ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
18
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 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