для любого сечения линии и ток в опорном (n+1)-м проводнике равна нулю и отсутствует индукция в магнитопроводе. Колебания противофазного типа, имеющие адекватный характер распространения и связанные с проводниками 1,2,3, .,п(рис.1.1.5,а), осуществляют передачу энергии и определяют характеристики ШТЛ в основной части рабочего диапазона частот. Эти колебания имеют единую частотно-независимую постоянную распространения, полагая, что линия имеет однородное заполнение (диэлектриком). В результате для линии на рис. 1.1.5,а правомерна система уравнений
(1.1.1)
где U(1)=U1(1),U2(1), U3(1), , Un(1)— вектор входных напряжений; I(1)=I1(1), I2(1), I3(1), ., In(1)— вектор входных токов; аналогично для U(2) и I(2) — векторов напряжения и токов на выходе линии; Е
— единичная матрица с размерами (
n
—
1)
X
(
n
—
1)
; G
— матрица волновых проводимостей линии, имеющая размеры (
n
— 1)
X
(
n
—
1)
; G
-1
— обратная матрица.
Для колебания синфазного типа сумма токов в проводниках 1,2,3, .,п
равна по величине и противоположна по направлению току в опорном (
n
+
1)
-м проводнике. Это колебание создает поле в магнитопроводе и определяет шунтирующее реактивное сопротивление X
(ω)
и соответственно шунтирующую индуктивность L
1
, т. е. нижнюю рабочую частоту ω
, (рис. 1.1.5, б). На верхних частотах снова проявится ограничение в виде ωв+(рис. 1.1.5, б). Для большинства реальных конструкций весьма затруднительно расчетным путем определить значение ωв+
. Оно зависит от дисперсии фазовой скорости для колебания синфазного типа, вызванной тем, что n-проводная линия выполняется в форме витков над общей шиной с целью получения достаточно низкой ωн
, а также частотной зависимостью магнитной проницаемости магнитопровода и его добротности. Эти факторы способствуют увеличению ωв+
, в результате чего достигается весьма большое значение α
. В любом случае, чем меньше напряжения на обмотках, образованных линиями, тем короче необходимая длина линий и выше частота ωв+
, которая дополнительно может быть увеличена ценой небольших вносимых потерь.
В свете изложенного сформулируем понятие предельно достижимых параметров ШТЛ как сочетание нулевого рассогласования, связанного с противофазными типами колебаний (Гв = 0), и минимальных напряжений на проводниках линий, обусловленных синфазным типом колебаний (К = Кмин)
. Выполнение этих условий обеспечивает максимально широкий рабочий диапазон частот.
При рассмотрении принципов построения ШТЛ будем пользоваться их общей моделью (рис. 1.1.5,в), содержащей участки однородной многопроводной линии, в которых учитывают только противофазные типы колебаний, описываемые системой (1.1.1). Для этих типов колебаний определяются такие соединения проводников и волновые параметры линий, при которых выполняется условие Гв=0
.
Общим направлением для формализованного выбора тех или иных соединений проводников линий должно служить К → Кмин
. Такой подход дает возможность осуществить целенаправленный синтез схемных решений ШТЛ. При этом будем сразу указывать на одном из проводников многопроводных (в частном случае двухпроводных) линий, размещенных на магнитопроводах, нормированное напряжение, определяемое схемой замещения для области нижних частот рабочего диапазона. Это позволит не изображать для конкретных схем ШТЛ магнитопроводов и соответствующей схемы замещения для области нижних частот. Указанные напряжения позволяют найти значение индукции в магнитопроводе и значение L Перейти на страницу: 1 2 3 4 5 6
Советуем почитать:
Разработка делителя мощности на микрополосковой линии В настоящее время область применения радиоэлектронных средств расширяется, комплексы радиосистем становятся все более сложными, это полностью относится и к радиотехнике СВЧ диапазона. В ...
Импульсный лабораторный источник питания Для проведения лабораторных работ, исследований и испытаний приборов необходим источник питания. Требования к источникам вторичного питания, предъявляются очень высокие. Особенно к таким ...
Отопление здания Теплотехника – область науки, техники, занимающаяся вопросами получения и использования тепла. Одновременно с теплотехникой развивались системы отопления и вентиляции, предназначенные ...