Автоматическая система контроля

Автоматизация технологических процессов

Модели широкополосных симметрирующих трансформаторов

Первый шаг в процедуре предполагает, при закорачивании зажима 2 на землю(то есть, v2=0) определяет выражения для преобразования напряжения от входа 1 к выходу 3, и от входа 1 к выходу 4. В этом случае, i4 =-Yov4, со знаком минус, показывающим, что ток, проходящий, через выходной зажим является положительным. Параметр определяющий преобразование напряжения от входа 1 к выходу 3 двух портов может быть получен на основе матрицы Y.

(1.18)

S41 определяющий преобразование напряжения, от входа 1 к выходу 4 с зажимом 2 закороченным на землю, получен аналогично.

(1.19)

Интересно отметить, что при электрической длине связных линий передачи θ = 90 градусов

(1.20)

это означает, что разность фаз между и составляет 180 градусов.

Необходимые условия

Устройство будет являться симметрирующим трансформатором если и . Эти условия могут быть выполнены, если Yoe =0 , что означает отсутствие влияния земли на связные линии передачи. Это можно увидеть, обратясь к четному и нечетному способу возбуждения связных линий.

Рис. 1.19. Четный и нечетный способ возбуждения связных линий

С учетом Yoe=0, условие для идеального симметрирующего устройства выглядит следующим образом:

(1.21)

(1.22)

Для симметрирующего трансформатора, состоящего из связных линий, это условие означает, что ширина связных линий должна быть такой, что W/(H/2) соответствовало Zo/√2 или 35.35 Ом, так как середина связных линий - мнимая земля (рис. 1.20.).

Рис. 1.20. Мнимая земля на связных линиях

Потеря возвращения симметрирующего трансформатора, разработанного предложенным методом, были рассчитаны Zoe=10.000 Ом (то есть, Yoe = 0,0001) и для семи значений Zoo между 20 и 50 ОМ. Полоса пропускания была 2 - 18 ГГц с центральной частотой 10 ГГц. Оптимальное решение было получено при Zoe = 35 Ом, где потеря возвращения больше чем 10дБ для всей пропускной полосы (рис. 1.21.).

Рис. 1.21. Потеря возращения симметрирующего трансформатора при разных значениях Zoo

Изменение коэффициента усиления на 0.5 децибелов и изменение фазовой характеристики на 3 градуса на полосе пропускания более чем 2-18 ГГц. (рис. 1.22.).

Рис.1.22. График зависимости изменение коэффициента усиления и изменение фазовой характеристики от частоты

Используя новый подход, эффекты влияния земли на работе симметрирующего трансформатора можно легко учесть включением в анализ конечного импеданса четного способа возбуждения. Для рассматриваемого симметрирующего трансформатора Zoe изменялось от 10 000 до 500 Ом. Разность фаз (в отличие от идеальных 180 градусов) и амплитуды входных сигналов видны из рисунка (рис. 1.23. и 1.24.).

Рис. 1.23. Разность фаз в зависимости от частоты

Рис.1.24. Амплитуды входных сигналов при разных значениях Zoe

Очевидно, существенное отличие амплитуд может наблюдаться, если эффект влияния земли не принят во внимание.

Достижение оптимального импеданса.

При оптимальном проектировании симметрирующего трансформатора необходимо использовать тонкий материал основания с высокой диэлектрической постоянной. Оптимальный импеданс нечетного возбуждения Zoe =35 Ом тогда может быть достигнут с наименьшей шириной линий передачи, w. Перейти на страницу: 1 2 

Другие статьи по теме

Устройство управления шаговым двигателем На сегодняшнем этапе развития информационных технологий, все шире внедряются в производство с системой автоматизированного управления. На ряду с такими важными элементами, как первичные ...

Исследование динамических характеристик системы автоматического управления При проектировании автоматических систем приходиться решать такие задачи, как обеспечение устойчивости и точности процесса регулирования, имеющие противоречивый характ ...

Исследование систем автоматического управления Целью выполнения курсовой работы по курсу ''Теория автоматического управления'' является - закрепление теоретических знаний и приобретение навыков самостоятельного решения расчетно-иссл ...