Согласующий нечетвертьволновый трансформатор

2014
ИЗВЕСТИЯ ВУЗОВ. РАДИОЭЛЕКТРОНИКА
Т.57 № 7
УДК 621.372.81
СОГЛАСУЮЩИЙ НЕЧЕТВЕРТЬВОЛНОВЫЙ ТРАНСФОРМАТОР
БЕЛЯВЦЕВ В. Б., ПРИЙМАК В. Ю., МАРКУС А. Т.
Харьковский национальный университет радиоэлектроники,
Украина, Харьков, 61166, пр-т Ленина, 14
Аннотация. Предложен нечетвертьволновый трансформатор для узкополосного согласования нагрузки с
полным сопротивлением. Отсутствие отражения достигается выбором соответствующих друг другу размеров поперечного сечения согласующей секции и ее длины
Ключевые слова: узкополосное согласование; трансформатор; волновое сопротивление; входное сопротивление; полное сопротивление; коэффициент стоячей волны; КСВ
ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ
Один из вариантов узкополосного согласования нагрузки с полным сопротивлением
основан на применении так называемого четвертьволнового трансформатора [1–3]. Между
подводящей линией с волновым сопротивлением Zв1 (рис. 1) и рассогласованной линией с
волновым сопротивлением Zв3, нагруженной
на полное сопротивление Z н 3 , располагают согласующую секцию длиной l 2 = L 2 / 4, где L2
— длина волны в отрезке линии с волновым
сопротивлением Zв2 = Z в1 Z в3 K .
При этом выбором длины l3 обеспечивают
на входе третьей линии, т.е. на выходе четвертьволновой секции, входное сопротивление чисто активным, что соответствует или
максимуму стоячей волны на этом входе (K =
КСВ), или минимуму (K =1 /КСВ), где КСВ —
коэффициент стоячей волны.
В отличие от варианта четвертьволнового
трансформатора поставлена задача определения характеристик согласующего трансформатора с произвольной длиной l 2 ¹ L 2 / 4 и на-
грузкой, подключенной непосредственно к выходу согласующей секции (l 3 = 0).
РАСЧЕТНЫЕ ФОРМУЛЫ
Полное входное сопротивление третьей
линии является нагрузкой второй секции, поэтому
Z вх 3 = R вх 3 + iX вх 3 = Z н 2 = R н 2 + iX н 2 .
С учетом входного сопротивления второй
секции Z вх2 , волнового сопротивления подводящей линии Zв1 и коэффициента фазы
b 2 = 2p / L 2 комплексный коэффициент отражения на стыке первых двух линий запишется
в виде
r2 =
Z вх 2 = Z в2
= Z в2
Z вх 2 - Z в1
,
Z вх 2 + Z в1
Z н 2 + iZ в2 tg(b 2 l 2 )
=
Z в2 + iZ н 2 tg(b 2 l 2 )
R вх 3 + i( X вх 3 + Z в2 tg(b 2 l 2 ))
.
( Z в2 - X вх 3 tg(b 2 l 2 )) + iR вх 3 tg(b 2 l 2 )
Электронный вариант статьи: http://radio.kpi.ua/article/view/S002134701407005X
© Белявцев В. Б., Приймак В. Ю., Маркус А. Т., 2014
54
ISSN 0021—3470. Радиоэлектроника. 2014. № 7.