Для согласования входного сопротивления нагрузки при работе в диапазоне волн применяется предложенное и реализованное Г. 3. Айзенбергом согласующее устройство, называемое экспоненциальным фидерным трансформатором. Это согласующее устройство представляет собой выполненный из расходящихся проводов отрезок фидера (рис. 7a.VII), волнотое сопротивление которого изменяется вдоль него плавно по экспоненциальному закону

9x=?j\ (47.VII)

где Ре - волновое сопротивление трансформатора на узком конце его,

- волновое сопротивление трансформатора в любом сечении, находящемся на расстоянии х от узкого конца, и определяемое по ф-ле (35.VII), b - постоянная, которая зависит от скорости изменения волнового сопротивления данного типа трансформатора и определяется по формуле

b = - , (48.VII)

па КС + Kg

гце Хакс - максимальная длина волны рабочего диапазона волн, Kg -минимально допустимая величина коэффициента бегущей волны на питающем фидере.

Для нормальной работы двухпроводного экспоненциального фидерного трансформатора, если волновое сопротивление его р; на широком конце должно быть равно - входному сопротивлению нагрузки, то на узком конце оно должно быть равно волновому сопротивлению питающего фидера (Ро = Р)-

Длина I экспоненциального фидерного трансформатора определяется из соотношения

/ = lgl/-, (49. VII)

b Ро

ИЗ которого видно, что / должно быть тем больше, чем больше отличается --= р, от = р, (при заданных и Длина /

должна быть также тем больше, чем больше Х а,с заданное Kg, так как при увеличении ikc и к, как это следует из ф-лы (48.VII), параметр b уменьшается, а следовательно, / увеличивается.

Физический смысл согласования при помощи экспоненциального трансформатора мол<но объяснить так. На узком конце трансформатора волновое сопротивление его самое малое, так как погонная ёмкость, при наименьшем расстоянии между про-290

Рис. 7.\П. Схемы Э1 с-оненциального фидерного трансформатора; а) двухпроводного, б) четыргчпроводного для передающего vcTOOicTna. в) четырёхпроводного для приёмчого устройства

водами, (Наибольшая [как это следует из ф-лы (55.VI)]. По мере увеличения расстояния между проводами погонная ёмкость уменьшается, что приводит к увеличению волнового сопротивления, которое при наименьшем значении погонной ёмкости принимает наибольшее значение на широком конце. При медленном изменении волнового сопротивления вдоль расходяшихся проводов отражения волн, движущихся вдоль них, почти не происходит. Таким образом, обеспечивается плавный переход от меньшего волнового сопротивления к большему, т. е. плавная трансформация волнового сопротивления отрезком фидера. Тем самым такой отрезок фидера может работать в качестве трансформатора сопротивлений.

Описанный трансформатор принято обозначать так: ТФ2- ,

что означает: Т - трансформатор, Ф - фидерный, 2 - двухпро-водный, р; - волновое сопротивление на широком конце, а Ро -на узком.

В качестве примера приведём трансформатор ТФ2-- ,кото-

рый выполняется из медного провода диаметром d=3 мм и имеет: расстояние между осями проводов на широком конце, равное 507 мм, а на узком 28 мм; длина / выбирается в зависимости от яакс и .

Следует отметить, что осуществить проволочный экспоненциальный фидер трудно; практически приходится делать ступень-чатый фидер, как приближение к экспоненциальному. Необходимые расстояния между прозодами в разных сечениях фидера обеспечиваются диэлектрически.ми распорками, устанавливаемыми через определённые интервалы (2-i-3 м).

Экспоненциальный трансформатор часто выполняется четы-рёхпроводным, как показано на рис. 76.VII. Он представляет собой две пары проводов, которые расположены в двух параллельных плоскостях, находящихся на расстоянии Di. Каждая пара плавно расходящихся проводов электрически соединена проволочными перемычками.

Такой трансформатор на узком конце обладает большим волновым сопротивлением, чем на широком. Это обусловлено те.м, что погонная ёмкость уменьшается при приближении к узкому концу (расстояние D] между плоскостями Я, и Яг одинаково, а расстояние D2 между проводами в каждой из плоскостей уменьшается, т. е. как бы уменьшается площадь обкладок конденсатора при сохранении неизменным расстояния между ними). В двухпроводном трансформаторе, наоборот, погонная ёмкость увеличивается при приближении к узкому концу, так как расстояние между проводами уменьшается (что эквивалентно уменьшению расстояния между обкладка.ми конденсатора при сохранении веизменной площади обкладок конденсатора), поэтому волновое сопротивление на узком конце наименьшее.