Визначення опору навантаження лінії передачі методом еквівалентного перетину. (Лекция 15)

1. Визначення опору навантаження лінії передачі методом еквівалентного перетину

НВЧ
генератор
ВХЛ
Невідоме
навантаження
(Рис. 2.82)

2. Визначення опору навантаження лінії передачі методом еквівалентного перетину

Z н Rн jX н
K Б (1 tg 2 х е )
ZХ
2
2
1 K Б tg х е
(1 K Б2 ) tg х е
jZ Х
2
2
1 К Б tg х e

3. Таблиця 2.3

Критеріі
Споживання
енергіі в
навантаженні
Амплітуда
Уся
Z H RH Z Х
Стоячої
хвилі
Z H 0, ,
Не
споживає
ться
Змінюватися
по гармонійному
закону
Змінюватися
не по гармонійному
закону
Змінюватися
не
лінійно
Не
Частково
споживає
ться
RH Z Х ,
Z H RH Z Х ,
Z H RH jX H .
Змінюватися
лінійно
const
0
Г
КБ
КС
0
1
1
1
0
Активній
Z ZХ
Реактивній
змінюва
тися
90
0
Z min 0,
Z max .
Комплексній
0 90 0
Rmin Z Х ,
Rmax Z Х .
1 < КС <
ZH
Зсув фаз
споживає
ться
jX H
Змішаної
хвилі
Фаза
Опір у
перетин
у
0 < КБ < 1
Біжучої
хвилі
Характер змін
0 < Г <1
Режим
Параметри
режиму

4. Узгодження в лініях передачі

5. Узгодження в лініях передачі (рис. 2.83)

6. Методи і загальний принцип узгодження на НВЧ.

1). виділення відбитої хвилі і розсіювання її в
поглинаючій навантаженні;
2). повернення її убік навантаження і
споживання е навантаженням у результаті
багаторазових пере відображень (метод
компенсації).
Z ВХ Z Г
Загальний принцип узгодження методом компенсації лінії з
навантаженням УП без утрат (тобто що складається тільки з
реактивних, непоглинаючих енергію елементів) полягає в
тім, що цей пристрій створює відбиту хвилю, рівну по
амплітуді і протилежну по фазі хвилі, відбитої від навантаження, чим компенсує останню.

7. Характеристика метода компенсації

Достоїнства:
• 1). порівняно високий ККД,
тому що енергія відбитої
хвилі так само надходить у
навантаження;
• 2). порівняно проста
реалізація на будь-якій
фіксованій частоті тому що в
якості УП звичайно
використовують відрізки ліній
а також зосереджені
реактивні елементи (штирі,
діафрагми).
Недоліки:
• 1). Відносна вузькосмуговість
узгодження;
• 2). сильна залежність від
частоти;
• 3). складність узгодження
перемінних навантажень.
1 Г ДОП
1 Г
К С К С ДОП
1 Г
1 Г ДОП
Розрізняють:
- вузькосмугове узгодження,
- широкосмугове узгодження.

8. Узгодження за допомогою чвертьхвилевого трансформатора

Активну складову RH навантаження трансформувати Z
в
Х
Z H RH jX H
.
Компенсувати мниму
(реактивну)
X H навантаження
складову
1. Вибором місця включення
узгоджувального пристрою у лінію,
де
- це перетини
X BX 0
мінімуму і максимуму напруги в
лінії.
2. Включенням послідовно з Z H
реактивного компенсуючого опору
X K X H

9. Узгодження за допомогою чвертьхвилевого трансформатора

Трансформація R H в Z Х
здійснюється за допомогою
х / 4
відрізка лінії довжиною
з хвильовим опором Z Х .TP
, у якого відповідно до формули
Z BX
Z 2 Х .TP
ZH
.
Z Х .TP Z Х RH
, тому що
Z BX Z Х

10. Узгодження за допомогою чвертьхвилевого трансформатора

При включенні х / 4
трансформатора в мінімум напруги, де
RH Rmin Z Х K Б ,
X min 0
і для забезпечення узгодження повинно бути
Z BX Z Х
Z Х .TP Z Х K Б Z Х

11. Узгодження за допомогою чвертьхвилевого трансформатора

При включенні х / 4
трансформатора в максимум напруги, де
RH Rmax Z Х KC
,
X max 0
і для забезпечення узгодження повинно бути
Z BX Z Х
Z Х .TP
ZХ
Z Х KC
ZХ
KБ

12. Узгодження за допомогою чвертьхвилевого трансформатора

d a
ZХ
ln
,
a
276 d a
ZХ
lg
.
a
120
60
a
ZХ
ln ,
b
138 a
ZХ
lg .
b
Хвильовий опір можна змінювати:
1. Змінюючи діелектрик (діелектричні трансформатори).
2. Розміри.
Z Х .TP
aTP
Z Х KБ
ln
bTP
60
Z Х .TP Z Х K C
120
ln
d TP aTP
aTP

13. Рис. 2.84

14. Рис. 2.85

15. Рис. 2.86

Z ХH
2 b
Z CH
a
Z ХHTP
2 b1
Z CH
a
b1 b K Б
Z ХHTP Z ХH K Б
b b1
b 1 K Б

16. Рис. 2.87

17. Рис. 2.88, 2.89

18. Рис. 2.90.а

ZC
jX
j a
2 t b d
BC
ln cos ec
х
2b х d b
4 b
d

19. Рис. 2.90.б

ZC
х
j a
jX
d 3 t
BL ctg
1
a
a
2 a
2

20. Рис. 2.91

1
jb
h
jХ
1
а
б
в

21. Рис. 2.92

22. Рис. 2.94

YH, 0,58 j0,65
,
ВХ
Y
1 jB
,
ВХ
jB
,
ШЛ
1

23. Рис. 2.95

24. Узгодження за допомогою реактивного елемента, включеного послідовно в лінію

ZХ
Z Z Х jX

25. Узгодження за допомогою реактивного елемента, включеного послідовно в лінію

ZХ
Z ВХ (R ВХ Z Х ) jX ВХ
jX ШЛ R ВХ Z Х

26. Рис. 2.96

27. Рис. 2.97

28. Плавні переходи

29. Рис. 2.98

Z BX Z Z Х
Z
2
ХTP
ZA
2
Z ХTP
0,5 Z Х
Z ХТр
ZХ
2