Четвертьволновой трансформатор (63993)

Посмотреть архив целиком

Размещено на http://www.allbest.ru/

Республика Казахстан

Алматинский институт Энергетики и Связи

Кафедра Радиотехники






Контрольная работа № 3

По дисциплине ТПЭМВ

Тема: Четвертьволновой трансформатор



Принял: доцент

Хорош А.Х.

___”__________2009

Выполнил: студент группы

БРЭ-07-09

Джуматаев Е.Б.

зачетной книжки 073013









Алматы 2009


Содержание


Задание

Исходные данные

Решение

Задание 1

Задание 2

Задание 3

Список использованной литературы



Задание


  1. Рассчитать размеры и построить амплитудно-частотную (АЧХ) и фазо-частотную (ФЧХ) характеристики согласующего устройства типа четвертьволновой трансформатор.

  2. Определить во сколько раз изменится полоса пропускания трансформатора при изменении перепада волновых (характеристических) сопротивлений на 10 % в большую и меньшую стороны.

  3. На качественном уровне оценить характер реактивного сопротивления трансформатора.


Исходные данные

трансформатор амплитуда сопротивление реактивный

Относительная диэлектрическая проницаемость среды, заполняющей линию: ;

Тип волновода: Коаксиальный;

Характерные размеры подводящего волновода: (r1/R1) = 5/18 (мм);

Характерные размеры отводящего волновода: (r2/R2) = 2,8/4,2 (мм);

Считать, что подводящая линия идеально согласована по входу, а отводящая по выходу, и потери в них отсутствуют.

Линии передачи работают в одномодовом режиме.



Решение


Задание 1


Рассмотрим отрезок регулярного волновода без потерь, по которому распространяются волны Т-типа. Считаются известным волновое сопротивление ZB и длина отрезка l. Совместим начало отсчета координаты z с левыми зажимами отрезка, на которых определим входные комплексные амплитуды напряжения и тока .Аналогично, на правых зажимах будем считать известными выходные величины и .Данная система представляет собой линейный стационарный четырехполюсник.



Зная матрицу передачи


, следовательно


Матрица передачи отрезка волновода с волной Т-типа имеет вид:



Отсюда следует, что входное сопротивление нагруженного отрезка волновода имеет вид:



где



ZB=ZTP , волновое сопротивление 4х-ка= сопротивлению трансформатора

ZH =, сопротивление нагрузки = сопротивлению второго коаксиального волновода

Следовательно:



Рабочий диапазон двух волноводов:



При условии, что:


(Гц)


Отсюда определим центральную частоту:



Рабочий диапазон: (0-4,888∙109)

Определим среднюю рабочую длину волны:



Определим волновые сопротивления волноводов:


Ом

Ом

Ом


Для нахождения ФЧХ и АЧХ преобразуем выражение:




Далее, избавимся от комплексного числа в знаменателя, преумножая знаменатель и числитель сопряженным значением знаменателя


, где


Далее, отделим фазовую и амплитудную составляющие выражения (9) и перепишем как функцию от частоты:



Коэффициент отражения:



Рисунок 1. Амплитудно- частотная характеристика


Фазо-частотная характеристика:


Рисунок 2. Фазо-частотная характеристика


Задание 2


Изменение полосы пропускания трансформатора при изменении на 10 % в большую сторону:

Найдем волновые сопротивления волноводов



Ом

Ом

Ом


Изменение полосы пропускания трансформатора при изменении на 10 % в меньшую сторону:

Найдем волновые сопротивления волноводов


Ом

Ом

Ом



Рисунок 3 - Изменение полосы пропускания трансформатора при изменении на 10 % в большую и меньшую сторону


Рисунок 4 - Изменение полосы пропускания трансформатора при изменении на 10 % в большую и меньшую сторону


Задание 3:


Исходя из графика ФЧХ можно сказать, что при длинах волн, больших геометрических размеров, трансформатор имеет индуктивное сопротивление (часть графика, расположенная в верхней полуплоскости), при меньших - емкостное (часть графика, расположенная в нижней полуплоскости).




Список использованной литературы


  1. Ю.В. Пименов, В.И. Вольдман, А.Д Муравцов: “Техническая электродинамика”. Москва 2000.

  2. С.И. Баскаков: Основы электродинамики. М.1973.

  3. С.И. Баскаков: Электродинамика и распространение радиоволн. М. 1992.

  4. В.Л. Гончаров, А.Х. Хорош, А.Р. Склюев: Теория передачи электромагнитных волн. Методические указания к РГР. А. 2000.

Размещено на Allbest.ru



Случайные файлы

Файл
30571-1.rtf
154619.rtf
126376.rtf
186917.rtf
12791.rtf