Технологическая автоматизация

Методы цифровых технологий

Устройства согласования

Устройства согласования предназначены для соединения приборов, которые по каким-либо причинам нельзя соединять напрямую при помощи кабелей и переходников. Причинами невозможности прямого соединения приборов могут быть несовпадение номинальных уровней, неподходящие входные и выходные сопротивления, неодинаковый способ передачи сигнала или несовпадение характеристических импедансов. Все устройства согласования можно разделить на четыре группы: устройства согласования уровней, устройства согласования импедансов, устройства развязки.

Кроме того, существуют устройства, в которых используется одновременно несколько способов согласования. Многие из таких устройств обеспечивают электрическую развязку с одновременным выполнением, например, преобразования импедансов или согласования уровней.

Для передачи сигнала, особенно в СВЧ-технике, важно согласование импедансов (входного и выходного сопротивлений). При увеличении выходного сопротивления возрастает завал верхних частот в сигнале. Кроме того, при уменьшении разницы между выходным и входным сопротивлениями двух приборов происходят потери уровня сигнала. Однако при уменьшении входного сопротивления увеличивается ток в коммутационной цепи, что повышает помехозащищенность такого канала. Следовательно, необходимо найти некоторое оптимальное отношение между входным и выходным сопротивлениями приборов, чтобы с одной стороны потери уровня сигнала не были значительными, а с другой стороны была бы обеспечена хорошая помехозащищенность коммутационной линии. Либо воспользоваться преобразователем импеданса.

Согласование линии передачи с нагрузкой. В технике антенно-фидерных устройств большую роль играет согласование антенны с линией передачи, т. е. меры, принимаемые для устранения волн, отраженных от нагрузки, в результате чего в линии устанавливается бегущая волна.

Режим бегущей волны обладает рядом преимуществ. Можно доказать, что при одной и той же мощности, передаваемой по линии без потерь (или практически с малыми потерями), отношение максимального напряжения Uмакс в рассогласованной линии к напряжению U в согласованной линии определяется формулой

Uмакс/U=1/sqrt(Кбв) (1.1)

При достаточно высоком Кбв в линии ее входное сопротивление, являющееся нагрузкой для генератора, имеет значительную активную составляющую и мало зависит от длины линии. Это обеспечивает нормальную работу генератора.

Кроме того, КПД в линии с потерями получается максимальным в случае бегущей волны, что делает возможным передачу максимальной мощности в нагрузку. На рисунке 1.1 показана принципиальная схема получения бегущей волны в линии, нагруженной на конце сопротивлением Za, не равным волновому сопротивлению линии Zвх

Рис 1.1. Принципиальная схема получения бегущей волны в линии

Между нагрузкой и линией включается переходное устройство, которое может обеспечивать согласование по одному из следующих методов: согласование по методу В. В. Татаринова с помощью реактивного сопротивления; методу ступенчатых и плавных переходов; методу поглощения отраженной волны.

Наиболее простой и удобный метод согласования на одной частоте (или в узкой полосе частот) разработал в 1931 г. проф. В. В. Татаринов. По этому методу на некотором определенном расстоянии от конца линии (от нагрузки), где активная составляющая проводимости линии равна волновой, включается параллельно линии, реактивное сопротивление, компенсирующее реактивную составляющую проводимости линии. Перейти на страницу: 1 2

Другие статьи по теме:

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

Интегрированные информационные технологии Использование принципа интеграции в компьютерных системах относится к различным аспектам организации технологий: интеграция информации в базах и банках данных; интеграция программ в еди ...

Исследование параметров и аномалий длинной оптической линии В настоящее время системы связи стали одной из основ развития общества. Спрос на услуги связи, от обычной телефонной связи до широкополосного доступа в Интернет, постоянно растет. Это п ...