- •Інститут телекомунікаційних систем
- •Проф. Якорнов є.А. Методичні рекомендації
- •Рейтингова система оцінки успішності студентів по кредитному модулю № 2 «Техніка та прилади нвч телекомунікацийних систем»
- •1.1. Загальні положення
- •2. Система рейтингових (вагомих) балів та критерії оцінювання
- •2.1. Рейтингові бали на лекційних заняттях
- •2.2. Робота на практичних заняттях
- •2.3. Лабораторні роботи
- •2.4. Модульний контроль
- •2.5. Домашня контрольна робота.
- •2.6. Штрафні та заохочувальні бали
- •2.6.1. Заохочувальні бали:
- •2.6.2.Штрафні бали:
- •3. Розрахунок шкали рейтингу
- •3.1. Бали і оцінки (Rс) за роботу протягом семестру
- •3.2. Критерії оцінювання семестрової атестації (re)
- •3.3. Проставляння рейтингової оцінки в екзаменаційну (залікову) відомість
- •5. Підготовка до лекційних занять
- •Тема 2.1. Взаємні нерегулярні елементи і пристрої хвилевідних трактів
- •Тема 2.2. Керувальні та невзаємні елементи й пристрої хвилевідних
- •Увага всім і старостам особливо!!!
- •Тема 2.3. Прилади нвч
- •2.3.1. Електровакуумні прилади нвч
- •7. Лабораторні заняття.
- •Правила техніки безпеки при виконанні лабораторних робіт
- •Перелік лабораторних робіт
- •Тема 2.1.
- •Тема 2.2.
- •Тема 2.3.
- •Тема 2.1. Взаємні нерегулярні елементи і пристрої хвилевідних трактів
- •Тема 2.2. Керувальні та невзаємні елементи й пристрої хвилевідних
- •Тема 2.3. Прилади нвч
- •2.3.1. Електровакуумні прилади нвч
- •2.3.2. Твердотільні прилади і пристрої нвч.
- •2.1.1. Призначення і склад типового хвилевідного тракту ткс (телекомунікаційних систем).
- •2.1.2. Багатополюсники нвч і методи їхнього опису
- •До лекції 2
- •2.1.3 Чотириполюсники нвч
- •Фазовращатели
- •До лекції 3
- •2.2.1. Хвилевідні фільтри типів хвиль (ниже нумерація рисунков соответствует лекционной)
- •2.2.2. Шестиполюсники свч
- •Хвилевідні дільники і підсумовувачі потужності
- •Полосковые делители и сумматоры мощности
- •Коммутаторы свч
- •Справочни матеріали до мод. 2
- •Тема 2.1. Взаємні нерегулярні елементи і пристрої хвилевідних трактів
- •Тема 2.2. Керовані та невзаємні елементи й пристрої хвилевідних
- •Тема 2.3. Прилади нвч
- •2.3.1. Електровакуумні прилади нвч
- •2.3.2. Твердотільні прилади та пристрої нвч
2.1.1. Призначення і склад типового хвилевідного тракту ткс (телекомунікаційних систем).
Телекомунікаційні системи, що працюють у діапазоні 300 МГц<f<30 ГГц можна представити у виді деяких пристроїв, з'єднаних відрізками ліній передачі (наприклад, на рис. 2.1).
Частина такої системи, розташовану між початковим і оконечним пристроєм (наприклад, між антеною і радіопередаваль-ним чи радіоприймальним пристроєм) називають трактом НВЧ чи ланцюгом НВЧ. Тому трактом НВЧ називають сукупність елементів і функціональних пристроїв НВЧ, зчленованих між собою таким чином, щоб забезпечити передачу й обробку радіосигнал-лів. Найбільш розповсюдженими елементами
Рис.2.1 НВЧ ланцюгів є (рис. 2.1) відрізки ліній передачі 1, перехідні 2 і стикувальні 3 вузли між лініями різних типів, що погодять і настраювальні елементи, суматори, дільники й відгалужувачі 4 потужності, поляризаційні пристрої, фільтри, фазообертачі, комутатори 5 і перемикачі 6, гнучкі зчленування 7 і обертові 8, вигини 9 і скрутки 10, пристрою контролю 11, баластові поглинаючі навантаження 12, невзаємні пристрої з намагніченими феритами, наприклад, вентилі 13 і циркулятори 14 та ін..
Частина перерахованих елементів НВЧ тракту є у свою чергу, складними пристроями і їхній звичайно називають, оскільки вони виконують ті чи інші функції по обробці сигналів. Частини вузлів є також перераховані вище НВЧ елементи. Інтегральною характеристикою роботи того чи іншого вузла є коефіцієнти відбиття і передачі, поєднувані звичайно в матриці.
2.1.2. Багатополюсники нвч і методи їхнього опису
Будь-якому хвилевідному вузлу (рис. 2.2) можна поставити у відповідність багатополюсник НВЧ. Він являє собою зчленування декількох взаємозалежних хвилеводів. Хвилеводи каналів (пліч) можуть бути різного типу: прямокутного, круглого, смужкового та ін. (див. рис. 2.2).
Я кщо в кожнім хвилеводі поширюється (точніше, є робочим один тип хвиль), то через цей хвилевідний канал багатополюсник зв'язаний з іншими пристроями двома фізичними величинами: хвилею, що поширюється до багатополюснику (падаюча хвиля) і хвилею, що поширюється від багатополюсника (відбита чи розсіяна хвиля). Число полюсів у два рази перевищує кількість каналів (пліч) багатополюсника. Комплексну амплітуду хвилі, що поширюється в плечі з номером і
Рис. 2.2 до багатополюснику (падаюча хвиля) будемо позначати через Eіпад, а комплексну амплітуду хвилі поширюється від багатополюсника (відбита хвиля), - через Eіотр.
У дійсні час широке поширення одержали матричні способи опису багатополюсников НВЧ за допомогою матричних опорів [Z], провідностей [Y], матриць передачі [T] і розсіяння [S].
Розгляд почнемо з матриць чотириполюсників (рис.2.3). У діапазоні НВЧ доцільно використовувати матриці передачі і розсіювання, тому що вони дозволяють досить легко розраховувати такі параметри ланцюгів НВЧ як коефіцієнт передачі, коефіцієнт відбиття й ослаблення.
Хвильова матриця передачі визначає зв'язок амплітуд падаючої і відбитої хвиль на вході чотириполюсника з амплітудами відбитої і падаючої хвиль на його виході:
Якщо чотириполюсник навантажений на погоджене Рис. 2.3 навантаження ( Е2ПАД =0), то коефіцієнт матриці дорівнює
Отже, - є величина зворотна коефіцієнту передачі. Тому загасання, внесене чотириполюс-ником, дорівнює .
Хвильовою матрицею передачі зручно користатися при аналізі каскадного з'єднання елементів НВЧ. При цьому загальна матриця визначається як добуток матриць усіх чотириполюсників.
Хвильова матриця розсіювання визначає зв'язок між амплітудами відбитих і падаючих хвиль на вході і виході чотириполюсника
(2.1).
Звідси видно, що при
;
Таким чином, є коефіцієнт відбиття від входу чотириполюсника а - коефіцієнт передачі чотириполюсника.
Оскільки в загальному випадку , ,те модуль показує відношення амплітуд відповідних напруг і минулих через чотириполюсник хвиль до амплітуди падаючої хвилі, а фази визначають на яку величину змінюється фаза надходячої до його 1-1 хвилі (рис 2.3), при відбитті і проходженні.
Вираження (2.1), справедливо для чотириполюсника, легко узагальнюється для 2n-полюсника де (2.1.а)
- матриця стовпець падаючих хвиль;
- матриця стовпець відбитих хвиль;
- матриця розсіяння, порядок якої дорівнює числу полюсів багатополюсника.
Елемент Skі матриці S є коеф. пропущення з і плеча в k-е, якщо . При і=k - це є Г.
Якщо =0, то плече і називається погодженим і при подачі сигналу в це плече відбиття (відбиття) від нього немає.
Якщо Sіk =0 і Skі=0, то при подачі сигналу в ці плечі сигнал на виході відсутній.
Якщо Sіk =0 і то сигнал з плеча k у плече і не надходить - однобічна розв'язка.
Величини елементів матриць розсіювання [S] цілком визначаються тільки внутрішнім пристроєм хвилевідного вузла і не залежать від того які навантаження і які джерела підключені до його плечем. У цьому безсумнівну перевагу опису елементів бази НВЧ [S] - матриць у порівнянні з іншими.