«лэти» им. В. И. Ульянова (Ленина) (СПбгэту «лэти»)



Pdf просмотр
страница9/23
Дата27.05.2018
Размер1.12 Mb.
1   ...   5   6   7   8   9   10   11   12   ...   23



















22
2. СТРОЕНИЕ И ХАРАКТЕРИСТИКИ МАТРИЦЫ
РАССЕЯНИЯ
2.1 Матрица рассеяния и матрица передач
Свойства любого устройства СВЧ полностью опреде лены, если известно распределение магнитного и электрического полей внутри этого
СВЧ устройства и на его выходных зажимах (граничных сечениях) в каждый дан ный момент времени. Этих сведений достаточно для опре деления величин, которые характеризуют данное устройство и обычно определяются на практике. К ним относятся, например, такие величины, как коэффициент отражения, волновые сопротивления подключаемых линий и т. д.
Установление граничных условий в каждом к онкрет ном случае представляет собой очень трудновыпол нимую, а иногда и практически неразрешимую задачу.
Часто необходимость в определении электромаг нитного поля внутри устройства отсутствует. Для реше ния многих пра ктически важных задач достаточны сведения лишь об электромагнитном поле в области, близкой к его выходным зажимам. Эти сведения на практике могут быть получены экспериментально.[7]
Так, например, для решения вопросов согласования ка кого-либо устройства достаточными являются данные о падающей и отраженной волнах вблизи его выходных зажимов. Однако з аметим, что во всех подобных случаях существует формальная возможность перехода от электрических и магнитных полей, характеризуемых их напряженностями, к эквивалентным токам, «текущим» на зажимах устройства, и эквивалентным напряжениям, «приложенным» к этим зажимам.[7]
Переход к эквивалентным напряжениям и токам предоставляет широкие возможности применения хорошо разработанных методов теории цепей к устройствам СВЧ. При этом однако, нередко оказывается


23 целесообразным применение матриц полного сопротивления, полной про- водимости и т. д.
А так же следует указать на то, что особые свойства устройств СВЧ, вытекающие из соизмеримости их размеров с длиной волны, делают целесообразным в качестве основных величин использо вание волн напряжения и тока , и соответственно, пере ход от классических матриц полного сопротивления, проводимости и так далее к волновым матрицам, которые выражают зависимость между комплекс ными амплитудами падающих и отраженных волн на граничных сечениях устройства.[7]
Матрицы рассеяния удобно применять при решении задач по согласованию устройств СВЧ, расчету погрешностей, обуславливаемых отражениями, и т. д. С другой стороны, в ряде случае, например, при исследовании каскадного соединения нескольких устройств СВЧ (отдельных звеньев фильтров СВЧ, аттенюаторов и т. д.) применение матриц рассеяния становится затруднительным. В этом случае пользуются матрицами передачи.
Матрица передачи [Т] устанавливает зависимость волн на входе устройства от волн на его выходе. Важной особенностью данной матрицы является то, что [T] - матрица каскадного соединения ряда элементов СВЧ равна произведению матриц передачи этих элементов. В общем случае, когда сочленение имеет как угодно большое число подключаемых линий, матрица передачи имеет смысл, если эти линии могут быть разбиты на две группы: входные и выходные линии (см. формулу 2.1):[7]
=


24
(2.1)
Равенство (2.1), клеточных матриц можно также выразить с помощью матриц:
=
(2.2)
Из формулы 2.1, можно легко получить аналогичные матричные урав нения для практически ва жных случаев восьмиполюс ника (m=2) и четырехполюсника (m=1).
При m=2, в частности, получим (см. формулу 2.3):
=
(2.3)
Очевидно, что элементы Т
ik матрицы [Т ] в общем слу чае также являются комплексными, а сама матрица [Т]— нормированной.


Поделитесь с Вашими друзьями:
1   ...   5   6   7   8   9   10   11   12   ...   23


База данных защищена авторским правом ©zodorov.ru 2017
обратиться к администрации

    Главная страница