Республика Казахстан
Алматинский институт Энергетики и Связи
Кафедра Радиотехники
Контрольная работа № 3
По дисциплине ТПЭМВ
Тема: Четвертьволновой трансформатор
Принял: доцент
Хорош А.Х.
“___”__________2009
Выполнил: студент группы
БРЭ-07-09
Джуматаев Е.Б.
№зачетной книжки 073013
Алматы 2009
Содержание
Задание Исходные данные Решение Задание 1 Задание 2 Задание 3 Список использованной литературы
Задание Рассчитать размеры и построить амплитудно-частотную (АЧХ) и фазо-частотную (ФЧХ) характеристики согласующего устройства типа четвертьволновой трансформатор.
Определить во сколько раз изменится полоса пропускания трансформатора при изменении перепада волновых (характеристических) сопротивлений на 10 % в большую и меньшую стороны.
На качественном уровне оценить характер реактивного сопротивления трансформатора.
Исходные данные
трансформатор амплитуда сопротивление реактивный
Относительная диэлектрическая проницаемость среды, заполняющей линию: ;
Тип волновода: Коаксиальный;
Характерные размеры подводящего волновода: (r1/R1) = 5/18 (мм);
Характерные размеры отводящего волновода: (r2/R2) = 2,8/4,2 (мм);
Считать, что подводящая линия идеально согласована по входу, а отводящая по выходу, и потери в них отсутствуют.
Линии передачи работают в одномодовом режиме.
Решение Задание 1
Рассмотрим отрезок регулярного волновода без потерь, по которому распространяются волны Т-типа. Считаются известным волновое сопротивление ZB и длина отрезка l. Совместим начало отсчета координаты z с левыми зажимами отрезка, на которых определим входные комплексные амплитуды напряжения и тока .Аналогично, на правых зажимах будем считать известными выходные величины и .Данная система представляет собой линейный стационарный четырехполюсник.
Зная матрицу передачи
, следовательно
Матрица передачи отрезка волновода с волной Т-типа имеет вид:
Отсюда следует, что входное сопротивление нагруженного отрезка волновода имеет вид:
где
ZB=ZTP , волновое сопротивление 4х-ка= сопротивлению трансформатора
ZH =, сопротивление нагрузки = сопротивлению второго коаксиального волновода
Следовательно:
Рабочий диапазон двух волноводов:
При условии, что:
(Гц)
Отсюда определим центральную частоту:
Рабочий диапазон: (0-4,888∙109)
Определим среднюю рабочую длину волны:
Определим волновые сопротивления волноводов:
Ом
Ом
Ом
Для нахождения ФЧХ и АЧХ преобразуем выражение:
Далее, избавимся от комплексного числа в знаменателя, преумножая знаменатель и числитель сопряженным значением знаменателя
, где
Далее, отделим фазовую и амплитудную составляющие выражения (9) и перепишем как функцию от частоты:
Коэффициент отражения:
Рисунок 1. Амплитудно- частотная характеристика
Фазо-частотная характеристика:
Рисунок 2. Фазо-частотная характеристика
Задание 2
Изменение полосы пропускания трансформатора при изменении на 10 % в большую сторону:
Найдем волновые сопротивления волноводов
Ом
Ом
Ом
Изменение полосы пропускания трансформатора при изменении на 10 % в меньшую сторону:
Найдем волновые сопротивления волноводов
Ом
Ом
Ом
Рисунок 3 - Изменение полосы пропускания трансформатора при изменении на 10 % в большую и меньшую сторону
Рисунок 4 - Изменение полосы пропускания трансформатора при изменении на 10 % в большую и меньшую сторону
Задание 3:
Исходя из графика ФЧХ можно сказать, что при длинах волн, больших геометрических размеров, трансформатор имеет индуктивное сопротивление (часть графика, расположенная в верхней полуплоскости), при меньших - емкостное (часть графика, расположенная в нижней полуплоскости).
Список использованной литературы Ю.В. Пименов, В.И. Вольдман, А.Д Муравцов: “Техническая электродинамика”. Москва 2000.
С.И. Баскаков: Основы электродинамики. М.1973.
С.И. Баскаков: Электродинамика и распространение радиоволн. М. 1992.
В.Л. Гончаров, А.Х. Хорош, А.Р. Склюев: Теория передачи электромагнитных волн. Методические указания к РГР. А. 2000.
Другие работы по теме:
Трансформаторы
Понятие трансформатора, его сущность и особенности, принцип работы и назначение. Классификация и разновидности трансформаторов, их характеристика и отличительные черты. Режимы работы различных трансформаторов, методика увеличения их производительности.
Трансформатор. Передача електроенергії на великі відстані
Електрорушійна сила потужних генераторів електростанцій. Явище електромагнітної індукції як основа функціонування трансформатора. Первинна обмотка трансформатора, змінна напруга, проходження струму і створення в осерді циркулюючого магнітного потоку.
по Физики
Действие магнитного поля на электрический ток. С современной точки зрения в природе существует совокупность двух полей — электрического и магнитного — это электромагнитное поле, оно представляет собой особый вид материи, т. е. существует объективно, независимо от нашего сознания. Магнитное поле всегда порождается переменным электрическим, и наоборот, переменное магнитное поле всегда порождает переменное электрическое поле.
Расчет трехфазного короткого замыкания
Расчет нагрузки на линиях, трансформаторе и генераторе. Определение параметров схемы замещения в относительных единицах. Расчет тока короткого замыкания методом узловых напряжений, расчетных кривых, спрямленных характеристик и аналитическим методом.
Трансформаторы
Реферат на тему: Чечельницкого 11-В Трансформаторы Вы приобрели холодильник ЗИЛ. Продавец вас предупредил, что холодильник рассчитан на напряжение в сети 220 В. А у вас в доме сетевое напряжение 127 В.
Трехфазный трансформатор
Определение фазных значений номинального напряжения. Линейные и фазные значения номинального тока на стороне ВН и НН. Коэффициент трансформации фазных и линейных напряжений. Вычерчивание схемы соединения обмоток, обеспечивающие получение заданной группы.
Силовой трансформатор с явлением намагничивания
Трансформатор - одно из самых распространённых изделий электротехнической промышленности. Они настолько просты по своей конструкции, что улучшить их невероятно трудно. Назначение, схема и устройство трансформатора, работающего на явлении намагничивания.
Трансформатори та їх виконристання
Реферат з фізики на тему: Трансформатори та їх застосування Припустимо, ви придбали певний прилад. Продавець вас попередив, що він розрахований на напругу в мережі 220 В. А у вас в будинку напруга у мережі 127 В. Безвихідне становище? Анітрохи. Просто прийдеться зробити додаткову витрату і придбати трансформатор.
Устройство и принцип действия трансформатора
Потребность трансформирования электрической энергии - повышения и понижения переменного напряжения в сети. Классификация трансформаторов и принцип их работы. Конструктивное исполнение и электромагнитные процессы в трансформаторах различных типов.
Универсальный блок питания
Министерство общего и профессионального образования Томский политехнический университет Курсовая работа по электронике «Универсальный блок питания»
Трансформатор напряжения
Сам. Г.Т.У. Кафедра «электроснабжения» Р Е Ф Е Р А Т «Трансформатор напряжения» Выполнил Тимофеев 3-й курс Принял Самара 2003г. Измерительные трансформаторы
Расчет трансформаторов
Зная необходимое напряжение на вторичной обмотке (U2) и максимальный ток нагрузки (Iн), трансформатор рассчитывают в такой последовательности.
Понятие о телевидении
Text Text Text В кинескопе расстояние от катода, находящегося в электронной пушке до экрана может превышать несколько десятков сантиметров. Соответственно, и напряжение там нужно -
Универсальный блок питания
Министерство общего и профессионального образования Томский политехнический университет Курсовая работа по электронике «Универсальный блок питания»
Источники питания
ИМПУЛЬСНЫЕ В отличие от традиционных линейных ИП, предполагающих гашение излишнего нестабилизированного напряжения на проходном линейном элементе, импульсные ИП используют иные методы и физические явления для генерации стабилизированного напряжения, а именно: эффект накопления энергии в катушках индуктивности, а также возможность высокочастотной трансформации и преобразования накопленной энергии в постоянное напряжение.
Четвертьволновой трансформатор
Расчет размеров амплитудно-частотной и фазо-частотной характеристик четвертьволнового трансформатора. Определение полосы пропускания трансформатора при изменении перепада волновых (характеристических) сопротивлений, оценка реактивного сопротивления.
Заміна ліній передачі зосередженими елементами
Лекція 25 . Для лінії передачі: . Для чотириполюсника на зосереджених елементах: Для того, щоб можна було провести заміну лінії на зосереджений чотириполюсник, необхідно, щоб вирази для їх
Метод орієнтованих графів
Лекція 37 . Можна виключити вершину . Для цього стрілки продовжують так, ніби вузла і не було. В діамагнетику вказується - коефіцієнт при виключеній вершині.
Підсилювачі на НВЧ - транзисторах.
Лекція 31 . Підсилювачі НВЧ відрізняються від звичайних тим, що треба узгодити вхід-вихід та каскади. Наприклад розглянемо еквівалентну схему транзистора АП-326А: