Главная >  Очерк развития радиотехнологии 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 [ 93 ] 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204

в случае идеальной линии, нагруженной активным сопротивлением, коэффициент бегущей волны одинаков по всей линии, так как потребления энергии самой линией не происходит и амплитуды напряжения и тока в узлах и пучностях одинаковы вдоль всего фидера. В реальной же линии ввиду разного значения амплитуд падающей и отражённой волн в разных участках фидера амплитуды напряжения и тока в узлах и пучностях вдоль фидера различны; различен в разных точках фидера и коэффициент . Поэтому величина его для разных участков фидера зависит как от соотношения между сопротивлением нагрузки и р, так и от потерь в само.м фидере.

Если реальный фидер замкнуть на конце так называемы.м мостиком-проводом, обладающим сопротивлением, очень близким нулю, то отражение волн в конце фидера будет происходить без потерь и величина практически будет определяться только затуханием самого фидера. Этот случай очень важен, так как приводит к простому методу определения р. Действительно, на расстоянии I от мостика амплитуды падающей и отражённой волн тока будут соответственно равны:

(29. VH)

где /,2 - значение амплитуды тока в конце фидера.

Узлы и пучности тока в определённых точках фидера определяются соответственно как разность и сумма токов падающей и отражённой волн, так как в узлах фазы токов противоположны, э в пучностях одинаковы:

мин - 26 - V ,2e

(ЗО.УИ)

Поэтому

б = = = thM- (3i.vn)

макс е* I g Р

Так как практически при.меняемые в радиотехнических устройствах фидеры имеют малые потери, т. е. малое значение постоянной затухания то можно принять, что th / р / и тогда ф-ла (Sl.VH) примет вид - откуда

Р = . (32.VII>

Практически определяют по U и Ukc-



Так как при малых р и / величина Uj значительно меньше U акс< то измерения их одним прибором приводят к значительной ошибке при определении лгд (измерение ман становится затруднительным). Для более точного определения Kg и, следовательно, р надо брать большим / или лучше воспользоваться предложенным В. В. Татариновым другим методом. Рассмотрим его.

Если отсчитывать расстояние от пучности напряжения, то амплитуда напряжения в любой точке фидера определяется по ф-ле (12.VII). Если же расстояние X отсчитывать от узла напряжения, то U будет определяться, очевидно, по формуле

Umx = и mi ]/sm2a х + k\zo&4 x . (33. VI I)

Подставляя в неё = , согласно равенству (I4.VII), имеем

Umx = Ysm4 х+ к% cosa x .

Разделив данное равенство на Y2 (вместо амплитуд взять эффективные иапряжения У,- и U ), возводя обе части этого выражения в квадрат, после несложных преобразований и извлечения корня получаем

sin а x

Z. (34.VII)

COSa x

Задача определения к сводится к измерению /цн и измерению ряда зна- чений Ux для разных расстояний х от узла напряжения.

Вычислив Kg по ф-ле (34.\11) и зная /, по ф-ле (32.VII) определяется р для ряда значений х и берется среднее.

Расчёт ВОЛНОВОГО сопротивления фидера

Известбо, что на высокой частоте волновое сопротивление фидера с достаточной степенью точности можно определить по >-ле (55.VI).

Подставляя в эту формулу второе из выражений (52.VI) и полагая е,= 1, получаем формулу для определения воздушного двухпроводного фидера

Рф = 1201п-у = 2761п -у, (35.VII)

где а - расстояние между осями проводов, г - радиус проводов (рис. la.VII). Подставляя в равенство (55.VI) ф-лу (56.VI), получаем выражение для определения Рф коаксиального фидера с воздушным диэлектриком

=601п-= ISSlg (36.VII)

d d

тд,е D - внутренний диаметр наружного провода-цилиндра,

d -наружный диаметр внутреннего провода (рис. 1г.VII).



Волновое сопротивление воздуптного четырёхпроводного фидера, сечение которого показано на рис. 16.VII, рассчитывается по формуле

P=1381gM---2 , (37.V11,

где D\ и D2 - стороны прямоугольника, по вершинам которого расположены провода диаметром d.

Волновое сопротивление перекрешенного воздушного четырёхпроводного фидера, провода которого расположены по вершинам квадрата (рис. le.VII), определяется по формуле

P=138 1g-, (38.VII)

где D - сторона квадрата, d - диаметр проводов.

Измерение волнового сопротивления

Для измерения волнового сопротивления фидера существует ряд методов. Один из них, применяемый для измерения р воздушного фидера, сводится к измерению входного сопротивления фидера для двух случаев: 1) прн отключённой нагрузке (фидер разомкнут) и 2) при закороченной нагрузке (фидер короткозамк-нут). После намерения и Х волновое сопротивление

вычисляется по формуле

9b = VW:V~j- (39.V1I)

Справедливость последнего равенства становится очевидной, если перемножить формулы Х = - р ctg а х и Х = р tg а х и учесть, что при неизменной длине фидера его входные сопротивления при разомкнутых и короткозамкнутых концах фидера, противоположны по знаку.

Для выполнения измерений необходимо пользоваться тремя приборами. Один прибор требуется для измерения напряжения высокой частоты и два одинаковых прибора для из.мерения тока высокой частоты, так как при включении прибора тока только в один провод фидера нарушается его си.мметрия.

§ 6.VII. Согласование сопротивления нагрузки с волновым сопротивлением фидера

Назначение согласующих устройств

В большинстве случаев входное сопротивление антенны, являющейся нагрузкой фидера, отличается от волнового сопротивления питающего фидера.

Для получения большего кпд, а также уменьшения напряжения на питающем фидере в конце его включается специальное



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 [ 93 ] 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204