9. Узкополосный четвертьволновый трансформатор.

Узкополосный четвертьволновый трансформатор — это отрезок линии передачи длиной λ/4 (четверть длины волны с коэффициентом укорочения), используемый для согласования высокого и низкого импедансов. Он преобразует активное сопротивление нагрузки в активное входное сопротивление, работая эффективно только в узкой полосе частот из-за зависимости электрической длины от частоты.

Не помогутка:

Математическое описание четвертьволнового трансформатора основано на теории длинных линий. Входное сопротивление отрезка линии передачи определяется классической формулой:

Основная формула четвертьволнового трансформатора

Z_вх = Z_тр² / Z_н

где:

Z_вх - входное сопротивление трансформатора

Z_тр - волновое сопротивление трансформатора

Z_н - сопротивление нагрузки

Для согласования двух линий с различными волновыми сопротивлениями Z₁ и Z₂ волновое сопротивление четвертьволнового трансформатора должно быть:

Расчет волнового сопротивления трансформатора

Z_тр = √(Z₁ × Z₂)

Это среднее геометрическое значение согласуемых сопротивлений.

Расчет коэффициента отражения

Коэффициент отражения на входе четвертьволнового трансформатора при отклонении от рабочей частоты определяется формулой:

Γ = (Z_н - Z₁²/Z_н) / (Z_н + Z₁²/Z_н) × sin²(βl)

где β=2*π/λ - волновое число, l - физическая длина трансформатора

10. Широкополосный трансформатор: ступенчатый трансформатор, экспоненциальный трансформатор.

Для широкополосного согласования используют плавные или ступенчатые переходы

11. Делители мощности. Кольцевые гибридные мостовые схемы. Кольцевые дилители с омической нагрузкой.

Делитель мощности — это пассивное устройство (многополюсник), которое разделяет входной сигнал между двумя или более выходами. Благодаря принципу взаимности большинство таких устройств могут работать и в обратном направлении как сумматоры мощности.

12. Ненаправленные делители мощности. Тройник.

Ненаправленные делители мощности (в отличие от направленных ответвителей) распределяют энергию между выходными плечами без выраженной изоляции между ними.

Помогутка:

Фраза «со стороны плеч» — это техническое уточнение, которое говорит о том, откуда мы «смотрим» на устройство при измерениях.

В СВЧ-технике тройник — это многополюсник. У него есть «вход» (основная линия) и «выходные плечи» (ответвления).

Вот что это означает на практике:

1. Физический смысл

Когда мы говорим о КСВ «со стороны плеч», мы имеем в виду ситуацию, когда сигнал подается в одно из выходных плеч (например, справа или сверху на схеме), а остальные порты нагружены на согласованную нагрузку (например, 50 Ом).

• Это проверка того, насколько хорошо каждое отдельное плечо согласовано с общей системой.

• Если плечо «плохое» (высокий КСВ), то сигнал, который должен был выйти из него, частично отразится внутрь делителя.

2. Почему это важно для ненаправленного делителя?

В ненаправленных тройниках (как на картинке) нет внутренней развязки (резистора, как в делителе Уилкинсона). Это значит:

• Если со стороны плеча плохой КСВ, отраженная волна пойдет обратно и сразу попадет в соседа (в другое плечо) или во вход.

• Из-за этого работа всей системы разбалансируется.

13. Принцип широкополосности. Конструкция и метод (последовательность действий) расчета.

Расчёт и конструкцию смотреть в 8 вопросе