2.6 Расчет входного сопротивления

Рассмотрим зигзагообразную антенну как два включенных в параллель петлевых вибратора.

Рисунок 2.7

Мощность излучения одного вибратора

где R_ - сопротивление излучения петлевого вибратора. Мощность этого вибратора можно также рассмотреть как мощность сдвоенного петлевого вибратора

где R_0 – сопротивление излучения полуволнового вибратора (73Ом). Сравнивая две формулы, получим

Тогда для зигзагообразной антенны входное сопротивление

Найдем зависимость входного сопротивления антенны от длины волны принимаемого излучения. Для этого воспользуемся формулой полученной методом наведенных ЭДС для полуволнового вибратора

где L – длина одного плеча,

а – радиус трубки.

Сопротивление петлевого вибратора можно определить по этой же формуле, если вместо трубки подставить эквивалентную толщину

где d – толщина трубки для петлевого вибратора,

S – расстояние между трубками.

Тогда для зигзагообразной антенны соответственно получим

Ширину полотна возьмем d=10мм, а расстояние S=80мм (половина длины ребра для средней частоты диапазона). График этой зависимости приведен в приложении B.

2.7 Расчет коэффициента стоячей волны

Произвольная нагрузка в общем случае порождает в линии передачи отраженную волну. Накладываясь на падающую, отраженная волна приводит к образованию повторяющихся максимумов и минимумов в продольных распределениях нормированных токов и напряжений, формируя картину смешанных волн. Режим смешанных волн в инженерной практике принято характеризовать коэффициентом бегущей волны (КБВ), представляющим собой отношение минимального значения нормированного полного напряжения (или тока, или напряженности) в линии к максимальному значению полного напряжения (или тока, или напряженности поля) в линии

где |Г| - модуль коэффициента отражения. Часто вместо КБВ пользуются обратной ему величиной, называемой коэффициентом стоячей волны (КСВ)

Коэффициентом отражения называется отношение поперечных компонентов электрического поля для падающей и отраженной волн в одной и той же точке поперечного сечения линии передачи

где Z_A – входное сопротивление антенны,

Z_В – волновое сопротивление линии передачи (коаксиального кабеля). Зависимость входного сопротивления от частоты рассчитана в предыдущем пункте.

По методу излучаемой мощности получаем

По методу наведенных ЭДС получаем

График зависимости КСВ от длины волны приведен в приложении В.

2.8 Расчет ппф и его ачх

Фильтры СВЧ применяют для частотной селекции сигналов, согласования комплексных нагрузок, в цепях задержки и в качестве замедляющих систем.

Фильтры являются обычно пассивными взаимными устройствами и характеризуются частотной зависимостью вносимого в тракт затухания. Полоса частот с малым затуханием называется полосой пропускания, а полоса частот с большим затуханием – полосой заграждения. По взаимному расположению полосы пропускания и заграждения принято выделять следующие типы фильтров: фильтр нижних частот (ФНЧ), пропускающие сигналы ниже заданной граничной частоты и подавляющие сигналы с частотами выше граничной; фильтры верхних частот (ФВЧ), пропускающие сигналы на частотах выше заданной и подавляющие сигналы других частот; полосно-пропускающие (полосовые) фильтры (ППФ), пропускающие сигналы в пределах заданной полосы частот и подавляющие сигналы вне этой полосы, полосно-заграждающие (режекторные) фильтры (ПЗФ), подавляющие сигналы в пределах заданной полосы частот и пропускающие сигналы вне этой полосы.

Частотная характеристика каждого фильтра имеет переходную область между полосой пропускания и полосой заграждения, то есть между частотами _з и _п. В этой области затухание меняется от максимального значения до минимального. Обычно стараются уменьшить эту область, что приводит к усложнению фильтра, увеличению числа его звеньев. При проектировании фильтров, как правило, задаются следующие характеристики: полоса пропускания, полоса заграждения, средняя частота, затухание в полосе пропускания, затухание в полосе заграждения, крутизна изменения затухания в переходной области, уровень согласования по входу и по выходу, характеристики линии передачи, в которую включается фильтр, тип линии передачи, иногда оговариваются фазовые характеристики фильтра.

В данной работе необходимо рассчитать ППФ пропускающий дециметровые каналы с 21 по 29. На граничных частотах диапазона L_п=3дБ, при расстройке на 20МГц L_з=20дБ. Исходные данные занесем в таблицу 2.4.

fп,МГц	f-п,МГц	Lп,дБ	fз,МГц	f-з,МГц	Lз,дБ
543	470	3	563	450	20

Таблица 2.4 – Исходные характеристики ППФ