РефератыКоммуникации и связьЧеЧетвертьволновой трансформатор

Четвертьволновой трансформатор

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= сопротивлени

ю 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.

Сохранить в соц. сетях:
Обсуждение:
comments powered by Disqus

Название реферата: Четвертьволновой трансформатор

Слов:554
Символов:5717
Размер:11.17 Кб.