Khớp các dòng dữ liệu trên bảng mạch in. Vấn đề khớp tải với đường truyền
Nếu điện trở tải bằng điện trở sóng được nối ở cuối đường dây:
sau đó, chuyển sang công thức (18-23), chúng ta thấy rằng
(18-48)
tức là sóng phản xạ không xảy ra. Tải như vậy được gọi là tải phù hợp hoặc tải không có phản xạ.
Trong trường hợp này, như sau từ (18-47), hệ số phản xạ
Từ các mối quan hệ được viết ở trên, có tính đến (18-48), chúng ta có được:
(18-49)
Điều này nghĩa là:
(18-51)
tức là, đối với bất kỳ điểm nào trên đường dây, tỷ lệ của các phức bằng trở kháng sóng. Do đó, chế độ hoạt động của máy phát cấp nguồn cho đường dây đó sẽ không thay đổi nếu nó bị cắt ở bất kỳ phần nào của đường dây và trở kháng sóng là. được bật thay vì phần bị cắt của đường dây. Chế độ hoạt động của đoạn còn lại của đường dây cũng sẽ không thay đổi.
Từ hệ thức (18-31), suy ra rằng đối với một đường truyền phù hợp, trở kháng đầu vào bằng trở kháng sóng
Giả sử pha điện áp ban đầu ở cuối đường dây bằng 0, tức là dựa trên (18-49) và (18-50), chúng ta viết các giá trị tức thời của điện áp và dòng điện tại bất kỳ điểm nào trên đường dây:
Các mối quan hệ kết quả được thể hiện trong hình. 18-9. Các điểm giao nhau của trục x với đường cong điện áp và dòng điện được dịch chuyển một khoảng và, theo những gì đã nói ở § 18-5, giá trị của g là âm. Do đó, sử dụng các thuật ngữ hợp lệ, nói đúng ra, chỉ đối với các đại lượng hình sin, chúng ta có thể nói rằng dòng điện chạy trước điện áp cùng pha một góc Điện áp và dòng điện trong nhiều điểm khác nhau các đường này không chỉ khác nhau về biên độ mà còn về pha.
Công suất truyền qua một đoạn đường dây là
(18-53)
Công suất này giảm dần theo khoảng cách so với điểm đầu, vì công suất được hấp thụ ở mỗi phần tử của chiều dài đường dây
bằng tổng tổn hao điện trở của dây dẫn và độ dẫn điện của cách điện trên phần tử đường dây Sự bằng nhau của giá trị trung bình và phần bên phải quan hệ (18-54) có thể được hiển thị sau khi chuyển đổi. Để làm điều này, bạn nên thay thế chúng ở phần giữa bằng các giá trị từ các đẳng thức (18-49), (18-50), (18-27), (18-10) và (18-11) , trước đây đã thể hiện chúng thông qua công thức nổi tiếng
Công suất được truyền qua một đường dây phù hợp được gọi là công suất tự nhiên hoặc công suất tự nhiên. Chế độ truyền tải điện tự nhiên có thể xảy ra trên đường dây nếu trở kháng tải bằng trở kháng đặc tính. Giá trị trung bình của công suất tự nhiên đối với các đường dây 500, 400, 220, 110 và 35 kV tương ứng là 3 MW. Điều này cho thấy công suất truyền tải tự nhiên tăng lên rất nhiều khi điện áp đường dây tăng.
Công suất mà đường dây nhận được là
Các đường truyền được thiết kế để truyền năng lượng của tín hiệu vi sóng từ máy phát tới tải chỉ hoạt động tốt nhất trong chế độ nhất định- Chế độ phối hợp Để phân tích sự truyền năng lượng tối ưu từ máy phát đến tải, sơ đồ sau được xem xét (Hình 2.11).
Cơm. 2.11. Mạch truyền năng lượng vi sóng
Máy phát điện áp với emf. (E) và điện trở trong 
qua đường truyền có trở kháng đặc tính z
TRONG
và lan truyền liên tục
nối với tải có điện trở 
. TRONG trường hợp chungZ N
Z G
Z TRONG, do đó sóng phản xạ tồn tại trong đường truyền.
Ví dụ, việc loại bỏ sóng phản xạ đạt được bằng cách tạo thêm sóng phản xạ từ thiết bị phù hợp. Những sóng này phải giao thoa, đòi hỏi phải đảm bảo sự bằng nhau về biên độ của chúng và độ lệch pha 180 o. Việc điều chỉnh máy biến áp nhằm tạo ra các điều kiện cần thiết để triệt tiêu hoàn toàn sóng phản xạ.
Phối hợp đường truyền có nghĩa là đặt đường này ở chế độ sóng truyền. Chúng ta hãy xem xét những lợi thế của đường phối hợp so với đường không phối hợp.
Công suất phát tối đa của máy phát tới tải
Nếu đường truyền có chiều dài bằng không L=0 (tải được nối với đầu ra máy phát), khi đó công suất được giải phóng ở điện trở tác dụng của tải r N , tương đương với
,
(2.29)
công suất đầu ra tối đa cho tải đến từ đâu?
.
(2.30)
Như vậy, với điện trở trong phức tạp của máy phát, phụ tải phải có phần phản kháng ngược dấu với khả năng phản kháng của điện trở máy phát. Tuy nhiên, nếu máy phát điện có điện trở thuần túy 
, công suất truyền tối đa tới tải đạt được với điện trở tải hoạt động hoàn toàn
Trong phần tiếp theo, chúng tôi sẽ giả định rằng máy phát phù hợp với đường truyền, tức là. điều kiện (2.30) được thỏa mãn.
Chúng ta hãy xác định phần công suất nào được phân bổ cho điện trở tác dụng của tải nếu Z N Z TRONG. Trong trường hợp này, có một sóng phản xạ từ tải. Nếu đường dây truyền tải không có tổn thất thì công suất tác dụng ở bất kỳ phần nào của đường dây, kể cả tải, là như nhau. Ví dụ, ở điện áp antinode nó bằng
,
(2.31)
Ở đâu 
,
Ở đâu R tập giấy- công suất truyền qua đường dây ở chế độ sóng lan truyền.
Sử dụng các mối quan hệ để ĐẾNĐB bạn có thể ghi lại công suất được truyền tới tải tùy thuộc vào SWR
.
(2.32)
Như vậy, nếu đường truyền không phù hợp với tải thì một phần công suất máy phát bị phản xạ và công suất ra tải theo hệ thức (2.31) và (2.31) không lớn nhất.
Hiệu suất đường truyền tối đa
Giả sử đường truyền có tổn thất được đặc trưng bởi hệ số suy giảm . Hiệu suất của đường dây truyền tải được định nghĩa là tỷ số giữa công suất ở cuối đường dây R N cấp nguồn ở đầu dòng R 0
.
Công suất ở đầu đường dây (ở phần 1) ở hình 2.11 bằng
và khi có tải (ở phần 2)
Sử dụng các điều kiện này, chúng ta thu được sự phụ thuộc của hiệu suất đường truyền vào độ lớn của mô đun hệ số phản xạ ở dạng
(2.33)
Tại Г=0 thì hiệu suất đạt cực đại và bằng
.
(2.34)
Khi độ phản xạ tăng lên, hiệu suất giảm đi, đặc biệt mạnh đối với các giá trị lớn. 
Đối với công suất tác dụng được truyền bởi đường truyền tại anton, điện áp có thể được viết
.
(2.35)
Nếu điện áp giới hạn bạn trước(hoặc công suất tối đa 
) được xác định trên đường dây sẽ được xác định bằng giá trị điện áp tại anton 
. Do đó, từ (2.35) ta thu được
(2.36)
Kết quả là công suất truyền tải giảm đi - 1 lần.
Hãy xem xét các phương pháp xây dựng các thiết bị phù hợp.
Nguyên tắc chung về phối hợp tải với đường dây
Bất kể bản chất và loại thiết bị phối hợp cũng như dải tần trong đó việc phối hợp được duy trì, mạch phối hợp trông như Hình 2. 2.12.
Mục đích của thiết bị phù hợp là loại bỏ sóng phản xạ từ tải. Vấn đề này được giải quyết bằng hai phương pháp khác nhau:
- bằng cách hấp thụ sóng phản xạ trong một thiết bị phù hợp. Trong trường hợp này, sóng tới truyền qua thiết bị khớp mà hầu như không bị tổn thất.
bằng cách tạo ra một sóng phản xạ khác trong đường truyền bằng một thiết bị phù hợp, biên độ của sóng này bằng với biên độ của sóng phản xạ từ tải. Pha của cả hai sóng phản xạ khác nhau 180 0. Kết quả là các sóng phản xạ triệt tiêu lẫn nhau.
Phương pháp so khớp đầu tiên dựa trên việc sử dụng mạch cầu hoặc các thiết bị không tương hỗ.
Loại thiết bị so khớp thứ hai thường bao gồm các phần tử phản ứng và hầu như không gây ra tổn thất. Nó sẽ cho phép bạn có được trở kháng đầu vào tại điểm nối với đường dây bằng trở kháng sóng Z đầu vào =Z TRONG. Kết quả là một sóng lan truyền được hình thành ở đường bên trái của điểm giao nhau.
Kết hợp băng thông hẹp (NB). Trong bài toán so khớp băng hẹp, các phần tử so khớp được xây dựng từ việc xem xét việc đạt được sự so khớp hoàn chỉnh (G=0) ở một tần số cố định. Mức độ phối hợp của đường dây với tải được đánh giá bằng đặc tính phối hợp là sự phụ thuộc của mô đun hệ số phản xạ 
từ tần số
.
Dải của Hoa Kỳ bằng vài đơn vị phần trăm của
0
.
Từ quan điểm năng lượng, việc kết hợp sử dụng tứ cực không tiêu tán là mối quan tâm lớn nhất. Thiết bị phù hợp phải có các đặc tính của một máy biến áp lý tưởng có thể chuyển đổi điện áp, dòng điện và trở kháng tần số cao từ phần này sang phần khác mà không gây ra tổn thất hoạt động. Các máy biến áp như vậy có thể là loại máy biến áp điện cảm, màng điện dung và các loại máy biến áp không đồng nhất khác có trong đường dây.
Phương pháp của Hoa Kỳ như sau. Độ dẫn tải được thể hiện thông qua độ dẫn hoạt động và phản ứng
,
(2.37)
Ở đâu G N0, sử dụng đoạn thẳng có độ dài tôi được chuyển thành độ dẫn Y 1, phần hoạt động của nó bằng độ dẫn sóng của đường dây, tức là
.
(2.38)
R 
phần phản kháng của độ dẫn Y 1 được bù bằng cách nối song song thành một đường có độ dẫn phản kháng bằng nhau về độ lớn và ngược dấu (-iB 1). Kết quả là độ dẫn điện đầu vào của tải tại các cực 11
(Hình 2.13) trở nên hoạt động hoàn toàn và bằng độ dẫn sóng, tức là. đường dây được tải với điện trở bằng trở kháng đặc tính của nó, tương ứng với sự kết hợp lý tưởng. Bằng cách thay thế thuật ngữ độ dẫn bằng điện trở ở mọi nơi, bạn có thể đi đến một mạch phù hợp, trong đó điện kháng bù (- iX) được mắc nối tiếp vào đường dây.
Chúng ta hãy xem xét các loại máy biến áp trở kháng phổ biến nhất.
Luồng phản ứng.Đoạn đường truyền có chế độ ngắn mạch hoặc chạy không tải ở phần tải. Từ các công thức biến đổi (2.18) và (2.19), các công thức tính điện trở và độ dẫn điện của vòng dây như sau:
,
(2.39)
.
(2.40)
Các đoạn đường ngắn mạch có chiều dài dưới nửa sóng thường được sử dụng làm phần tử phù hợp, cũng như các phần tử của mạch dao động có tham số phân bố. Các phân đoạn mở được sử dụng ít thường xuyên hơn. Hơn nữa, trong các ống dẫn sóng rỗng và nhiều đường truyền khác, chế độ không tải là điều không mong muốn do bức xạ cường độ cao của lỗ đầu ra.
Màng chắn trong ống dẫn sóng. Một tấm kim loại mỏng có lỗ đặt trên mặt cắt ngang của ống dẫn sóng được gọi là màng ngăn. Màng ngăn được sử dụng làm phần tử phản ứng để phù hợp với điện trở.
Trong bộ lễ phục. 2.14?, và một màng ngăn đối xứng trong ống dẫn sóng có tiết diện hình chữ nhật được mô tả dưới dạng sơ đồ. Màng ngăn có mặt cắt ngang hình chữ nhật có kích thước a/ và b. Đối với sóng H 10, màng chắn làm nhiễu loạn từ trường, và do đó tính không đồng nhất này có thể được biểu diễn dưới dạng điện cảm (Hình 2.14,a). Cơ hoành được gọi là cảm ứng. Giá trị tương đối của điện kháng có thể được tính bằng công thức gần đúng sau
(2.41)
Trong bộ lễ phục. 2.14,b cho thấy một màng ngăn đối xứng điện dung và mạch tương đươngđối với sóng H10. Một màng chắn có cấu hình này làm nhiễu loạn mạnh điện trường của sóng. Giá trị tương đối của độ dẫn chuẩn hóa được biểu thị gần đúng như sau:
,
(2.42)
Ở đâu Y B =1/ Z B- độ dẫn sóng.
Đường dây dài được sử dụng rộng rãi trong kỹ thuật vô tuyến. Chúng ta hãy xem xét ngắn gọn một số trong số họ.
Đường dây dài như máy biến áp. Hãy để dòng được tải với điện trở. Điều đáng quan tâm nhất là đặc tính của đường dây có thể thay đổi điện trở tải khi nó được chuyển đổi thành đầu vào của đường dây - một đặc tính vốn có ở một máy biến áp thông thường khi đưa điện trở tải vào cuộn sơ cấp. Vì vậy, đường dây dài thường được gọi là máy biến điện trở.
Có thể chỉ ra rằng:
a) một đường truyền đồng nhất không tổn hao, có độ dài bằng một phần tư bước sóng (trong trường hợp tổng quát hơn là số lẻ một phần tư bước sóng), truyền bất kỳ tải nào được nối ở một đầu đến các đầu của đầu đối diện với sự thay đổi (chuyển đổi) của tải này, được xác định bằng biểu thức:
,Ví dụ, một hệ thống dao động ở dạng một đoạn của đường dây hai dây có dây đồng, ngắn mạch ở cuối, có hệ số chất lượng vào khoảng vài trăm. Một hệ thống dao động tương tự được hình thành bởi một đường đồng trục được đặc trưng bởi hệ số chất lượng. Các hình vẽ cho thấy ưu điểm của hệ dao động có tham số phân bố trong dải VHF so với mạch dao động thông thường. Phép tính tần số cộng hưởng của hệ dao động đó được tạo ra theo các công thức (7,55, 7,56, 7,61, 7,62).
Các đoạn của đường dây dài cũng có thể được sử dụng làm bộ lọc, vòng lặp phù hợp, v.v. Đoạn đường dây bị đoản mạch được gọi là vòng lặp. Ví dụ, trình bày chi tiết hơn về những vấn đề này được đưa ra trong.
Hàng dài như một người trung chuyển. Đường truyền năng lượng dao động tần số cao từ máy phát sang tải được gọi là đường dẫn (từ động từ tiếng Anh cho ăn- nuôi dưỡng).
Bộ cấp nguồn được sử dụng trong các thiết bị kỹ thuật vô tuyến hiện đại. nhiều loại khác nhau. Trong phạm vi mét và bước sóng dài hơn, bộ cấp nguồn hai dây mở thường được sử dụng để truyền năng lượng. Tuy nhiên, hơn thế nữa sóng ngắnđường mở bắt đầu tỏa ra mãnh liệt Năng lượng điện từ ra không gian xung quanh, tổn thất nhiệt trong dây dẫn tăng lên. Kết quả là hệ số hành động hữu ích của một nguồn cấp dữ liệu như vậy, khi sóng rút ngắn, nó giảm mạnh.
Trong phạm vi bước sóng decimet, đường truyền đồng trục được sử dụng rộng rãi nhất. Nó, không giống như đường dây hai dây hở, thực tế không bị tổn thất bức xạ, vì trường điện từ của nó được ngăn cách với không gian bên ngoài bằng một màn hình - một lớp vỏ hình trụ bằng kim loại. Bộ cấp liệu đồng trục cũng có tổn thất nhiệt thấp hơn do các dây dẫn tạo thành nó có bề mặt đủ lớn.
Trên sóng centimet, ống dẫn sóng được sử dụng làm bộ cấp nguồn, là một ống kim loại rỗng trong đó truyền sóng sóng điện từ. Việc không có dây dẫn bên trong ống dẫn sóng làm giảm mức tiêu thụ năng lượng để sưởi ấm và do đó làm tăng hiệu suất so với hiệu suất của bộ cấp liệu đồng trục.
Khi nghiên cứu đặc điểm sử dụng các lộ, vấn đề phối hợp đường dây với tải khi công suất lớn nhất được truyền cho tải là rất quan trọng. Điều kiện này là sự bình đẳng
nghĩa là điện trở tải phải hoàn toàn chủ động và bằng trở kháng đặc tính của bộ cấp nguồn. Trong trường hợp này, đường dây có chế độ sóng lan truyền và SWR của đường dây bằng 1. Có Các phương pháp khác nhau phù hợp với dòng với tải. Chúng ta hãy nhìn vào một số trong số họ.
1. Ghép đường dây dài với tải bằng máy biến áp một phần tư sóng.
Nguyên lý hoạt động của máy biến áp một phần tư sóng dựa trên sự phụ thuộc (7.68), nếu chúng ta đặt , tức là tích của các điện trở đầu vào trong các phần đường dây cách đều nhau:
chọn máy biến áp một phần tư sóng có công suất yêu cầu trở kháng sóng.
|
nếu cần thì yêu cầu
Dựa vào (7.70) ta có . Vì tải và trở kháng đặc tính của đường dây đã cho trước nên vấn đề kết hợp sẽ phụ thuộc vào việc xác định . Kết quả là khi đấu nối máy biến áp có trở kháng đặc tính như vậy trong mặt cắt sẽ thỏa mãn điều kiện phối hợp.
,
tức là chế độ sóng lan truyền sẽ diễn ra trên đường dây. Chúng ta hãy lưu ý một lần nữa rằng nếu tải đang hoạt động thì máy biến áp được nối trực tiếp với tải.
Để tính bước sóng trong cáp đồng trục Công thức sau đây có thể được đề xuất:
Ở đâu 
;
- bước sóng trong không khí.
Nếu tải trên đường dây phức tạp thì máy biến áp không thể kết nối trực tiếp với tải. Ban đầu, bạn cần tìm phần trong đường mà mức kháng cự đang hoạt động. Trong trường hợp này, vị trí được sử dụng là điện trở đầu vào của đường dây dài dưới tải tùy ý ở những phần có giá trị cực đại của điện áp và dòng điện về bản chất là hoàn toàn hoạt động.
Trong các phần có và ,
 |
Các tùy chọn để bật máy biến áp một phần tư sóng có tải phức tạp được hiển thị trong Hình. 7,29.
Việc tính toán trở kháng sóng của máy biến áp được thực hiện theo công thức (7.70). Nếu máy biến áp được nối tại các điểm , tức là chúng ta có và , thì
Trong phần cần phải yêu cầu điều đó thì
Nếu máy biến áp được nối tại các điểm , tức là chúng ta có và , thì
Điều kiện phù hợp phải được thỏa mãn trong phần, sau đó
Kết quả là, trong cả hai trường hợp, đường dây đều phù hợp với tải. Việc kết hợp sử dụng máy biến áp một phần tư sóng không phải lúc nào cũng thuận tiện vì không phải lúc nào cũng có thể chọn được cáp có trở kháng đặc tính yêu cầu.
Thuận tiện hơn từ quan điểm thực tế là phương pháp đối sánh được phát triển bởi nhà khoa học Liên Xô V.V. Tatarinov.
2. Phối hợp đường dây dài với tải bằng vòng lặp V.V. Tatarinova.
Bản chất của phương pháp này như sau. Có một vòng phản kháng song song - một đoạn đường dây (có thể có độ dài thay đổi), được nối tắt ở cuối với trở kháng đặc tính (Hình 7.30a). Trở kháng đầu vào của vòng lặp hoàn toàn phản ứng:
Cần phải đạt được vị trí sao cho điện trở tại các điểm hoàn toàn hoạt động (Hình 7.30b):
Ở đâu 
|
tức là cần phải yêu cầu thành phần phản ứng của độ dẫn này bằng 0:
Điều này có thể đạt được bằng cách chọn độ dài cáp cần thiết, đồng thời
Nếu điện trở tại các điểm không bằng trở kháng đặc tính của đường dây thì bạn có thể kết nối máy biến áp một phần tư sóng với tải, như trong Hình. 7.31. Trong trường hợp này cần chọn máy biến áp có trở kháng đặc tính
Nếu có thể thay đổi vị trí kết nối của vòng lặp dọc theo đường dây thì việc phối hợp được thực hiện theo trình tự sau:
– vị trí của kết nối vòng được xác định;
- chiều dài của cáp được xác định.
Để vòng lặp không được kết nối với đường dây và có chế độ sóng hỗn hợp trong đường dây dài. Đường dây luôn có một mặt cắt trong đó phần hoạt động của độ dẫn điện đầu vào (trong trường hợp này, thay vì điện trở, sẽ thuận tiện hơn khi sử dụng độ dẫn điện)
vì theo công thức (7.71) và (7.72), thành phần tích cực của độ dẫn đầu vào của đường dây thay đổi từ
 |
|
|
Do đó, đường dây đã được thống nhất. Phương pháp này sự phối hợp gắn liền với nhu cầu di chuyển vòng lặp song song dọc theo đường cấp liệu. Điều này dẫn đến những khó khăn nhất định trong thiết kế khi kết hợp các đường dây đồng trục. Do đó, các thiết bị bao gồm hai vòng song song cố định được sử dụng. Bản chất của sự phối hợp như vậy được đặt ra, ví dụ, trong.
Phối hợp đường truyền với tải.
Sự phối hợp của đường dây truyền tải với tải đề cập đến các biện pháp nhằm đảm bảo truyền phần lớn nhất có thể của công suất được truyền bởi đường dây từ máy phát đến tải trong một dải tần số nhất định.
Sự kết hợp lý tưởng bao gồm việc truyền toàn bộ công suất được truyền từ máy phát sang tải. Trong các hệ thống truyền thông băng thông rộng, đường truyền không khớp với tải có thể gây ra hiện tượng méo thông tin được truyền đi và mức độ tiếng ồn trên đường dẫn tăng đáng kể. Thông thường, hệ số phản xạ trong các hệ thống như vậy trên toàn bộ dải tần hoạt động không được vượt quá 0,02...0,05 (VSWR từ 1,04...1,1).
Nguyên tắc chung về phối hợp tải với đường dây truyền tải.
Việc so khớp có thể được thực hiện cả khi chuyển đổi loại sóng và không chuyển đổi loại sóng. Kết hợp chuyển đổi loại sóng còn được gọi là kích thích. Sau khi được phê duyệt, phải đáp ứng các điều kiện sau.
1. nằm ở khả năng tồn tại loại sóng yêu cầu trong tải. Để làm điều này, bạn cần chọn hình dạng phù hợp và tính toán kích thước của tải.
2. Gồm khả năng trùng khớp hoàn toàn của cấu trúc trường ở phụ tải và đường dây truyền tải. Để thực hiện điều này, bộ chuyển đổi loại sóng được sử dụng.
3. Theo quan điểm của lý thuyết mạch, nó bao gồm sự bằng nhau giữa điện trở đầu ra của đường truyền và điện trở đầu vào liên hợp phức tạp của tải. Vì trong trường hợp chế độ sóng lan truyền trong đường dây truyền tải và điện trở đầu ra của nó hoàn toàn hoạt động nên cần phải đưa các phần tử phản kháng vào đường truyền để bù cho thành phần phản kháng của điện trở tải.
Từ góc độ lý luận trường điện từ Khi phản xạ từ tải, sóng phản xạ thu được được bù bằng sóng phản xạ từ phần tử phản kháng đưa vào đường truyền, nếu các sóng này có biên độ bằng nhau và ngược pha thì sử dụng hiện tượng giao thoa sóng.
Do việc đưa vào một phần tử phù hợp, một phần của sóng được phản xạ từ phần tử đó theo hướng của tải, sau đó lại đến thiết bị, v.v. Đồng thời, tại khu vực giữa thiết bị phù hợp và tải được hình thành do những phản xạ này, sóng dừng, lưu trữ năng lượng không còn được cung cấp cho tải. Lượng năng lượng được lưu trữ này cũng phụ thuộc vào khoảng cách giữa phần tử phù hợp và tải. Khoảng cách này càng lớn thì năng lượng được lưu trữ càng nhiều. Do đó, phần tử phù hợp phải được đặt càng gần tải càng tốt.
Kết hợp băng thông hẹp.
Với một phần tử phối hợp, khi tần số thay đổi, mối quan hệ pha giữa sóng phản xạ từ tải và sóng phản xạ từ tính không đồng nhất bị vi phạm và sự phối hợp bị gián đoạn. Do đó, sự kết hợp như vậy, trong đó sự phản xạ từ tải bị loại bỏ hoàn toàn chỉ ở một tần số, được gọi là băng hẹp.
Kỹ thuật kết hợp băng hẹp như sau.
Độ dẫn tải
Trong đó, với sự trợ giúp của một đoạn đường dài, nó được chuyển thành độ dẫn điện, phần hoạt động của nó bằng độ dẫn sóng của đường dây
.
Để bù cho thành phần phản ứng, một vòng phản ứng có điện trở được nối đến các điểm 1-1.
Để kết hợp các phần tử cho các thành phần hoạt động của điện trở, một đoạn đường dây đủ dài được sử dụng sao cho trong kính 1-1 trở kháng đầu vào của đoạn đường dây có tải có thành phần hoạt động có giá trị bằng với trở kháng đặc tính của đường dây hoặc sử dụng máy biến áp một phần tư sóng, là một đoạn đường dài có điện trở trở kháng sóng bằng
.
Các chốt, màng ngăn cũng như các đoạn đường dây (cuống) ngắn mạch được sử dụng làm phần tử bù cho các bộ phận phản kháng.
Ví dụ về kết hợp băng thông hẹp
1. So khớp bằng vòng lặp ngắn mạch
Được biết, điện trở đầu vào trong đoạn đường dây đặt nút 
, và trong phần chứa antinode 
Một tải được nối đến cuối đường dây truyền tải được gọi là phù hợp nếu điện trở hoặc độ dẫn chuẩn hóa của nó bằng 1: 
Chế độ sóng lan truyền được thiết lập trên đường truyền. Trong thực tế, các tình huống phát sinh khi điều kiện không được đáp ứng, đồng thời đường dây và tải trọng bị cấm thay đổi. Trong những điều kiện này, cần phải tìm cách đảm bảo chế độ sóng lan truyền trên đường dây và toàn bộ công suất của sóng này phải được hấp thụ vào tải.
Nguyên tắc chung, cơ sở để giải quyết vấn đề này là tải được nối vào đường dây không trực tiếp mà thông qua một máy biến áp phù hợp (Hình 6.5, MỘT).
Cần có một máy biến áp để biến đổi độ dẫn điện được kết nối với các cực đầu ra của nó thành độ dẫn điện bằng một trên các thiết bị đầu cuối đầu vào của nó:
Đây là điều kiện phù hợp trong đó chế độ sóng lan truyền được thiết lập trên đường truyền. Vì không có sóng phản xạ và không có tổn thất trong máy biến áp nên toàn bộ công suất của sóng tới sẽ được hấp thụ vào tải.
Máy biến áp dùng trong lò vi sóng được chế tạo theo từng đoạn đường dây. Hãy xem xét thiết kế của một máy biến áp thực hiện cái gọi là phối hợp một đường dây (Hình 6.5, b). Máy biến áp là một đoạn đường dây có chiều dài , ở đầu vào của nó nối một điểm gián đoạn phản kháng song song có độ dẫn điện chuẩn hóa. Tổng độ dẫn ở đầu vào của máy biến áp là tổng của hai độ dẫn mắc song song: độ dẫn và độ dẫn 
Độ dẫn thứ hai này là độ dẫn tải được biến đổi tới các đầu vào đầu vào bằng một đoạn đường có chiều dài . Vì thế:
Thay (6.10) vào (6.11) ta có điều kiện thỏa mãn dưới dạng hai đẳng thức:
(6.13)
Điều kiện (6.12) có thể được thỏa mãn bằng cách chọn độ dài tương đối của đoạn biến đổi sao cho phần tích cực của độ dẫn bằng 1: Điều kiện (6.13) có thể được thỏa mãn bằng cách chọn độ dẫn phản kháng (độ dẫn vòng): ; 
Hãy đưa ra một ví dụ về tính toán.
Nhiệm vụ. Tải độ dẫn Bước sóng trong đường dây Tính toán độ dài của phần biến đổi và độ dẫn phản kháng mà tại đó chế độ sóng lan truyền được đảm bảo trong phần chính.
Giải pháp. Chúng ta hãy vẽ điểm 1 trên sơ đồ độ dẫn điện, tương ứng với (Hình 6.6). Số đọc trên thang đo “đến máy phát điện” tương ứng với điểm này là 0,222 và KBV = 0,23. Di chuyển dọc theo đường tròn KBV = 0,23 đến máy phát điện, chắc chắn chúng ta sẽ đến điểm 2 mà đường tròn đi qua. Số đọc trên thang đo dịch chuyển tương ứng với điểm 2 là 0,32 và giá trị của độ dẫn phản ứng ở đây là ở khoảng cách xa. 
từ tải chuyển đổi độ dẫn điện 
Để bù độ dẫn phản ứng thì độ dẫn của vòng dây phải được chọn bằng 
Vì vậy, độ dài của đoạn biến đổi Nếu đường truyền là một ống dẫn sóng thì bạn có thể lấy màng điện dung làm vòng lặp, chọn chiều rộng của nó theo công thức (6.9).
Từ hình. 6.6 rõ ràng là có một phiên bản khác của máy biến áp: tại điểm 2" trên biểu đồ trònđộ dẫn điện, giống như ở điểm 2, có phần tích cực bằng đơn vị. Trong trường hợp này, vòng phản ứng phải có độ dẫn điện cảm và độ dài của đoạn phải lớn hơn trong trường hợp tính toán.
Trình tự công việc
1. Tìm các điểm cuối có điều kiện của đường truyền và bước sóng trong ống dẫn sóng. Đặt tần số dao động theo chỉ định của giáo viên. Cắm phích cắm vào cuối IL và xác định vị trí hai đầu có điều kiện liền kề của đường dây. Xác định bước sóng trong ống dẫn sóng và so sánh với giá trị tính toán được bằng công thức (3.19).
2. Xác định độ dẫn điện đầu vào của tải chuyển động. Kết nối tải di động với đầu IL và lắp nêm di động ở một số vị trí cố định (số đọc ban đầu trên thang tải không được lớn lắm - không quá 10...15 mm). Đo độ dẫn chuẩn hóa của tải so với mặt bích đầu vào của nó. Quy trình đo theo 4.8, nhưng có tính đến thực tế là độ dẫn điện được đo chứ không phải điện trở. Cung cấp một bản phác thảo (như Hình 1.6). Tính khoảng cách tương đối và . Dùng biểu đồ hình tròn hãy xác định và Báo cáo phải bao gồm một bản vẽ (như Hình 4.7) chỉ ra tất cả dữ liệu số thu được khi vẽ trên biểu đồ hình tròn. Điểm này phải nằm ở nửa trục dưới của biểu đồ độ dẫn điện.
3. Tính toán khớp vòng đơn. Một nhiệm vụ nữa là kết hợp một đường của tải chuyển động với độ dẫn điện 
, được định nghĩa ở 6.2. Sử dụng Phương pháp 6.6, tính độ dài tối thiểu của đoạn biến đổi và độ dẫn điện của vòng phản kháng. Xác định màng ngăn nào (điện cảm hoặc điện dung) cần được đưa vào làm vòng lặp và sử dụng (6.8) hoặc (6.9) để tìm kích thước của cửa sổ màng VỚI. Trong báo cáo, hãy tính toán đầy đủ máy biến áp phù hợp theo sơ đồ bài toán ở 6.6 (cần có hình minh họa như Hình 6.6).
4. Kiểm tra chất lượng phê duyệt. Từ bộ có sẵn, chọn khẩu độ có kích thước cửa sổ bạn cần VỚI. Nó chỉ có thể được đặt trong mặt phẳng của mặt bích đầu ra IL. Lắp ráp sơ đồ của Hình. 6.7. Nếu bạn để số đọc trên thang tải bằng , thì khoảng cách giữa màng ngăn và tải sẽ bằng 0, trong khi đó nó phải bằng nhau. Do đó, hãy di chuyển nêm đã di chuyển ra khỏi màng ngăn. Khi đó số đọc trên cân tải phải là (+). Đo KBV ở IL. Nó phải gần với sự thống nhất hơn đáng kể so với bước 2. Có thể không đạt được sự kết hợp lý tưởng vì khẩu độ được tính bằng công thức gần đúng. Do đó, hãy cố gắng tăng BEF trong IL (BEF đã điều chỉnh) bằng cách thay đổi tải nhỏ.
5. Sự phụ thuộc tần số của việc kết hợp. Không thay đổi bất cứ điều gì trong nút “tải - máy biến áp”, hãy đo sự phụ thuộc của KBV trong IL vào tần số. Bước tần số 100...200 MHz. Số điểm tần số là 3–4 trên và dưới tần số hoạt động. Khi thay đổi tần số, đừng quên xây dựng lại bộ cộng hưởng IL. Tạo một biểu đồ.
6.7. Câu hỏi kiểm soát
1. Điện áp và dòng điện được viết dưới dạng sóng thông qua hệ số phản xạ như thế nào?
2. Mối quan hệ giữa hệ số phản xạ và tải trọng là gì?
3. Trở kháng đầu vào đường truyền là gì và công thức của nó là gì?
4. Độ dẫn của đường dây đầu vào là gì và công thức của nó là gì?
5. Điện trở (hoặc độ dẫn) thay đổi như thế nào dọc theo một đường dây?
6. Điện trở (hoặc độ dẫn điện) tại các điểm điện áp tối thiểu và tối đa là bao nhiêu và nó liên quan như thế nào đến BVV và VSWR?
7. Sự khác biệt và tương đồng giữa biểu đồ hình tròn về điện trở và độ dẫn điện là gì?
8. Các khái niệm về điện trở (hoặc độ dẫn) chuẩn hóa của ống dẫn sóng được giới thiệu như thế nào?
9. Tọa độ dọc trên biểu đồ hình tròn của điện trở (hoặc độ dẫn) của ống dẫn sóng là gì?
10. Trường thứ cấp (tán xạ) phản xạ từ màng ngăn phát sinh như thế nào?
11. Phần phản kháng của trường thứ cấp do màng ngăn tạo ra có thể được biểu diễn như thế nào? Và tính năng của nó là gì?
12. Trường hoàn chỉnh của loại chính, truyền “phía sau” màng ngăn, được thể hiện như thế nào?
13. Làm thế nào chúng ta có thể giải thích rằng màng chắn “cảm ứng” là cảm ứng chính xác và màng chắn “điện dung” là điện dung?
14. Hãy chỉ ra cách sử dụng biểu đồ hình tròn để tìm điện trở vào ở phần 2 nếu đã biết ở phần 1.
15. Làm thế nào khi biết điện trở chuẩn hóa trong một phần nhất định của đường dây, tìm độ dẫn điện chuẩn hóa trong cùng một phần đường dây?
16. Nguyên tắc khớp vòng đơn là gì?
7. NGHIÊN CỨU Tứ cực dẫn sóng
VỚI SỰ KHÔNG ĐỒNG ĐỔI NGANG
Mục tiêu của công việc: nghiên cứu tính chất và đo lường các phần tử của ma trận tán xạ của sóng đa cực.
