УЗГОДЖУВАЛЬНІ ПРИСТРОЇ (РЕАКТИВНОСТІ

В ЛІНІЯХ ПЕРЕДАЧІ)

Узгодження в лінях передачі досягається шляхом узгодження ліній передач з навантаженням. Максимальна потужність передається у навантаження, якщо опір навантаження тільки активний та дорівнює хвильовому опору лінії

.

Якщо умова не виконується, необхідно використовувати узгоджувальні пристрої, які призначені для перетворення опору навантаження в хвильовий опір лінії.

Для трансформації активного опору навантаження у хвильовий опір лінії у вузький смузі частот використовують чвертьхвильовий трансформатор. Це відрізок лінії завдовжки та з хвильовим опором . Такий відрізок трансформує опір навантаження у вхідний опір лінії

.

Якщо вибрати , то , тобто буде виконуватись умова узгодження. У загальному випадку при комплексному опорі навантаження трансформатор вмикають у лінію в перерізі, де опір лінії тільки активний (рис. 2.15), тобто в перерізі пучності або у вузлах напруги. Відстань від навантаження до даного перерізу та величину активного опору R в ньому можна визначити за формулою (1.3).

Для збільшення смуги пропускання використовують східчасті трансформатори. На рис. 2.16 наведений східчастий трансформатор між двопровідними лініями з різними хвильовими опорами.

Смуга пропускання збільшується, а відбиття зменшується при збільшенні кількості сходинок та зменшенні їх величини. У граничному випадку при зменшенні величини сходинок при фіксованій величині отримаємо плавний перехід, який може бути лінійним (рис. 2.17) або експоненціальним (рис. 2.18).

Довжини сходинок можуть бути, як однаковими , так і різними.

Експоненціальний хвильовий опір змінюється за законом

,

де Z_x2 − хвильовий опір при х=0, тобто на початку переходу; в − параметр, що характеризує степінь зміни Z_x на одиницю довжини лінії. Величину в вибирають, з урахуванням заданого коефіцієнта стоячих хвиль .

У двопровідних лініях (рис. 2.18) зміна хвильового опору здійснюється завдяки зміни відстані між проводами, а у коаксіальних лініях − шляхом зміни діаметра внутрішнього провідника (рис. 2.17).

Чим менша постійна , тобто чим повільніше змінюються параметри лінії, тим менше відбиття від переходу. Використання трансформатора призводить до того, що в лінії до трансформатора буде режим біжучих хвиль, а від трансформатора до навантаження режим змішаних хвиль, що випливає з графіка розподілу амплітуди напруги в лінії (рис. 2.19).

Тому трансформатор необхідно встановлювати як найближче до навантаження.