Расчетно-графическая работа

Расчетно-графическая работа

Министерство образования Российской Федерации

Уральский Государственный Технический Университет - УПИ

Кафедра "ВЧСРТ"

Расчетно-графическая работа

по курсу

«Техническая электродинамика и средства СВЧ»

Преподаватель: Князев С.Т.

Студент: Черепанов К.А

Группа: Р-307

Екатеринбург

2002

Содержание:

1. Задание на работу: 3

2. Данные для РГР 3

3. Расчетная часть 3

3.1. Конструктивный расчет линии передачи (ЛП) 3

3.2 Расчет схемы согласования методом четверть волнового трансформатора

3

3.3 Согласование методом Татаринова 5

4 Эскизы фидерного тракта с согласующим устройством 5

Задание на работу:

Произвести:

1. Конструктивный расчет линии передачи.

2. Расчет схемы согласования методом четверть волнового

трансформатора.

3. Согласование методом Татаринова.

4. Эскиз фидерного тракта согласующим устройством.

Данные для РГР

|Нагрузка Zн |Частота |Тип |Zв {Ом} |( |

| |f{МГц} | | | |

|90-j30 |500 |Волн-д |50 |1 |

| | |коакс. | | |

где Zв - волновое сопротивление,

( - диэлектрическая проницаемость

Расчетная часть

1 Конструктивный расчет линии передачи (ЛП)

Волновое сопротивление каксиального волновода определяется по формуле:

[pic]=50 Ом,

где (- относительная магнитная проницаемость,

D и d – соотвествующие внешние и внутренние диаметры.

Следовательно, отношение можно определить следующим образом:

[pic]

Возьмем, к примеру, D=23мм => d = 10мм

2 Расчет схемы согласования методом четверть волнового трансформатора

Длину волны в волноводе (в расчитаем, исходя из следующей формулы:

[pic],

Найдем нормированное сопротивление:

Zн=90-j30 Ом

Zв=50 Ом

[pic]

Отметим точку [pic]на диаграмме Вольперта (рис. 2). Проведя окружность

данного радиуса найдем значения КСВ (точка 1) и КБВ (точка 2)

[pic]

Исходя их вычисленого значения КСВ можно вычислить волновые сопротивления

трансформатора:

[pic]

Рис 2. Диаграмма Вольперта.

[pic]

На основании построений на диаграмме, найдем l1 и l2

[pic]

[pic]

4 Согласование методом Татаринова

Zн=90-j30 Ом

Zв=50 Ом

[pic]

Для решения отобразим точку [pic] симметрично относительно центра диаграммы

(рис.2) и получим точку 3. Проведя окружность радиуса |(|, найдем

пересечение с [pic], при этом мы получим точки 4 и 5.

Длину l3 для точки №4 высчитаем следующим образом:

[pic]

Для точки №5:

[pic]

Для точки 4 по диаграмме Вольперта [pic] (B = 0,75), а для пятой точки

[pic] (B = -0,75)

Эскизы фидерного тракта с согласующим устройством

Волновые сопротивления трансформаторов:

ZT1=72,457 Ом – повышающий

ZT2=34,503 Ом - понижающий

Для повышающего трансформатора:

[pic]

Принимая D1=D, получаем

[pic]

Для понижающего трансформатора:

[pic]

Принимая D2=D, получаем

[pic]

На основе результатов расчетной части построим схемы фидерного тракта с

согласующим устройством:

-----------------------

ZT

Zв

(

(в/4

Zв

D

d

Рис.1 Поперечное сечение коаксиального волновода

Рис. 3. Согласование методом четверть волнового трансформатора

l

Zн

Y=jB

l

Zн

Рис 4. Схема согласования методом Татаринова

Рис.4 Согласование линии передачи повышающим трансформатором

d1=6,87

d=10

D=23

Zт=72,46 Ом

Zв=50 Ом

Zв=50 Ом

279

150

d

d

D

D

lшлефа ХХ

lшлейфа КЗ

l4

l3

Рис 7. Согласование методом Татаринова (короткое замыкание)

Zн

Рис 6. Согласование методом Татаринова (холостой ход)

Рис.5 Согласование линии передачи понижающим трансформатором

d1=12,92

d=10

D=23

Zт=34,5 Ом

Zв=50 Ом

Zв=50 Ом

129

150

Zн

Zн