменяется безпрерывно, как следует, отраженной волны не появляется.

2. не находится в зависимости от частоты, как следует данный согласующий элемент является частотно независящим, и может работать в спектре частот от 0 до .

3. Техническое выполнение безупречной экспоненциальной полосы в текущее Согласование сопротивлений в линии передачи. время нереально. Потому, на практике на коэффициент b накладываются ограничения: .

Линия становится частотно зависимой, но на техническом уровне реализуемая. К – КСВ без экспоненциальной полосы.

Согласование сопротивлений при помощи шлейфов.

Шлейфы созданы для компенсации реактивной составляющей нагрузки, трансформируемой в случайное сечение х.

Рис.25.

Конструктивно поочередный шлейф выполнить труднее, потому употребляется Согласование сопротивлений в линии передачи. существенно пореже. В шлейфах могут применяться отрезки разомкнутой и короткозамкнутой полосы, но для разомкнутых свойственны дополнительные утраты (излучение из открытого торца). Потому, желательно использовать короткозамкнутые шлейфы.

Разглядим короткозамкнутый шлейф с регулируемой длинноватой.

Рис.26.

При распространении энергии от генератора к нагрузке она доходит до сечения а-а, и Согласование сопротивлений в линии передачи. часть ее распространяется к нагрузке, где отчасти поглощается, а часть энергии ответвляется в шлейф. Потому что шлейф короткозамкнут в нем появляется стоячая волна. В итоге основная линия от генератора до а-а работает в режиме бегущих волн, отрезок от а-а до нагрузки – в режиме смешанных волн, шлейф – в режиме стоячих.

Разглядим Согласование сопротивлений в линии передачи. согласование при помощи шлейфа при условии что ( ).

Потому что входное сопротивление отрезка от а-а до можно представить в виде графика входных сопротивлений для полосы разомкнутой на конце, при этом, чем R2, тем допущение более справедливо.

Рис.27.

В случайное сечение х шлейф должен заносить реактивность, равную по величине и Согласование сопротивлений в линии передачи. оборотную по знаку реактивности, вносимые нагрузкой. Проекции отрезков ОА, ОВ, ОС на ось х принято обозначать , , , – соответствует длине шлейфа, а так е длине отрезка от а-а до Z2. Потому что в точках А, В, С реактивности шлейфа и полосы равны по модулю и обратны по знаку производится Согласование сопротивлений в линии передачи. согласование.

Зависимо от рабочего спектра частот в определенном случае в качестве длинны шлейфа выбирается одно из значений , , и т.д., чтоб шлейф на техническом уровне можно было воплотить. Обычно выбирается в метровом спектре, в дециметровом, в сантиметровом и т.д.. Четкий расчет длинны шлейфа осуществляется при помощи радиальных диаграмм Согласование сопротивлений в линии передачи. полных сопротивлений.


soft-skill-4-collaboration.html
sofya-famusova-milon-terzanij-referat.html
sofya-nikolaevna-i-lizonka-ostayutsya-na-scene.html