книги / Трансформаторы в цепях согласования и сложение мощностей радиочастотных генераторов

разованной наружным проводом коаксиальной линии и корпусом устройства, велико и удовлетворяет условию 22а » 20, где 20 - волновое сопротивление коаксиальной линии, резистивная состав­ ляющая входного сопротивления устройства Лвх « Л„, причем для изготовления устройства в этом случае требуется коаксиальная ли­ ния с волновым сопротивлением 2а » К„. Реактивная составляющая входного сопротивления такого ТЛ ]ХйХ= у'2с 2 (3^ (см. приложе­ ние 3). Чем больше 2й%, тем в большей степени входное сопротивле­ ние устройства проявляет резистивный характер, и с большим ос­ нованием можно считать 2ВХ» » 7?вх ~ Кпк 2а.

Очевидно, с помощью рассмотренных симметрирующих ТЛ можно перейти от симметричного источника сигнала Е к несиммет­ ричной нагрузке поменяв места их присоединения в схемах рис. 1.17 и 1.31, как показано на рис. 1.34. Симметричный источник может иметь среднюю точку, соединенную с землею (корпусом) устройства, например выход двухтактного генератора, либо не иметь такого соединения, например питание от двухпроводного фидера.

В устройстве по схеме рис. 1.34, а со стороны подключения на­ грузки отрезки линии I, II нагружаются на комплексное сопро­ тивление, образованное параллельным соединением сопротивления нагрузки К„ и короткозамкнутым отрезком линии, образованной наружным проводом отрезка II и корпусом устройства и имеющей волновое (характеристическое) сопротивление 2с2. Эквивалентная схема устройства показана на рис. 1.35, где источник сигнала Е представлен в виде двух противофазных генераторов Е12.

По отношению к каждому плечу источника сигнала Е нагрузка одинакова, что обеспечивает симметрию плеч. Каждое плечо ис­ точника нагружается на цепь рис. 1.36, имеющую комплексный ха­ рактер сопротивления (сопротивление Ки и сопротивление короткозамкнутого отрезка линии с волновым (характеристиче­ ским) сопротивлением 2л удваиваются за счет работы двух плеч).

При 22с2 » 20

Лн » 2о/2 ^

1]^(Е12)е® !- 1,н=Ц 1н/К ^ (Е (2 0)е -^

Последние соотношения соответствуют полученным ранее. Следовательно, рассматриваемое устройство по схеме рис. 1.34, а проявляет все свойства симметрирующего ТЛ.

На основании (1.54) можно определить ощущаемые со стороны подключения нагрузки К„ сопротивления:

Обратим внимание, что 20Ш[ является сопротивлением нагрузки отрезка I, реализуемого из коаксиальной линии с заземленным на­ ружным проводом (оплеткой), и оказывается равным сопротивле­ нию 2„, определяемому (1.446). Отрезок II такой же коаксиальной линии имеет изолированный от земли (корпуса) устройства наруж­ ный провод (оплетку), исключая точку в месте присоединения ис­ точника сигнала Е, и центральный провод, соединенный с землею (корпусом) устройства на выходе отрезка (у нагрузки КИ), благодаря чему, как мы уже знаем, этот отрезок обладает фазоинвертирующим свойством. Как отрезок коаксиальной линии с волновым сопро­ тивлением 20, отрезок II нагружается на сопротивление, определяе­ мое параллельным соединением сопротивления 20Шц и сопротив­ ления у‘2С21§Р^, соответствующего короткозамкнутому отрезку ли­ нии с волновым (характеристическим) сопротивлением 2&- В итоге результирующее сопротивление нагрузки отрезка II также оказыва­ ется равным 2п(1.446). Действительно, учитывая (1.556), получаем:

что совпадает с (1.446) и (1.55а).

Последние соотношения подтверждают сказанное ранее, что оба плеча рассматриваемого устройства обладают полной симмет­ рией со стороны источника сигнала Е независимо от величины со­ противления нагрузки Кн и для каждого из плеч справедлива эквивалентная схема (рис. 1.36). Входное сопротивление устройства со стороны источника сигнала Е равно удвоенному входному со­ противлению одного из плеч.

В рассматриваемом устройстве, согласно (1.51), (1.52),

причем оказывается До = - До, в чем нетрудно убедиться, подставив

где 2ВХ, 2„ определяются (1.44).

На рис. 1.38 показана реализация устройства по схеме рис. 1.34,а с использованием кольцевого ферритового сердечника. Аналогично реализуется устройство по схеме рис. 1.17 с заменой мест присое­ динения нагрузки Кни источника сигнала Е.

Рис. 1.38

Дополнительные сведения о ТЛ по схеме рис. 1.34,а приведены в заключении (п. 3.3).

Рассмотрим соотношения, определяющие параметры устройст­ ва по схеме рис. 1.34,6, представив его для удобства анализа в виде схемы рис. 1.39.

При реализации У?„ = 20'-

-У Р С .

',о =

Упи —/]о Е„ —Е е-М

как в ТЛ. В данном случае резистивная составляющая входного со­ противления устройства У?вх относительно точек подключения ис­ точника сигнала Е оказывается точно равной волновому сопротивлению коаксиальной линии 2о, что непосредственно следу­ ет из условия

Е2 _ 1*Уд„ I2 _ Е2

Первое слагаемое в (1.63), взятое с обратным знаком, соответ­ ствует (1.60), определяющему входной ток провода 3 /^ , а второе слагаемое, взятое с обратным знаком, соответствует входному току провода 1 1\г, определяемому (1.56) с учетом (1.62). Следовательно,

Ъг = - {1\г + Ег), что соответствует граничному условию на концах проводов 1,2, 3.