Основы технической электродинамики. Малков Н.А - 77 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

Продольный ток, текущий по волноводу 1, разветвляется на два и переходит в плечи 2 и 3. Следова-
тельно, все волноводы включены здесь параллельно. При подключении генератора к плечу 3 поля в
плечах 1 и 2 будут одинаковы по амплитуде и фазе.
На рис. 6.3 изображен волноводный тройник в плоскости Е. В этом соединении волновод 3 включен
в волновод 1–2 последовательно, так как продольный ток волновода 1–2 обтекает волновод 3. Мощ-
ность из плеча 3 делится на равные части в плечах 1 и 2, причем поля в них противофазны.
Все линейные пассивные шестиполюсные устройства без активных потерь обладают одним общим
свойством, а именно: они не могут быть согласованы одновременно со всех трех плеч. Это свойство
можно доказать в общем виде, исходя из унитарности матрицы рассеяния реактивной шестиполюсной
схемы. Доказательство проведем методом «от противного». Пусть схему удалось согласовать со всех
входов. Тогда матрица рассеяния будет иметь вид
[]
=
0
0
0
3231
2321
1312
SS
SS
SS
S
.
Применив свойство унитарности матрицы [
S] , получим
1
2
13
2
12
=+ SS
; 0
13
12
=
SS ; 0
31
21
=
SS ;
1
2
23
2
21
=+ SS
; 0
23
21
=
SS ; 0
31
12
=
SS ;
1
2
32
2
31
=+ SS ; 0
32
31
=
SS ; 0
32
13
=
SS .
В последних равенствах положим S
12
= 0. Это немедленно приводит к следующим значениям эле-
ментов матрицы рассеяния:
;1;0
;1;0
;1;0
3231
2123
1312
= S=S
= S=S
= S=S
[]
=
010
001
100
S
.
Получившаяся матрица
S является матрицей рассеяния трехплечевого циркулятора. Таким образом,
условие согласования со всех входов привело к направленной передаче электромагнитных волн. Следо-
вательно, наше допущение об одновременном согласовании всех плеч неверно.
Определим матрицу рассеяния симметричного разветвления любой линии передачи. В этом раз-
ветвлении все входы совершенно равноправны и условия связи любых двух плеч одинаковы в силу
симметрии схемы, что приводит к следующим равенствам элементов матрицы:
S
11
= S
22
= S
33
;
S
12
= S
21
= S
13
= S
31
= S
23
= S
32
. Матрица S теперь имеет только два различных элемента:
[]
=
111212
121112
121211
SSS
SSS
SSS
S
. (6.1)
Если пренебречь высшими типами волн, возникающими в тройнике, то его можно представить как
параллельное соединение трех одинаковых линий. Коэффициент отражения от любого плеча будет ра-
вен
3
1
11
=S
. Далее, используя унитарность матрицы [S], можно найти элемент S
12
; 12
2
12
2
11
=+ SS ;
3
2
12
=S .
Матрица S будет