ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Трансформаторы сопротивлений из "Оптимальный синтез устройств СВЧ с Т-волнами " Общие сведения. Трансформаторы сопротивлений (ТС) — устройства, предназначенные для согласования комплексных сопротивлений. Известны различные варианты построения ТС, основанные на использовании элементов с сосредоточенными и распределенными постоянными [3, 8, 208, 209, 241]. Применение для этого ступенчатых ЛП выгодно, поскольку исключается сложная на СВЧ проблема технической реализации элементов с сосредоточенными постоянными и использование ТС возможно на достаточно высоких частотах. [c.171] Основной электрический параметр, характеризующий ТС,— коэффициент отражения Г. В технических требованиях на ТС оговаривают рабочий диапазон частот ТС и максимально допустимое значение модуля коэффициента отражения Г тах- Иногда задают также требования к линейности фазочастотной характеристики ТС и диссипативным потерям. [c.171] В общем случае ТС на основе ступенчатых ЛП могут быть использованы для согласования комплексных сопротивлений генератора и нагрузки. Для получения удовлетворительного качества согласования в случае произвольных сопротивлений при решении задачи оптимизации в вектор V должны включаться волновые сопротивления р, отрезков однородных ЛП, а также их длины и (рис. В.6,а). [c.171] Рассмотрим далее, однако, один важный случай согласования, когда размерность вектора V может быть значительно уменьшена. [c.171] Случай этот соответствует чисто активным и независящим от частоты сопротивлениям генератора и нагрузки, т. е. трансформаторам активных сопротивлений. Простейший ТС представляет собой отрезок одиночной однородной ЛП, волновое сопротивление которой равно среднегеометрическому значению волновых сопротивлений согласуемых ЛП. Такие ТС сравнительно узкополосны. В [52, 67] было установлено, что рабочую полосу частот можно значительно расширить, если ТС выполнить в виде каскадного соединения отрезков однородных ЛП, волновые сопротивления которых нарастают (убывают) от отрезка к отрезку, а длины одинаковы (см. рис. В.6, ). Такие ТС (ТС класса I) получили широкое распространение. Теория их нашла приложение в задачах оптимизации устройств СВЧ других типов, в частности НО и фильтров с непосредственными связями [8, 9]. В последнее время начались исследования структур класса II, основанных на каскадном соединении отрезков однородных ЛП различной дл ны (см. рис. В.6,в). В [56. .. 58] был установлен ряд преимуществ указанных структур по сравнению со структурами класса I. В связи с этим исследуем ТС класса II. [c.171] Для определения элементов [Г] можно воспользоваться рекуррентными соотношениями [54]. Задача (7.2) решается с помощью алгоритма (5.42), (5.43). [c.172] Данная выше оценка оптимальности была использована при исследовании многоступенчатых ТС для т 2 (их оптимальные параметры также даны в табл. 7.1). Более подробные результаты приведены в [54]. Одно из оптимальных решений, полученное для т=д, / =4, х=2, иллюстрируется рис. 7.2. В процессе оптимизации ступенчатых ТС начальные значения 1/ задавались из уже найденного при т—2 интервала [0 0,2], и это облегчило поиск решений (7.2). Данные табл. 7.1 свидетельствуют, что интервалы, в которых лежат оптимальные значения параметров / целевой функции для т 2, совпадают с интервалом расположения глобального минимума этой функции для т = 2. [c.173] Экспериментальное исследование. Исследовались два варианта конструктивного исполнения ТС класса II. На рис 7.3,а показаны внутренний и внешний проводники четырехступенчатого коаксиального ТС, согласующего ЛП с волновыми сопротивлениями ро=/50 Ом и / ро = 25 Ом. Расчетная (сплошная кривая) и экспериментальная (штриховая) АЧХ приведены на рис. 7.3,6. Гра- ницы рабочего диапазона частот 1 = 2 ГГц / 2=4 ГГц. Длины 1 1 ступеней этого ТС были скорректированы на основе методики, которая изложена в 7.5, 7.6. Рисунок 7.4 иллюстрирует микро-полосковый Вариант ТС, согласующего ЛП с ро = 50 Ом и / ро = = 25 Ом в диапазоне частот 2. .. 4 ГГц. На рис. 7.4,а изображен полосковый проводник ТС, а на рис. 7.4,6 — расчетная (сплошная кривая) и экспериментальная (штриховая) АЧХ. Таким образом, экспериментальные параметры исследованных ТС согласуются с расчетными с достаточной для практических целей точностью. [c.175] Вернуться к основной статье