Расчёт устройств микроволновой техники

Федеральное агентство связи

Уральский технический институт связи и информатики (филиал)

ФГБОУ ВО «Сибирский государственный университет

телекоммуникаций и информатики» в г. Екатеринбурге

(УрТИСИ СибГУТИ)

Отчёт

по лабораторной работе № 1

по дисциплине: «Приборы СВЧ и оптического диапазона»

на тему: «Расчёт устройств микроволновой техники».

Вариант - 5

        Выполнил студент группы И-63БН

Проверил:

Папаев А.Б.

[pic 1]

Екатеринбург 2020 г.

Цель работы: Получить навыки расчёта устройств микроволновой техники.

Задание:

1. Провести расчёт параметров ненаправленного делителя мощности с одной согласующей ступенькой в выходных плечах, во входном плече.
2. Провести расчёт параметров ненаправленного делителя мощности с двухступенчатыми согласующими трансформаторами в выходных плечах, во входном плече, во входном и выходном плечах одновременно.
3. Провести расчёт параметров направленного делителя мощности с неравным делением в его выходных плечах.
4. Провести расчёт параметров кольцевого моста.
5. Провести расчёт параметров шлейфного моста.

1 Расчёт ненаправленного ДМ с одной согласующей ступенькой.

Исходные данные:

Z0 = 90 Ом; f0 = 6 ГГц; f1 = 5.9 МГц; f2 = 6.1 МГц; КСВmax = 1.2; ℇ = 3.5; µ = 1; tg∆*10-4 = 1.1; h = 2 мм.

Решение:

1. Определим волновые сопротивления согласующих ступеней Zi и геометрические размеры структуры делителя (Wi, li). Для заданного КСВmax определим волновые сопротивления . Для выходных плеч: =1, ====1,41. Для входных плеч: ==1, ====0,707.[pic 2][pic 3][pic 4][pic 5][pic 6][pic 7][pic 8]

[pic 9]

Рисунок 1 – Ненаправленные ДМ с одной согласующей ступенькой: (а) – в выходных плечах; (б) – во входном плече; (в) – типовая частотная характеристика.

1. Для делителя мощности в выходных и входных плечах определим волновое сопротивление согласующей ступени:

                                 (1)[pic 10]

[pic 11]

Ширина проводника:

                                                               (2)[pic 12]

[pic 13]

[pic 14]

[pic 15]

[pic 16]

[pic 17]

Длина согласующей ступеньки:

[pic 18]                      (3)

[pic 19]

[pic 20]

[pic 21]

[pic 22]

[pic 23]

[pic 24]

Ширина экрана:

                                                             (4)[pic 25]

[pic 26]

[pic 27]

Коэффициент затухания, учитывающий потери в проводнике и диэлектрике моста:

                                                 (5)[pic 28]

Потери в проводнике:

                                             (6)[pic 29]

где  – удельная проводимость проводника (возьмём медь  = 58,1*106 См/м)[pic 30][pic 31]

[pic 32]

[pic 33]

Потери в диэлектрике:

                                             (7)[pic 34]

[pic 35]

[pic 36]

[pic 37]

[pic 38]

2 Расчёт ненаправленного ДМ с двумя согласующими ступеньками

Исходные данные:

Z0 = 90 Ом; f0 = 6 ГГц; f1 = 5.9 МГц; f2 = 6.1 МГц; КСВmax = 1.2; ℇ = 3.5; µ = 1; tg∆*10-4 = 1.1; h = 2 мм.

Решение:

1. Определим волновые сопротивления согласующих ступеней Zi и геометрические размеры структуры делителя. Определим волновые сопротивления  для заданного КСВmax.[pic 39]

[pic 40]

Рисунок 2 – Разновидности широкополосных тройников, имеющие двухступенчатый переход: (а) – с двухступенчатыми согласующими трансформаторами в выходных плечах; (б) – с двухступенчатыми согласующими трансформаторами во входном и выходном плечах; (в) – с двухступенчатыми согласующими трансформаторами во входном плече; (г) – частотная характеристика двухступенчатого тройника.