|
Реферат: Расчетно-графическая работа (Радиоэлектроника)
Министерство образования Российской Федерации
Уральский Государственный Технический Университет - УПИ
Кафедра "ВЧСРТ"
Расчетно-графическая работа
по курсу
«Техническая электродинамика и средства СВЧ»
Преподаватель: Князев С.Т.
Студент: Черепанов К.А
Группа: Р-307
Екатеринбург
2002
Содержание:
1. Задание на работу: 3
2. Данные для РГР 3
3. Расчетная часть 3
3.1. Конструктивный расчет линии передачи (ЛП) 3
3.2 Расчет схемы согласования методом четверть волнового трансформатора
3
3.3 Согласование методом Татаринова 5
4 Эскизы фидерного тракта с согласующим устройством 5
Задание на работу:
Произвести:
1. Конструктивный расчет линии передачи.
2. Расчет схемы согласования методом четверть волнового
трансформатора.
3. Согласование методом Татаринова.
4. Эскиз фидерного тракта согласующим устройством.
Данные для РГР
|Нагрузка Zн |Частота |Тип |Zв {Ом} |( |
| |f{МГц} | | | |
|90-j30 |500 |Волн-д |50 |1 |
| | |коакс. | | |
где Zв - волновое сопротивление,
( - диэлектрическая проницаемость
Расчетная часть
1 Конструктивный расчет линии передачи (ЛП)
Волновое сопротивление каксиального волновода определяется по формуле:
[pic]=50 Ом,
где (- относительная магнитная проницаемость,
D и d – соотвествующие внешние и внутренние диаметры.
Следовательно, отношение можно определить следующим образом:
[pic]
Возьмем, к примеру, D=23мм => d = 10мм
2 Расчет схемы согласования методом четверть волнового трансформатора
Длину волны в волноводе (в расчитаем, исходя из следующей формулы:
[pic],
Найдем нормированное сопротивление:
Zн=90-j30 Ом
Zв=50 Ом
[pic]
Отметим точку [pic]на диаграмме Вольперта (рис. 2). Проведя окружность
данного радиуса найдем значения КСВ (точка 1) и КБВ (точка 2)
[pic]
Исходя их вычисленого значения КСВ можно вычислить волновые сопротивления
трансформатора:
[pic]
Рис 2. Диаграмма Вольперта.
[pic]
На основании построений на диаграмме, найдем l1 и l2
[pic]
[pic]
4 Согласование методом Татаринова
Zн=90-j30 Ом
Zв=50 Ом
[pic]
Для решения отобразим точку [pic] симметрично относительно центра диаграммы
(рис.2) и получим точку 3. Проведя окружность радиуса |(|, найдем
пересечение с [pic], при этом мы получим точки 4 и 5.
Длину l3 для точки №4 высчитаем следующим образом:
[pic]
Для точки №5:
[pic]
Для точки 4 по диаграмме Вольперта [pic] (B = 0,75), а для пятой точки
[pic] (B = -0,75)
Эскизы фидерного тракта с согласующим устройством
Волновые сопротивления трансформаторов:
ZT1=72,457 Ом – повышающий
ZT2=34,503 Ом - понижающий
Для повышающего трансформатора:
[pic]
Принимая D1=D, получаем
[pic]
Для понижающего трансформатора:
[pic]
Принимая D2=D, получаем
[pic]
На основе результатов расчетной части построим схемы фидерного тракта с
согласующим устройством:
-----------------------
ZT
Zв
(
(в/4
Zв
D
d
Рис.1 Поперечное сечение коаксиального волновода
Рис. 3. Согласование методом четверть волнового трансформатора
l
Zн
Y=jB
l
Zн
Рис 4. Схема согласования методом Татаринова
Рис.4 Согласование линии передачи повышающим трансформатором
d1=6,87
d=10
D=23
Zт=72,46 Ом
Zв=50 Ом
Zв=50 Ом
279
150
d
d
D
D
lшлефа ХХ
lшлейфа КЗ
l4
l3
Рис 7. Согласование методом Татаринова (короткое замыкание)
Zн
Рис 6. Согласование методом Татаринова (холостой ход)
Рис.5 Согласование линии передачи понижающим трансформатором
d1=12,92
d=10
D=23
Zт=34,5 Ом
Zв=50 Ом
Zв=50 Ом
129
150
Zн
Zн
Реферат на тему: Расчетные работы по электротехнике
ТипОвая расчетная работа №1.
Дано:
Е1=110 В
R1=0,2 Ом
R8=R9=0,4 Ом
R5=R6=1 Ом
U5=60 В
U6=50 В
Найти: токи в ветвях тремя
методами.
Решение:
I. Метод законов Кирхгофа.
1) Запишем I закон Кирхгофа для узла А:[pic] (1);
Запишем I закон Кирхгофа для узла В:[pic] (2);
2) Запишем II закон Кирхгофа для трех контуров:
для контура I - [pic]: [pic] (3);
для контура II - [pic]: [pic] (4);
для контура III - [pic]: [pic] (5).
Решим систему уравнений (1), (3), (4):
|I1 |-I2 |-I3 |0 |
|(R1+R8+R9|R5?I2 |0 |E1+U5 |
|)?I1 | | | |
|0 |-R5?I2|R6?I3|-U5-U6|
Выпишем коэффициенты при неизвестных:
|1 |-1 |-1 |0 |
|(R1+R8+R|R5 |0 |E1+U5|
|9) | | | |
|0 |-R5 |R6 |-U5-U|
| | | |6 |
Подставим численные значения из исходных данных:
|1 |-1 |-1 |0 |
|(0,2+0,4+|1 |0 |110+60|
|0,4) | | | |
|0 |-1 |1 |-60-50|
Определим ?, ?I1, ?I2, ?I3 по формулам:
[pic]
[pic]
По формулам Крамера определим:
[pic] - токи в трех ветвях.
3) Проверка: по I закону Кирхгофа для узла А:[pic];
76,(6)-93,(3)+16,(6)=0
II. Метод контурных токов.
Пусть в каждом контуре протекает только один контурный ток. В
первом ток I11, во втором ток I22.
Запишем II закон Кирхгофа для первого контура:
[pic]
Запишем II закон Кирхгофа для второго контура:
[pic]
Решим систему этих уравнений и определим контурные токи:
[pic]
Токи во внешних ветвях равны контурным токам, значит:
I1=I11=76,7 A – ток в первой ветви.
I3=I22=-16,6 - ток в третей ветви.
В смежной ветви ток равен разности контурных токов:
I2=I22-I22=76,7+16,6=93,3 A – ток во второй ветви.
III. Метод узловых напряжений.
К узлам А и В подводится напряжение UAB – узловое, направление
которого выбирается произвольно.
[pic]
1) I закон Кирхгофа для узла А: [pic] (1);
2) II закон Кирхгофа для контура I - [pic]: [pic]
[pic] (2);
II закон Кирхгофа для контура II -[pic]:
[pic]
[pic] (3);
II закон Кирхгофа для контура III - [pic]:
[pic]
[pic] (4);
Для определения напряжения между узлами UAB уравнения (2), (3),
(4) необходимо подставить в уравнение (1):
[pic]
[pic] - напряжение между узлами А и В.
Токи в ветвях определим по уравнениям (2), (3), (4):
[pic] - токи в трех ветвях.
-----------------------
+
–
+
UAB
В
А
+
–
+
–
Е1
В
А
–
Е1
U6
U5
I22
I11
I3
I2
I1
R6
R5
R1
R9
R8
U6
U5
I2
I1
R6
R5
R1
R9
R8
I3
| |
