Расчет режима работы СВЧ многополюсника

Министерство образования Российской Федерации

Уральский государственный технический университет

 

“Расчет режима работы СВЧ многополюсника”

Преподаватель Наймушин М.П.

Студент Коркунов П.В.

Екатеринбург 2002

Задание

Начертить схему многополюсника, записать его матрицу рассеяния, указать, как выбираются его конструктивные размеры при заданной частоте, какие свойства многополюсника и каким образом отражаются в матрице рассеяния, какими настроечными элементами они обеспечиваются; к входу 1 подсоединен генератор с мощностью P1пад.

Рассчитать: все нормированные волны [a] и [b] (амплитуду и фазу) на зажимах многополюсника, исходя из расширенной системы уравнений

[b] = [s][a] и ГШ=(i=2…4),

мощности, поглощенные в каждой нагрузке

,

фактические коэффициенты передачи по мощности с 1-го входа на все остальные (сравнить их со случаем согласованных нагрузок), коэффициент отражения на генераторном входе 1 , проверить баланс мощностей

.

Дано:

Тип многополюсника: двойной Т-образный волноводный мост

P1пад=6 Вт

Гн2=0,6ej120 Гн3=0,2ej40 Гн4=0

Схема многополюсника

Матрица рассеяния

Свойства многополюсника

Устройство имеет одну плоскость симметрии, что отражается в симметричности относительно главной диагонали его матрицы рассеяния. Плечи 1 и 2 развязаны (S12=S21=0), т.к. поля этих волноводов ортогональны по поляризации. Из симметрии, взаимности и реактивности устройства следует, что при согласовании и развязке плеч 1-2 будут одновременно согласованы и развязаны плечи 3-4. Обычно согласование плеча Е производится с помощью диафрагмы, а плеча Н – штыря. Эти две настройки являются независимыми, так как плечи взаимно развязаны.

Решение

Система имеет единственное решение:

Мощность поглощенная в нагрузках:

Фактические коэффициенты передачи по мощности с 1-го входа на все остальные:

При согласованных нагрузках

; ; .

Коэффициент отражения на генераторном входе:

Баланс мощностей:

Задание

Начертить схему многополюсника, записать его матрицу рассеяния, указать, как выбираются его конструктивные размеры при заданной частоте, какие свойства многополюсника и каким образом отражаются в матрице рассеяния, какими настроечными элементами они обеспечиваются; к входу 1 подсоединен генератор с мощностью P1пад

Рассчитать: все нормированные волны [a] и [b] (амплитуду и фазу) на зажимах многополюсника, исходя из расширенной системы уравнений

[b] = [s][a] и ГШ=(i=2…4),

мощности, поглощенные в каждой нагрузке

,

фактические коэффициенты передачи по мощности с 1-го входа на все остальные (сравнить их со случаем согласованных нагрузок), коэффициент отражения на генераторном входе 1 , проверить баланс мощностей

.

Дано

Тип многополюсника: – Щелевой волноводный мост

P1пад=7 Вт

Гн2=0,6ej180 Гн3=0 Гн4=0,4ej45

Схема многополюсника

Матрица рассеяния

Свойства многополюсника

Щелевой волноводный мост основан двумя прямоугольными волноводами с широкой щелью в общей узкой стенке. Этот мост по существу представляет направленный восьмиполюсник с двумя плоскостями симметрии. Для нормальной работы моста необходимо, чтобы на общем участке длиной l могли распространяться две волны – синфазная H10 и противофазная H20, а волна H30 должна быть запредельной. Тогда размер h должен удовлетворять условию

 

Решение.

[b] =[s][a]

Система имеет следующее решение:

Мощность поглощенная в нагрузках:

Коэффициенты передачи по мощности с 1-го входа на все остальные:

При согласованных нагрузках в идеальном случае ; ; . В данном случае с определенной погрешностью можно сказать, что мост работает правильно: плечо 2 развязано от плеча 1, на плечи 2 и 3 идут примерно равные по амплитуде волны, сдвинутые по фазе на 900.

Коэффициент отражения на генераторном входе:

Баланс мощностей:

Баланс мощностей сходится.