случайных Величин, влияние каждой из которых на всю сумму ничтожно мало, распределение плотности вероятностей (Г) близко к нормальному закону

(6.27)

где D{Tx), D{Ty) - дисперсии по осям X viY.

Для данного случая очевидно, что D(Tx)=D{Ty), так как выбор осей является произвольным.

Для двухмерного распределения Гаусса в виде произведения нормальных законов по осям X kY в полярной системе координат имеем

где Тт - наиболее вероятное значение модуля коэффициента отражения, соответствующее максимуму .кривой распределения.

Из (6.28) следует, что распределение плотности вероятности модуля коэф-фици-ента отражения подчиняется закону Рэлея [21]:

>Г(Г) = -р1-ехр(-). (6.29)

Графики кривых распределения W{T) для различных значений Тт приведены на рис. 6.37. Анализ приведенных заБисим.остей свидетельствует о допустимости использования выражений (6.27), не являющихся вполне строгими для решения поставленной задачи.

Значение Тт определяется ио величинам м-одулей коэффициентов отражений .от отдельных нерегулярностей согласно соотношению

Тш:Ут\ + т%+...+т\= iZ-f-To. (6.30)

где Го - среднее нвадратическое значение всех модулей коэффициентов отражений.

По функции (6.29) легко айти -вероятность того, что модуль коэффициента отражения окажется меньше некотОрой заданной допустимой .величины Гщи. Для этого следует прои-нтегрировать выражение (6/29) в пределах от О до

Гтах:

(Г<Гп,ах)= 1 -exp(-rW/2rW)- (6.31)

Наибольший интерес для практини атредставляет случай, когда вероятность того, что Г<Г-8тах составляет 90 %. Для этого случая из вырасжения (6.31) можно найти значение коэффициента отр.а.жения .или коэффициента стоячей ВОлны

I-f 1,Б2УГо

1-1,52У,ГГо

Выражение (6.32) проиллюстр.ироваео набором графиков для различного числа Нрегуля1рностей п, с помощью которых по ва.даиным значениям Кст и п можно определить величину Го, что .в свою очередь позволяет сформулировать требования ж .качеству согласования .отдельных элементов тракта (рис. 6.38).

В тех случаях, коода (изв.естны жовффициенты отражения Г для отдельных нерегулярностей, с помощью (6.30) определяют Го, а затем по графикам нахо-

., Mb0j (6.32)

дят -значение Kci, кот-ор-ое будет получатьс для 90 % различных вариантов конструкций гграктов.

Прогнозирование ожидаемой велич:ины Кст -тракта на -основе проведен-ны-х -р-аосуждений справедливо лишь для фиксированной рабочей частоты диапазона. При необх-одим-остн оценить качество согласовжия тракта т иол-осе частот яе-обходнм-о ощределить объединенную вероятность того, что коэффициент отражения при .испытаниях на Л частотах .не ,превь1®1Эвеличинь1 Гтах:

PA,(r<W)=[l-exp(-Sa-*. (6.33)

Число необходимых иопытаиий может быть -оаределеяо следующим выражением:

Af2/cp

(6.34)

/о Л

где lcv=(ln-U)l{n-,\)-среднее расстояние между ш-ерегуляр-ностя-ми; А/ - полоса рабочих -частот, в которой определяется .качество сог-ласовани-я; fo -

среднее значение частоты в тракте; Л - длина волны в тракте.

Расчеты по формулам (6.32)--

(6.34) показывают, что входной Кст

тракта длиной 50 м в полосе частот Af=15 МГц при fo.= 3000 МГц я- наличии-15 нерегуля.рностей, распределенных по его длине, составляет величину 1,16. При расчетах полагалось, -что Го =0,01, а вероятность составляет 90 %,

0,3 \г\

Рис. 6.38. ГрафИ(ки для оценки Кст СВЧ тракта со (миопими нерегуляр-ностя-мм

6.15. ОБЩИЕ ВОПРОСЫ КОМПОНОВКИ СВЧ ТРАКТОВ. ЗАЩИТА СВЧ ТРАКТОВ ОТ ВНЕШНИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ

При компоновке СВЧ трактов в зависимости от объекта его установки, условий эксплуатации и особенностей его целевого назначения решается комплексная задача: в соответствии с электрической схемой выбирается оптимальный вариант пространственного расположения элементов и устройств в тракте с учетом механической жесткости, вибро- и влагостойкости, надежности, объема, массы и т. д. При этом критерием оптимальности могут быть различные факторы. Отыскание максимума или минимума функционально связанной комбинации факторов может быть выполнено с помощью различных методов оптимизации [22].

Основы теории геометрической компоновки сложных, волноводных СВЧ трактов по критерию -минимизации поверхности, охватывающей всю СВЧ схему, достаточно подробно рассмотрены в [22].

в большинстве .-пчёских случаев оказывается необходимым при .компоновкёЗДВЧ трактов в первую очередь удовлетворять основным требованиями радиотехнического характера:

1. Длина отрезков ли[ий передачи, соединяющих элементы и узлы СВЧ тракта, должна быть минимальной, чтобы свести к минимуму вносимые потери и частотную зависимость параметров этих элементов и узлов в целом. Известно, что частотная зависимость входного сопротивления отрезка линии, ваг-рзженного на некоторое комплексное сопротивление, .йгйм--ср1л©неё, чей.;-больше электрическая длина этого отрезка.

2. Тракт СВЧ должен обладать высокой электрогерметичностью, т. е. высокой степенью развязки электромагнитных полей внутри и вне его. \При этом число соединений в ОВЧ тракте должно быть минимальным, а выбор их технической реализации (неразъемное, контактное, дроссельное и др.) должен удовлетворять требованиям электрогерметичности. Например, в волноводе 34X72 мм на частоте 3000 МГц для фланцев, соединяющихся шестью болтами с контактным давлением 0,2 МПа, электрогерметичность составляет 140 дБ.

3. Все вспомогательные компоновочные элементы тракта (уголки, повороты, скрутки и т. д.) должны быть сконструированы таким образом, чтобы суммарное значение Kci на входе тракта и уменьшение суммарной электрогерметичности было минимальным.

Важным вопросом, который приходится решать при конструировании СВЧ трактов на основе любого типа линий передачи, является вопрос о.спечения защиты от внешних боздетвий. В большинстве случаев конструкций СВЧ тракта должна быть механически прочной и жесткой, обеспечивающей высокую виброустойчивость и ударопрочность при механических воздействиях. Для удовлетворения этим требованиям весь СВЧ тракт или- отдельные егб узлы амортизируют либо применяют соответствующие элементы крепления тракта и др.

Существенное влияние на стабильность параметров СВЧ тракта оказывает температура окружающей среды. При работе тракта в значительном температурном диапазоне изменяются линейные размеры элементов и устройств тракта, их взаимное пространственное расположение, физико-химические свойства материалов и т. д. Эти причины приводят к изменению электрических параметров тракта, таких как суммарные потери и электрогерметичность. Для стабилизации температурного режима тракта применяются различные системы охлаждения или подогрева, а в некоторых случаях и термостатирование.-Для компенсации возможных деформаций тракта при изменении температуры, а также компенсации неточностей монтажа, в конструкцию тракта включают дополнительные изгибы - компенсаторы.

Значительные изменения параметров СВЧ тракта могут произойти под воздействием влаги. Влага оказывает влияние как на металлы, так и на диэлектрические материалы. Коррозия металлов увеличивает коэффициент затухания электромагнитных волн,