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

диаметры проводников (чаще всего наружного); в полоско-вых - ширину полоскового проводника.

К плавно-неоднородным линиям относят и радиальную линию (рис. 3.7), у которой с увеличением радиуса растет погонная емкость, а погонная индуктивность и волновое сопротивление уменьшаются. Для таких линий Zq (г)= = бОЛ/г = Zf/oir, где Zo - волновое сопротивление в начале линии, на начальном радиусе Го. (О - волновое сопротивление на некотором текущем радиусе г. Радиальные линии обычно возбуждают электрическим полем в емкостном зазоре d, диаметр которого 2го-

Амплитуды напряжения и тока в PC изменяются по радиусу следующим образом:

[/=Л/о(2лгД)-ЬВЛ^о(2лгД), (3.15)

/ = / [ЛУх {2пг1Х) -f BNi {2nrlk)\lZo (г). (3.16)

Здесь Jo,i(2nr/K), No,i(2nr/l) - соответственно функции Бесселя и Неймана нулевого и первого порядков; Л и 5 - постоянные, определяемые граничными условиями.

Выражения (3.15) и (3.16) позволяют построить приведенные на рис. 3.7, б распределения амплитуд напряжения и тока в радиальной линии. На рисунке сплошными линиями показано распределение для основного вида колебаний, пунктиром-для первого обертона.

Условие резонанса (для начала радиальной линии,

г = Го)

jCoZo/i5,3\l) + Y{ro, R) = 0. (3.17)

Первый член выражения (3.17) является нормированной по Zo проводимостью емкостного зазора, второй член - нормированной входной проводимостью радиальной линии, короткозамкнутой на радиусе г = R. Используя (3.15) и (3.16), получим

У(го, R) =

= . 1 (2Я/-0/Я) УУр (2nRfX) - (2лАо/Я) Ур {2nR/k)

I Jo (2лАо/Я) No (2ЛЙ/Я) - IVo {2пГо/1) Jo {2nR/l) °>

Расчет такой PC производится по уравнению (3.17) с учетом (3.18). При этом обычно задают значения Q, X, Го, h. Графически или численными методами находят значение R. Если емкость Сц не задана, ее определяют как ЕМКОСТЬ соответствующего конденсатора: Со = eSrnrl/d, где во - электрическая постоянная вакуума, е^. - относи-



тельная диэлектрическая проницаемость материала, заполняющего зазор.

Если заполнение зазора - воздух или вакуум (е, = 1),

Co = 0,28r§/d. (3.19)

При этом если и d в (3.19) выражены в см, то Сц получаем в пФ. Иногда соотношение (3.19) уточняют, добавляя к чисто торцевой емкости емкость боковой поверхности центральной части PC, ограничивающей радиальную линию в ее начале, на длину верхней (рис. 3.7, а) крышки PC. В этом случае

Со = 0,28го {ro/d + 1,25 In h/d). (3.20)

§ 3.4. РЕЗОНАНСНЫЕ СИСТЕМЫ ДРУГИХ ТИПОВ

В генераторах, фильтрах, волномерах и других узлах радиопередатчиков СВЧ применяют PC в виде высокодобротных объемных резонаторов, обычно имеющих слабую связь с нагрузкой для обеспечения высокой нагруженной добротности. Ниже приводятся конструктивные схемы и основные расчетные соотношения для наиболее употребительных типов объемных резонаторов.

----


Рис. 3.8. Сечение четвертьволнового (а) и полуволнового (б) коаксиальных резонаторов

Рис. 3.9. Сечение тороидального резонатора

1. Коаксиальные четвертьволновый и полуволновый резонаторы. Длина / четвертьволнового резонатора (рис. 3.8,а) должна быть (при работе на низшем виде) несколько меньше А,/4 за счет укорачивающего действия емкости между торцом центрального проводника и наружной стенкой. Участок длиной /запр представляет собой запредельный волновод, устраняющий излучение из открытого конца коаксиальной линии.

Длина полуволнового резонатора (рис. 3.8, б) I = = (л -f \)1/2, где л = О, , 2, ... . Нулевой номер соответствует низшему виду колебаний.

и



Собственная добротность таких резонаторов с учетом только потерь в проводниках линии

Здесь длина волны А, выражена в см; R - погонное сопротивление линии - в Ом/см

Добротность медного полуволнового резонатора с учетом потерь в торцевых стенках

(..= 1300 1/1/(1+,4,1),

где линейные размеры выражены в см.

Максимальный внутренний диаметр внешнего проводника коаксиальной линии определяется условием отсутствия высших (продольных) типов колебаний (3.11).

2. Тороидальный резонатор (рис. 3.9). Соотношения )азмеров, характерные для тороидального резонатора,

Эквивалентная индуктивность, выраженная в мкГн, Lg 2-\0~1 \п D/d. Емкость определяется по соотношениям (3.19) или (3.20). Резонансная длина волны такого резонатора

а добротность

где а - удельная объемная проводимость материала проводников резонатора, выражена в (Oм cм)-; Rs - поверхностное сопротивление материала проводников (выражено в Ом) на рабочей длине волны к, см; R = 0,045a/j/A,.

Коэффициент а определяется материалом проводника (см. § 3.2, п. 3).

3. Прямоугольные объемные резонаторы. Резонатор образуют, закорачивая с двух сторон отрезок прямоугольного волновода с внутренними размерами поперечного сечения а X b см. Настройке в резонанс соответствует случай, когда вдоль длины резонатора / укладывается целое число полуволн. Он может возбуждаться в зависимости от характера и места включения элемента связи либо на волне типа Нтпр, либо НЭ волне типа Effmp- Индексы т, п,р = = 0, 1, 2, ... соответствуют числу полуволн одной из компонент СВЧ электромагнитного поля, укладывающихся



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