Автор работы: Пользователь скрыл имя, 04 Мая 2014 в 18:53, реферат
Важной частью общей проблемы создания современных полупроводниковых приемопередающих систем является проблема широкополосного согласования произвольных иммитансов источника сигнала и нагрузки в произвольном электрическом элементном базисе. Она является сложной в теоретическом плане, но в то же время ее решение представляет большую практическую значимость, так как позволяет обеспечить оптимальное построение широкополосных ВЧ и СВЧ приемопередающих трактов на этапе проектирования, то есть с минимальными затратами, за счет наилучшего построения и использования внутренней структуры устройств.
Четвертьволновые трансформаторы и шлейфы являются узкополосными согласующими устройствами. К широкополосным согласующим устройствам относятся ступенчатые и плавные переходы. На рис. 2.17. показаны варианты исполнения таких устройств на основе прямоугольных волноводов, коаксиалов и полосковых линий.
Диафрагмы и реактивные штыри, применяемые для согласования в волноводных факта, также являются узко-полосными устройствами.
Диафрагмой называется тонкая металлическая перегородка, частично закрывающая поперечное сечение волновода. Различают диафрагмы емкостные, индуктивные и резонансные. Их вид и эквивалентные схемы представлены на рис 2.18. Нормированные значения проводимости емкостной и индуктивной диафрагм определяются приближенными соотношениями
ВС = (4b/lв) ln(cosec(pd/2b)cosec (pу0/b));
ВL = -(lв/a) ctg2(pd/2a)(l + sec(pd/2a)ctg2(px0/a)).
Резонансная диафрагма образуется наложением емкостной и индуктивной диафрагм. Резонансная частота диафрагмы определяется приближенным соотношением
,
где с = 3 108 м/с – скорость света в вакууме.
Недостаток емкостной и резонансной диафрагм состоит в том, что они значительно снижают электрическую прочность тракта.
На практике находят применение сложные многощелевые диафрагмы. Они имеют многоконтурную эквивалентную схему. Подбирая размеры и количество щелей, удается создать требуемую частотную характеристику диафрагмы. Пример такой диафрагмы дан на рис. 2.19.
Реактивный штырь представляет собой металлический цилиндр небольшого диаметра, размещаемый в поперечном сечении волновода параллельно или перпендикулярно силовым линиям электрического поля. В зависимости от расположения штыря в поперечном сечении волновода и его размеров на эквивалентной схеме он может быть представлен индуктивностью пли емкостью. На рис. 2.20 представлены реактивные штыри в волноводе и их эквивалентные схемы. Значения номиналов элементов эквивалентных схем штырей определяются по формулам, имеющимся в справочной литературе. При неглубоком погружении штыря в волновод параллельно силовым линиям электрического поля он эквивалентен емкости (рис. 2.20, б). Такие штыри используются в перестраиваемом согласующем устройстве, эквивалентном трехшлейфовому согласователю (рис. 2.21). Недостаток емкостных штырей состоит в том, что они снижают электрическую прочность тракта.