Жай ауысым (Плавные переходы)

Жай ауысым да белсенді жүктеме келісіміне пайдаланыла алады және п сатысының саны шексіздікке дейін көбеюі және айналымның өзгеріссіз ұзындығының сатылы айналымының шекті жағдайы болып табыла алады. Жай ауысымдардыңжиілік сипаттамалары мерзімсіз. Практикада көбінесе экспоненциальды айналым, чебышевтік айналым және максималды тегіс сипаттамасының сатылы айналымының шекті жағдайы болатын мүмкіндікті айналым пайдаланылады.

Жай ауысымдар, шын мәнінде, погонды параметр және толқынды кедергі координат бойлық функциясы болатын тұрақсыз екіжелілі беріліс желісі болып табылады. Сонымен қатар, dz ұзындығы бар осы желінің элементарлық саланың эквивалеттік кестесі тұрақты желі сияқты болады (1.10 сур қараңыз). Сондықтан телеграфтық теңдеулер (1.2) дұрыс болып қалады. Осыған кіретін барлық мөлшерлер z-ке байланысты. Екіжелілі экспонциальды желісінде (2.12 сурет) z көбейгенде, | Z ₁| көбейеді, ал | Y ₁| азаяды.

Рис. 2.12. Плавный переход в виде экспоненциальной линии

Бұл L ₁ погонды индуктиві кобеюі және С ₁ погонды сыйымдылығы азаюымен қамтамасыз етеді. k = мөлшері желі бойында бірқалыпты болуы үшін желінің геомертиясын таңдап алуға болады. Толқынды кедергі бұл желіде экспоненциалды заң бойынша өзгеруін көрсетуге болады:

W = W ₀ e^bz, b ¹ 0,

W ₀ – желі басындағы толқын кедергісі; b – желі бойындағы толқынды кедергінің өзгеру жылдамдығын анықтайтын коэффициент. W ₀и b мәнін таңдай отырып, кеңтілкемді келісімді қамсыздандыруға болады. Келісім тиімділігі желі бойында толқынды кедергінің өзгеру жылдамдығына байланысты. W мәні жай өзгерген сайын, келісім тілкемі кең және айналым ұзындығы көп болады.

26. АЖЖ жіберу желілерінде келісімді құрылғы (согласующие)

АЖЖ берілісінің желіде келісім құрылымы

АЖЖ берілісінің желіде келісім құрылымын тәжірибеде қарастырамыз.

Толқынарнада, коаксиальда және тілкем тракттілерде АЖЖ келісімді құрылымдардың келесі түрлері қолданылады:

• ширек толқынды трансформаторлар;

• біртіндеп және параллельді шлейфтер;

• сатылы және бірқалыпты өткелдер.

Сонымен қатар, келісетін құрылымдарға сапада толқын арна тракттарда диафрагмалар және реактивті қадалық істік қолданып жатыр.

2.13 суретте ширек толқынды трансформаторлардың толқынды варианттары көрсетілген. e диэлектриктік өтімділікпен толтырылған толқын ағызғышы ауысқанда, бос толқын ағызғышында 2.13 а суретте көрсетілген трансформатор пайдаланылуы мүмкін.

Ұзындығы l_в/4 трансформатор диэлектрикпен жиі толтырылған және толқындық кедергісі бар, толқындық кедергілердің тең орташа геометриялық жалғастырғыш толқын ағызғылары: W _тр = , W = .

2.13 б,в суретте ширек толқынды трансформаторлар, әр түрлі толқындық кедергілермен тік төртбұрышты толқын ағызғылар өткелмен келісу үшін ширек толқынды трансформаторларда көрсетілген. Сонымен қатар, толқын ағызғыш мөлшерден тар қабырғалардан әр түрлі мөлшерлермен bтр мөлшері мына шарттан тұрады: b _тр = , ал толқын ағызғылар үшін кең қабырғалардан әр түрлі мөлшерлермен bтр мына шартпен анықталады .

2.13 сурет. Төрттолқынды трансформаторлардағы толқынды атқарудағы толқынды келісім түрлі диэлектрикалық толтырумен (а) және түрлі тар мөлшерлі (б) және кең (в) қабырғалар

Төрттолқынды трансформаторларды коаксальды орындау нұсқасы 2.3 суретте көрсетілген. Коаксиалды трансформатордың желісінің диаметрі мына келісім шартымен анықталады W _тр = ,және киоксалдың толқынды кедергісінің түрі (табл. 1.3).

2.14 сур. Тілкемді төрттолқынды келісімді трансформатор

2.14 суретте төрттолқынды трансформатордың тілкемді орындауындағы топологиясы көрсетілген

2.15 суретте шлейфтер орындауының нұсқасы көрсетілген.

2.15 сур.Шлейфтер: а – параллельді толқынды; б – ретті толқынды; в – параллельді коаксиальді; г – параллельді тілкемді жабық; д – параллельді тілкемді қысқажалғауыш; е – ретті тілкемді; ж – ретті тілкемді шлейфтің эквивалентті кестесі

Диафрагма дегеніміз толқынды көлденең қиманы жиі жабатын жіңішке металлды аралық. Диафрагманың сыйымды, индуктивті және резонансты түрлері бар. 2.18 суретте олардың түрлері және эквивалентті кестесі көрсетілген. Сыйымды және индуктивті диафрагм өткізілімінің дұрыс мәніның байланысы

В_С = (4 b /l_в) ln(cosec(p d /2 b)cosec(p у ₀/ b));

В_L = -(l_в/ a) ctg²(p d /2 a)(l + sec(p d /2 a)ctg²(p x ₀/ a)).

Резонансты жиіліктің мәні

,

с = 3 10⁸ м/с – вакуумдегі жарық жылдамдығы.

Сыйымды және резонансты диафрагманың кемшілігі трактінің электрлі беріктігін айтарлықтай түсіруінен тұрады.

27. АЖЖ жіберу арнасының қосылуы

АЖЖ тракт элементтерін құрастыру және бұзу үшін арнайы ажырату және жалғағыш құрылғыларымен жабдықталады. Ажыратқыш құрылғысы сенімді электр байланысу жүйесімен қамтамасыз ету тиіс. Олар тракттың электр беріктігін төмендетпеуі тиіс және трактқа түбегейлі шағылысулар кіргізу керек. Сонымен қатар, ажыратқыш электрогерметикалық тракттың қажетті деңгейін қамтамасыз етуі тиіс, берілуден сызықтарын қосқанда электромагнитті толқындардың ең төменгі деңгейі болуы керек

Толқынды тракт екі түрлі жалғастырғыш болады: контактілі және дроссельді-фланцелі.

Контактілі жалғастырғыш жиналмалы және жиналмайтын болуы мүмкін.Жиналмайтын жалғастырғыш толқынның ішкі муфтымен орындалады, киілетін орындар келесі дәнекерлермен жалғастырылады(3.1 сур, а). Жиналмалы жалғастырғыш толқынның соңына жалғанатын тегіс фланц түрінде орындалады(3.1 сур, б).

Бағыттаушы штифтар толқындардың құрылғысының қажетті дәлдігін қамтамасыз етеді.

3.1 сурет. Толқын жалғастырғыштары: а – ажырамас контактілі; б – ажырайтын контактілі; в – пружина аралық контактілі; 1 – дәнекер; 2 – тегіс фланец; 3 – бағыттауыш штифт; 4 – болт, 5 – контактілі аралық; б – резиналы аралық

Дроссельді-фланцелі жалғастырғыш толқындар арасындағы электрлі жолмен жалғасқан сенімді контактісін қамтамасыз етеді. Осы жалғастырғыш 3.2, а суретінде көрсетілген.

28. АЖЖ жіберу арналарының арасындағы ауысымдылық (переход)

АЖЖ трактісінде бір типті желіден басқасына берілу кезінде жиі кедергілер болады, мысалы, коаксиалдыдан тікбұрышқа және домалақ толқынға, коаксиалдан тілкемді желіге, және т.б. Осы мақсатта айналым деп аталатын арнайы құрылғылар қолданылады. Айналымдар трактінің тұрақтылығын бұзады және сондықтан әр кірістің келісімді болуы қажет және трактінің электрлік беріктігін азайтпайды.Толқынның қозғыштық типінің амплитудасы максималды болады, егер желі берілісінде келесі шарттар пайдаланса:

• Шеткі электрлік ток байланыс элементінде қозғыш толқынның электрлік жазығы параллельді жүреді;

• Шеткі магнитті ток байланыс элементінде толқынның электрлік жазығы параллельді жүреді;

• Байланыс элементі жазық компонентінің максимумінде орналасады.

Байланыс элементінің электрлік және магнитті типтері бар. Мысалы, қадалық істік байланыстың электрлік элементі болады, ал ілгіш – магнитті.

3.8 суретте коаксиальды-толқынды айналым көрсетілген. Ол Т типті коаксиальды толқыннан H ₁₀ тікбұрышты толқынға айналымына арналған. l = l/4.

Амплитуданы N рет азайту үшінz ₂ мәнін мына байланыстан таңдау қажет

3.8 сурет.Коаксиальды-
толқынды аралық

Негізгі толқынды тікбұрышты толқында тілкем желісі арқылы қоздыру үшін толқынды-тілкемді айналымды қолданады. Коаксиальды-
толқынды аралық нұсқаулары 3.10 суретінде көрсетілген.

Практикада АЖЖ қуатының жылжымайтын генератордан айнаатын антеннаға дейін беріліс мақсаты жиі кездеседі. Бұл техникалық мақсат айналатын бөлшектер деп аталатын айналым арқылы шешіледі.

3.9 сурет. Толқынды – тілкемді айналымдар: а – зондтық симметриялық тілкемді желіге; б – П-кейіпті симметриялық емес тілкемді желіге; 1 – орталық өткізгіш; 2 – металлды пластина; 3 – диэлектрикалық басылым; 4 – тікбұрышты толқын; 5 – поршень; 6 –металлды клин; 7 –П-кейіпті толқын жотасы

3.10 сурет.Коаксиальды – тілкем айналымдары: а – тікелей симметриялық тілкемді желіге; б – перпендикулярлы симметриялық тілкемді желіге; в – перпендикулярлы симметриялық емес тілкемді желіге; 1 – орталық өткізгіш; 2 – металлды пластина; 3 – коаксиальды желі; 4 – алшақ салынған шлейф; 5 – айналым келісіміне арналған тесік

29. Металлды резонансты сақиналар

Резонансты металлды айналымдар H ₁₁ толқындарын сөндіру мөлшерлердің орнына басу үшін қолданыла алады. Айналымдар жіңішке болғандықтан, олар E ₀₁ толқындарының жайылымына айқын әсер етпейді. Осы толқынның магнитті жазықтың қуат желісі айналымға параллельді және айналымда айналым сыртқы ток пайда болуын шақырмайды. Алайда H ₁₁ толқынының магнитті қуат желісінің құрылымы айналымда айналым сыртқы токты қоздырады (3.14 сур.) Осы токтың амплитудасы айналымның резонансты ұзындығында максималды 2p r _к=l. Бұл жағдайда осындай айналым H ₁₁ интенсивті толқынын бейнелейді. Осы толқынның сөндіру әсерін күшкейту үшін екі резонансты айналым қолданады, L өзара қашықтығы: L = 2(n + 1) l _{H 11}/4, n = 1,2.

30. Толқынөткізгішті-сызықты ауысым

3.12 суретте Е ₀₁ айналатын дөңгелек толқын бөлшектері схемалық көрсетілген. Ол диаметрі 2 a ₁ негізгі домалақ толқыннан тұрады, оған перпендикулярлы кіріс құрылғысы болатын екі тікбұрышты толқын жалғанған. Негізгі домалақ толқын үстінен және астынан сөндіру мөлшерлерімен бітеді. Олар диаметрі 2 а ₂ және ұзындығы l қысқажалғауыш домалақ толқынды көрсетеді. Негізгі толқын ішінде бір бірінен диаметрі 2 r _к резонансты металлды айналымдар L арақашықтықта орналасқан. E ₀₁ толқыны айналым бөлшектерінде толқынның жұмыс типі болып табылады, домалақ толқын. 1.27, б суретте осы толқындардың қуат желілірдің жазығының құрылымы көрсетілген. E ₀₁ шарты бойынша: l<l_{кр E 01} = 2,61a₁. H ₂₁ домалақ толқынының жақын жоғарғы типіжабық режимінде болуы тиіс l>l_{кр H 21} = 2,06a₁. Осы теңдеулерден мүмкін мәнін табамыз a₁: l/2,61 < a₁ < l/2,06. l<l_{кр E 01}<l_{кр H 11}=3,41a₁. Негізгі толқында H ₁₁ толқынының болмауы қажет.

3.12 сурет. Толқынөткізгішті-сызықты ауысым

Дата добавления: 2014-12-24