теины. Влияние полей излучения неизбежно, если проводить измерение, непосредственно подключившись ко входу антенны. Напомним, что физические и электрические длины линии отличаются между собой, и это отличие характеризуется коэффициентом укорочения В рассматриваемом случае речь везде шла об электрической длине линии питания

t=n л/2

88Х Za

о <x fi-°-

= 3Z0m

L(2n-i)x/4

ех = 730м Zi,= 1170M

0 i /

Zi!t = 500m Z1,2= 700m Z3 = 80*l20

Kl 2=15° =0,26 pad Kl,=27,4°=0,48pad

Рис 3 2 Схемы трансформации сопротивлений-

а - полуволновая линия питания, для которой входное сопротивление Ндх-Нд независимо от значения Zo; б - четвертьволновая линия; в - двухступенчатая трансформация сопротивлений с помощью двух четвертьволновых линий, г - вариант схемы в, д - согласование при помощи двух отрезков линии одинаковой длины с волновым сопротивлением Zi = Hjj и 22 = Нд; е -согласование с помощью двух отрезков линии разной длины, имеющих разные волновые сопротивления

Ряд радиолюбительских антенн используется как на собственной частоте /р, так и на частотах, соответствующих ее гармоникам-2fp> 3fp, 4fp и т. д В данном случае линия питания полуволновая для частоты fp, оказывается кратной полуволновой линией и для частот гармоник и, следовательно, сохраняет на этих частотах свои свойства

Другим важным частным случаем резонансной линии питания является линия длиной 1=ц\ с волновым сопротивлением 2о Для нее трансформация сопрогивления антенны Zk во входное сопротивление Zbx подчиняется уже известному нам закону Z x=Z(,IZa Напомним, что для согласования с помощью такой линии сопротивления антенны 2\ с входным сопротивлением Zbx необходимо, чтобы волновое сопротивление линии удовлетворяло равенству 2о= У ZaZbjl Анзлогичные свойства имеет линия, длта / (которой равна нечетному числу четвертой длины волны, т е /=(2ге-1)Я/4 Как правило, четвертьволновые трансформаторы используются для согласования двух сильно различающихся сопротивлений В табл 3.1 приведены конкретные примеры применения четвертьволнового согласующего тпансформатора сапротивдецчч,

ТАБЛИЦА 3.f

Наиболее часто встречающиеся случаи применения четвертьволнового согласующего трансформатора сопротивлений

Для расширения диапазона трансформации можно применить схемы с двукратной трансформацией, приведенную па рис. 3.2в. Можно также применять схемы, в которых четвертьволновый трансформатор выполнен в виде параллельного соединения нескольких линий Однако в последнем случае при монтаже необходимо добиваться полной симметрии и высокой точности выполнения всех электрических длин линий трансформатора

Отметим, что нолуволновые и четвертьволновые трансформаторы обладают описанными свойствами только на одной частоте. Изменение частоты или длины трансформаторов приводит к появлению реактивной составляющей входного сопротивления и изменению активной составляющей.

На рис 3 3 приведены графики изменения /?вх и Хвх на входе линии, имеющей волновое сопротивление Zo = 50 Ом и нагруженной на Ra=25 Ом, в зависимости от электрической длины линии, т е. от l/X. Из графиков видно, что изменение Яъж минимально вблизи значений 11Х = 0,5 и А=0,25. Однако при этом в больших пределах изменяется величина Zbx. Обратим внимание на то, что при ?/А=0,15 сопротивление Яш=о и не зависит от Ra-

Сильное изменение реактивной составляющей Хх четвертьволнового трансформатора при незначительном изменении его электрической длины можно, в принципе, использовать для компенсации реактивной составляющей сопротивления антенны. Однако на практике этого не всегда удается добиться ввиду сложности определения реальных значений Хвх и Ха. Поэтому чаще применяются схемы трансформаторов, выполненных на сосредоточенных элементах L и С я имеющих возможность плавного изменения их параметров.

Для согласования двух коаксиальных линий, имеющих различные волновые сопротивления Zqi и Z02, можно вместо согласующего коаксиального четвертьволнового трансформатора с волновым сопротивлением j- l/ZoiZoz применить устройство, схема ко-тррого изобраенэ p.q рир, 3.25 (как правило, коаксиальный ка-

бель с нужным волновым сопротивлением нельзя подобрать из числа выпускаемых промышленностью). Формула для определения длин отрезков 1=и==1г имеет вид

ctg2;feZ = Zi/Z2 + Z2/Zi+1. (3.1)

Пример. Пусть необходимо согласовать две коаксиальные линии, у которых Zi-=75 Ом и Z2 - 5Q Ом. Из формулы (3.1) на-ходим, что ctg2W=50/75+75/50+1=3,16. Следовательно, ctgkl= = V 3,16 = 1,78. Тогда feZ=29,3°=0,51 рад, а /=0,51а./2л=0,0814\.

Рис. 3 3. Зависимости активной Я и реактивной составляющи.х входного сопротивления линии с волновым сопротивлением Zo=50 Ом, нагруженной на сопротивление На=25 Ом, от электрической длины линии

Таким образом, чтобы согласовать два кабеля с волновыми сопротивлениями Zi = 75 Ом и Z2 = 50 Ом, достаточно разместить между ними два дополнительных отрезка тех же -коаксиальных кабелей по схеме рис. 3.1 (Э, а длина каждого из этих отрезков составляет /=0,0814.*Д

Используя подобный метод согласованпя с помощью двух отрезков с волновыми сопротивлениями 1\ и Z2, можно трансформировать не только Zl в 1г, но также и Zi в 1г.

На рис. 3.2е приведена схема согласования сопротивления Zi с сопротивлением Z3 (которое может быть комплексным) с помощью двух отрезков линии, один из которых имеет волновое сопротивление li, а второй - Z2. Формулы для определения необходимых длин отрезков /j и U приведены ранее [см. (2.85) и (2.86)].

3.2. Практические реализации согласующих систем

В § 2.2 описаны основные зависимости, касающиеся согласования линии с приемником, представлены основные согласующие системы, методы их расчета, а также графики, облегчающие