Основы технической электродинамики. Малков Н.А - 85 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

необходимо, чтобы разность фазовых набегов волн Н
10
и
Н
20
на длине окна l равнялась
2
π
. Последнее поясняется
векторными диаграммами в начале и конце окна связи,
приведенными на рис. 6.14. Если разность фазовых на-
бегов равна
2
π
, то поля в выходах 3 и 4 одинаковы по
амплитуде и сдвинуты по фазе на 2π . Из векторных
диаграмм
рис. 6.14 видно, что если разность фазовых набегов
волн Н
10
и Н
20
будет
отличаться от 2
π
, то суммарные векторы поля в пле-
чах 3 и 4 будут неодинаковыми, т.е. система переста-
нет быть мостом. В частности, если разность фазовых
набегов составит 180°, то из плеча
1 вся энергия пе-
рейдет в плечо
4, т.е. плечи 1–3 окажутся развязан-
ными. Такую систему называют мостом с полной свя-
зью. На острых ребрах окна связи возникают волны
высших типов, вызывающие рассогласование моста.
Для его настройки в середине окна связи в верхней
стенке волновода ставится емкостной винт. Чтобы
уменьшить возможность возбуждения волны Н
30
, в
месте окна делается небольшое сужение волноводов.
Волноводно-щелевой мостсистема достаточно
широкополосная. Полоса рабочих частот моста с емкостным винтом на уровне 5,03 ± дБ составляет 12
… 20 %; направленность моста при этом D > 20 дБ.
Волноводно-щелевой мост является ответвителем первого типа, и его матрица рассеяния описыва-
ется формулой (6.6). Определим элементы матрицы S моста и с помощью этой матрицы проанализиру-
ем его работу. При этом выясним области применения мостовых схем. В мостовой схеме мощности в
выходных плечах одинаковы, поэтому |S
13
| = |S
14
|. Из условия унитарности 1
2
14
2
13
=+ SS , 0
13
14
14
13
**
=+ SSSS
определим эти элементы:
2
1
1413
== SS ; 2
1413
π
=
ψ
ψ , отсюда матрица рассеяния будет
[]
=
ψ
001
1
100
100
2
j
j
j
j
e
S
j
. (6.13)
В (6.3) ψ набег фазы на участке от входа до начала окна связи; этот набег фазы одинаков для всех
плеч и мы его опустим, т.е. плоскости отсчета расположим близко к окну связи.
Напишем уравнение [b] = [S] [a] в развернутом виде:
() ()
() ()
.
2
1
;
2
1
;
2
1
;
2
1
214432
213431
ajabajab
ajabajab
+=+=
+=+=
(6.14)
Проанализируем с помощью (6.14) различные случаи работы моста.
1 В плечо 1 включен генератор, создающий волну а
1
= а. Все остальные плечи нагружены на со-
гласованные нагрузки а
2
= a
3
= а
4
= 0. Из (6.14) имеем
2
3
a
jb =
,
2
4
a
b =
. Поля в плечах 3 и 4 имеют оди-
наковые амплитуды. Поле в плече 3 опережает по фазе поле в плече 4 на 90°. В этом режиме мост рабо-
тает как делитель мощности. Достоинством такого делителя мощности по сравнению с обычными трой-
никами является отсутствие связи между выходными плечами 3 и 4.
Рис. 6.13 Волноводно-щелевой мост
10
H
10
H
10
H
10
H
20
H
20
H
20
H
20
H
Начало
Конец
Плечо 3
Плечо 4