Поиск

Полнотекстовый поиск:
Где искать:
везде
только в названии
только в тексте
Выводить:
описание
слова в тексте
только заголовок

Рекомендуем ознакомиться

Физика->Реферат
В спектрах фотопроводимости полупроводниковых кристаллов непосредственно вблизи края основного поглощения возможно проявление мелких примесно­–дефектн...полностью>>
Физика->Курсовая работа
Микроклимат помещения характеризуется следующими основными показателями: температурой внутреннего воздуха, относительной влажностью воздуха и скорость...полностью>>
Физика->Реферат
Частота электромагнитных колебаний в оптическом диапазоне существенно выше, чем в радиодиапазоне. Например, частота световых колебаний в наиболее осво...полностью>>
Физика->Реферат
Альберт Эйнштейн родился 14 марта 1879 в старинном немецком городе Ульме, в Германии но через год семья переселилась в Мюнхен, где отец Альберта, Герм...полностью>>

Главная > Лекция >Физика

Сохрани ссылку в одной из сетей:

Волновые параметры четырехполюсника

Существуют 2 системы параметров: классической теории (сигналы в виде и ) и волновой теории (волны и ).

Достоинства описания цепей СВЧ в виде параметров рассеяния (-параметров):

  1. Возможность измерения. Другие параметры ( …) трудно измерять, так как требуются опыты к.з. и х.х., которые на СВЧ трудно реализовать.

  2. -параметры измеряются на основе распространения волны – если линия без потерь (нет изменения амплитуд волн и ), можно измерять -параметры объекта на некотором расстоянии от его физического местоположения. (актуально при микроразмерах).

В качестве зависимых переменных приняты волны расходящиеся от четырехполюсника, т.е. рассеянных от четырехполюсника.

– коэффициенты отражения;

– коэффициенты передачи из плеча в плечо .

Падающие и отраженные волны нормируются так, чтобы их квадрат давал соответствующую мощность.

Зная -матрицу, можно определить:

, ,

Волновая матрица передачи

Зависимые переменные – волны на входе, независимые переменные – волны на выходе.

При каскадном соединении:

    1. Расчет схемных функций

;

Физический смысл параметров А-матрицы передачи:

обратный коэффициент передачи напряжения;

сопротивление передачи;

проводимость передачи;

обратный коэффициент передачи тока.

Коэффициент передачи по напряжению (от источника к нагрузке)

Коэффициент отражения от входа:

Коэффициент отражения от выхода:

Вывод функции для :

.

    1. Связь между системами параметров.

  1. Связь между волновыми матрицами устанавливается соотношениями:

где

Матрицы существуют, если .

  1. Связь между матрицами волновой и классической теорий:

    1. Условия нормирования волновых матриц.

Нормировка уравнений четырехполюсника, нагруженного по входу и выходу на отрезке линий с заданными волновыми сопротивлениями, связана с получением при описании распределенных цепей однозначных величин. Это объясняется тем, что использование понятий тока и напряжения требует в каждом случае отдельных оговорок.

Величиной, однозначно трактуемой в любых цепях и на любых частотах является мощность на сторонах отрезка линии или четырехполюсника.

Пусть и действительны. (Для того, чтобы учесть фазовые свойства системы необходимо под мощностью понимать произведение комплексного тока на комплексного напряжения). Тогда мощность определится или .

1. Тогда нормированные уравнения для волновых параметров передачи:

Нормированные таким образом волны представляют собой корни из мощности, переносимой падающей и отраженной волнами, т.е. это уже волны тока или напряжения, а некоторые новые переменные, имеющие размерность корня из мощности, переносимой падающей, либо отраженной волной в соответствующих линиях передачи, включенных на входе и выходе четырехполюсника.

Нормированная волновая матрица передачи запишется:

2. Аналогичные условия нормировки для - матрицы запишутся:

В литературе отличают матрицы нормированные – большими буквами, ненормированные – маленькими буквами.

  1. Нормировка классической матрицы передачи

.

    1. Шумовые характеристики четырехполюсника.

В диапазоне СВЧ, как правило, необходимо учитывать требования к шуму компонентов. Особенно это актуально для активных компонентов, внутренние шумы которых не равны нулю. В общем случае коэффициент шума:

где определяется в предположении: 1. АЧХ равномерна;

2. шум белый.

– мощности сигнала и шума.

Для многокаскадных схем:

– мера шума .

Задача заключается в минимизации меры шума.

Анализ шумовых характеристик четырехполюсника удобно (по тем же причинам, что -параметров) проводить в системе волновых шумовых параметров. Если четырехполюсник шумящий, то на входе и выходе имеются расходящиеся шумовые волны и (считаем четырехполюсник включенным в стандартную линию с ), тогда:

Условия нормировки и те же, что и для волн сигнала.

Однако, внутренние источники шума описываются, как правило, средними квадратами шумового тока – формула Найквиста. Поэтому, прежде чем перейти к волновым шумовым параметрам четырехполюсник представляется в виде нешумящего четырехполюсника с эквивалентными источниками шумового тока на входе и выходе.

В формуле Найквиста – константа Больцмана, – температура окружающей среды, – полоса частот для расчета источника шума (выбирается ), – проводимость шумящего элемента – это, как правило, омические области, а источник шума описывает шумы тепловой природы.

    1. Волновые шумовые параметры.

Система уравнений с шумовыми источниками:

где

Локальные шумовые источники пересчитываются на вход и на выход по формулам для в общем случае как для проходной системы со многими входами (для линейных систем справедлив принцип суперпозиции). Причем и являются коррелированными источниками.

  1. Шумовые –параметры.

Тогда волновые шумовые параметры (–параметры) определяются по формулам (где – волновое сопротивление подводящих линий передачи).

при

при

при

причем (черта указывает на усреднение, а – на комплексно-сопряженную величину).

– спектральные плотности мощности шума на входе и выходе четырехполюсника,

– взаимные спектральные мощности шума.

Волновые параметры могут быть рассчитаны и через шумовые волны, представленные источниками напряжения:

; ; .

  1. Шумовые – параметры.

Нормированная матрица спектральных плотностей мощности шумов для шумовых волн и :

Данные шумовые волны связаны с уже рассмотренными соотношениями:

;

;



Похожие страницы:

  1. Электронные цепи СВЧ (конспект) Add (2)

    Лекция >> Физика
    ... используя принцип суперпозиции для линейных цепей локальные шумовые источники шума пересчитываются ...
  2. Электронные цепи СВЧ (конспект) Add (1)

    Лекция >> Физика
    Параметры матрицы рассеяния могут быть рассчитаны по известной матрице проводимости четырехполюсника по формуле: , где – единичная матрица. Необходимо отметить важную особенность параметров матрицы рассеяния, связанную с направлением прохождения сигнала. ...
  3. Расчет и проектирование диода Ганна

    Курсовая работа >> Коммуникации и связь
    ... служит для предотвращения проникновения СВЧ- колебаний в цепь источника питания. Низкодобротный ... Конденсатор служит для разделения цепей питания и СВЧ- тракта. Напряжение ... конспект лекцій, 2002г , 99 стр. В.М.Березин, В.С.Буряк «Электронные приборы СВЧ», ...
  4. Радиоприемные устройства. Конспект лекций

    Конспект >> Коммуникации и связь
    ... СЧ, ВЧ, ОВЧ, УВЧ, СВЧ, а также приемники оптического диапазона. ... виды и характеристики ВЦ Входной цепью (ВЦ) называется цепь, соединяющая антенну с первым ... передачи входной цепи? 8. Как осуществляется электронная перестройка контуров входной цепи? Каковы ее ...
  5. Вища фізика. Конспект лекцій

    Реферат >> Физика
    Частина 1. Механіка. Тема 1. Вступ. Кінематика поступального руху. Вступ. Кінематика поступального руху (2 год.) Мета: Ввести основні поняття механіки. План Елементи кінематики. Поступальний рух. Радіус-вектор, траєкторія, шлях, переміщення Швидкість, ...

Хочу больше похожих работ...

Generated in 0.0052289962768555