Главная страница Комод Кухня Компьютерный стол Плетеная мебель Японский стиль Литература
Главная  Устройства сложения и распределения 

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

Нетрудно показать, что падающие н отражен1;ые волны на входах такой линии связаны зависимостью

= Г (1 - е-2/)/(1 - Пс-А),

(6.14)

aja = (I - Р)е-м/(1 - Г\-=.-),

где Г - коэффициент отражения на стыках средней секции с соседними.

Сравнивая эти выражения с (6.3) и (6.4), замечаем соответствие bi/fli выражению для у, а aja - для р при условии, что т = = 4Г^/(1 + t f и wjr > 1- Отсюда следует, что НО можно рассматривать как четвертьволновый ступенчатый трансформатор импеданса. Эту эквивалентность можно установить непосредственно из выражений для сопротивлений синфазного и противофазного возбуждений.

Анализ НО, состоящего из нескольких каскадно включенных секций одинаковой длины х, можно провести на основе метода Синфазного и противофазного возбуждений. Тогда анализ сводится к рассмотрению простого каскадного соединения отрезков передающих линий, длины которых равны четверти длины волны на средней частоте.

Так как секции включаются между собой по принципу согласования, то для волновых сопротивлений спнфазного и противофазного возбуждений должно выполняться условие

wrwt = r\

Результаты расчета многосекционных НО с чебышевской характеристикой передачи [22] для трех-, пяти- и семисекционных равноплечих НО, для различных Дт приведены в табл. 6.2-6.4. Поскольку НО симметричны и волновые сопротивления равноотстоящих от центра секций одинаковы, то в таблицах приводятся нормированные импедансы wt лишь для половины числа секций. В табл. 6.5 приведены данные для расчета трех-, пяти- и семисекционных НО с максимально плоской характеристикой.

Таблица 6.2

-, дВ

т

а

0,10

1,171

0,854

3,260

0,3067

3,031

0,20

1,208

0,828

3,412

0,293

3,430

0,30

1,240

0,806

3,543

0,282

4,523

0,40

1,270

0,787

3,666

0,273

5,175

0,50

1,300

0,769

3,785

0,264

5,815

0,60

1,330

0,752

3,906

0,256

6,456

0,70

1,359

0,736

4,029

0,248

7,109

0,80

1,390

0,719

4,156

0,241

7,780

0,90

1,421

0,704

4,29

0,233

8,476

1,00

1,453

0,688

4,431

0,226

9,204

Таблица 6.3

т

73-

0,10

1,079

0,927

1,373

0,728

3,976

0,252

4,931

0,20

1,109

0,902

1 440

0,694

4,210

0,238

6,297

0,30

1,137

0,879

i;496

0,668

4,401

0,227

7,465

0,40

1,163

0,860

1,543

0,648

4,575

0,219

8,556

0,50

1,184

0,844

1,593

0,628

4,743

0,211

9,626

0.60

1,214

0,824

1,639

0,610

4,909

0,204

10,693

0,70

1,239

0,807

1,684

0,594

5,079

0,197

11,776

0,80

1,266

0,789

1,730

0,578

5 254

0,190

13,887

0,90

1,292

0,774

1,777

0,563

5,437

0,184

14,039

1,00

1,320

0,758

1,825

0,548

5,630

0,177

15,240

Таблица 6.4

m - tm

- дВ

0,10

1,052

0,950

1,184

0,845

1,567

0,638

4,612

0,217

6,953

0,20

1,079

0,927

1,236

0,809

1,658

0,603

4,907

0,204

8,886

0,30

1,104

0,906

1,279

0,782

1 730

0,578

5,142

0,194

10,53

0,40

1,128

0,886

1,318

0,759

1,794

0,557

5,354

0,187

12,067

0,50

1,151

0,869

1,355

0,738

1.854

0,539

5,561

0,180

13,564

0,60

1,175

0,851

1,391

0,719

1,912

0,523

5,764

0,173

15,058

0,70

1,199

0,834

1,427

0,700

1,969

0,508

5,971

0,167

16,573

0,80

1,223

0,818

1,463

0,684

2,027

0,493

6,184

0,162

16,127

0,90

1,248

0,801

1,499

0,667

2,085

0,480

6,408

0,156

19,736

1.00

1,274

0,785

1,537

0,651

2,146

0,466

6,644

0,150

21,415

Таблица 6.5

7 +

а

1,104

1,018 1,004

0,906

0,982 0,996

2,943

1,188 1,042

0,340

0,842 0,960

Секции иет 3,288 1,259

Секции нет 0,304 0,794

Секции пет То же 3,55

Секции нет То же 0,282

6,472

8,283 9,8

6.3. СИММЕТРИРУЮЩИЕ УСТРОЙСТВА

Синфазно-противофазные устройства с несимметричными относительно ч-земли входами (рис. 6.10) часто образуются путем соединения синфазного (а) и противофазного (Б) неразвязанных делителей мощности*. Последний, называемый также симметрирующим устройством (СУ), имеет большое самостоятельное значение.

♦Делителю Л соответствует первый столбец матрицы (2.39), а делителю 5 - второй-



Таблица 6.6 и, о.

-о и,о

Z/ / / / ,

Lr о-П о-

7XJJ

<о1/,а l/fO- О /79

У

о, cm

7777777

00,0 17 О-


У

gcgp=detO

э/7 ао-

А

о

Т

(> т

Специфическим параметром СУ является коэффициент асимметрии А, определяемый как отношение алгебраической суммы напряжений относительно земли на его плечах к их разности; при отсутствии асимметрии А = 0. Широкая полоса частот достигается в СУ как на связанных, так и иа раздельных (несвязанных) линиях [32, 51, 90].

Отрезки связанных линий используют (Ег в СУ как четырехполюсники (точнее, 2Я-цепи), вид которых зависит от входов, выбранных внешними, а также от условий на остальных двух входах (внутренних). В табл. 6.6 (сх. 1-8) приведены Удобные для анализа СУ схемы замещения отрезков двух связанных линий при различных граничных условиях [27]. Пара-

Рис. 6.10. Общий вид синфазно-противофазного МУ с несимметричными относительно земли входами

метры схем выражены через элементы матрицы волновых проводимостей

11 -12

[G] = . Будем полагать, что г/= О или оо; в сх. 6 линия

L -gl2 22

(det[G]/gii) должна быть замкнутой на конце.

Нетрудно заметить, что только в схеме 4 (табл. 6.6) изменяется полярность напряжения от входа к выходу. Подключив параллельно ее входу цепь, не изменяющую полярность, можно получить СУ, например, рис. 6.11 [26, 33, 89]. Секцию на идентичных связанных линиях можно представить симметричной (рис. 6.12, а, б). Поскольку = §22 8 то удобно пользоваться волновыми сопротивлениями W+ = W- = Ug-, где g* = gc ~ .= 2 (g - §12), а = gj, = (g + gi2)/2. Величины W+ и U/-, используемые и далее, соответственно вдвое меньше и вдвое больше введенных в § 6.1. Примем для СУ, показанного на рис. 6.11, что W= 117-/(1-А), а Wi= = W-/2k, где /г=--= W-/4U7+ характеризует связь между линиями. Тогда оба плеча схемы рис. 6.13 различаются лишь поворотом фазы на 180°, а коэффициент отражения на входе 1 рассчитывается просто:

5 =5 ==

(1+fe-1/г) cosx+j {[(l-k)VW~ + W-/r] sinx-а} (1 +А + l/r) cos x-h; {[(1 -k)/W- + W-/r] sin x-a}

где a= [k(3- k)/W-] cosVsin x. Приняв / = (1 -Ь k)-, обратим в нуль вещественную часть числителя. Далее, для получения максимально плоской характеристики 151 = / (д:) приравняем нулю

Рис. 6.11. Простое СУ с секцией на связанных линиях, изменяющей полярность

IV;IV;x

О

IV;х

±-i


Г.-1 г


7777777TJ77

а) S)

Рис. 6.12. Схемы замещения плеча СУ, изменяющего полярность


W7(7-k);x

7777777777777777777ГГ*777


Рис. 6.13. Схема замещения СУ на идентичных связанных линиях



коэффициент при sin х в числителе, откуда Получим - k)l~[/\ + k. В этом случае

W- = (1 -

У \k (3-fe)/(l-fe)](cos xjsinx)

2 Vl + A cos л: {2 (1 -k) sin x - [k {3-k)/([ -k)] (cos A:/sin л:)}

что иллюстрируется кривыми / на рнс. 6.14. Прн г = {I + k)- и W- < < (1 - k)l~[/\ -\-k характеристики принимают немонотонны!! вид (рис. 6.14).

Дополнительный отрезок линии с Wi - W~/2k на рис. 6.11 можно совместить с основной линией передачи, выполнив их согласно схеме 7 из табл. 6.6 при у = оо. Сравнивая со схемой рис. 6.12, а, имеем: gja = 2k/W-, g = = ik/W-, gu= (1 + k)/W-.

При A = Vs gii = g22 И тогда оба отрезка двухпроводных линий, входящих в СУ, идентичны. Однако при столь значительном k и х, мало отличающемся от 90°, оказывается большим 15. Для любых значений k справедлива схема рис. 6.15 и при оптимальном значении г = 1

[(П7-)2 (1 )2] sin x+ik cos X

[(ir-)2+(l-й)2] smx~4k cosx-iW-(I-\-k)sin 2x


80 70 SO 50 iO x,epag Рис. 6.14. Расчетные зависимости 5=/(д;) для СУ с А=0


Г' Рис. 6.15. Вспомогательная йема для расчета коэффициента отражения

Рис. 6.16. Изменяющее полярность плечо СУ, выполненное на коаксиальной линии (а), его схема замещения (б)

При W- =1 - к получим зависимости, изображенные кривыми i на рис. 6.14.

Рассогласование можно уменьшить, если выполнить плечо, изменяющее полярность, на коаксиальной линии (рис. 6.16,0). Ввиду экранирующего действия ее внешнего проводника = &2 = 1/. Й2 = +

Пользуясь схемой 4 нз табл. 6.6, получим схему рис. 6.16,6- и, подключив ко входу / в качестве второго плеча, не изменяющего полярность, одиночную линию, образуем простейшее СУ с А = О и коэффициентом отражения

(1Г/Го) cos д:-Ь/ - 1/Г) sin д:-(П^/Гр) cos A:/sin х\ (2-П7/П7о) cos л: -f / 1/П7) sin л:+(П7/П7о) соз д:/з1П х\

относительно нормированного сопротивления на входе, равного Уг-

Используя схемы из табл. 6.6, можно получить н другие СУ. Так, например, соединив параллельно входы / схемы 4 при г/ = оо и схемы 3 при I/ = О, получим СУ с небольшой асимметрией [30]. Введением дополнительных отрезков линий можно обеспечить А = 0.

Для уменьшения рассогласования применительно к СУ (рис. 6.11 нли рис. 6.13)-можно включить последовательно дополнительные разомкнутые на концах линии: две идентичные (ttj; х) на симметричных выходах и одну (П7/2; х) на входе СУ. В этом случае (рис. 6.17) возможны различные варианты выбора величин г, /?, и И^а.Для одного из них при/- = V +/(1 - ). R = 1/У1 -\- k(\-k), n7i = (3 - k) 12 (1 - kf и Га = (3 - й) Ы2 (1

- т\ -f k)

s = -

/а (-0-1-6 sin х) cos х

4с Уб [(2+й+з) sin л:-а; ]+У[8 (с -со5 л:)с Ь s\nH-a\b sm4-a) созЗл:]

/Г 5-

1

Рис. 6.17. Вспомогательная схема для расчета коэффициента отражения

IS1 0,001

0,005

0,003-

0,001-S0

1(=о,гзг

OOSJL.

1-1 1 1

ио 30 х,град

Рис. 6.18. Зависимости ]5=/(л;) для СУ с А=0, имеющего корректирующие линии



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

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