|
| |
 |
Электронные компоненты Мануалы Пример. Согласовать коаксиальную линию (zoi=50 Ом) с антенной в форме полуволнового вибратора (zo2=72 Ом). По номограмме для одноступенчатого согласования значение волнового сопротивления трансформатора zo=60 Ом. Для двухступенчатого трансформатора волновые сопротивления будут равны Zg =55 Ом и Zq =65 0.м. Итак, между кабелем и антенной нужно включить одноступенчатый трансформатор с волновым сопротивлением 2о = 60 Ом или две ступени в таком порядке: кабель (zoi=50 Ом)-первая ступень трансформатора (Zq =55 Ом) - вторая ступень трансформатора (Zq=65 Ом)-антенна (zo2=72 Ом). 20. ПОЛОСА ПРОПУСКАНИЯ ЧЕТВЕРТЬВОЛНОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ Номограмма Л2 20 Согласующие четвертьволновые трансформаторы нз отрезков липни обладают резонансными свойствами, т. е. обеспечивают согласование только на одной частоте. При отклонении частоты от расчетной согласование нарушается и в местах соединения линий возникают отражения волн. При этом КБВ уменьшается. Для реальных линий согласование наблюдается в некоторой полосе частот, причем на средней частоте полосы пропускания КБВ имеет наибольшее значение, а на краях полосы - наименьшее. С достаточной для практики точностью можно пользоваться следующими зависимостями. Для одноступенчатого согласования (--У =-- (44) и+/*Гб.в/ (i4-l)2-f4sec2ei Для двухступенчатого согласования -б.п\ (A~l)» 1+/(б.и/ {A-iy-4Asec0 - В этих формулах )H02=f( 2/о / 2 V2/0 Д/i - ширина полосы частот одноступенчатого трансформатора, симметричная относительно средней (расчетной) частоты fo; Д/2 - шнрнна полосы частот двухступенчатого трансформатора, симметричная относительно средней (расчетной) частоты /о; Л = Z02/Z01 - отношение согласуемых сопротивлений, которые предполагают чисто активными. Значение Ко.в соответствует допусти.мому значению коэффициента бегущей волны на краях полосы пропускания, причем предполагается, что на расчетной (средней) частоте/(б.в= 1. По формулам (44) н (45) построена номограмма № 20. На левой шкале номограммы откладывают отношение согласуемых сопротивлений Z02/Z01, на средней шкале - заданное на краях полосы частот значение коэффициента бегущей волны Кб.в. Проводят через точки прямую, которая на правой шкале укажет значение относительной полосы пропускания согласующего трансформатора (левая часть шкалы - Д/1 0, одноступенчатый, правая - Д/2 0, двухступенчатый). Пример. Телевизионная антенна (zo2=150 Ом) для 8-го канала (/0= = 191,25 МГц) согласуется одноступенчатым четвертьволновым трансформатором с кабелем (zoi=75 Ом). Определить, в какой полосе частот будет осуществляться согласованный прием, при котором Кб.в не уменьшится ниже 0,8. ог Формулы 70 Э 5 3 0Л5. 0,7 Н о,г 0.3Н 0,4» 0,ff* 0.7-! -•2 Схема оользаванип - 7,5 - 7,J -7,2 OJSS-0.3 - 0,35» 0.38-  =0.7fi To -О.Ч 20. Полоса пропускания четвертьволновых трансформаторов. Согласно номограмме Afi/fo=0,41. Таким образом, ширина полосы частот Д/. = 191,25-0,41«78 МГц. При средней частоте 191,25 МГц тракт будет работать согласованно от частоты /о = 152 МГц до частоты fo =230 МГц. Таким образом, для сигналов в диапазоне от 6-го до 12-го каналов /Се.» не превысит 0,8. Если применено двухступенчатое согласование, то согласно номограмме д/2 о=0,76, т е. полоса частот для настройки на 8-й телевизионный канал составит Д/2= 191.25-0,76» 145 МГц. 21. ЭКСПОНЕНЦИАЛЬНЫЕ СОГЛАСУЮЩИЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ Номограмма М 21 В ряде случаев в качестве трансформатора сопротивлений находит применение так называемая экспоненциальная линия, позволяющая осуществлять согласование в широком диапазоне частот. У экспоненциальной линии волновое сопротивление изменяется вдоль ее длины по закону гох = гые". (46) где Zoi - волновое сопротивление линии на ее входе; Zox - волновое сопротивление линии в сеченни, расположенном на расстоянии х от ее начала; b - параметр, показывающий скорость изменения волнового сопротивления вдоль линии. В частном случае экспоненциальная линия может быть выполнена в виде двухпроводной линии с переменным осевым расстоянием. Если проводники линии расходятся, т. е. расстояние между ними плавно возрастает, то волновое сопротивление такой линии возрастает от входа к выходу по закону экспоненты (46). Чем длиннее экспоненциальная линия (прн той же длине волны), тем лучше получается согласование, т. е. выше Кб.в- В зависимости от заданного значения Кб.в и известного отношения Zoz/zoi минимальную длину экспоненциальной линии рассчитывают по формуле 1-Кб.в (47) 1+/С6.в По этой формуле построена номограмма № 21. Здесь "l+K«.b= - параметр, входящий в формулу (46). Легко видеть, что для полученного по формуле (47) значения l/X формула (46) принимает вид: z«2 = Zoie". (48) Выбрав минимальную длину линии (47), можно найти ее волновое сопротивление в нескольких точках, т. е. для нескольких значений х. После этого можно определить геометрические размеры линии. Например, для двухпроводной линии, зная значения Xi, Жг, Хз и т. д., можно рассчитать осевое расстояние для этих точек и построить фидер. Проследим, как это делается на конкретном примере. Пример. С помощью экспоненциального трансформатора необходимо согласовать двухпроводную воздушную линию (волновое сопротивление Zoi = =215 Ом) с другой двухпроводной воздушной линией (zo2=370 Ом). Обе линии имеют одинаковый диаметр проводников d=5 мм. Для первой лнннн осевое расстояние hi = ]5 мм, для второй - 2=55 мм (эти значения можно проверить по номограмме № И). Найтн минимальную длину экспоненциальной линии, при которой Кб.в не меньше 0,95. Рабочая длина волны %-1 м (300 МГц). Подсчитывают отношение zo2/zoi = 1,72. Затем откладывают значения zo2/zoi = l,72 н /Сб.в=0,95 на соответствующих шкалах номограммы № 21. Соединив точки прямой, отсчитывают в месте ее пересечения со средней шкалой значение /А=0,85. Таким образом, длина экспоненциального трансформатора /=0,85Я,=0,85 м. Для того чтобы построить такой экспоненциальный согласующий трансформатор, рассчитывают его волновое сопротивление в не- 0 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 |