Рассмотрим коаксиальную линию
Введем понятие волнового импеданса в сечении линии
Очевидно, что слева от нагрузки, волны составляют сумму волн, бегущих к нагрузке и от наргузки.
Запишем уравнения для тока.
Введем вспомогательную величину, которя называется коэффициентом отражения в сечении z, равную отношению амплитуды отраженной волны, к амплитуде падающей.
Теперь запишем выражение для импеданса в сечении:
Воспользуемся граничным условием(импеданс в начале координат равен импедансу нагрузки):
Из него выразим коэффициент отражения, которе подставим в значение имеданса в сечении.
Классическая запись формулы пересчета импедансов имеет вид:
В данном режиме импедансы равны, а коффициент отражения равен нулю. В этом режиме вся энергия поглощается нагрузкой. При отражении от нагрузки образуется шумовой фон, уменьшая скорость передачи информации.
Режим согласования самый выгодный из режимов для линии передач. Если посчитать потери и мощность л.п., то у этого режима будет max КПД (провода не будут нагреваться).
При данном режиме работы импеданс нагрузки равен нулю, соответственно коэффициент отражения равен минус единице, а из формулы пересчета импедансов следует:
Это означает, что вся энергия отразится от нагрузки и амплитуда падающей волны равна амплитуде отраженной. Закороченная линия позволяет получать реактивный импеданс.
При данном режиме импеданс нагрузки равен бесконечности, соотвественно коэффициент отражения равен единице, а импеданс в сечении по формуле пересчета импедансов равен:
Четвертьволновый трансформатор — отрезок СВЧ линии передачи, длина которой (с учётом её коэффициента укорочения) равна четверти длины волны, возбуждаемой в этой линии.
Найдём импеданс трансформатора:
Для согласования на нескольких частотах используют одношлейфовые и многошлейфовые трансформаторы.
одношлейфовый трансформатор
двухшлейфовый трансформатор