Multimediální učebnice

9.2 Některé pasivní obvody

Základní teorie

Příčkový vazební člen

Určení	dělení výkonu; poskytuje výstupní signály vzájemně fázově posunuté
Počet bran	4
Název modelů v programu WinMIDE	2hybr, 3hybr

Dvoupříčkový vazební člen

Obr. 9.2A.10

Dvoupříčkový vazební člen.

Příčkový hybridní člen (obr. 9.2A.10) je tvořen čtveřicí vedení o shodné elektrické délce 90 stupňů na střední frekvenci.

Signál z brány 1 postupuje skrz hybrid jednak ve směru hodinových ručiček, jednak proti směru jejich pohybu. V každé z bran oba tyto signály interferují. Zatímco v bráně 2 a 3 jsou tyto dva dílčí signály v protifázi, v bráně 4 jsou ve fázi a sčítají se. Vhodným nastavením hodnot impedance lze dosáhnout toho, že signál z brány 1 vystupuje jen branami 3 a 4, přičemž tyto výstupní signály jsou fázově posunuty o 90°.

Směrové vlastnosti a šířku pásma lze rozšířit přidáním dalších příček [26].

Obr. 9.2A.11

Trojpříčkový hybrid.

Obr. 9.2A.12

Vlastnosti dvojpříčkového hybridního členu. Simulace programem WinMIDE.

K návrhu

Za předpokladu, že jsou úseky vedení dlouhé právě čtvrt vlny (pozor, to může znamenat různé fyzické délky, neboť na mikropáskovém vedení závisí konstanta šíření na jeho šířce, která určuje impedanci), lze pro průchozí útlum odvodit

I L = 20 \log (\frac{Z_{v}}{Z_{1}})

( 9.2A.1 )

a pro vazbu

C = 20 \log [\frac{1}{\sqrt{1 - {(\frac{Z_{v 2}}{Z_{v}})}^{2}}}]

( 9.2A.2 )

Přitom byly zanedbány ztráty ve vedeních.

Rozptylové parametry pak lze (za výše uvedených předpokladů) zapsat jako

S_{11} = \frac{1}{D} {(\frac{Z_{v 2}}{Z_{v}})}^{2} {1 - {[{(\frac{Z_{v}}{Z_{v 2}})}^{2} - {(\frac{Z_{v}}{Z_{v 1}})}^{2}]}^{2}}

( 9.2A.3 )

S_{12} = \frac{2 j}{D} (\frac{Z_{v 2}^{2}}{Z_{1} Z_{v}}) {{(\frac{Z_{v}}{Z_{v 2}})}^{2} - {(\frac{Z_{v}}{Z_{v 1}})}^{2} - 1}

( 9.2A.4 )

S_{13} = - \frac{2 j}{D} \frac{Z_{v 2}}{Z_{v}} {{(\frac{Z_{v}}{Z_{v 2}})}^{2} - {(\frac{Z_{v}}{Z_{v 1}})}^{2} + 1}

( 9.2A.5 )

S_{14} = - \frac{4}{D} \frac{Z_{v 2}}{Z_{v 2}}

( 9.2A.6 )

kde bylo pro zjednodušení psáno

D = 4 {(\frac{Z_{v 2}}{Z_{v 1}})}^{2} + {(\frac{Z_{v 2}}{Z_{v}})}^{2} {{(\frac{Z_{v}}{Z_{v 2}})}^{2} - {(\frac{Z_{v}}{Z_{v 1}})}^{2} + 1}^{2}

Ve výše uvedených vztazích mělo Z_v význam charakteristické impedance napájecích vedení, charakteristické impedance mezi branami 1 a 3, 2 a 4 jsou označeny indexem 1 a zbývající dvě vedení mají charakteristickou impedanci označenou indexem 2.

Obr. 9.2A.13

Praktická realizace hybridního členu.

Na obrázku vidíme dvoupříčkový hybridní člen, který dělí výkon vstupující branou "IN" na dvě stejné části do bran "OUT1" a "OUT2". Zbývající brána "ISOL" je izolována, signál ze vstupu do ní (alespoň na pracovní frekvenci) neprochází.

Zpět