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
|Нагрузка Zн |Частота |Тип |Zв {Ом} |( |
| |f{МГц} | | | |
|90-j30 |500 |Волн-д |50 |1 |
| | |коакс. | | |
где Zв - волновое сопротивление,
( - диэлектрическая проницаемость
Расчетная часть
1 Конструктивный расчет линии передачи (ЛП)
Волновое сопротивление каксиального волновода определяется по формуле:
[pic]=50 Ом,
где (- относительная магнитная проницаемость,
D и d – соотвествующие внешние и внутренние диаметры.
Следовательно, отношение можно определить следующим образом:
[pic]
Возьмем, к примеру, D=23мм => d = 10мм
2 Расчет схемы согласования методом четверть волнового трансформатора
Длину волны в волноводе (в расчитаем, исходя из следующей формулы:
[pic],
Найдем нормированное сопротивление:
Zн=90-j30 Ом
Zв=50 Ом
[pic]
Отметим точку [pic]на диаграмме Вольперта (рис. 2). Проведя окружность
данного радиуса найдем значения КСВ (точка 1) и КБВ (точка 2)
[pic]
Исходя их вычисленого значения КСВ можно вычислить волновые сопротивления трансформатора:
[pic]
Рис 2. Диаграмма Вольперта.
[pic]
На основании построений на диаграмме, найдем l1 и l2
[pic]
[pic]
4 Согласование методом Татаринова
Zн=90-j30 Ом
Zв=50 Ом
[pic]
Для решения отобразим точку [pic] симметрично относительно центра диаграммы
(рис.2) и получим точку 3. Проведя окружность радиуса |(|, найдем
пересечение с [pic], при этом мы получим точки 4 и 5.
Длину l3 для точки №4 высчитаем следующим образом:
[pic]
Для точки №5:
[pic]
Для точки 4 по диаграмме Вольперта [pic] (B = 0,75), а для пятой точки
[pic] (B = -0,75)
Эскизы фидерного тракта с согласующим устройством
Волновые сопротивления трансформаторов:
ZT1=72,457 Ом – повышающий
ZT2=34,503 Ом - понижающий
Для повышающего трансформатора:
[pic]
Принимая D1=D, получаем
[pic]
Для понижающего трансформатора:
[pic]
Принимая D2=D, получаем
[pic]
На основе результатов расчетной части построим схемы фидерного тракта с согласующим устройством:
-----------------------
ZT
Zв
(
(в/4
Zв
D
d
Рис.1 Поперечное сечение коаксиального волновода
Рис. 3. Согласование методом четверть волнового трансформатора
l
Zн
Y=jB
l
Zн
Рис 4. Схема согласования методом Татаринова
Рис.4 Согласование линии передачи повышающим трансформатором
d1=6,87
d=10
D=23
Zт=72,46 Ом
Zв=50 Ом
Zв=50 Ом
279
150
d
d
D
D
lшлефа ХХ
lшлейфа КЗ
l4
l3
Рис 7. Согласование методом Татаринова (короткое замыкание)
Zн
Рис 6. Согласование методом Татаринова (холостой ход)
Рис.5 Согласование линии передачи понижающим трансформатором
d1=12,92
d=10
D=23
Zт=34,5 Ом
Zв=50 Ом
Zв=50 Ом
129
150
Zн
Zн