6. Определение нормированной проводимости по нормированному сопротивлению с помощью круговой диаграммы

Известно свойство четвертьволнового отрезка трансформировать нормированное сопротивление в обратное (см. (4.15)), т. е. превращать сопротивление в нормированную проводимость нагрузки. Это свойство дает возможность определять по известному нормированному сопротивлению нагрузки нормированную проводимость нагрузки. Известному сопротивлениюсоответствует точка на круговой диаграмме с определенным уровнем КБВ. На расстоянии, (половина круга) от этой точки на том же уровне КБВ находится точка обратного значения сопротивления, а это значение соответствует проводимости нагрузки:

Теперь вся диаграмма является круговой диаграммой проводимостей с теми же оцифровкой и значением реактивностей.

7. Привязка линии к диаграмме по кбв и минимуму напряжения.

Ранее было показано (см. (4.2)), что входное сопротивление в сечениях линии, где формируются минимумы и максимумы напряжения, чисто вещественно и равно соответственно КБВ и КСВ в линии (см. (4.9), (4.8)):

Точки на круговой диаграмме, соответствующие этим значениям, должны, очевидно, находиться на пересечении кривых(вертикаль) и(минимум) или(максимум). На рис. 4.5 показаны точки, соответствующие минимуму напряжения при КБВ в линии, равном 0,5, и максимуму напряжения при КСВ в линии, равном 3. Верхнюю полуось на диаграмме сопротивлений часто называют линией минимумов, а нижнюю полуось – линией максимумов. При переходе от сопротивлений к проводимостям линии минимумов и максимумов меняются местами.

8. Определение сопротивления нагрузки по кбв и местоположению минимума напряжения

Допустим, в ИЛ экспериментально определено местоположение условных концов . Если к концу ИЛ подключить нагрузку с некоторым неизвестным сопротивлением, то это сопротивление можно найти, определив КБВ в линии и местоположение минимума напряженияотносительно ближайших условных концови. Отметим на круговой диаграмме точкусоответствующую минимуму напряжения (пересечение верхней полуоси с окружностью известного КБВ или с окружностью). Если теперь переместиться по окружности фиксированного КБВ нав сторону генератора или нав сторону нагрузки, придем в точкиина соответствующие условным концам. Так как условные концы находятся на расстоянии, от конца ИЛ, входное сопротивление в них равно(отрезки длинойсопротивления не трансформируют). Следовательно, по кривыми, проходящим по диаграмме черези, можно найтии(рис. 4.6).

Задача.Нагрузочный конец ИЛ находится справа от наблюдателя. Отсчеты по шкале перемещений ИЛ линейно возрастают от нагрузки к генератору. Отсчеты, соответствующие условным концам и минимуму, равныИзмеренный.

Найдите ;; направление перемещения по диаграмме для обоих случаев; нормированное сопротивление нагрузки.

Решение.Длина волны – удвоенное расстояние между соседними точкамии:. Расстояние междуи ближайшимТе же расстояния в долях длины волны:(перемещение по диаграмме к Г);(перемещение по диаграмме к Н). Построение показано на рис. 4.7. Найденное сопротивление нагрузки:

9. Включение в линию передачи трансформирующих отрезков с волновым сопротивлением, отличным от волнового сопротивления основного тракта

В технике СВЧ часто применяют устройства (трансформаторы, фильтры и т.п.), представляющие собой несколько последовательно включенных отрезков линий с различными волновыми сопротивлениями (рис. 4.8,а). На рис. 4.8,бпоказан простейший вариант такого включения: к основной линии, имеющей волновое сопротивление, подключен отрезок линии длинойс волновым сопротивлением. К правому концу этого отрезка присоединена нагрузка с сопротивлением. Возможной реализацией такой схемы может быть устройство, изображенное на рис. 4.8,в: в коаксиальном кабеле на участке длинойвнутренний проводник утолщен, так что. К правому концу отрезка подключается линия с волновым сопротивлением, в общем случае несогласованная.

Задача.В устройстве, показанном на рис. 4.8:диэлектрик – воздух. СопротивлениеОм. Длина волны в основной линии и трансформирующем отрезкеНайдитеи.

Решение.1. Прежде всего нужно рассчитать волновое сопротивление коаксиальных линий –и:

2. Далее следует найти сопротивление нормированное к:

3. С помощью круговой диаграммы (рис. 4.9) определить входное сопротивление , нормированное кпо найденному ранее сопротивлениюв сечении А. Точка А на диаграмме () соответствует сечению А в линии; отсчет по шкале перемещений: 0,23, КБВ = 0,36. Чтобы найти входное сопротивление в сечении В, нормированное к, т.е., нужно переместиться к генератору на, т.е. до отсчета. Через точку В на диаграмме, соответствующую сечению В в линии, проходят кривыеТаким образом, сопротивление, нормированное к, равно

4. Теперь легко завершить решение задачи: