Імпедансний пристрій

Імпедансний пристрій, до складу якого входить генератор електромагнітних коливань, який за допомогою лінії передачі з постійним хвильовим опором з'єднаний із входом прохідного регульованого фазообертача, до виходу якого підключений контактний пристрій, який відрізняється тим, що між генератором електромагнітних коливань і входом прохідного регульованого фазообертача послідовно включений перший спрямований відгалужувач прохідної потужності і регульований атенюатор, вихід регульованого прохідного фазообертача підключений до вторинної лінії передачі другого спрямованого відгалужувача «відбитого» сигналу, до входу якого підключено узгоджене навантаження, а вихід через контактний пристрій підключений до вторинної лінії передачі першого спрямованого відгалужувача Винахід відноситься до області НВЧ електроніки, зокрема до схем реалізації необхідного регульованого імпедансу електричного кола Відома реалізація необхідного регульованого імпедансу за допомогою варикапа або р-i-n діода (Бова Н Т , Стукаль П А , Храмов В А Управляющие устройства СВЧ, -К Техника, 1973 -164с) Недоліком такого пристрою є неможливість реалізації індуктивного регульованого імпедансу, а також негативних значень дійсного імпедансу Відомим Є також імпедансний пристрій, до складу якого входять послідовно включені регульований фазообертач і індуктивний транзистор, що володіє негативним значенням дійсного імпедансу (патент України на винахід №180059А, НОЗН 11/00 Імпедансний пристрій М А Філинюк, О М Возняк, Я І Курзанов, О В Огородняк Заяв 22 03 94 Опубл 31 10 97 Бюл №5 - з 3) Недоліком такого пристрою є наявність у його складі елемента, що володіє негативним дійсним імпедансом - індуктивного транзистора, що може привести до самозбудження імпедансного пристрою Найбільш близьким до пропонованого рішення є імпедансний пристрій, до складу якого входить генератор електромагнітних коливань, що за допомогою лінії передачі з постійним хвильовим опором з'єднаний із входом прохідного регульованого фазообертача до виходу якого підключений контактний пристрій (Вальднер О А , Милованов О С , Собенин Н П Техника сверхвысоких частот -М Атомиздат, 1974, -с 115) Недоліком такого пристрою є неможливість реалізації негативного дійсного імпедансу В основу винаходу поставлена задача створення імпедансного пристрою шляхом введення в нього додатково двох направлених відгалужувачів, регульованого атенюатора і узгодженого навантаження, а також нових функціональних зв'язків між ними, що забезпечує створення на контактному пристрої регульованого імпедансу з позитивним і негативним дійсним і мнимим імпедансом, що приводить до розширення функціональних можливостей Поставлена задача досягається тим, що в імпедансному пристрої, до складу якого входить генератор електромагнітних коливань, який за допомогою лінії передачі з постійним хвильовим опором з'єднаний із входом прохідного регульованого фазообертача до виходу якого підключений контактний пристрій, між генератором електромагнітних коливань і входом прохідного регульованого фазообертача послідовно включений перший направлений відгалужувач прохідної потужності і регульований атенюатор, вихід регульованого прохідного фазообертача підключений до вторинної лінії передачі другого спрямованого відгалужувача «відбитого» сигналу до входу якого підключене узгоджене навантаження, а вихід, через контактний пристрій, підключений до вторинної 00 со го ю 53378 лінії передачі першого направленого відгалужувача На кресленні представлено 1 - генератор електромагнітних коливань, Z = y = Z ^ p L ( 4 ) 0 1+ 2 - ЛІНІЯ передачі, 3 - прохідний регульований фазообертач, 4 - контактний пристрій, 5 - перший направлений відгалужувач прохідної потужності, 6 - регульований атенюатор, 7 - другий направлений відгалужувач «відбитого» сигналу, 8 - узгоджене навантаження До складу імпедансного пристрою входять генератор електромагнітних коливань 1, що за допомогою лінії передачі 2 з постійним хвильовим опором з'єднаний із входом прохідного регульованого фазообертача 3 до виходу якого підключений контактний пристрій 4, між генератором електромагнітних коливань 1 і входом прохідного регульованого фазообертача 3 послідовно включені перший направлений відгалужувач прохідної потужності 5 і регульований атенюатор 6, вихід регульованого прохідного фазообертача 3 підключений до вторинної лінії передачі другого направленого відгалужувача «відбитого» сигналу 7 до входу якого підключене узгоджене навантаження 8, а вихід, через контактний пристрій 4, підключений до вторинної лінії передачі першого направленого відгалужувача 5 Імпедансний пристрій працює наступним чином - менша частина сигналу генератора електромагнітних коливань 1, який варто розглядати як «падаючий» 0 п а д , за допомогою першого направленого відгалужувача 5 проходить через контактний пристрій 4 і другий направлений відгалужувач 7 в узгоджене навантаження 8 і поглинається ним Велика частина сигналу генератора 1 проходить через послідовно включені перший направлений відгалужувач 5, регульований прохідний фазообертач 3 і за допомогою другого направленого відгалужувача 7 подається на контактний пристрій 4 назустріч «падаючому» сигналу п п а д і його варто розглядати як «відбитий» сигнал й в щ Струм і напруга в перетині контактного пристрою дорівнює сумі «падаючого» і «відбитого» сигналів (Лебедев И В, Техника и приборы СВЧ М Высшая школа, 1970, - с, 181) ВІД ипад Таким чином, створюючи певні амплітудні і фазові співвідношення між падаючим 0 п а д і відбитим пв,д сигналами, можна реалізувати в площині перетину контактного пристрою 4 необхідний комплексний опір Значення Г = п В | Д / п п а д характеризує комплексний коефіцієнт відбиття (Лебедев И В Техника и приборы СВЧ - М Высшая школа, 1970,-с 182) де ф|-- різниця фаз між падаючим і відбитим сигналами Підставляючи (5) у (4) і виділивши дійсну і мниму частини Z = R + j, знаходимо 2 1+ Г R =Z -.(б) 1+ Г -2 Г coscpr 2 Г sincpr ,(7) - 2 Г coscp|Таким чином, для створення необхідного імпедансу на клемах контактного пристрою 4 необхідно забезпечити необхідний модуль Г і фазу X=Z, 1+ Г Фг комплексного коефіцієнта відбиття З огляду на, е ипад = J -"тпад^ Ж а «іи В І Д МО Г '-'твід и = ит р№.Д 3 (5) що знаходи ,(8) тпад ФГ = Фвід " Фпад ( 9 ) За умови, що потужність сигналу генератора електромагнітних коливань 1 постійна, амплітуда падаючого сигналу п т п а д також постійна, а амплітуда відбитого сигналу и т в щ ЗМІНЮЄТЬСЯ регу льованим атенюатором 6 Це дозволяє, як видно з виразу (8) регулювати за допомогою атенюатора 8 модуль коефіцієнта відбиття Г Д е Іпад = п П ад 0> 'від ' Z 00 >ZZ 0 " > ХВИЛЬО ВИЙ опір лінії передачі Перетворивши (1), отримаємо (2) пад пад _ипад від J nafl Підставивши (2) на (3) знаходимо повний опір у площині перетину контактного пристрою 4 Фаза падаючого сигналу фпад , при стабільній роботі генератора електромагнітних коливань 1, залишається постійною Фаза відбитого сигналу залежить від електричної довжини регульованого прохідного фазообертача 3, зміна якої забезпечує, як видно з виразу (9) завдання необхідного фазового зміщення фг Таким чином, вносячи певне загасання за допомогою регульованого прохідного фазообертача З, забезпечується необхідне значення модуля Г і фази фг коефіцієнта відбиття в площині контактного пристрою 4, що відповідають необхідним зна 5 53378 ченням дійсного R (6) і мнимого (7) опорів у площині контаїсгного пристрою 4 На відміну від пристрою прототипу, з огляду на те, що амплітуда відбитого сигналу и т в щ може бути як менше, так і більше амплітуди падаючого сигналу п т п а д , , імпедансний пристрій дозволяє реалізувати в площині контактного пристрою не тільки позитивне, але і негативне значення дійсного імпедансу R При цьому в складі імовірного пристрою відсутні активні компоненти, що володіють негативним опором, що виключає можливість самозбудження імпедансного пристрою ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24