P1 (Исследование параметров СВЧ-устройств)

621.396 (075) У 912 УДК: 621.3.029.6+621.385.6) (075.8) А.В. Витио, И.Н. Ворсяви, А.И. Семенов, Т.А. Трсфиюю Учебюе пособие и прввтячесввм звмнтялм ю всслеювюю параметров СВЧ устройств/ Витю А.В., Ворояян.Е.Н., Семепвв А.М., Тропимова Т.А. - М.~ МАИ, 1988. - ')6 с., ил. Пособие солеркит описания лабораторннк работ СВЧ по юслаюваняв реилмсв работы ляухпроваюой линии пералачв, харавтернстии сяммегричного ввбратора и параметров устройств на полосювнк линиях. В опясанве валвчеыы основы теории исслеягеак устройств в обьеме, Лостатсчиом дия целенюравлвнного еюолненяя работ.

йанеся вспомогателвай материал дли облегчения расчета нколяык сопротввлений люий переняв в свмоюнтракя приобретенных знапй. Пособие предназначено лля стухенгов ралиотекничесияк специальностпйъ Реценвпитм: В.Н. Авелю, И.В. Зюан ОС Мосювский авяенионнин институт, 1988 г. Учебюв юсобае к нрвктачеоким зениткам по исслвдозеню параметров СВЧ устройств соле1аыт описание трех лвборвторызх работ, кщгозув ливгрзмиу, облегчеызув ресчзтм ю реботая 1, 2 а усюение кх тесрвтнческого мвтврмвзе» е тезке конгрольню карты лли зознскиостя сюоюктрола ю зоям ке работам.

В работе 1 нзучаытоа ремню работы лзухпрозслпой лвяв пераючи н вопросы ее согласовании с негптзкой, в работе 2 - параметры саиатричногс знбрвторв, з работе 21 — наарвзленннз отзетзктвхн и 4кльтры на полоскоюх линках. #за юзызепаа зосн1ылтка изучаемого материале по лаборвториы реботая 1 а 2 з юсобка вркзелен вариант црсгры»нарезанного ,нроблзюого нетели обучении пе основе использования контрольных ,'юрт. 3$фектыинссть проблемного метека обучении, кзк известно, весьма иысока, но требует боленах затрат времена. При использозв- ,'наи ае авигрвзьннх карт, квк показывает прололкительнмй ыпы прнмыымии ах в лабораторизх каФелры, многие поюаительнмз стороны прзб3нйвкп»е метека сохрбюются» в люолнательиого времена лли зназзениа проблем почти ме требуетса.

Опасанмз работы 1 и крртозов лиагреваю составлены л.В.Витю, ° ° 2 - А.В. С , р б и 21 - Е.Н. В р а в. ТрОФЮОЮЗ, Юитрспмме Карен рверабстапн А.В. ВитЮ И И. Семенове~» Р а б о т е 1. ИЕИЕЮВййВ ЯЗИЮВ РЗНЙН ЯНУЛПРОЮЛНЙ ЛИЯЕ ПЕРЕПАЧЕ Цеаь работы - эксиврвментаэьпое юсзедпванав раопрвюления иаиряаеная вдоль хаааа перввчи ири реаэячных сопротивлениях пи',уэаа; аэучеиае способе оогласовапаа с помоиьв подэвеяого изейфвр юлучеиие наеыюэ расчета эознового оенротаэления даухпрояедяой ляпав передачи, яоэффэцаеяте бегуаей виан и согласупаего устройства по заданию парюетрам а эясаераментезьню данию По оэ к Прв пвкготоэю к заборето1лвй работе необходимо: - научить теоретическая материал в проверить знания ао юнтрозьяю эояросвм, амевввмся э юнце опаоания лабораторной работы, лабо по кснтрольню картам.

Ивамезью необходимю дза 6$ $ ° Рй р ~ Й ЦЭ аэзоаен аюе. Более полю бтот материал аекагаетса е лекциях по курсу "аюепны и устройстве СВЧ" ~1~. Помимо лекций этот ютервал ииеетса в Гй, $1.1...1.5, 1.7, 1.9, 1.11, 1.14...1.16, о. МЭ-7Щ. Цваесообреэю такие оэаекомнться с ресчетон эходного сопротяаэамиа ляпав передачи с поменяв кругоэой диаграммы, описание которой ямеетои в юнце юнного пособие; - оэиекомвться о сиисенвем лабораторной установи, првкстоюимв вэмереняями и требованиае к сфсрмзеяяв отчета. Пссзе итого необходимо подготовить будриий отчет о эепаоьа этюсэ ребонэ и аеобходаюас юясвений; — вювяянть расчетное валенке и записать его е отчете о првэедюием ресчетяык фо1эагз, е теюе промеэуточнмх реэузътатое о энесюпюв цифроэюв даннюи в окончетеяьнмк деюмх.

явныя переивчи - зто устройстю, огренычнвзацее область распространения влектромзгыятнмх колебаний к нэЩ3ВВлЯОкез по'ток алентрсмагнптной энергии з заданном направлении. В то ве сразя линни перелача юлина юеть но возмовносты больной козффмцыснт полезного дзйотзкя и пропускать наобхолынув моыность. Пвпболез нросуой и аавболее ремней по зремеын юзныхновения является ддхнроволнвя ливия передача. Для устрзненвя аффекта ызлученая провода етой линии расволагавт щрг ст дуга нв расстоянии мюго меньюм даащ волны, благодаря чещ излучение от протвюполоыно наирввмнмзас токов ° противостояния отрезках проюдсв з лвбмк ызпревлеынях коюенсы(йетса. Эге линяя зарою юнользуется дка питания радиоустройств с сюывтрпчщв входом - з иервув очервкь емтевп срвзппх н визовых васют. Помню этого, ° двухпроводюй липин наглядно отобрекзется фкзическаа суннссть процессов ,передачи злевгромагнытмой ввергни в нагрузку з более славных ак~имах параличи — юзкснальннх, зелнозолннх (как металлических, тек в лмзлеатрнчесхвх), пехссюзмх в других регулярных линиях перккачя.

К регулярным линкам нарвкечк относатоя линни с неызменнюн поперечина сечением в злевтромегютнюы свойсгззмн ззполнякних сред ыв всем вх ыротмемвы. В таких ланпхх ыаптвенне условий распространения кровсходит з месте попвлвчення нзгрузяк либо з том месте, где создается влк везиакает какая-либо неозноролнооть. С опрвхелепвеи дозумюыяма юслелуемзя дщхвроюлнея ящик иередечи мокег рессметрввемься в качестве липки, зкзызелентной всем регулярным ливиям первквчи. )(зуюровоФпа лепя, квк я дйтгые лнниы с попере~пю таюм юлим, относится к нвюсперсионню линиям, в которых сюрость рвспростренеыкя виям ю заваонт от чвстстм.

йазовея скорооть волны У~ з диулпроюлной линни связана о погоняемы перемегреыв — емкостьв С, ы иыдувтввностьв Е, - соотюае- 1 (1.1) второе, как и велвчинм С, ю,, юкио получить нз оспозе урезюнкй злектролмнзмзвн. Позтому, югла двухпроводную линии рассматривает з качестве аналога лисперсмвявм линни, то счзтзмт, что югонные пзреметрм Х, С зазяспг от частоты.

l Рис. 1.1. К нахоиденив раопределения напрвкенмя н тока юкаь дщищюводной лвним перакачщ а - охезю вклвчюося линии передачи; б — электрическая схема элементарного учаггке юскив Приразения мапрзнення и тока не элемююерном отрезке линии длиной ~» в ооответотвни оо пхюсой этого учаотка (рко. 1.1,6) монне записать в юсде олелуазих ооотвоааний: ЫК=(Ъх+7сдзсс) .7 (с; с7сс7,) ЫХ .7 Б~Ых 7, Ы,7'=(с7с7 )' с7С) и=(~, У»~С,) ' (7-); (Х (7, гдв Ыг =р, Ых, И=5, Кг; Ф=У,.Ых, ЫС=С, Ых „ и К - комплеконмэ погонное осюротвввенме и проводимооть; с.с - 2л.7 - круговая чаототв.

Приранения наз(мнения и токе нв павппйс юани линии будут ооответотвеюо сс 7 (1.3) (1.2) т.е. поаучеетоя оиотема вэ двух да)4еренциальннх уравнений о двумя неизвеотювю ~7 и,7 . ))ля получения двух уравнений, в каздом иэ асторах будет только по окка~ неизвестному, необходимо полученные уравнении продиф(серенцвровать по х и заменить оомновитвли. Иопольэоввв колодине ооотноаения, получим а Ь' с~,7 ° сК „Т ссср —,— =à — =г ). 77 — =).— = )'2,7. ххс с с6х с с с сххс с ссх В двухпроводной юани передачи — реальной нли эквизвлентнойреююм работа ноэле)(гвт на основа анализа рвсаределенаи вдоль нее нащюкениа и тока.

В этом олучав в квчеотве иоходнюс величин бва)тоя погоюаю параметра лююи»о; и С,, с) и ~ (зоответотвенно активная проводинооть н емкооть мазду проводвми7отрезкз линни длиной в один негр, ззтивное оопротввление и ин$(узтивнооть системы обоюс проводов етого не отрезке линии) и сопротивление нагрузки г» 7с» + Зхн . Дая реиекия поотавланной задачи нопольэуетоя коорпипатнаа системе о одной продольной ооьв х е началом в меоте подключения нат;пузик (рио. 1.1,а). Обовзачаз в полученных соотнспеыкях произведение хоюлексных погонных параметров ~ г через рл, везувием свыотюымз лкфференциалъыые уравнения второго порядка длл нахокхепие юкоим «апрыкеныз з токе -„(-х -у и- а, — „, -р .~ = О. (1. 4) )(анню уравнения ввчявтся одномернюя возновне уравнениями дхя скалярных коюлексных ааы и н .т .

Рмввпяяыи этих уравнений будут следуемые вкракензл дх нзпрвиения в тока; Р=Ь„" сГлт 6,'е Г, 7= „ту~~ К е у*, (1.5) й'де нервов слагаемое соответст папмвзей волне, )няпростра:,някпейся от генератора и нагрузке а второе слагаеве — отраквныой )юане, распростраывмвейся в обратном навравлеыи, ~т и )„', У ,т — соответственно юнплекснмв амвлитудм падакпкх и стрелянных о ы нзпряиеыыя Р тока в сечения~ где 3юдипсчввтся нагруззп Ксюаыексный коеффисэпнт распространения волны вдоль рассматриваемой линзы состоит зэ и - юзффыцкеыта ззыухвнкз, 6п(ы и э - фазового юзффмциента, раз/м.

В ксполъауемзх линиях передачи с~ << 1, поэтому заметного вкивния ма распределение напрпвеызя на отрезке линни в прахелах нескслъкых изин волн он не оказывает. В реалъзвм линиях с воздуипи заполнением коэффициент зпгуханыя обусховхяваетоя петерами толъю в металле проводников. В этом случае в (1.6) у = О, г, « яЬ, к, кеи ыокно убавят всяк — = — с- Л,с, (1.7) где о =ф з)/~' - волновое сопротивление линия передачи. Пренебрегая потерзми ( и = 0), соотнонения (1.5) мозно запасать как о=ф е~р'+(~ с~с~),7= ~ г"') +,~ е.~~с~ . (1.8) Есзз в фтнкцки ехр('~ /сз) = соз,сз + /ллю эя получзт пркрзненив на 1 ~2 за счет изменения юоратн х, то значеыве Щ~нкцки станет точно таким ке, но дзз зтскосрдвязта долина измснвтьпя зв длину волин в лзиви передачи.