3.6.2. Практическое занятие № 2- Расчёт шлейфных согласующих устройств на основе прямоугольного волновода.
Методика расчета характеристик (коэффициентов матрицы рассеяния) диплексера.
Расчёт шлейфных согласующих устройств на основе прямоугольного волновода (для аудиторного исполнения).
Знание полной проводимости нагрузки необходимо для определения параметров согласующего устройства, которое, как известно из [4], используется для
.
Рис.1
режима обеспечения в линии передачи бегущей волны. Для быстрого и достаточно точного для практики определения проводимости (сопротивления) нагрузки служит круговая диаграмма полных проводимостей (сопротивления) нагрузки, представленная на рис.1.
Проиллюстрируем методику пользования диаграммой на конкретном примере
Предположим,
что экспериментально определены длина
волны в волноводе
=4 см,
коэффициент бегущей волны
=
0,54
и расстояние от исследуемой нагрузки
до ближайшего минимума электрического
поля
=0,4[см].
Как известно, нижняя точка N
диаграммы (рис.2) соответствует минимуму
электрического поля в волноводе. Именно
эта точка N
является отсчетной. Пользуясь
вышеприведенными данными, найдем что
=0,1.
Теперь определяем по шкале внешней
окружности диаграммы точку
,
соответствующую полученному соотношению
=0,1,
перемещаясь по дуге внешней окружности
в сторону нагрузки (рис.2).
Рис. 2
Через
полученную точку
и центр диаграммы проводим радиус. Затем
через точку, соответствующую на
вертикальном диаметре (нижняя часть
диаметра) окружности диаграммы значению
замеренного экспериментально КБВ=0,54,
проводим горизонтальную прямую до
пересечения с этим радиусом (точка Б).
Найденная точка Б
является одновременно точкой пересечения
окружности, являющейся геометрическим
местом точек равных активных проводимостей
с
=0,73
и реактивных проводимостей с
=+1,05.
Точку
можно определить также, если известен
модуль коэффициента отражения
,
который аналитически связан с КБВ или
КСВ зависимостями
.
Для этого необходимо провести окружность радиусом до пересечения ее с радиусом, проведенным из центра окружности в точку . Если известны волновое сопротивление или проводимость волновода:
; 
, (7)
где
=377 Ом
– волновое сопротивление свободного
пространства, то легко найти абсолютное
значение
и
.
При определении эквивалентного сопротивления нагрузки по диаграмме за начало отсчета следует принять точку М, находящуюся в верхней части окружности.
Практически расстояние целесообразно определять следующим способом. Предварительно закоротив (подключив к фланцу металлическую пластину) фланец волновода, к которому в последующем будет подключаться исследуемая нагрузка, металлической пластиной, с помощью измерительной линии определяют положение ближайшего минимума электрического поля .
Рис. 3
Затем вместо металлической пластины подключают исследуемую нагрузку и определяют положение нового минимума , ближайшего к ранее найденному в (рис. 3).Тогда .
На рис. 3 кривая 1 – распределение амплитуды электрического поля при закороченном волноводе; кривая 2 – при подключенной нагрузке. Для увеличения точности определения и необходимо пользоваться описанным выше методом «вилки».