55. ПРАКТИЧЕСКОЕ ВЫПОЛНЕНИЕ ТРАНСФОРМАЦИИ ПРИ СОГЛАСОВАНИИ

Трансформации при согласовании только в редких случаях поддаются точному расчету. Обычно приходится прибегать к эксперименту, при этом целесообразно исходить из принципа действия трансформирующих звеньев так, как это делалось в предыдущем параграфе.

Пусть, например, необходимо согласовать антенну с передатчиком. В этом случае поступают следующим образом. Между передатчиком и антенной включают переменное трансформирующее устройство, а в раскрыве антенны располагают небольшую приемную антенну с

детектором. Оперируя попеременно отдельными элементами согласующего устройства, добиваются того, чтобы выпрямленный ток детектора стал максимальным. После чего можно считать, что требуемая трансформация получена, а следовательно, найдено травильное положение элементов регулировки.

В других случаях требуется измерять значение получаемого в результате трансформации сопротивления. Это необходимо, например, при согласовании входного сопротивления антенны с волновым сопротивлением однородной линии. На рис. 55.1 схематически изображено устройство, пригодное для этой цели. Для определения величины трансформированного сопротивления в этом случае применяют измерительную линию включая между последней и антенной А переменное трансформирующее звено которое имеет по крайней мере два элемента регулировки (на рис. 55.1 они условно показаны стрелками и При изменении положения хотя бы одного элемента регулировки изменяется как положение минимума напряжения в измерительной линии, так и величина КСВН. Поэтому практически очень трудно следить за процессом согласования. Вследствие этого часто применяют автоматическую измерительную линию, которая позволяет наблюдать на экране осциллографа кривую распределения напряжения.

Рис. 55.1. Схема устройства, применяемого при согласовании антенны с линией.

Рис. 55.2 поясняет принцип действия такого устройства Однородная линия имеет форму кольца, а зонд укреплен на роторе, ось которого совпадает с центром кольца. Ротор приводится в движение мотором, и синхронно с его вращением на электронно-лучевой трубке в виде кривой записывается распределение напряжения, снимаемого зондом с линии. Так как влияние любого изменения в трансформирующем звене тотчас же фиксируется, то удается очень быстро осуществлять любую необходимую трансформацию.

Если автоматически действующей измерительной линии нет, то при некотором навыке согласование можно производить достаточно быстро с помощью простого

устройства, которое монтируется на обычной измерительной линии [49] (рис. 56.3). Около измерительной линии параллельно ее продольной оси монтируется четырех- или шестигранный стержень С, способный поворачиваться вокруг своей оси. По нему передвигается каретка К, на обоих концах которой имеются перпендикулярные к этой оси выступы Каретка снабжена винтом предназначенным для закрепления ее в любой точке стержня С. Расстояние между выступами и выбирается малым по сравнению с длиной волны (меньше чем

Рис. 55.2. Принцип действия измерительной линии с автоматической индикацией.

Рис. 55.3. Измерительная линии с устройством, позволиющим быстро осуществлять согласование трансформации.

На каретке измерительной линии укрепляется ориентированный перпендикулярно стержню С штырь который при определенном положении стержня упирается в выступы, А и В и препятствует продольному движению зонда. После поворота стержня С вокруг своей оси выступы освобождают зонд и зают возможность перемещать его в любом направлении.

Согласование сопротивления нагрузки волновым сопротивлением линии производится следующим образом.

1. Трансформирующее устройство регулируется так, чтобы оно оказывало минимальное трансформирующее действие или вообще не вносило трансформации. Для устройства, изображенного на рис. 54.3, это означает, что элементы должны иметь электрическую длину, равную а для устройства, изображенного на рис. 54.22 — что трансформирующие звенья должны находиться на таком расстоянии друг от друга, при котором имеет место взаимная компенсация отражений. При правильном выборе этого расстояния одновременное перемещение трансформирующих звеньев вдоль линии не изменяет распределение напряжения на входе линии.

2. Затем определяется распределение напряжения вдоль измерительной линии и зонд устанавливается в точку минимума напряжения.

3. Каретка К передвигается вдоль стержня С и устанавливается в положение, при котором штырь связанный с зондом, находится как раз посредине между выступами В данном положении каретка К с помощью винта закрепляется на стержне С. После поворота этого стержня зонд может перемещаться только между выступами причем в обе стороны от минимума напряжения на одно и то же расстояние, так что обоим крайним положениям соответствует одинаковый выпрямленный ток детектора. Следовательно, по тому, равны или не равиы значения выпрямленного тока, соответствующим двум крайним положениям зонда, можио очень быстро определить положение минимума напряжения.

4. Изменяется положение одного из регулирующих элементов. Зонд перемещается между выступами и определяется положение минимума напряжения, который при этом обычно смещается.

5. Используя другой элемент регулировки, добиваются того, чтобы точка минимума напряжения снова оказалась посредине между выступами. Это означает, что сопротивление изменилось так, что соответствующая ему точка переместилась по окружности постоянной фазы, проходящей через значение волнового сопротивления

6. Соответствующим поворотом стержня С зонд освобождается. и получает возможность перемещаться вдоль всей линии, после чего определяется коэффициент стоячей волны. Если он окажется большим, чем до регулировки трансформирующего звена, то это означает, что точка, соответствующая сопротивлению нагрузки, перемещаясь по упомянутой фазовой окружности, удалилась от точки Теперь, используя полученный результат, нетрудно произвести подстройку, вследствие которой величина коэффициента стоячей волны уменьшится.

7. После измерения коэффициента стоячей волны зонд снова помещается между выступами и опять, изменяется положение первого элемента регулировки трансформирующего устройства. С помощью второго элемента регулировки минимум напряжения, как и ранее, возвращается в исходную точку. Процесс регулировки продолжают до тех пор, пока не будет получена с достаточной степенью точности требуемая трансформация.

При работе с устройствами рис. 54.16 или 54.17, где первоначальная регулировка осуществляется изменением длины шлейфа, или с трансформирующим устройством, изображенным «а рис. 54.22, где первоначальная регулировка производится изменением расстояния между трансформирующими звеньями, три некотором навыке необходимая трансформация получается достаточно быстро.

С помощью приспособления к измерительной линии, описанного выше, можно также производить трансформацию сопротивления и в любое другое наперед заданное сопротивление, если только это позволяет используемое трансформирующее устройство. В данном случае зонд устанавливают в ту точку измерительной линии, в которой должен быть минимум напряжения при подключении заданного сопротивления, а выступы размещают, как и ранее, с обеих сторон от него. Регулировку производят до тех пор, пока минимум напряжения не попадет в эту точку. Затем для получения требуемой величины коэффициента стоячей волиы производятся описанные выше операции. Рекомендуется хорошо уяснить себе принцип действия отдельных регулирующих элементов — это помогает быстрее достигать цели.