Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Методические указания - Линии передачи высокочастотной энергии.rtf
Скачиваний:
105
Добавлен:
02.05.2014
Размер:
14.69 Mб
Скачать

Список литературы

  1. Маттей Д.Л., Янг Л., Джонс Е.М.Т. Фильтры СВЧ. Согласующие цепи и цепи связи.- М.: Связь, 1972. Т.2.

  2. Тишер Ф. Техника измерения на сверхвысоких частотах. Справочник руководство. – М.: Изд-во ФМЛ, 1963.

  3. Измеритель полных сопротивлений Р4 – 11: Техническое описание.

Лабораторная работа № 3 Исследование делителей / сумматоров мощности

Делитель – устройство деления энергии, передаваемой по определенному каналу, на ряд выходов. Устройства, осуществляющие обратную операцию, называются сумматорами. Делители и сумматоры находят широкое применение в схемах сложения мощностей генераторов, усилителей, фазовращателей, фазированных антенных решеток и т.д. Чаще всего делитель и сумматор представляют одно и тоже обратимое устройство. В задачу данной работы входит исследование СВЧ делителей / сумматоров.

Цель работы: Изучение теории широкополосного деления / суммирования СВЧ мощности. Расчет простейших устройств деления. Изучение приборов и принадлежностей техники измерений СВЧ делителей мощности.

Порядок выполнения работы:

  • изучить теорию широкополосного деления мощности;

  • рассчитать N –звенный делитель мощности на диапазон (f1 – f2)МГц с допустимым КСВmax 1,5;

  • изучить приборы и принадлежности;

  • собрать схемы измерений КСВ и затухания;

  • произвести измерения, представить результаты таблично и графически;

  • выполнить письменный отчет по работе.

Теоретические сведения

Существует множество различных делителей мощности СВЧ. Среди них делители в виде трансформаторов на ферритовых кольцах, гибридных колец, кольцевых схем, направленных делителей на основе направленных ответвителей и т.д. Делители могут быть выполнены в зависимости от частотного диапазона на основе коаксиальных, полосковых, волноводных линий передачи.

Делители, кроме того, могут быть неразвязанными и развязанными, с равными и неравными коэффициентами деления. Развязанные делители имеют независимые друг от друга выходы. При обрыве одного из выходов уровень мощности на других не изменяется за счет поглощения на балластной нагрузке. Для нормальной работы делителя он должен быть согласован по входу и выходам.

На рис.1и 2 представлены схемы развязанных согласованных делителей. В случае , когда , эти делители обращаются в неразвязанные. Согласование в этих делителях достигается выбором волновых сопротивлений четвертьволновых отрезковZ1. В частности, для схемы, представленной на рис.2, должны соблюдаться соотношения: ;.

Аналогично для делителя на 4. Наиболее полно описание этих устройств дано в [1-3]. Ниже в таблице 1 представлены основные соотношения. Здесь введены обозначения: ,,i – номер выхода, f1, f2 – нижняя и верхняя частоты диапазона.

Рис.1

Рис.2

Расчетная часть

Таблица 1

N

1

2

3

4

f2 / f1

1,44

2

1,5

2,0

2,0

3,0

4,0

К3

1,22

1,4

1,04

1,11

1,03

1,10

1,10

К1, К2

1,03

1,1

1,01

1,02

1,015

1,04

1,04

Z1 / Z0

1,41

1,41

1,2

1,22

1,11

1,15

1,12

Z2 / Z0

-

-

1,67

1,64

1,41

1,41

1,3

Z3 / Z0

-

-

-

-

1,8

1,74

1,54

Z4 / Z0

-

-

-

-

-

-

1,79

R1/ Z0

2,00

2,0

5,32

4,82

10,00

8,00

9,6

R2 / Z0

-

-

1,56

1,96

3,75

4,23

5,8

R3 / Z0

-

-

-

-

1,9

2,14

3,45

R4 / Z0

-

-

-

-

-

-

2,06

Z0 – волновое сопротивление тракта, Zi – волновое сопротивление ветвей, Ri – балластные сопротивления.

Пусть f2/f1 =2, Z0 = 50 Ом, тогда при N=1 К3 1,4; К2 = К1 1,1; R1 / Z0 = 2; R1 = 100 ; Z1 /Z0 = 1,41 ; Z1 = 75 Ом. Звено делителя показано на рис.3.

В целом развязанный делитель на 4 будет иметь вид, представленный на рис.4

Рис.3

Рис.4

Аналогично определяется делитель с N = 2, 3, 4. Выбор N зависит от диапазонности и уровня требуемого согласования. N – число звеньев делителя.

Схемы измерений делителя

  1. Схема измерения КСВ

Рис.5

2. Схема измерения затухания на выходах делителя

Рис.6

Результаты измерений заносятся в табл.2.

Таблица 2

F, МГц

К1

К2

К3

В – 1

В – 2

В – 3

В – 4

1 – 2

1 – 3

1 – 4

2 – 3

Контрольные вопросы

1. Что представляет собой развязанный делитель?

2. В чем заключается принцип построения диапазонных делителей?

3. Укажите параметры, которыми описывается развязанный делитель.

4. Чем отличается делитель от сумматора?