Загальні принципи узгодження навантаження з лінією передачі

Незалежно від характеру і типу узгоджую чого пристрою, а також смуги частот, в межах якої зберігається узгодження, схема узгодження має вигляд:

Призначення узгоджуючого пристрою— усунути відбиту від навантаження хвилю. Цю задачу вирішують двома різними методами.

— шляхом поглинання відбитої хвилі в узгоджуючому пристрої. При цьому падаюча хвиля проходить через узгоджуючий пристрій, без втрат або з дуже малими втратами;

— шляхом створення в лінії передачі за допомогою узгоджуючого пристрою, ще однієї відбитої хвилі, амплітуда якої дорівнює амплітуді хвилі, відбитої від навантаження- фази обох відбитих хвиль відрізняються на 180°. В результаті відбиті хвилі компенсують один одного.

Вузькосмугове узгодження

Методика вузькосмугового узгодження полягає в наступному. Провідність навантаження

де за допомогою відрізання лінії завдовжки

трансформується в провідність активна частина якої дорівнює хвилевій провідності лінії, тобто

.

Реактивну частину провідності Y₁ компенсують шляхом паралельного включення в лінію рівної по величині і протилежної по знаку реактивної провідності ( -iB₁):

В результаті вхідна провідність навантаження на зажимах 11 стає чисто активною і рівною хвилевою провідністю лінії, тобто лінія навантажується на опір, рівний її хвилевому опору, що відповідає ідеальному узгодженню.

Замінивши скрізь терміни «провідність» на «опір», можна приступити до слідуючої схеми узгодження:

Схема розрахунку.

Нормований еквівалентний опір хвилеводу на відстані z від навантаження рівний:

.

У цій формулі позначимо і, виділивши дійсну і уявну компоненти, отримаємо:

.

Знайдемо перетин, де

, звідки , або

.

У цьому перетині хвилеводу .

Якщо застосування компенсуючого реактивного опору з якої-небудь причини небажано, то можна використовувати для трансформації так званий чвертьхвильовий трансформатор, що є відрізком лінії завдовжки хвилевий опір якого відрізняється від хвилевого опору основній лінії. При що відповідає вхідний опір чвертьхвильового трансформатора рівний

,

де опори Z^'_вх і Z^'_н нормовані відносно Z_в2 . Переходячи від нормованих величин до звичайних, одержуємо:

або

.

Узгодження за допомогою 4-хвильового трансформатора виглядає так:

Як видно з малюнка, між опором навантаження і чвертьхвильовим трансформатором включений відрізок лінії з хвилевим опором . Довжина цього відрізання підбирається так, щоб його вхідний опір був чисто активним, тобто на вході відрізання повинен мати місце або вузол електричного поля, або пучність. Тільки у цих перетинах вхідний опір лінії чисто активне і дорівнює:

і R_max=Z_взК_св

де К_бв (або К_св ) вимірюється в лінії з хвилевим опором Z_вз .

Щоб узгодження було ідеальним, потрібно

якщо на виході чвертьхвильового трансформатора має місце вузол електричного поля, і

якщо на вході розташована пучність.

Зазвичай Z_в1=Zв₃ .