Конспект / Длинные линии / Согласование длинных линий

Применение длинных линий

Длинные линии используются в различных радиотехнических устройствах в качестве фидеров, трансформаторов сопротивления, колебательных контуров, фильтров и т.д.

Фидеры. Линия , служащая для передачи электромагнитной энергии от радиопередатчика к антенне от антенны к радиоприемнику, называется фидерным. Широко распространены воздушные двухпроводные и черырехпроводные фидеры, а также гибкие коаксиальные фидеры

Трансформаторы сопротивления. Во многих случаях волновое сопротивление фидера отличается от сопротивления нагрузки. Для согласования фидера , т.е. устранение отраженных волн, которые уменьшают КПД, его нагрузка включается через переходное устройство, называемое трансфотматором сопротивления . Таким устройством обычно является отрезок линии длиной λ/4, имеющей в соответствии Rвх≠Rн.

Рассмотрим согласующий элемент (устройство) - четвертьволновый трансформатор.

Отрезок линии длинной λ/4 нагружен на активное сопротивление (четвертьволновый трансформатор) - преобразует сопротивление нагрузки во входное активное сопротивление

Pmp- волновое сопротивление отрезка линии, используемого в качестве трансформатора сопротивлений.

Трансформатор обеспечивает на своих входных зажима х Rвх равное волновому сопротивлению линии.

В двухпроводной ЛП трансформатор осуществляется обычно

изменением волнового сопротивления за счет изменения расстояния между

проводами D,

В коаксиальном кабеле невозможно изменять его геометрические и

электрические параметры на отдельном участке, поэтому четвертьволновый

трансформатор можно выполнить путем включения отрезка другого кабеля с

волновым сопротивлением, минимально отклоняющимся от требуемого ρтр, а

длина выбирается с учетом фазовой скорости в этом отрезке.

Металлические изоляторы. Короткозамкнутые отрезки линий длиной λ/4 имеют очень большое входное сопротивление ,благодаря чему их можно использовать в качестве изоляторов, поддерживающих провода фидера. Наличие в точках а,б узла тока и пучности напряжения означает , что энергия, передаваемая по фидеру, в изоляторе практически не ответвляется.

Коаксиальные колебательные контура широко применяются в приемниках и передатчиках дециметрового диапазона волн.

Колебательные контуры. На частотах выше 300…500МГц колебательные контуры с сосредоточенными параметрами имеют настолько малую добротность, что их применение становится нецелесообразным. На этим и более высоких частотах в качестве колебательных контуров применяют отрезки разомкнутых или короткозамкнутых линий .Активное сопротивление таким линий незначительное, что дает возможность получить эквивалентную добротность контура около 1000 и больше.