Задача 3

Необходимо согласовать и симметрировать вибраторную и антенну, характеризуемую входным импедансом , с коаксиальным фидером с заданным значением волнового сопротивления , в полосе частот от до . Согласование и симметрирование следует произвести с помощью ступенчатого четвертьволнового трансформатора и четвертьволновой приставки – вариант N, или U-колена – вариант M.

Требуется определить:

1) конструкцию и размеры заданного типа согласующе-трансформирующего устройства (СТУ);

2) коэффициент отражения в полосе частот от 0,8 до 1,2 при числе точек не менее 20.

Исходные данные:

m	1
, Ом	25
Вариант СТУ	N

n	2
, ГГц	0,23
, ГГц	0,174
, Ом	80
, Ом	-70

Решение:

1. Рассчитаем длину симметрирующей приставки, необходимую для симметрирования антенны с фидером. Длина симметрирующей приставки равна

2. Рассчитаем расстояние, на котором необходимо включить четвертьволновой трансформатор для компенсации реактивного сопротивления антенны [6, c. 347]:

3. Определим допустимый коэффициент трансформации для приемлемого согласования в заданной полосе частот [6, c. 349]

где – допустимое значение коэффициента бегущей волны (примем равным 0,75), – допустимый коэффициент трансформации.

Решая полученное уравнение относительно , находим

4. Определим необходимый коэффициент трансформации [6, c. 348]

Так как , то можно утверждать, что трансформатор будет обеспечивать приемлемый уровень согласования в заданной полосе частот.

Волновое сопротивление трансформатора на средней частоте равно:

Зависимость коэффициента отражения от частоты определяется по формуле [6, с. 348]

График зависимости коэффициента отражения от частоты представлен на рис. 6.

Рисунок 6 – Зависимость коэффициента отражения от частоты

Задача 4.

Необходимо определить размеры резонатора на заданном типе колебаний или на заданной рабочей частоте . Зарисовать конструкцию резонатора и метод его возбуждения.

Исходные данные:

m	1
Конструкция резонатора	призматический
Тип колебаний

n	2
Частота , ГГц	18
Метод возбуждения	штырь

Решение:

Размеры резонатора связаны с частотой соотношением [2, 12.18]

где m = 1, n = 1, p = 1.

Для волновода условие одномодового режима [2, 8.51]:

Ближайшим стандартным волноводом с удовлетворяющими условию размерами является волновод с а = 13 мм, b = 5,8 мм. Определим d:

Следовательно,

Внешний вид такого резонатора представлен на рис. 6

Рисунок 6 – Внешний вид и способы возбуждения призматического резонатора

Литература

1. Долуханов М.П. Распространение радиоволн. Учебник для вузов. – М., «Связь», 1972 - 336 с.

2. Баскаков С.И. Электродинамика и распространение радиоволн: Учеб. пособие для вузов по спец. «Радиотехника». – М.: Высшая школа, 1992. – 416с.

3. Гололобов Д.В., Кирильчук В.Б. Распространение радиоволн и антенно-фидерные устройства: Метод. пособие для студ. спец. «Системы радиосвязи, радиовещания и телевидения» дневной и вечерней форм обучения: В 3 ч. Ч. 1: Распространение радиоволн / Д.В. Гололобов, В.Б. Кирильчук. – Мн.: БГУИР, 2003. – 124 с.

4. Гололобов Д.В., Кирильчук В.Б. Распространение радиоволн и антенно-фидерные устройства: Метод. пособие для студ. спец. «Системы радиосвязи, радиовещания и телевидения» дневной и вечерней форм обучения: В 3 ч. Ч. 2: Фидерные устройства / Д.В. Гололобов, В.Б. Кирильчук. – Мн.: БГУИР, 2005. – 299 с.

5. Гололобов Д.В., Кирильчук В.Б, Юрцев О.А. Распространение радиоволн и антенно-фидерные устройства: Метод. пособие для студ. спец. «Системы радиосвязи, радиовещания и телевидения» дневной и вечерней форм обучения: В 3 ч. Ч. 3: Антенны / Д.В. Гололобов, В.Б. Кирильчук, О.А. Юрцев – Мн.: БГУИР, 2006. – 164 с.

17