Девятков Геннадий Никифорович
Аннотация
Широкополосные трансформаторы активных сопротивлений находят широкое примене-ние в различных практических приложениях. Это стимулировало поиск новых структур трансформаторов и разработку соответствующих методов их синтеза. Предлагаемые в опубликованных работах методы синтеза предполагают частотную независимость актив-ных сопротивлений источника сигнала и нагрузки, ориентированы на определенный класс цепей и не позволяют находить новые технические решения. В данной работе предлагается подход, позволяющий осуществить синтез широкополосных трансформаторов активных сопротивлений (в том числе частотно-зависимых) в произвольном электрическом реактив-ном элементном базисе с единых позиций. В работе впервые получены в явной форме ана-литические выражения для нахождения собственных параметров реактивного трансформи-рующего четырехполюсника (сопротивлений холостого хода и проводимостей короткого замыкания), которые полностью определяются рабочим коэффициентом преобразования и коэффициентом отражения на входных зажимах, а также найдены их предельные зависи-мости в виде бесконечных равномерно сходящихся рядов первой и второй канонических форм Фостера. Полученные результаты позволяют подойти к решению проблемы синтеза широкополосных трансформаторов активных сопротивлений с общих позиций и суще-ственно расширить круг решаемых задач. Разработан новый двухэтапный метод автомати-зированного синтеза широкополосных устройств с оптимальной характеристикой коэффи-циента преобразования мощности, согласующих произвольные активные сопротивления источника сигнала и нагрузки, в произвольном электрическом реактивном элементном базисе. На первом этапе выбирается структура функций собственных параметров согласу-ющего четырехполюсника и строится начальное приближение, на втором находится опти-мальное решение. Показано, что выбор структуры функций собственных параметров трансформирующего четырехполюсника и определение начальных значений вектора пере-менных может полностью базироваться на системе уравнений идеального трансформиру-ющего четырехполюсника. Метод позволяет адекватно решаемой задаче выбирать струк-туру функций собственных параметров согласующего четырехполюсника с учетом желаемых свойств реализуемой цепи. Рассмотрен синтез широкополосных трансформиру-ющих четырехполюсников в различных элементных базисах с использованием разработан-ных численных процедур, которые показали их высокую эффективность.
Ключевые слова: широкополосный трансформатор, активные сопротивления, собствен-ные параметры, автоматизированный синтез, канонические формы Фостера
Список литературы
- Фельдштейн А.Л., Явич Л.Р. Синтез четырехполюсников и восьмиполюсников на СВЧ. М.: Связь, 1971, 388 с.
- Matthaei G.L., Young L., Jones E. M. T. Microwave Filters, Impedance-matching networks and Coupling Structures. New York: McGraw-Hill, 1964.
- Мещанов В.П., Разукова И.А., Тупикин В.Д. Новая структура малогабаритных ступенчатых трансформаторов активных волновых сопротивлений. Радиотехника и электроника, 1991, Т. 36, № 8, С. 1492 – 1496.
- Маттей Г.Л. Таблицы для расчета трансформаторов сопротивлений в виде фильтра нижних частот Чебышева, ТИИЭР, 1964, Т. 52, № 8, С. 1003 – 1028.
- Шварц Н.З. Линейные транзисторные усилители СВЧ, М.: Сов. радио, 1980, 368 с.
- Девятков Г.Н. Рабочие и собственные параметры согласующе - корректирующего четырехполюсника общего вида. Доклады СОАН ВШ, Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2003, № 1, С. 58 – 62.
- Девятков Г.Н. Структура собственных параметров идеального реактивного согласующего четырехполюсника. Научный вестник НГТУ, Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2005, № 3 (21), С. 45 – 52.
- Пшеничный Б.Н., Данилин Ю.М. Численные методы в экстремальных задачах. М.: Наука, 1975, 318 c.
