7.3 Согласование методом параллельного шлейфа

Шлейфом называется вспомогательная линия, включенная параллельно в линию с нагрузкой. При согласовании этим методом расчеты ведутся с использованием понятий проводимостей. Схема согласования приведена на рисунке 7.3.

Рисунок 7.3 – Схема согласования нагрузки параллельным шлейфом

Согласование производится в два этапа.

На первом этапе выбирается такое расстояние l₁ (см. рисунок 7.3), чтобы в точках aa΄ активная нормированная проводимость линии равнялась единице: . На рисунке 7.4 показано расстояние .

Рисунок 7.4 – Траектория рабочей точки при согласовании параллельным шлейфом

На втором этапе выбирается такая длина параллельного шлейфа (l_ш) к.з. или х.х., чтобы входная проводимость шлейфа была равна по величине и противоположна по знаку проводимости линии в точке включения шлейфа . Суммарная проводимость в точках aa΄ будет следующей:

. (7.3)

Траектория рабочей точки на круговой диаграмме при согласовании показана на рисунке 7.4 стрелками.

При расчетном способе согласования методом шлейфа последовательно определяются ():

• расстояние от нагрузки до места включения согласующей реактивности:

;

• нормированная проводимость согласующей неоднородности:

.

Метод параллельного шлейфа используется для согласования нагрузок в коаксиальных, полосковых, двухпроводных и волноводных линиях передачи. В-первых двух типах линий шлейфы выполняются в виде таких же линий, как и основная линия. По конструктивным соображениям шлейф к.з. предпочтительнее шлейфа х.х.

В линиях из прямоугольных волноводов параллельные реактивные проводимости реализуются в виде тонких металлических перегородок – диафрагм. На рисунке 7.5 показаны два типа диафрагм и их схемы замещения: индуктивная и емкостная.

Значения проводимостей рассчитываются по следующим формулам:

(7.4)

В (7.4) формулы определены для волны основного типа прямоугольного волновода H₁₀, где – длина волны в волноводе.

Рисунок 7.5 – Индуктивная и емкостная диафрагмы и их эквивалентная схема

Контрольные вопросы:

1. Перечислить негативные явления в линиях передач при появлении отраженных волн.

23. Объяснить компенсацию отраженной волны в линии при включении согласующих элементов.

24. Какими факторами определяется полоса частот, для которой выполняется условие допустимого рассогласования?

25. Выписать численные величины характеристик линии при полном согласовании с нагрузкой.

26. Назвать последовательность операций при согласовании нагрузки с линией методом трансформатора.

27. Назвать последовательность операций при согласовании нагрузки с линией методом параллельного шлейфа.

28. Нарисовать траекторию рабочей точки на диаграмме сопротивлений при согласовании нагрузки методом трансформатора.

29. Нарисовать траекторию рабочей точки на диаграмме проводимостей при согласовании нагрузки методом параллельного шлейфа.

30. Конструктивная реализация согласующих элементов для различных типов линий.

31. Влияние тепловых потерь на степень согласования линии с нагрузкой.