ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ И ОСОБЕННОСТИ ДИАПАЗОНА СВЕРХВЫСОКИХ ЧАСТОТ

ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

Цели и задачи, которые ставит перед собой теория цепей в области дециметровых и сантиметровых волн, лучше всего проиллюстрировать на одном из характерных для этого диапазона примеров.

Пусть у нас ееть какой-то источник высокочастотных колебаний, например генераторная лампа или приемная антенна. Возьмем в нашем примере последнюю, поскольку работа антенны проще поддается теоретическому анализу. В электрическом отношении приемная антенна может рассматриваться как генератор, создающий напряжение, определяемое его электродвижущей силой (э. д. с.) Е (рис. 0.1,а), у которого внутреннее сопротивление равно полному выходному сопротивлению этой антенны.

Пусть далее, у нас есть высокочастотная нагрузка, например передающая антенна (в случае передатчика), межэлектродный промежуток приемного диода или запорный слой детектора (в случае приемника). Нагрузку в электрическом отношении также можно охарактеризовать ее полным сопротивлением (рис. 0.1,в).

Рассмотрим прежде всего участок, расположенный между генератором и нагрузкой и простирающийся вплоть до межэлектродного промежутка лампы (рис. 0.1,б). Поскольку схема его имеет две входные и две выходные клеммы, он получил название четырехполюсника. Что касается требований, которые предъявляются к такого рода схемам, то они сводятся обычно к тому, что при определенных условиях (например, на определенных частотах) нужно передать в нагрузку максимально возможную активную мощность. В этом случае говорят о согласовании. При других же условиях (например, на других частотах)

бывает необходимо добиться полного разрыва, т. е. получить максимально возможное рассогласование.

С помощью понятия сопротивления поставленную задачу можно сформулировать конкретнее.

Если к выходным клеммам четырехполюсника (рис. 0.1,6) подключено нагрузочное сопротивление то на его входных клеммах, к гаторым подключен генератор, устанавливается определенное напряжение и определенный ток. Отношение этого напряжения к току определяет сопротивление как некоторое оконечное сопротивление, полученное в результате трансформаций сопротивления и подключенное непосредственно к клеммам генератора. Как будет показано ниже, в схеме без потерь вся мощность поступает в нагрузку в том случае, когда комплексная величина, сопряженная с т. е. если Наоборот, чем больше отличается от тем меньшая мощность поступает в нагрузку.

На основе такого простого представления сущности согласования сопротивлений на практике может быть решено большое количество задач в том числе и таких, которые на более длинных волнах обычно рассматриваются с иной точки зрения. В качестве примера рассмотрим настройку приемника. Это ни что иное, как процесс согласования. Приемник настроен на данную частоту, когда он лучше всего согласован по сопротивлению. Далее следует упомянуть о связи волномера с передающим трактом, которая может быть как более, так и менее сильной. Сильная или слабая связь означает (если рассматривать вопрос с точки зрения согласования сопротивлений) хорошее или плохое согласование. Большая острота резонанса показывает, что сопротивление очень сильно зависит от частоты и хорошее согласование получается только в очень узком частотном диапазоне.

Рис. 0.1. Схематическое изображение источника высокочастотной энергии (а), четырехполюсника (б) и нагрузки (в).