- •1. Введение
- •Диапазон свч
- •2. Коммуникационные тракты
- •2.1. Общие свойства
- •2.2. Коаксиальный волновод
- •2. Коммуникационные тракты
- •2.1. Общие свойства
- •2.2. Коаксиальный волновод
- •2.4. Полосковые (микрополосковые) линии
- •2.5. Частотные характеристики нагруженных волноводов
- •1. Согласованный волновод — .
- •2. Разомкнутый волновод — .
- •3. Короткозамкнутый волновод — .
- •2.6. Метод отражений
- •2.7. Формирование импульсов с помощью отрезков волновода
- •Формирование короткого импульса из перепада на кз-волноводе:
- •Формирование прямоугольного импульса на разомкнутом волноводе:
- •Примеры микрополосковых свч конструкций
- •2.8. Тракты коммуникаций в цифровых ис
- •1). Трассы между логическими вентилями
- •2). Трассы шин
- •3. Резонаторы и антенны
- •3.1. Резонаторы свч
- •Подкачка резонатора
- •Эволюция -контура в полость (повышении резонансной частоты):
- •Высшие типы колебаний в полости
- •3.2. Антенны
- •Некоторые типы антенн
- •Симметричный вибратор
- •Шлейф - вибратор
- •Директорные антенны
- •4. Параметры рассеяния и круговые диаграммы
- •Примеры
- •Общий случай
- •Некоторые важные параметры и соотношения для свч усилителя
- •4. Параметры рассеяния и круговые диаграммы
- •Примеры
- •Общий случай
- •5. Полупроводниковые приборы свч
- •5.1. Полупроводниковые материалы группы а3в5
- •5.2. Полевой транзистор с затвором Шоттки на основе GaAs (птш, mesfet – Metal-Semiconductor Field-Effect Transistor)
- •5.3. Гетеропереходный полевой транзистор на основе GaAs (гпт, немт – High Electron Mobility Transistor)
- •5.4. Гетеропереходный биполярный транзисторы (гбт, нвт – Heterojunction Bipolar Transistor)
- •5.5. Лавинно-пролетный диод (лпд)
- •1). Область лавинного умножения.
- •2). Область дрейфа (длиной w)
- •3). Полный импеданс лпд
- •Применение лпд
- •5.6. Диод Ганна
- •6. Пассивные элементы свч имс
- •6. Конструктивные особенности свч имс
Шлейф - вибратор
Эквивалентные схемы
Ток IAгенератора2VA на рис. а) равен сумме токов IA1 от всех генераторов VA /2 и тока IA от генератора VA на рис. б):
.
Противофазные токи IA1 = 0, т.к. для КЗ линииl = /4 ZIN = :
.
При действии одного генератора VA на рис. г) оба провода шлейф-вибратора соединены параллельно. В каждом проводе
, (—сопротивление излучения вибратора на рис. г)).
Таким образом: .
Так как ток имеет только синфазную составляющую, его распределение по длине каждого провода такое же, как в обычном полуволновом вибраторе:
При том же входном токе IАшлейф-вибратор создаст вдвое большую напряженность излученного поля, т.е. в 4 раза большую мощность излучения.
Поэтому сопротивление излучения шлейф-вибратора в 4 раза больше, чем полуволнового вибратора:
Ом.
Полуволновые вибраторы могут работать в некотором диапазоне частот (например, принимать все каналы ТВ, кроме ДМВ). Шлейф-вибраторы эффективно работают только на резонансной частоте, т.к. только на ней подавляется противофазная составляющая токаIA1.
Диаграмма направленности и КНДу шлейф-вибраторатакие жекак у полуволнового вибратора.
Директорные антенны
Направленность антенны можно увеличить, используя ряд параллельных полуволновых вибраторов, расположенных на общей рее иотстоящих друг от друга на .
Один из вибраторов (активный) питается от генератора; остальные (активные) возбуждаются полем активного вибратора.
Система из 2 вибраторов (1 – активный, 2 – пассивный):
В
КЗ
1 2
При индуктивном сопротивлениипассивного вибратора он действует какрефлектор – создает преимущественное излучение от пассивного вибратора к активному.
~
/ 4
Практически удобнее получить индуктивное сопротивление пассивного вибратора за счет его удлинения, а емкостный — за счет укорочения.
Многовибраторная директорная антенна:
Излучение в обратном направлении мало, поэтому нет смысла использовать больше одного рефлектора.
В середине пассивных вибраторов — узел заряда (нулевой потенциал). Поэтому можно крепить их на общем металлическом стержне.
Антенны с широкой диаграммой направленности делают в виде полуволновых щелевых линий.В летательных аппаратах они просто прорезаются в обшивке (или корпусе).
В оптике антенны — это линзы и зеркала.
Очень мощные антенны СВЧ(например, в радиотелескопах дециметрового диапазона) также делаются по оптическому принципу — в виде очень больших параболических зеркал (~ 40 м диаметром). Такие зеркала необязательно делать сплошными (это практически невозможно). Достаточно сделать их поверхность в виде металлической решетки с размером ячеек.
В технике локации антенна должна обладать высокой направленностью и следить за объектом. Для этой цели используются вращающиеся антенны. Лучшее решение — антенна без движущихся частей в виде фазированныой антенной решетки (ФАР). На плоскости располагается много вибраторов, на которые сигнал подается с задержкой по фазе. От задержки зависит направление, в котором все излучаемые волны суммируются. Так же — прием.