Строительный блокнот Теория однородной линии рабочем диапазоне будет находиться не более половины общего числа нулей коэффициента отражения. Если 9,<п/2 - нуль коэффициента отражения, лежащий в рабочем диапазоне длин волн, то симметричный ему и обязательно существующий нуль л-Э,>я/2 соответспвует длине волны, меньшей, чем минимальная длина волны рабочего диагаазона. Характеристики, аналогичные описанным в предыдущих разделах, могут быть получены и в этом случае; однако для их реализации необходимо вдвое большее число ступенек. Если длину ступеньки выбрать существенно меньшей, чем четверть длины волны, то, несмотря на увеличение общего числа ступенек, длина перехода будет меньше. Пусть /о - четвертьволновая длина ступеньки, определяемая (3.17). При длине ступеньки / = /о/ш (т>1) электрическая длина ступеньки Э изменяется в рабочем диапазоне длин волн в пределах Чебышевская равноколебательная характеристика описывается в данном случае формулами (3.34), (3.35), в которых необходимо отбросить индекс 1. Фактически такой переход имеет две полосы пропускания, причем вторая соответствует произвольно малой длине волны, а длина ступеньки 1=1о/т равна четверти средней для этих двух полос длины волны и соответственно также является произвольно малой величиной. При уменьшении длины ступеньки выражение (3.35), определяющее выигрыш в согласовании, стремится к конечному пределу: Как следует из (3.37), длина ступенек практически не влияет на коэффициент отражения и может быть выбрана произвольно малой. Необходимо лишь, чтобы Шг при выбранной длине ступенек так были подобраны, чтобы характеристика перехода имела вид (3.34). Число ступенек, необходимое для получения требуемого уровня согласования, как показывает сравнение с (3.19), (3.20), должно быть приблизительно вдвое большим, чем в случае обычного перехода с четвертьволновыми ступеньками. В качестве примера рассмоприм параметры перехода, соединяющего линии с перепадом волновых сопротивлений w=2 и рассчитанного для двухкратного диапазона длин волн В табл 3 5 приведены значения Гтах и общей длины перехода L в зависимости от числа ступеиек п и отношения l/k. Первая строка таблицы относится к обычному чебышевскому переходу. Вычисление волновых сопротивлений ступеиек, реализующих требуемую характеристику, следует производить по точным формулам (3 22), (3 24), а прн
большом числе ступенек - по точной дамп, причем в последнем случае в качестве начг использовать приближение однократного рассеяния переходов, приведенных в табл 3 5, даны в таб 1фили этих переходов 7ьного приближения можно Результаты расчетов для 3 6 На рис 3 9 условно Т а б л и ц а 3.6
Как видно из таблицы и рисунка, при уменьшении длины ступенек профиль перехода существенно усложняется, что накладывает практические ограничения на минимально достижимую длину Реально можно обеспечить ие более чем двух-трехкратное уменьшение длины Другое ограничение связано с влиянием реактивных полей, возникающих на стыках ступенек Наличие этих потей приводит к некоторому изменению величины и фазы коэффициентов отражения и передачи стыков и их частотной зависимости, а также к дополнительной связи между ступеньками за счет реактивных полей При уменьшении длины ступенек и увеличении перепадов волновых сопротивлений соседних ступенек влияние этих полей становится существенным Мешающее влияние реактивных полей может быть уменьшено введением дополнительных реактивных неоднородностей, компенсирующих реактивность 1 коррекции длин ступене* стыков Другой способ : волновых сопротивлений Эквивалентная схема скачка волновых сопротивлений с учетом реактивности стыка показана иа рис ЗЛО Матрица передачи такого соединения равна произведению четырех матриц передачи, соответствующих левому отрезку под-1Щен линии, имеющем) этектрическую длину 9/2, шунтирующей реактивной проводимости 1 В, скачку длиной также 9/2 сопротивлении w и правому отрезку линии 2 2yw 2Ут ш-1 ш+1 гУ¥ 2yw 11 е /2; о ; e-ie/2 I УГЗ P + i (1+Р) P-i-(i+p); 1-1(+Р) .ie/2. о дер=(а>-1)/(ш-Ц). Ком0ннация собств скачка волновых сопротивлений и щунтирующей 1ая среднему множителю, эквивалеитиа некоторому i, имеющему i трическими длинами ф1 и фа. J г между двумя отрезками подводящих линий с приравнивай ; е- е (Ф1-1-Ч>г) ; pj е<* - е- (Ф.-Ф.) ; е-(Ч> -И> ) среднего множителя (3.31 (3.39) находим: 2 14-гд(1+р)/(2р)] 1+1В(1+р)/2Р Ф,= I {arctg[ (1+р)] +arctg (1+р)]} ; Ф,= {arctg [f (I -f p)]-arctg (1 +p)] } .
|