Широкополосные трансформаторы на линиях с целочисленными коэффициентами трансформации

Усовершенствуя рассмотренный выше принцип образования ШТЛ, можно реализовать и при п>2 минимальные напряжения на проводниках согласованных двухпроводных линий и соответственно минимальные их длины. Этот усовершенствованный принцип проиллюстрируем на примере ШТЛ 1:4 (рис. 1.3.1,а), выполненного из трех двухпроводных линий, на проводниках которых указаны продольные напряжения, имеющие место для низкочастотного аналога (рис. 1.3.1,б), и трех ФЛ. В дальнейшем линии, на проводниках которых указаны продольные напряжения, будем называть основными.

Пусть волновые сопротивления первой основной линии и трех ФЛ равны W. Тогда по каждой из этих четырех линий, входы которых соединены параллельно, будут распространяться колебания с амплитудами напряжения U

и тока I

=U

/

W

. Если электрические длины первой основной линии и ФЛ, подключенной последовательно к ее выходу, одинаковы и равны х

, то колебания на выходах этих линий сложатся синфазно. Чтобы это суммарное колебание амплитудой 2

U

распространялось без отражения по второй основной линии, ее волновое сопротивление должно быть 2

W

. Тогда амплитуда тока останется равной U

/

W

. Для сохранения неизменным тока в третьей основной линии при амплитуде напряжения 3

Uее волновое сопротивление должно составлять 3

W

, а электрическая длина второй ФЛ должна быть

. Для синфазного суммирования напряжений на согласованной нагрузке R

2

4

Wдлина третьей ФЛ должна составлять Зх

. В результате получаем трансформацию напряжения в 4 раза при полном согласовании для волнового процесса передачи мощности в нагрузку R

2

, т. е. Гв=0. Фазокомпенсирующие линии для такого трансформатора удобно выполнять коаксиальными линиями, которые могут соединяться своими внешними проводниками. На рис. 1.3.1,в показан вариант выполнения ШТЛ 1:4 для согласования сопротивлений 50 и 3,125 Ом при использовании стандартных кабелей РК-50 и РК.-75. Для реализации требуемых волновых сопротивлений линий отрезки кабелей соединяются параллельно.

Широкополосные трансформаторы на линиях различных типов, полученные при использовании рассмотренного принципа, приведены в табл. 1.3.1. При этом трансформатор (рис. 1.3.1,а) относится к п. 1 табл. 1.3.1. Для всех ШТЛ табл. 1.3.1 нормированные значения продольных напряжений на проводниках линий не превышают единицы и соответственно их длины минимальны.

Рассмотрим теперь пути уменьшения числа ФЛ в схемах ШТЛ табл. 1.3.1 при сохранении тех же значений Ки условия Гв=0. На рис. 1.3.1,а точки фазокомпенсирующих линий, отстоящие на одинаковых электрических «расстояниях» от входа, эквипотенциальны для волн, распространяющихся в обоих направлениях. Поэтому их можно соединить и заменить все ФЛ одной трехступенчатой (рис. 1.3.2). Волновые сопротивления ее первой, второй и третьей ступеней равны соответственно: W

/3,

W

/2

и W

. Напряжение бегущей волны вдоль этой трехступенчатой ФЛ неизменно по амплитуде, а амплитуда тока в ней уменьшается от 3

U

/

W

для первой ступени до U

/

W

для третьей ступени. Для основных линий возрастает амплитуда напряжения бегущей волны от линии к линии от U

до 3

U

, а амплитуда тока остается неизменной. Рассмотренный принцип уменьшения числа ФЛ можно развить на все типы ШТЛ табл. 1.3.1.

Таблица 1.3.1

п/п

Тип ТШЛ

Схема ТШЛ

К/Кмин

1

1:n

2(n-1)/n

2

±(1:n)

n-четное

2(n-1)/n

3

±(1:n)

n-нечетное

2(n-1)/n

4

1:-n

2n/(n+1)

5

±(1:n)

n-четное

2n/(n+1)

6

±(1:n)

n-нечетное

2n/(n+1)

Перейти на страницу: 1 2

Советуем почитать:

Изучение характеристик ключевых схем на дополняющих МОП-транзисторах (КМОП)
Изучить характеристики ключевых схем на дополняющих МОП-транзисторах (КМОП) и базовых схем логических элементов КМОП, используя возможности программы MC8DEMO. Изучить содержание процессо ...

Волоконно-оптические кабели
...

Передатчик импульсный СВЧ диапазона
Управление полетом современных летательных аппаратов (ЛА) - технически сложный процесс, который требует большого количества стабильной и достоверной информации о параметрах полета, режим ...

Меню



© 2015 TechExternal