Техника и электроника СВЧ (Часть 2)
Лекція 20
Струми і напруги в техніці НВЧ.
[pic]тобто від полів неможливо однозначно перейти до струмів та напруг
у техніці НВЧ – нестрога процедура. Існує декілька варіантів цього
переходу.
[pic]
[pic]
[pic].
Це – незалежні визначення, які не дають [pic]. Опір хвильовода теж
можна визначити по-різному: [pic], [pic], [pic]. Ми будемо користуватись:
[pic]. Бачимо, що додаються ще параметри хвильовода [pic].
Нормовані струми і напруги.
По аналогії з КМ [pic], можна ввести [pic]. Будемо вважати [pic] -
напів-напруга, напів-струм.
Стоячі хвилі в лініях передачі.
Хвиля у прямому напрямку з напругою [pic]: [pic]. Струм [pic]. Відбита
хвиля: [pic]; [pic], (мінус – бо струм у зворотному напрямку). Очевидно,
загальні напруга і струм: [pic], [pic]. Повні напруга і струм складаються з
парціальних напруг і струмів хвиль, які існують в хвильоводі. У кожній
точці відношення [pic] називається повним імпедансом лінії передачі.
Підрахуємо повний імпеданс лінії передачі:
[pic] ; [pic].
Таким чином, повний опір залежить від координат. Опір в точці [pic] (в
точці навантаження): [pic]. Тоді [pic] (**), де [pic] - коефіцієнт
відбиття, [pic] при [pic]. Підставляючи (**) в (*), одержимо: [pic].
Отримали вираз для опору в будь-якій точці. Якщо [pic] , тобто ми
розглянули точку знаходження навантаження, маємо опір [pic].
В залежності від відстані до опору змінюється опір лінії. Це суттєва
відмінність НВЧ від звичайної електроніки.
Для того, щоб взнати опір в будь-якій точці, необхідно знати опір хоча
б в одній точці лінії передачі. Якщо лінія закорочена в [pic], то [pic].
[pic] від точки КЗ буде на відстанях, кратних [pic].
Існує метод визначення опору без КЗ.
Введемо коефіцієнт стоячої хвилі. до хвилі, що біжить, відбита хвиля
додається чи віднімається: [pic], [pic], [pic] - коефіцієнт стоячої хвилі.
Визначимо опір в точці [pic]: [pic], [pic]. Очевидно, [pic]: [pic],
[pic]: [pic].
Отже: [pic], [pic].
Нехай [pic] - відстань між [pic] та мінімумом, тоді буде [pic], звідки
[pic] (****).
Існує діаграма з розрахованими опорами (див. Мал.): по куту
відкладається [pic], по радіусу - [pic]. [pic].
Однакові значення [pic] з’єднані лініями –
Однакові значення [pic] з’єднані лініями –
На цих лініях вказано значення активного та реактивного опорів. В
центрі кола [pic].
-----------------------
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]