Электромагнитные поля и волны. Витевский В.Б - 18 стр.

UptoLike

18
Согласующие устройства
Согласование СВЧ-трактаэто комплекс мер по созданию условий пе-
редачи набольшей мощности от источника в нагрузку. В технике СВЧ в каче-
стве критерия согласования принимают минимум отражённой волны, т.е. ре-
жим бегущей волны. Наличие отражённой волны в тракте СВЧ приводит к
потерям мощности, снижению электрической прочности
, уменьшению поло-
сы частот, передаваемых по тракту, неустойчивой работе генератора как по
мощности, так и по частоте.
В функцию согласующих устройств входит либо поглощение, либо ком-
пенсация отраженной волны, следовательно, согласующие устройства можно
подразделить на поглощающие и компенсационные. Поглощение реализуется
при помощи аттенюатора, вентиля или циркулятора. Следует отметить, что
для
такого способа согласования характерны значительные потери энергии,
т.е. низкий КПД. Наибольшее распространение получили устройства компен-
сационного типа, называемые согласующими трансформаторами.
Принцип действия согласующих трансформаторов компенсационного
типа состоит в создании в тракте дополнительных отражённых волн, суммар-
ная амплитуда которых равна амплитуде волны, отражённой от нагрузки, а
фаза отличается на 180
0
. Дополнительные отражения создают путём введения
в тракт неоднородностей. Необходимо различать компенсационное согласо-
вание с применением четвертьволновых, штыревых и шлейфовых трансфор-
маторов, являющееся узкополосным и широкополосное согласование, реали-
зуемое при помощи ступенчатых и плавных переходов.
Вопросы для самопроверки
1. Постановка задачи согласование СВЧ-тракта с нагрузкой и пути её
решения.
2. Согласование
при помощи поглощающих устройств.
3. Четвертьволновый трасформатор. Методика расчёта и способы реали-
зации.
4. Согласование при помощи ступенчатых переходов. Ступенчатые пе-
реходы с максимально плоской и осцилирующей, в полосе пропускания, ха-
рактеристиками. Преимущества и недостатки.
5. Плавные переходы. Методы расчёта и способы реализации. Транс-
форматоры типов волн.
7. ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ
В ходе
лабораторного практикума (10 ч, форма контроля - зачет) студен-
ты должны выполнить 5 лабораторных работ, описания которых даны в
«Сборнике методических разработок к лабораторным работам по электроди-
намическим дисциплинам» Самара, ПИИРС, 1997 г.
Примерная тематика лабораторных работ (каждая по 2 ч)
1. Методы и средства измерения на СВЧ.
2. Исследование излучателя электромагнитных волн.
3. Исследование волновода прямоугольного
сечения.
4. Исследование объёмного резонатора.
                          Согласующие устройства
      Согласование СВЧ-тракта – это комплекс мер по созданию условий пе-
редачи набольшей мощности от источника в нагрузку. В технике СВЧ в каче-
стве критерия согласования принимают минимум отражённой волны, т.е. ре-
жим бегущей волны. Наличие отражённой волны в тракте СВЧ приводит к
потерям мощности, снижению электрической прочности, уменьшению поло-
сы частот, передаваемых по тракту, неустойчивой работе генератора как по
мощности, так и по частоте.
      В функцию согласующих устройств входит либо поглощение, либо ком-
пенсация отраженной волны, следовательно, согласующие устройства можно
подразделить на поглощающие и компенсационные. Поглощение реализуется
при помощи аттенюатора, вентиля или циркулятора. Следует отметить, что
для такого способа согласования характерны значительные потери энергии,
т.е. низкий КПД. Наибольшее распространение получили устройства компен-
сационного типа, называемые согласующими трансформаторами.
      Принцип действия согласующих трансформаторов компенсационного
типа состоит в создании в тракте дополнительных отражённых волн, суммар-
ная амплитуда которых равна амплитуде волны, отражённой от нагрузки, а
фаза отличается на 1800. Дополнительные отражения создают путём введения
в тракт неоднородностей. Необходимо различать компенсационное согласо-
вание с применением четвертьволновых, штыревых и шлейфовых трансфор-
маторов, являющееся узкополосным и широкополосное согласование, реали-
зуемое при помощи ступенчатых и плавных переходов.
      Вопросы для самопроверки
      1. Постановка задачи согласование СВЧ-тракта с нагрузкой и пути её
решения.
      2. Согласование при помощи поглощающих устройств.
      3. Четвертьволновый трасформатор. Методика расчёта и способы реали-
зации.
      4. Согласование при помощи ступенчатых переходов. Ступенчатые пе-
реходы с максимально плоской и осцилирующей, в полосе пропускания, ха-
рактеристиками. Преимущества и недостатки.
      5. Плавные переходы. Методы расчёта и способы реализации. Транс-
форматоры типов волн.

                  7. ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ
    В ходе лабораторного практикума (10 ч, форма контроля - зачет) студен-
ты должны выполнить 5 лабораторных работ, описания которых даны в
«Сборнике методических разработок к лабораторным работам по электроди-
намическим дисциплинам» Самара, ПИИРС, 1997 г.
    Примерная тематика лабораторных работ (каждая по 2 ч)
    1. Методы и средства измерения на СВЧ.
    2. Исследование излучателя электромагнитных волн.
    3. Исследование волновода прямоугольного сечения.
    4. Исследование объёмного резонатора.
                                   18