часовой стрелке по окружности lrl=const до пересечения с окружностью г=1 (точка Б). В точке Б нормированная активная проводимость равна единице. Утол фи, на который пришлось переместиться по окружности r=const, позволяет определить расстояние от нагрузки до точки включения компенсируюшей реактивности:

к-К- (6.15),

На этом расстоянии от нагрузки устанавливается реактивность Х , величина которой определяется иоложением точки Б на круговой диаграмме, а знак противоположен. Подключение этой реактивности соответствует перемеш;ению из точки Б по окружности в точку При этом сопротивление в сечении линии, соответствующем точке Б, станет чисто активным и равным волновому сопротивлению линии (Zbx = P = Zb).

В качестве согласующих реактивностей широко используются шлейфы (короткозамкнутые или разомкнутые отрезки линий передачи различной длины), штыри, диафрагмы и другие .нерегулярности.

Наиболее распространены конструкции трансформаторов с регулируемыми Ьараметрами (регулируемые трансформаторы), действие которых основано на изложенном выше принципе. На рис. 6.16,а показан трансформатор типа передвижной регулируемой реактивной проводимости, на рис. 6.16,6 - трансформатор с регулируемой неперемещаемой реактивностью и фазовращателем, позволяющим изменять электрическую длину линии, на рис. 6.16,6 - трансформатор с двумя регулируемыми неперемещаемы-ми реактивностями, расположенными на расстоянии, равном нечетному числу Яв/8, на рис. 6.16,г - двухвтулочный трансформатор с нерегулируемыми перемещаемыми неоднородностями.

Недостатком конструкции рис. 6.16,е является невозможность согласования любых, значений сопротивлений (наличие недосягаемой зоны ). Этот недостаток может быть устранен применением трех регулируемых реактивностей, расположенных на расстоянии, кратном нечетному числу четвертей длины волны.

Общим недостатком трансформаторов с компенсирующей реактивностью является их узкополосность и снижение электрической прочности передающего тракта.

6.7. ЧЕТВЕРТЬВОЛНОВЫЕ СОГЛАСУЮЩИЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ

Четвертьволновый трансформатор представляет собой отрезок линии передачи длиной W4, включенный между согласуемыми линиями передачи с разными волновыми сопротивлениями или между линией передачи и нагрузкой. Волновое сопротивление трансформатора подбирается таким, чтобы создавались два равных по амплитуде отражения на его входе и выходе. Поскольку

длина трансформатора W4, то отражения на его входе компенсируются отражениями, возникающими на его выходе.

Схема согласования с помощью четвертьволнового трансформатора показана на рис. 6.17. Для иояснения свойств трансформатора воспользуемся уравнением (4.35), которое для значения р/= =п12 примет вид

ZBx = ZbV2 . (6.16)

Для выполнения условия согласования необходимо, чтобы сопротивление ZBi = Z°6gj.. В то же время из уравнения (6.16) следует

ZiZllZ, (6.17)

где Zb2=Zt - сопротивление нагрузки трансформатора.

Уравнение (6.17) позволяет определить волновое сопротивление четвертьволнового трансформатора

Zb = Kz2- (6.18)

Рис. 6.17. Схема применения ченвертиволнового трансформатора

Рис. 6.16. Регулируемые согласующие трамоформаторы

В реальных линиях передачи нерегулярности, имеющие место на входе и выходе трансформатора, искажают структуру поля в зтих местах и создают реактивности емкостного характера. Для компенсации этих емкостей несколько укорачивают длину отрезка линии передачи по сравнению с длиной кв!-

Полоса рабочих частот четвертьволнового трансформатора, в которой сохраняется приемлемое согласование, зависит рт скачка

4-21 97

трансформируемых сопротивлений. Чем меньше скачок сопротивлений (п), тем шире полоса (рис. 6.Щ.

Сужение полосы частот при значительных скачках сопротивлений привело к тому, что, как правило, четвертьволновые трансформаторы применяются для согласования однотипных линий передачи с малым отличием волновых сопротивлений.

Рис. 6.18. Завиаимость частотной ха!рактеристики четшерть-волнового траяоформатора от окагака волновых сопротввле-иий

Рис. 6.19. К объяснению принщи-па посгроекия ступенчатых переходов

6.8. СТУПЕНЧАТЫЕ ПЕРЕХОДЫ

Для решения задачи широкополосного согласования активных сопротивлений применяют ступенчатые переходы (трансформаторы), представляюшие собой каскадное соединение четвертьволновых трансформаторов (ступенек) с различными волновыми сопротивлениями Zbi, Zb2, Ze3, Zbti-h (рис. 6.Л9).

Для улучшения характеристик ступенчатого перехода скачки волновых сопротивлений отдельных ступенек делаются различными в соответствии с определенными законами. Наибольшее распространение получили переходы, у которых скачки волновых сопротивлений меняются пропорционально коэффициентам бинома

Ц8 0,6

1,5 f/fo

Рис. 6.20. Частотная характеристика йаномиального ступениатого перехода

1,5 f/fo

Рис. 6.21. Частотная характеристика чебышевскопо ступенчатого перехода