Главная
Приборы: усложнение радиоэлектронной аппаратуры
Полупроводниковые приборы
Операционные усилители
Измерительные цепи
Повышение энергетической эффективности
Операционные усилители
Электропривод роботов
Правила техники безопасности
Технология конструкции микросхем
Расчет конденсатора
Лазерная звукозапись
Деление частоты
Проектирование
Создание термоэлектродных сплавов
Радиопомехи
Вспомогательные номограммы
|
Главная » Мануалы 1 2 3 4 5 6 ... 9 Номограмма справедлива для hld>2,5. Для этого значения получается результат с погрешностью около 5-7%. Для /t/d=l,3 погрешность возрастает до 167о- При этом получаются завышенные значения для 2o. 12. ВОЛНОВОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ДВУХПРОВОДНОЙ ЛИНИИ В ЦИЛИНДРИЧЕСКОМ ЭКРАНЕ Номограмма М 12 Волновое сопротивление симметричной двухпроводной линии, помещенной в цилиндрическом экране, несколько изменяется по сравнению с открытой двухпроводной линией. Для определения волнового сопротивления можно пользоваться формулой, по которой построена номограмма № 12: Формула справедлива при d/Z)<0,25 и hld<:{l-2d/D). Здесь d -диаметр проводников линии; h - расстояние между осями проводников'; D - внутренний диаметр экранирующего цилиндра. Входящие в формулу (28) величины должны выражаться в одинаковых единицах. Волновое сопротивление линии с диэлектриком (е>1) выражается формулой (25). Максимальное волновое сопротивление при заданном значении D соответствует hD/2. При этом оно незначительно изменяется при небольшом'смещении линии внутри цилиндра. Для пользования номограммой № 12 необходимо знать отношение осевого расстояния линии к диаметру проводников hid и отношение осевого расстояния к внутреннему диаметру цилиндра ft/D. Эти отношения откладывают на соответствующих шкалах номограммы, точки соединяют прямой, которая показывает на шкале Zo значение волнового сопротивления линии с воздушным диэлектриком. Для определения волнового сопротивления линии с диэлектриком (zoi) откладывают заданное значение е на одноименной шкале и проводят прямую через точку е и точку, найденную на шкале Zo. На шкале zoi отсчитывают ответ. Следует указать на то, что линия имеет минимальное затухание при определенных размерах. Для медной линии оптимальными являются отношения А/О=0,46 и ЛУй=2,48. Для линии в свинцовом экране оптимальные соотношения будут ft/Z)=0,37 и ft/d=2,52. Пример 1. Диаметр проводников линии с воздушным диэлектриком d=3 мм. Осевое расстояние ft=12 мм. Диаметр цилиндра D=2] мм. С помощью вычислений определяют отношения hid=4 и hiD=0,57. Согласно номограмме № 12 2o=170 Ом. Линия с полиэтиленовым заполнением (е=2,3) будет иметь волновое сопротивление Zoi=112 Ом. Пример 2. Медная линия с минимальными потерями (/i/Z)=0,4S и Ayd=2,48) имеет волновое сопротивление 2oi=143 Ом. 13. ВОЛНОВОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ДВУХПРОВОДНОЙ СИММЕТРИЧНОЙ ЛЕНТОЧНОЙ ЛИНИИ Номограмма № 13 Ленточная симметричная линия, составленная из двух тонких ленточных проводников шириной Ь, отделенных друг от друга диэлектриком толщиной а, имеет волновое сопротивление, которое вычисляют по формуле 120п [ а \ =17ffe)- Zo, г- 00 F350 ? I i -27БЦ 2h(D -hn ho-f) Схема пользования h 5 <=>-II 0,5 Ч (Zg=nOOM) Сз -0,4 -0,3 tzoo- 300 0,2 г § c>. о e:-a 8 - S - 10 12. Волновое сопротивление двухпроводной линии над плоским экраном. 078474829107�293 I-4>0<1 1- I .о ео * \-90 f-fOO -т --tea 250 -300 ь 11-щ 10-. £ Формула 12031: ( а \ А , Дано: Zg = 70 Ом е =2,3 а = 1-мм Ответ -. Ь = 10,3 мм Схема пользовамил Примечание: Величины а и Ь в одинаноВызс Единицах - -2 з.5-- 6 и - 7 .8 4-5 - - ад да w 75 .76 ./7 t3. Волновое сопротивление двухпроводной симметричной ленточной линии. Формула справедлива для Ь/а>0,3. Номограмма № 13 построена по формуле (29). При пользовании номо-враммой величины а и Ь нужно брать в одинаковых единицах. Во избежание ошибок следует также принимать во внимание, что шкалы айв совмещены на одной прямой. Для определения Zoi на шкалах а и 6 откладывают заданные размеры ленточной линии и соединяют точки прямой. Через точку пересечения этой прямой со вспомогательной наклонной осью, а также через точку на шкале е проводят вторую прямую, которую продолжают до пересечения со шка- лой Zof. На шкале Zoi отсчитывают ответ. Для линии с воздушным диэлектриком на шкале е берут значение е=1. Возможно решение й обратных задач. Пример. Для выполнения ленточной линии использован полистирол (8=2,3) толщиной а=4 мм. Найти необходимую ширину ленточной линии, при которой ее волновое сопротивление Zoi=76 Ом. На шкалах Zoi и е откладывают указанные величины, проводят прямую и отмечают пересечение ее с наклонной вспомогательной осью. Через эту точку и точку на шкале а проводят вторую прямую, которая на шкале Ь дает ответ: 6=l0,3 мм. 14. ВОЛНОВОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ОДНОПРОВОДНОЙ ЛИНИИ МЕЖДУ ДВУМЯ ПЛОСКИМИ ЭКРАНАМИ Номограмма № 14 Линия, передачи, состоящая из цилиндрического проводника, расположенного между двумя параллельными металлическими плоскостями (так называемая плоская линия ) в воздушной среде, имеет волновое сопротивление го = 138 Ig 4а (30) где а - толщина диэлектрика, равная расстоянию между металлическими нло-скостями; d - диаметр внутреннего проводника; при Этом and выражены в одинаковых единицах. Формула (30) справедлива при ald>l,5. 7 - 0.7 0,S a И 3*1- 0,S 0.6 -2500 -500 100% 70 \ 50 Пример Дано: I orO Om 20 £ =2,J I a = 10mm ,jg Ответ: (zIOOm) d= 3,6 mm Формулы гд-138ЪдШ npa§-1,S Ъ'ГбоЧ a Ч Нг-5а 100% TSO g r-40 30
Схема пользования d an z 20-. i.%001 14. Волновое сопротивлеиие однопроводной линии между двумя плоскими экранами. Ширину металлических плоскостей выбирают из условия Я>5с. (31) Волновое сопротивление такой линии с диэлектриком равно Для плоской линии значения волнового сопротивления предпочтиитель-иее иметь более 30-40 Ом. Номограмма № 14 состоит из двух частей: левая часть построена по формуле (30), правая - по формуле (25). flpiiMep. Плоская линия должна иметь волновое сопротивление г%\ = =50 Ом. Для ее изготовления использован листовой полиэтилен (е=2,3) толщиной а=10 мм. Определить диаметр внутреннего проводника d и волновое сопротивление такой же линии с воздушным диэлектриком. Правая часть номограммы дает значение го=76 Ом, левая часть для а== = 10 мм - значение d=3,6 мм. Ширина металлических экранов, соответствующая 0=10 (вторая шкала слева) должна быть 50 мм. 15. ВОЛНОВОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ПОЛОСКОВОИ ЛИНИИ ТИПА САНДВИЧ Номограмма М 15 Волновое сопротивление в омах воздушной полосковой линии из металлической ленты, расположенной симметрично между металлическими плоскостями, рассчитывают по следующим формулам: 94 (l--) =-и---тттг (32) - + 0.47 + 0,65 -- 1,12 - а а \ о J при /:0,5 и 6>0,35 (а-0; ?o= 138 Ig 1 ,-+1.4- \ а а (33) при /0,25а й 60,35 (а-t). Здесь t - толщина ленты внутреннего проводника; b - ширина ленты; а - расстояние между проводящими плоскостями. Все размеры в одинаковых единицах. Формулы справедливы для случаев, когда внутренний проводник хорошо закрыт проводящими плоскостями, т. е. ширина проводящих плоскостей в 5- 6 раз больше ширины ленты внутреннего проводника. Номограмма 15, построенная по формулам (32) и (33), дает возможность спределять волновое сопротивление воздушной линии по заданным отношениям t/a и Ь/а. Если линия имеет относительную диэлектрическую проницаемость, отличную от единицы, то, зная волновое сопротивление такой же воздушной линии, можно найти волновое сопротивление линии с диэлектриком е по формуле (25). Можно воспользоваться для этой операции, например, правой частью номограммы № 14 или другими номограммами, которые построены по формуле (25). Jlllllllllllll ММ М>1111 Mil IMI MlljllM IMIMIf MM IMI 1)11 b 0,1 0,2 0,3 Ci 0,5 0,6 0,7 0,8 0,3 1,0 7,7 1,2 1.3 1,4 1,5 /,6 -отношение размеров- Примеp Схема польэобания Формулы 1. 0,5а 1 ff4(l-4r) bi0,35{a-t)r° I 0,47+05-1.12 i-Y Ответ 2.t<i Дано: z-SOOm; ± = 0,2 щ = 0,95 Ответ 15. Волновое сопротивление полосковой линии типа сандвич . Пример. Для выполнения полосковой линии типа сандвич использован диэлектрик толщиной а-5 мм. Внутренний проводник сделан из металлической ленты толщиной t=l мм (таким образом, о=0,2). Определить ширину металлической ленты, при которой волновое сопротивление воздушной линии Zo=50 Ом. Номограмма Jo 15 дает значение 6/а=0,95, отсюда при с=5 мм Ь= =4,75 мм. Волновое сопротивление такой линии, заполненной полиэтиленом (е=2,2), Zoi=34 Ом. Этот результат получен с помощью правой части но мограммы № 14; 16. АКТИВНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ КОАКСИАЛЬНОЙ ЛИНИИ Номограмма М 16 Активное сопротивление коаксиальной линии, определяющее тепловые потери в проводниках, складывается из сопротивлений внутреннего и внешнего проводников токам высокой частоты. Для коаксиального кабеля погонное активное сопротивление (сопротивление потерь) рассчитывают по формуле /? = (34) где = 2ii к хр/10 -сопротивление поверхностного слоя токам высокой частоты (см. номограммы № 6 и 7). В этих формулах: р - удельное сопротивление проводников, Ом-м; f - частота, Гц; d - диаметр внутреннего проводника, м; D - внутренний диаметр внешнего проводника, м; [л - относительная магнитная проницаемость материала проводников. Для проводников коаксиального кабеля, выполненных из меди ([х=1 к р= 1,72-10-* Ом-м), формула (34) преобразуется к виду /? = 8.32.10- -У/. (35> Для Других немагнитных материалов ([х=1) активное сопротивление проводников коаксиальной линии связано с активным сопротивлением медной линии таких же размеров следующим образом: Ii=7.62RVp. (36) Номограмма № 16 построена по формулам (35) и (36). Для удобства на шкале р величины имеют размерность Ом-мм/м. Следует помнить, что 1 Ом-м = 10в Ом-мм2/м. Эти формулы справедливы для коаксиальной линии, внешний проводник которой выполнен из сплошного однородного цилиндра. Как упоминалось ранее, минимальное затухание в коаксиальной линии имеет место при соотношении ее диаметров D/d=3,6. Это для случая, когда проводники выполнены из меди. Для линии из алюминия это отношение равно 3,9, для свинцовой - 5,2. Надо заметить, что при этом внутренний проводник может быть медным. Предполагается также, что сравниваются линии с неизменными D. Пример. Определить сопротивление потерь медной коаксиальной линии из сплошных проводников на частоте f=100 .МГц, имеющей d=l,37 мм и D= =9 мм. Вычисляют Z)/d=6,57. Затем откладывают это значение на шкале D/d, соединяют прямой полученную точку со значением, отложенным на шкале D. Через точку пересечения прямой' со вспомогательной осью и точку 100 МГц на шкале f проводят вторую прямую, которая отсечет на шкале Rts искомое значение (0,7 Ом/м). Если линию выполнить из алюминия (р=0,028 Ом-мм/м), то погонное активное сопротивление потерь в ней R=0,9 Ом/м. Для этого используют шкалы р, RmH R левой части номограммы № 16. При выполнении проводников линии с гальваническим покрытием тонким слоем другого металла, например цинка или олова (для защиты липни от коррозии), следует проверить толщину покрытия и сравнить ее с глубиной проникания высокочастотных токов (по номограмме № 6). Если глубина проникания 6 не превышает толщины покрытия, то расчет R ведут для материала покрытия. 17. АКТИВНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ДВУХПРОВОДНОЙ ЛИНИИ Номограмма М 17 Для симметричной двухпроводной линии с достаточной для практики точностью можно считать, что активное погонное сопротивление зависит от материала проводников, их размеров н толщины поверхностного слоя, по которо- р-удельное сопротивление <5 .С5 -21 л д .151 .С: 5 § 5 § -2 й у if I 1 I I ill I и! I ! I f I I I fi Г. I R - поганпое активное сопротивление кабеля, Ом/, % % -2 Й -5 -SS -5 - rv, U Iilibilil I I I iliml ilifililililJ I I I iliiiil I [ill R,-погонное активное сопротивление медного каоелл, Ом/м I .Iililil I Л Л Л У * tfl Г' I I I fmililill I I I rililifiiilmliiiif I I I ill iiifiiiil I I ill Ml! rmrr J O, <s C.J 1 <=a :; Cc Oo a crj cji *> I}~ диаметр внешнего проводмина, мм § I g- -отношение диаметров кабеля :г-?Го1а = 3 I I I nlimTnii! rTiTiMiliI I Milniill iiiliiil iiiiiii I i Ц|1!11 miiiiiiii- О.Т 0,03 * X 0,07 ЦОб -Мату fib 0,03- Цит Ялюмимий - Золото - -Серебро 0.015 Схема пользовании - 5 5 10 ГВ э ы S 0,2 0,7. Ц5. 0.1 < fc 0,07. 0.0S* а а а 0.7* g 0,4 0.3- 0,2 - I Cl I 007 0.7- ,5 I Пример ,e I Лано: 7 =2.37mm ♦8 h. = o R .3 a. 10 Om-mm p =0.028-m- f =70 МГц 20 R =0,31 Ом Iм (к^О.г^Ом/м) Формулы R=7,B2 \[р -cits to 7,05- I 7,5 - 0,05-i 17. йктивное сопротивление двухпроводной линии
му протекают высокочастотные токи. Это сопротивление определяется приближенной формулой, Ом/м, /(тГ- TReR==2n-/ИР/. 10- . (37) Здесь [x - относительная магнитная проницаемость; -сопротивление поверхностного слоя, Ом/м; d - диаметр проводника, м; h - осевое расстояние между проводниками, м; / - частота, Гц; р - удельное сопротивление проводников,Ом м. Для медных проводников формула (37) примет вид: Jl /? = 1,67.10- - . (38) Сопротивление линии, выполненной из любого немагнитного металла, можно выразить через сопротивление медной линии R==7.&2RuV~P . По формулам (35) и (38) построена номограмма № 17. Она позволяет по заданным значениям d, hid и / находить сначала сопротивление медной линии i?M, а затем (если линия сделана не нз меди) по заданному значению р находить R. Пример. Активное сопротивление алюминиевой линии р=0,028 Om-mmVm с диаметром проводников d=2,37 мм и осевым расстоянием A=6,15 мм (т. е. h/d=2,6) на частоте f=lO МГц составляете?=0,31 Ом/м. Если бы линия была медной, ее сопротивление было /?м=0,24 Ом/м. 18. ВХОДНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ЧЕТВЕРТЬВОЛНОВОЙ КОРОТКОЗАМКНУТОЙ И полУВОЛновой РАЗОМКНУТОЙ ЛИНИИ Номограмма № 18 В.чодное сопротивление идеальной линии (без потерь) длиной четверть волны и короткозамкнутой на конце бесконечно большое. Однако в реальной линии потери уменьшают входное сопротивление короткозамкнутого четвертьволнового отрезка. Входное сопротивление короткозамкнутой четвертьволновой линии выражается приближенной формулой, пригодной для практических расчетов: гвх=. (39) где 2т - входное сопротивление короткозамкнутой четвертьволновой линии. Ом; - сопротивление потерь четвертьволнового отрезка линии. Ом; Zo - волновое сопротивление. Ом. Произведения Rl вычисляют по значению сопротивления потерь линии R (найденном, например, с помощью номограмм № 16 и 17) и длине волны Я, м. Для четвертьволновой линии Rl = R - . (40) 1 2 3 4 5 6 ... 9 |
|