Домашняя работа - соглас линии (Методические указания по исследованию длинных линий и симметричного вибратора с согласующими устройствами)
Описание файла
Файл "Домашняя работа - соглас линии" внутри архива находится в следующих папках: Методические указания по исследованию длинных линий и симметричного вибратора с согласующими устройствами, Задания по ЛП. DJVU-файл из архива "Методические указания по исследованию длинных линий и симметричного вибратора с согласующими устройствами", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "радиолокация и радиотехника" из 6 семестр, которые можно найти в файловом архиве МАИ. Не смотря на прямую связь этого архива с МАИ, его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "книги и методические указания", в предмете "радиолокация и радиотехника" в общих файлах.
Просмотр DJVU-файла онлайн
Распознанный текст из DJVU-файла
621.396.6(075) М 171 УДК 621.396.67.029.64 (075.8) Авторы: Е.Н. Воронин, А.А. Сапожников, Д.В. 'Гатарпиков, А.В. Ш в Методические указания к практическим аанятиям по исследованию длинных линий и симметричного вибратора с согласующими устройствами /Е.Н. Воронин, А.А. Сапожников, Д.В. Татарников, А.В. Шаталов. — М.: Изд-во МАИ, 1998. — 32 с.: ил.
Излагаются инженерные методы расчета и согласования длинных линий и простейших еибраторных антенн, питаемых этими линиями, с помощью круговой диаграммы. Представлены варианты индивидуальных заданий к практическим занятиям и методические указания по их выполнению.
Для студентов радиофакультетое дневной и вечерней форм обучепия, изучающих дисциплину «Антенны и устройства СВЧ», Ргпензенты: Г.!. Дэгавадов, ЕЕ Нечаев Ю Москоескээ «виацэ«еэмз ин«««тут, 1ЭЭЭ ПРЕДИСЛОВИЕ Программой курса «Антенны и устройства СВЧ» (см. приложение 1) предусматриваются шесть практических занятий по двум темам: «Регулярные линии передачи» (три занятия) и «Симметричный вибратор» (три занятия).
Целью этих занятий является не только практическое закрепление теоретического материало по соответствуя>щим разделам курса (1, 2), но и более углубленная подготовка студентов к лабораторным работам «й 1 и 2 для расчета своих вариантов заданий к этим работам (3). Видом отчетности по данным практическим занятиям наляютсэ два рубсжных контроля по указанным темам, выполняемых в форме общей расчетно-графической работы (РГР) вяе сетки расписания. Для проведения этих РГР подготовлены 32 варианта иядиэидуальных заданий (см.
приложения 2; 3). Для успешного проведения практических занятий студенты должны ознакомиться с круговой диаграммой полных сопротивлений Вольперта — Смита (см. приложение 4), а также с соответствующими теоретическими разделами курса «Антенны и устройства СВЧ», которые в достаточной мере освещены в публикациях [1 ... 7) из прилагаемого списка литературы.
Рекомендуемое оформление РГР представлено в приложении 5. 1 1.2. Основные асчетные соотношения 1. РЕГУЛЯРНЫЕ ЛИНИИ ПЕРЕДАЧИ (три занятна) 1Л. Краткое теоретическое введение (1-е занятие) Для самостоятельной подготовки к данной теме занятий следует руководствоваться следующими контрольными вопросами, ответы на которые можно найти в рекомендованной основной литературе (1 ... 3). 1.1.1. Конт ольные воп осы ля самон ове ки 1. Понятии регулярной и однородной линий передачи. Эквивалентные напряжения и токи ("физические" напряжения и токи в линиях с Т-волнами, эквивалентные — в волноводных линиях передачи).
2. Телеграфные уравнения (монохроматический режим). Решения в виде падающих и отраженных волн. Физический смысл волнового сопротивления (связь напряжения с током в режимах бегущей и смешанной волн). 3. Нагрузка. Входное сопротивление отрезка линии. Работа линии как трансформатора сопротивлений. 4. Коэффициент отражения и его выражение через входное сопротивление.
Понятие эпюр распределений напряжений н токов. Коэффициент бегущей волны (КВВ). 5. Работа линии передачи в режимах екороткого замыкакняэ (КЗ) и ехолостого хода» (ХХ). Понятие шлейфа. 6. Принципы узкополосного согласовании с помощью шлейфа (параллельного или последовательного) н чствертьволноэого трансформатора. 7. Устройство круговой диаграммы Вольпсрта — Смита и порядок вычислений с ее помощью (см. приложение 4). Нормированное входное сопротивление регулярной и однородной линии передачи в произвольном сечении з от нагрузки (1 ... 3): г. — 2 /р= В (з)+ 1 ° Х (з)= (1+ Г)/(1 — Г)„(1.1) где р — волновое сопротивление линии; Г= Г„ехр~ — 12))з); à — комплексный коэффициенты отражения от нагрузки; н ))= 2л/Մ— фазовый коэффициент (Մ— длина волны в линии передачи; в дальнейшем без существенного ущерба для общности, но для упрощения обозначений будем полагать, что зэ= ь).
Связь между модулем коэффициента отражения и коэффициентом бегущей волны (КБВ) либо коэффициентом стоячей волны (КСВ) (1 ... 3): )Г ) = ~1 — КВВ)/ ~1+ КВВ)= ~1+ КСВ)/ ~1 — КСВ). (1 2) где КВВ= 1/КСВ= (/ гв/ П „((/мьэ и У „— напряжения в узлах н лучностнх эпюры напряжения смешанной волны вдоль лилии передачи). Входное сопротивление отрезна ливии передачи длины Ьз, нагруженной па комплексное сопротивление 2„[1 ...
3): 2 (Ах) — р. ~2 + гр13~)йз)1/[р+ 1 Я 13(~Аз)]. (1 3) 1.2. Первая тема РГР: «Исследование и согласование линий передзчиэ (2-е н 3-е ванятия) Данная тема РГР рассматривается на двух занятия и состоит нэ двух типовых задач, условия которых формулируются следующим образом. Задача 1 (варианты 1 ... 32): Пусть линни с волновым сопротивлением р нагружена на активное сопротивление В„ (кли реактивное сопротивление Х„). Нарисовать графики эпюр распределения амплитуд напряжения н тока вдоль линии, ука- 5 зав точное расположение их пучностей и узлов относительно нагрузки и соотношение амплитуд в них. С помощью круговой диаграммы полных сопротивлений Вольперта — Смита (см.
приложение 4) определить КБВ в линии передачи и входное сопротивление отрезка нагруженной линии длиной Ьз. Задача 2 (варианты 1 ... 16): Пусть линия с волновым сопротивлением р нагружена на комплексное сопротивление И„+ )Х„. С помогцью круговой диаграммы полных сопротивлений Вольперта — Смита (см. пряложение 4) определить, на каком расстоянии от нагрузки Ьг „необходимо включить шлейф последовательного типа для согласования нагрузки с линией передачи.
Определить длину 1 согласующего шлейфа при условии, что он выполнен в виде разомкнутого на конце отрезка линии с таким же волновым сопротивлением р, что и у согласуемой линии передачи. Задача 2 (варианты 17 ... 32): Пусть линия с волновым сопротивлением р нагружена на комплексное сопротивление В„+ )Х„. С помощью круговой диаграммы полных сопротивлений Вольперта — Смита (см.
приложение 4) определить, на . каком расстоянии от нагрузки Лз необходимо включить четвертьволновый трансформатор для согласования нагрузки с линией передачи, а также волновое сопротивление р этого трансформатора. В табл. 1 и 2 (см. приложение 2) приведены 32 варианта заданий для типовых задач 1 и 2 соответственно.
Приведем примеры ик решения. 1.2.1. П яме ы ешения з ачи 1 пе вой темы РГР 2-с занятие Задание: Пусть Я„= — 1 ° 0,15 р. Определить У „на расстояниях: Ьз= 0,25 )«; 0,3 )«; 0,5 Х и Х от нагрузки. Решение. Находим точку пы круговой диаграмме, соответствующую В„= 0 и Х„= — 0,15 р, Определяем расстояние от нагрузки до узла 0,023. Х и КБВ О. Поворачиваем движок в сторону к генератору (по верхней нормированной шкале расстояний) до отметки: (Лз — Лх~,„)/Х= 0,25- 0,023= 0,227. Находим по координатной секте круговои диаграммы вход/ое сопротивление линии на расстоянии Л з = 0,25. Х от нагрузки. г„„=+.
7 р Анвюгичным образом прв Ьз= 0,3 ) находим (Ьз — Лз - )/2,= = 0,3- 0,023= 0,277, /««= — 1. 6,2 р; при Лз= л/2 имеем Ьз — Ланга)/)«= 0,5 — 0,023= 0477,' Я««= Я„= — 1 0,15 р; наконец, при Ьз= )«получаем Я „= Я„= — $.'0,15. р. Зту же задачу можно решить с помощью соотношения (1.3).
При Лг= 0,25. Х получаем: Я„„(0,25л)= р ~ — 1. 0,15+ 1 1и [ (2л/Х)(1/4))): : ~1+ 1 (- 1 0,15) 16[ (2п/Х)()/4)~)= = р[ — 1 0,15+ 1 тй (к/2) ) /[1+ 0,15 1и(и/2) ~ = = р (1)/015= 1 67 Залание. Я„= 0,25р. Определить У „, если длина отрезка линии Ьз= 0,25 )«; 0,3. «.; 0,5 Х. Решение. Аналогично предыдущему случаю находим на круговой диаграмме точку с координатами К„= 0,25 р и Х„= О. Отмечаем, что нагрузка расположена в узле напряжения и КБВ - 0,25, На расстоянии 0,25 р к генератору будет располагаться кучность напряжения.
При етом 2««= 4р. При Лз= 0,3 )« . имеем / = 1,7р — ~ 1,9р. При Ьз= 0,5. Х соответственно име' «х ем 7„„= 2«= 0,25 р. Задание, Определить Е, если известно, что на расстоянии « 0,3 Х от псе Я««= (1т ь'0,5)р. Решение. Находим ка круговой диаграмме точку, соответгтвующую /„„= (1+ 10,5)р. Определяем /ГБВ 0,61 и расстояние от этой точки до узла, отсчитывая до нагрузки 0,145 ь. Далее перемещаем движок в направлении к нагрузке на 0,3 Х (до узлы 0,145 ). и зз узлом 0,155- )«). Затем против отметки КБВ - 0,61 считываем значение Я„= (1,08 — 10,52)р. 1.2.2. П име ы ешеняя за ачи 2 пе вой темы РГР 3-е занятие Задание. Нарисовать графики зависимостей Я и У шлейфа, разомкнутого па конце от его длины 1 „. Определить Я и У при1 0,1.Х;0,15.а;0,25.Х;0,4 Х и0,6.1 от его конца, Решение.