В клиновидном трансформаторе обычный прямоугольный волновод с помощью клиньев длиной (2в переходит в н образный волновод, имеющий пониженное волновое сопротивление.
Зазор между клиньями, в месте включения коаксиальной линии, выбирается из равенства волновых сопротивлений.
Клинья образуют распределенную неоднородность с малым уровнем отражений и почти не влияют на полосу пропускания, которая остаётся как у регулярного волновода (в полосковой линии так же).
Трансформатор Н10-Н11.
И з-за сходной конфигурации полей получается последовательной деформацией прямоугольного волновода в круглый, с учетом того, что крн10=2а крн11=3,413а.
Трансформатор Н10-Н11.
Наиболее простой показан на рисунке. В меньшем трансформаторе типы волн ограничиваются волной Н10, в большем может быть волна Н11.
Меньший трансформатор возбуждает в большем волны типов Н10 и Н01. Подбором добиваются равенства амплитуд волн типов Н10 и Н01, при этом их структура складывается в волну Н11 (если в большом а = в,
Т рансформатор Н10-Е01.
Наиболее компактный трансформатор Н10-Е01 изготавливается с резонансным кольцом, служащим для подавления волны типа Н11. Длина кольца примерно равна в воздухе.
Силовые линии Е01 относительно кольца перпендикулярны и токи не наводят, а волна Н11 имеет Е касательные, то есть токи направлены противоположно и компенсируют друг друга.
Согласование линий передачи
Согласование состоит в полной или частичной компенсации отраженной волны.
Независимо от характера и типа согласующего устройства (СУ), а также полосы частот, где оно обеспечено, схема согласования имеет вид:
Епад
Епад
СУ
Еотр
Zн
Назначение СУ - устранить отраженную волну.
Два метода согласования:
Поглощение отраженной волны в СУ. При этом падающая волна проходит без потерь (или с малыми потерями).
Создают в линии еще одну волну, амплитуда которой равна по величине амплитуде волны, отраженной от нагрузки и сдвинута по фазе на 1800.
В основе первого метода лежит использование мостовых схем или независимых устройств.
Эти устройства поглощают отраженную волну независимо от вида нагрузки и, так как эти устройства широкополосны, то решается проблема широкополосного согласования произвольных нагрузок.
Недостаток – относительно большие потери падающей волны и полная потеря энергии отраженной волны – низкий КПД.
СУ второго типа это как правило, набор реактивных элементов практически не вносящих потери, эти устройства многократно переотражая отраженную волну обеспечивают ее поглощение нагрузкой (т.е. СУ надо помещать как можно ближе к нагрузке, чтобы избежать потерь в линии).
Недостаток – ограниченная полоса пропускания – тем уже, чем жестче требования к КСВ.
Ограничений по полосе нет, только если сопротивление нагрузки чисто активное.
Узкополосное согласование
Режим бегущей волны только на одной фиксированной частоте.
Методика:
Проводимость нагрузки: YН=GН+IBН , где GН0, с помощью отрезка линии длиной l трансформируют в Y1=GВ1+IB1 , активная часть равна волновой проводимости линии.
Реактивная часть проводимости Y1 компенсируется включением равной по величине и обратной по знаку проводимости.
Y1
Yн
ZB1
-IB1
Yн
l
В линиях с волнами Т – типа в качестве реактивного элемента чаще всего используют шлейфы.
Например, двухшлейфовый: расстояние между шлейфами обычно /4 или 3/8.
П ервый трансформирует в Y1, а второй – реактивность – В1.
нагрузка
Возможно последовательное включение (используют в дроссельных секциях).
Условие согласования: ZBX в месте разрыва активное и равно ZB.
Принцип
следующий:
ZBX+IXШЛ=ZB
,
tg2ml=КБВ,
.
Если использовать реактивные элементы нежелательно, то применяют четверть волновой трансформатор: L2=B2/4.
Место включения трансформатора выбирают так, чтобы оно приходилось или в узел или в пучность напряжённости электрического поля, т.е. было чисто активным.
ZB1
ZB2
ZB3
Zн
l
С
Чтобы
согласование было идеальным, надо в
минимуме:
,
в максимуме
.
Если ZН – чисто активное, то трансформатор можно подключать прямо к нагрузке.
КБВ (КСВ) имеется в виду тот, что был до согласования.
В
озможны
конструкции:
1) W 2) W 3)W
