Расчетно-графическая работа (2)

Министерство образования Российской Федерации

Уральский Государственный Технический Университет - УПИ

Кафедра "ВЧСРТ"

Расчетно-графическая работа

по курсу

«Техническая электродинамика и средства СВЧ»

Преподаватель: Князев С.Т.

Студент: Черепанов К.А

Группа: Р-307

Екатеринбург

2002

Содержание:

1. Задание на работу: 3

2. Данные для РГР 3

3. Расчетная часть 3

3.1. Конструктивный расчет линии передачи (ЛП) 3

3.2 Расчет схемы согласования методом четверть волнового трансформатора 3

3.3 Согласование методом Татаринова 5

4 Эскизы фидерного тракта с согласующим устройством 5

Задание на работу:

Произвести:

• 1. Конструктивный расчет линии передачи.
  2. Расчет схемы согласования методом четверть волнового трансформатора.
  3. Согласование методом Татаринова.
  4. Эскиз фидерного тракта согласующим устройством.

Данные для РГР

где Z_в - волновое сопротивление,

 - диэлектрическая проницаемость

Расчетная часть

Волновое сопротивление каксиального волновода определяется по формуле:

D

d



Рис.1 Поперечное сечение коаксиального волновода

=50 Ом,

где - относительная магнитная проницаемость,

D и d – соотвествующие внешние и внутренние диаметры.

Следовательно, отношение можно определить следующим образом:

Возьмем, к примеру, D=23мм => d = 10мм

Длину волны в волноводе _в расчитаем, исходя из следующей формулы:

,

Найдем нормированное сопротивление:

Z_н=90-j30 Ом

Z_в=50 Ом

Отметим точку на диаграмме Вольперта (рис. 2). Проведя окружность данного радиуса найдем значения КСВ (точка 1) и КБВ (точка 2)

Исходя их вычисленого значения КСВ можно вычислить волновые сопротивления трансформатора:

Рис 2. Диаграмма Вольперта.

На основании построений на диаграмме, найдем l₁ и l₂

Z_T

Z_в

Z_в

_в/4

Рис. 3. Согласование методом четверть волнового трансформатора

l

Z_н

Z_н=90-j30 Ом

Y=jB

l

Z_н

Рис 4. Схема согласования методом Татаринова

Z_в=50 Ом

Для решения отобразим точку симметрично относительно центра диаграммы (рис.2) и получим точку 3. Проведя окружность радиуса ||, найдем пересечение с , при этом мы получим точки 4 и 5.

Длину l₃ для точки №4 высчитаем следующим образом:

Для точки №5:

Для точки 4 по диаграмме Вольперта (B = 0,75), а для пятой точки (B = -0,75)

Эскизы фидерного тракта с согласующим устройством

Волновые сопротивления трансформаторов:

Z_T1=72,457 Ом – повышающий

Z_T2=34,503 Ом - понижающий

Для повышающего трансформатора:

Принимая D₁=D, получаем

Для понижающего трансформатора:

Принимая D₂=D, получаем

На основе результатов расчетной части построим схемы фидерного тракта с согласующим устройством:

279

d₁=6,87

Z_н

150

Z_в=50 Ом

Z_в=50 Ом

Z_т=72,46 Ом

D=23

d=10

Рис.4 Согласование линии передачи повышающим трансформатором

Z_н

150

129

Z_в=50 Ом

Z_в=50 Ом

Z_т=34,5 Ом

D=23

d=10

d₁=12,92

Рис.5 Согласование линии передачи понижающим трансформатором

Рис 7. Согласование методом Татаринова (короткое замыкание)

l₄

l_{шлейфа КЗ}

D

d

Рис 6. Согласование методом Татаринова (холостой ход)

l₃

l_{шлефа ХХ}

D

d

Z_н