Вопросы согласования в микроволновой технике. Учебно-методическое пособие
.pdf8. Выполним проверку произведенного расчета. Для этого строим график зависимости модуля коэффициента отражения на входе согласующей цепи от частоты, который определяется следующим образом:
|
|
|
|
|
вх |
( j ) |
|
|
Zвх( j ) RГ |
|
, |
|
|
|
, |
, |
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Zвх(j ) RГ |
|
|
|
|
|
н |
2 |
|
в |
|
|
2 |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
, |
Z |
вх |
( j ) k 2 |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
, |
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
j |
|
|
|
|
1 |
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
в |
|
|
|
н |
|
|
|
|
|
|
|
j C2 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
L |
Z |
нр |
( j ) |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
Z |
нр |
(j ) Z |
н |
(j ) Z |
доп |
(j ) |
, |
Z |
н |
( j ) j L |
|
j |
R |
, |
|||||||||||||||||||
|
|
C |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
н |
|
|
н |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
j |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
н |
|
|
|
||
Z |
доп |
( j ) |
|
|
, если |
, |
Z |
доп |
( j ) j L , |
|
если |
. |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
C1 |
|
|
|
р |
0 |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
р |
0 |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
51
Вопросы к защите расчетно-графического задания
1.В чем заключается необходимость согласующей цепи при передаче мощности от генератора в нагрузку?
2.Каково условие передачи максимальной мощности от генератора
внагрузку?
3.Какие характеристики и какие параметры этих характеристик используются для оценки качества широкополосного согласования комплексных нагрузок?
4.Какая связь между различными характеристиками качества согласования? Приведите примеры.
5.Перечислите основные критерии согласования. В чем они заключаются?
6.Для чего необходима и как осуществляется аппроксимация характеристики рабочего затухания?
7.Изобразите частотные характеристики рабочего затухания и модуля коэффициента отражения при баттервортовской и чебышевской аппроксимации.
8.Для чего применяется и как осуществляется нормирования элементов согласующей цепи?
9.Каким образом осуществляется преобразование низкочастотного эквивалента в полосовую согласующую цепь?
10.Как осуществляется решение задачи широкополосного согласования по методу Боде–Фано?
11.Что является условием физической реализуемости согласующей цепи в методе Боде–Фано?
12.Чем определяются потенциальные возможности согласования комплексной нагрузки?
52
13.Какими способами можно расширить полосу согласования заданной комплексной нагрузки?
14.Как осуществляется решение задачи широкополосного согласования по методу Юлы?
15.Что является условием физической реализуемости согласующей цепи в методе Юлы?
16.Чем принципиально отличаются методы согласования Боде– Фано и Юлы? Каковы их достоинства и недостатки относительно друг друга?
53
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1.Яковенко В.А. Основы теории широкополосного согласования произвольных импедансов. – Новосибирск: НГТУ, 1997. – 92 с.
2.Яковенко В. А. Мощные широкополосные усилительно-преобразова- тельные тракты СВЧ на полупроводниковых приборах: монография. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2012. – 366 с.
3.Боде Г. Теория цепей и проектирование усилителей с обратной свя-
зью. – М.: ИЛ, 1948. – 641 с.
4.Фано Р. Теоретические ограничения полосы согласования произвольных импедансов: пер. с англ. / под ред. Г.И. Слободенюка. – М.: Сов. радио, 1965. – 68 с.
5.Вай Кайчень. Теория и проектирование широкополосных согласующих цепей. – М.: Сов. радио, 1979. – 287 с.
6.Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров: пер. с англ. / под ред. И.Г. Арамановича. – М.: Наука, 1968. – 720 с.
54
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1
ОБРАЗЕЦ ТИТУЛЬНОГО ЛИСТА РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Новосибирский государственный технический университет»
Кафедра радиоприемных и радиопередающих устройств
РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ
по дисциплине Вопросы согласования в микроволновой технике
Вариант №___ |
||
Выполнил: |
Проверил: |
|
Студент _________________________ |
Преподаватель ______________________ |
|
(Ф.И.О.) |
(Ф.И.О.) |
|
Группа _____________ |
Балл: __________, ECTS_____________, |
|
Оценка ____________________________ |
||
Факультет радиотехники и электроники |
||
«отлично», «хорошо», «удовлетворительно», «неуд.» |
||
______________________ |
______________________ |
|
подпись |
подпись |
|
«___» ______________ 201_ г. |
«___» __________________ 201_ г. |
|
Новосибирск 201_
55
Приложение 2
ВАРИАНТЫ ЗАДАНИЙ ДЛЯ РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ
Номер |
fн, |
fв, |
f0, |
| Г |
Rн, |
Lн, |
Сн, |
Rг, |
Вид |
варианта |
ГГц |
ГГц |
ГГц |
|max |
Ом |
нГн |
пФ |
Ом |
аппроксимации |
1 |
0,4 |
0,6 |
– |
– |
5 |
3,9 |
40,0 |
75 |
Баттервортовская |
2 |
– |
– |
0,8 |
0,20 |
4 |
3,2 |
15,0 |
75 |
Баттервортовская |
3 |
0,8 |
1,0 |
– |
– |
6 |
4,6 |
8,5 |
50 |
Чебышёвская |
4 |
– |
– |
0,9 |
0,18 |
3 |
2,4 |
18,0 |
50 |
Чебышёвская |
5 |
1,0 |
1,2 |
– |
– |
5 |
3,8 |
6,8 |
75 |
Баттервортовская |
6 |
– |
– |
1,0 |
0,16 |
2 |
1,6 |
18,3 |
75 |
Баттервортовская |
7 |
1,3 |
1,5 |
– |
– |
4 |
3,0 |
5,6 |
50 |
Чебышёвская |
8 |
– |
– |
1,1 |
0,18 |
3 |
2,2 |
6,4 |
50 |
Чебышёвская |
9 |
1,6 |
1,8 |
– |
– |
5 |
3,6 |
2,2 |
75 |
Баттервортовская |
10 |
- |
– |
1,2 |
0,15 |
4 |
3,0 |
5,3 |
75 |
Баттервортовская |
11 |
1,9 |
2,1 |
– |
– |
5 |
4,0 |
2,5 |
50 |
Чебышёвская |
12 |
– |
– |
1,3 |
0,20 |
3 |
2,5 |
5,1 |
50 |
Чебышёвская |
13 |
0,7 |
0,9 |
– |
– |
6 |
4,9 |
7,1 |
75 |
Баттервортовская |
14 |
– |
– |
1,4 |
0,22 |
5 |
3,7 |
5,8 |
75 |
Баттервортовская |
15 |
1,1 |
1,3 |
– |
– |
3 |
2,3 |
6,0 |
50 |
Чебышёвская |
16 |
– |
– |
1,5 |
0,20 |
4 |
3,3 |
5,4 |
50 |
Чебышёвская |
17 |
0,9 |
1,1 |
– |
– |
3 |
2,1 |
18,0 |
75 |
Баттервортовская |
18 |
– |
– |
1,6 |
0,25 |
5 |
3,1 |
5,4 |
75 |
Баттервортовская |
19 |
0,4 |
0,6 |
– |
– |
5 |
3,9 |
40,0 |
75 |
Чебышёвская |
20 |
– |
– |
0,8 |
0,20 |
4 |
3,2 |
15,0 |
75 |
Чебышёвская |
21 |
0,8 |
1,0 |
– |
– |
6 |
4,6 |
8,5 |
50 |
Баттервортовская |
22 |
– |
– |
0,9 |
0,18 |
3 |
2,4 |
18,0 |
50 |
Баттервортовская |
23 |
1,0 |
1,2 |
– |
– |
5 |
3,8 |
6,8 |
75 |
Чебышёвская |
24 |
– |
– |
1,0 |
0,16 |
2 |
1,6 |
18,3 |
75 |
Чебышёвская |
25 |
1,3 |
1,5 |
– |
– |
4 |
3,0 |
5,6 |
50 |
Баттервортовская |
26 |
– |
– |
1,1 |
0,18 |
3 |
2,2 |
6,4 |
50 |
Баттервортовская |
27 |
1,6 |
1,8 |
– |
– |
5 |
3,6 |
2,2 |
75 |
Чебышёвская |
28 |
– |
– |
1,2 |
0,15 |
4 |
3,0 |
5,3 |
75 |
Чебышёвская |
29 |
1,9 |
2,1 |
– |
– |
5 |
4,0 |
2,5 |
50 |
Баттервортовская |
30 |
– |
– |
1,3 |
0,20 |
3 |
2,5 |
5,1 |
50 |
Баттервортовская |
56
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Приложение 3 |
||||||
|
ЗАВИСИМОСТИ ПАРАМЕТРОВ ОПТИМАЛЬНЫХ |
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
СОГЛАСУЮЩИХ ЦЕПЕЙ ВТОРОГО ПОРЯДКА |
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
ОТ ДОБРОТНОСТИ НАГРУЗКИ |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Баттервортовская |
|
Чебышёвская |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
аппроксимация |
|
|
|
|
|
аппроксимация |
|
|
|
|
|
||||
Qн |
|
функции рабочего |
|
функции рабочего |
|||||||||||||
|
|
затухания |
|
|
|
|
|
|
затухания |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
dопт |
|
опт |
|
|
|
|
max |
aопт |
|
bопт |
|
|
|
|
|
max |
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||||
0,2 |
0,005 |
|
0,017 |
|
0,018 |
2,664 |
|
0,070 |
|
0,010 |
|||||||
0,4 |
0,024 |
|
0,057 |
|
0,062 |
2,012 |
|
0,136 |
|
0,037 |
|||||||
0,6 |
0,058 |
|
0,104 |
|
0,118 |
1,667 |
|
0,195 |
|
0,077 |
|||||||
0,8 |
0,101 |
|
0,150 |
|
0,178 |
1,451 |
|
0,246 |
|
0,123 |
|||||||
1,0 |
0,147 |
|
0,193 |
|
0,236 |
1,304 |
|
0,289 |
|
0,172 |
|||||||
1,2 |
0,196 |
|
0,232 |
|
0,290 |
1,200 |
|
0,325 |
|
0,219 |
|||||||
1,4 |
0,244 |
|
0,266 |
|
0,339 |
1,123 |
|
0,356 |
|
0,265 |
|||||||
1,6 |
0,290 |
|
0,297 |
|
0,384 |
1,064 |
|
0,383 |
|
0,307 |
|||||||
1,8 |
0,335 |
|
0,325 |
|
0,423 |
1,017 |
|
0,405 |
|
0,346 |
|||||||
2,0 |
0,378 |
|
0,351 |
|
0,459 |
0,980 |
|
0,424 |
|
0,382 |
|||||||
57
ОГЛАВЛЕНИЕ |
|
1. Синтез широкополосных согласующих цепей............................................ |
3 |
1.1. Общие сведения............................................................................................. |
3 |
1.2. Синтез согласующих цепей методом Боде–Фано....................................... |
7 |
1.3. Синтез согласующих цепей методом Юлы................................................. |
8 |
2. Требования к расчетно-графическому заданию........................................ |
10 |
2.1. Требования к содержанию расчетно-графического задания.................... |
10 |
2.2. Требования к оформлению расчетно-графического задания.................. |
11 |
3. Методические рекомендации по выполнению |
|
расчетно-графического задания.................................................................... |
14 |
Вариант расчета 1. Метод Боде–Фано. Баттервортовская аппроксимация. |
|
Расчет на наилучшее качество согласования в заданной полосе.................. |
15 |
Вариант расчета 2. Метод Боде–Фано. Баттервортовская аппроксимация. |
|
Расчет на максимум полосы при заданном качестве согласования .............. |
19 |
Вариант расчета 3. Метод Боде–Фано. Чебышёвская аппроксимация. |
|
Расчет на наилучшее качество согласования в заданной полосе.................. |
24 |
Вариант расчета 4. Метод Боде–Фано. Чебышёвская аппроксимация. |
|
Расчет на максимум полосы при заданном качестве согласования .............. |
28 |
Вариант расчета 5. Метод Юлы. Баттервортовская аппроксимация. |
|
Расчет на наилучшее качество согласования в заданной полосе.................. |
33 |
Вариант расчета 6. Метод Юлы. Баттервортовская аппроксимация. |
|
Расчет на максимум полосы при заданном качестве согласования................ |
37 |
Вариант расчета 7. Метод Юлы. Чебышёвская аппроксимация. |
|
Расчет на наилучшее согласование в заданной полосе................................... |
42 |
Вариант расчета 8. Метод Юлы. Чебышёвская аппроксимация. |
|
Расчет на максимум полосы при заданном качестве согласования .............. |
47 |
Вопросы к защите расчетно-графического задания ....................................... |
52 |
58 |
|
Библиографический список.................................................................................. |
54 |
|
Приложения.......................................................................................................... |
|
55 |
Приложение 1. |
Образец титульного листа расчетно-графического задания... |
55 |
Приложение 2. |
Варианты заданий для расчетно-графического задания.......... |
56 |
Приложение 3. |
Зависимости параметров оптимальных согласующих цепей |
|
второго порядка от добротности нагрузки......................................................... |
57 |
|
59
Савиных Иван Сергеевич
ВОПРОСЫ СОГЛАСОВАНИЯ В МИКРОВОЛНОВОЙ ТЕХНИКЕ
Учебно-методическое пособие
Редактор Л.Н. Ветчакова
Выпускающий редактор И.П. Брованова Дизайн обложки А.В. Ладыжская Компьютерная верстка Л.А. Веселовская
Налоговая льгота – Общероссийский классификатор продукции Издание соответствует коду 95 3000 ОК 005-93 (ОКП)
___________________________________________________________________________________
Подписано в печать 12.02.2019. Формат 60 × 90 1/16. Бумага офсетная. Тираж 50 экз. Уч.-изд. л. 3,48. Печ. л. 3,75. Изд. № 360/18. Заказ № 440. Цена договорная
___________________________________________________________________________________
Отпечатано в типографии Новосибирского государственного технического университета
630073, г. Новосибирск, пр. К. Маркса, 20
60