Главная страница Комод Кухня Компьютерный стол Плетеная мебель Японский стиль Литература
Главная  Передающие устройства СВЧ 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 [ 22 ] 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149

При постоянном погонном сопротивлении линии Ri потери в проводнике падают при уменьшении амплитуды СВЧ-тока, протекающего через него. С этой точки зрения следует увеличивать волновое сопротивление линии. Но так как по конструктивным соображениям диаметр наружного проводника коаксиальной линии или расстояние между проводниками двухпроводной линии не должны быть чрезмерно большими, то волновое сопротивление увеличивают за счет уменьшения диаметра внутреннего проводника коаксиальной линии или диаметров проводников двухпроводной. Однако при этом растет R и увеличиваются потери в линии. Рекомендуется поэтому выбирать волновое сопротивление коаксиальных линий в пределах 30-70 Ом, а двухпроводных 200-400 Ом.

Для обеспечения заданной пробивной прочности диаметр коаксиальной линии или расстояние между центрами проводников двухпроводной линии должны удовлетворять следующему условию:

где Е„р - пробивная напряженность поля, которая для воздушного плоского зазора при различных условиях эксплуатации может иметь значения 5-20 кВ/см; Um - максимальное напряжение на конце линии, подключенном к аноду лампы, Um = Uo при параллельном питании анодной цепи и Um = Е^ -\- Uo, если проводники линии находятся под высоким напряжением питания генераторного прибора Е^] k - 0,217 для двухпроводной линии я k - = 0,435 для коаксиальной; функция размеров Р = 2Dld для двухпроводной линии и Р = Did для коаксиальной. Напомним, что при фиксированном D электрическая прочность коаксиальной линии максимальна при Zo = 60 Ом.

В коаксиальной линии размер D ограничен также условием невозбуждения продольных типов волн:

0<Dmax = (2Wn)-d. (3.11)

2. По заданным значениям емкости Со и диапазона длин волн Amin - max при условии, ЧТО перестройкз PC выполняется перемещением короткозамыкателя, определяют минимальную и максимальную длину линии из выражения (3.5) с использованием найденного значения Zo. Как правило, предусматривают работу системы на основном виде колебаний, т. е. с л = 0.

3* 67



Таблица 32

Погонный параметр

Тип линии

двухпроводная

коаксиальна1

Ri, Ом/см Ci, пФ/см

мкГн/см

0,83- 10- a (l/D + l/d) 0,242е

1,67- 10-4а[ / ]/l/D2+l/d 0,121е

Ig (2D/d) 9,2- 10-3nlg(2D/d)

Ig (D/d) 4,6 10 3ц Ig (D/d)

3. По формулам (табл. 3.2) рассчитывают погонные параметры Ri, Cj, Zi, которые определяют значения элементов схемы замещения линии, приведенной на рис. 3.4. Погонная проводимость линии Gj при ее заполнении воздухом пренебрежимо мала. Длина каждой ячейки li равна принятой единице длины, например 1 см.

---1 я, I,


Рис. 3.4. Схема замещения линии

В формулах, приведенных в таблице, линейные размеры выражены в см, частота / - в МГц; е и - относительные диэлектрическая и магнитная проницаемости среды, заполняющей пространство между проводниками линий; коэффициент а зависит от материала проводников линии или от материалов покрытий этих проводников и равен для Си - 1; Ag (монолит) - 0,965; Ag (покрытие) - 1,51; А1 - 1,27; латуни - 1,93.

4. Определяют эквивалентное резонансное сопротивление ненагруженной PC (на холостом ходу). При этом хх рассматривают как образованное параллельным соединением двух эквивалентных сопротивлений: собственно линии /?эл и генератора R Таким образом /?оэ хх = RarRajJiat +

Эквивалентное сопротивление генератора определяется потерями внутри генераторного прибора (лампы или транзистора): в диэлектриках, электродах (за счет их поверхностного сопротивления) и т. д. Полный учет этих потерь чрезвычайно сложен, однако в первом приближении можно



считать, что R ~ (1,0 -ь 1,5) Rj,. Потери в генераторном приборе с ростом частоты возрастают, наименьшее значение соответствует коротковолновой части дециметрового диапазона волн, наибольшее - длинноволновой.

Эквивалентное сопротивление линии /?э, в свою очередь рассматривают как параллельное соединение двух сопротивлений Rsj: и Rljj, соответствующих потерям в проводниках линии и в переходном сопротивлении между проводниками и короткозамыкающим элементом:

ЭЛ ~ ЭЛ9л/(9Л Ь эл)-

Причем Rs = {/о/(2Ррас.л) определяется мощностью потерь, рассеиваемой в проводниках линии, которую можно рассчитать интегрированием выражения для потерь в каждом элементарном участке линии: Ррас, л = 5 р=<=

о

Так как элементарная мощность потерь dPpac (х) = = 0,5/ ix)Rdx, то

- = if/[inF(klAJ + 2itgt2n

Численный анализ последнего выражения показывает, что большее значение /?эл имеет место при работе линии на основном виде колебаний (/ = Q. При переходе на обертоны, для которых / = /о -f пХ/2,

, 2гмг го+ Я/2 Я , / /

2Z§

Ri I [8ш2(2п/о/Я) 2я - s Я

Переходное сопротивление между короткозамыкающим элементом и проводниками линии г^ определяет эквивалентное сопротивление Rl . Из условия равенства мощности цотерь в этих сопротивлениях следует, что

RL = Zl/[r, sin (2nl/X)].

Контактные короткозамыкающие элементы позволяют получить Лкз = (3 5) 10 Ом.

5. Характеристическое сопротивление эквивалентного контура рэ = 1/((йоСэ) определяется емкостью эквивалентного контура Сэ = Со 4- Сэл, где С^ - эквивалентная емкость отрезка линии - может быть найдена из условия равенства электрической энергии, запасаемой в этой емко-.сти за период СВЧ-колебаний, и энергии, запасаемой в рас-



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 [ 22 ] 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149

© 2007 EPM-IBF.RU
Копирование материалов разрешено в случае наличия письменного разрешения