Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Четвертьволновый трансформатор. Согласование линии с нагрузкой. Рассмотрите пример активно-реактивной нагрузки




Линию, по которой передают энергию высокочастотных колебаний от генератора к нагрузке, называют линией передачи, или фидером(от английского глагола to feed – читать). Чтобы передача энергии осуществлялась с наименьшими потерями, фидер должен работать в режиме бегущей волны.

Предположим, что требуется передать определенную мощность в нагрузку. Величина этой мощности равна разности мощностей в падающей и отражённой волн.

К.п.д системы фидер – нагрузка равен отношению передаваемой в нагрузку мощности ко всей поступившей в фидер:

(8.3)

Так как ,а мощность пропорциональна квадрату напряжения, то кпд(7.9) можно представить через коэффициент отражения : . (8.4)

Следовательно, кпд тем ближе к 1, чем меньше . В длиной линии без потерь ,если отражение отсутствует, то есть линия согласована и .

В современных конструкциях цепей с распределенными параметрами применяют различные методы согласования фидера с нагрузкой, позволяющие получить режим бегущей волны. Одним из таких методов является использование четвертьволнового трансформатора(рис.4.6).

Рис.4.6. Четвертьволновый согласующий трансформатор( )

Пусть - волновое сопротивление фидера, – волновое сопротивление четвертьволнового согласующего трансформатора.

Величину выбираем так, чтобы его входное сопротивление равнялось волновому сопротивлению фидера, то есть:

.

отсюда получаем равенство . (8.5)

Таким образом, четвертьволновый согласующий трансформатор позволяет устранить отражённую волну в основной части линии передачи энергии при любой активной нагрузке и тем самым повысить кпд длинной линии. Так как потери в согласующем элементе обычно малы, то ими можно пренебречь.

Согласование длинной линии с комплексной нагрузкой может быть осуществлено как с помощью четвертьволнового трансформатора, так и при помощи параллельного шлейфа аналогично случаю согласования с активной нагрузкой.

При согласовании с помощью четвертьволнового трансформатора его надо включать на таком расстоянии от конца линии(рис.4.8.), когда входное сопротивлением этом сечении станет чисто активным .

Рис.4.8. Четвертьволновый согласующий трансформатор.

Представим входное сопротивление длинной линии на расстоянии в показательной форме:

(9.6)

Где , - фазы числителя и знаменателя выражения (9.6) соответственно. Чтобы входное сопротивление стало чисто активным , должно выполнятся условие . А это будет иметь место, если выражения под знаками равны друг другу, то есть:

(9.7)

Решив это уравнение, можно найти длину . На этом расстоянии от конца линии включают четвертьволновый согласующий трансформатор с волновым сопротивлением .

Основными недостатками данного способа согласования являются конструктивные трудности перехода от одних размеров длинной линии к другим и зависимость от реактивной составляющей сопротивления нагрузки.







Дата добавления: 2015-04-19; просмотров: 2337. Нарушение авторских прав


Рекомендуемые страницы:


Studopedia.info - Студопедия - 2014-2019 год . (0.002 сек.) русская версия | украинская версия