Устройства СВЧ и антенны. Малков Н.А. - 7 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

в силу симметричности поля равна
11
S
&
). Сумма амплитуд этих волн есть по смыслу элемент
21
S
&
матрицы рассеяния.
Таким образом,
21
S
&
и
11
S
&
симметрично рассеивающего четырёхполюсника связаны соотношением:
1
2
21 12 11
i k l
S S e S
−
= = +
& & &
. (1.2)
На рисунке 1.3,
б
приведён пример антисимметричного рассеивающего препятствия – поперечная щель в широкой
стенке волновода. Амплитуды волн, излученных щелью направо и налево, отличаются только знаком. Поэтому
1
2
21 12 11
i k l
S S e S
−
= = −
& & &
(1.3)
Учёт специальных свойств четырёхполюсников отражается и на их эквивалентных схемах. В частности, эквивалентные
схемы реактивных четырёхполюсников содержат только реактивные сопротивления и проводимости. Т- и П-образные схемы
(рис. 1.4), соответствующие четырёхполюсникам с плоскостью симметрии, сами симметричны (
Z
1
=
Z
3
). Для случая
симметрично или антисимметрично рассеивающих четырёхполюсников эквивалентные схемы могут быть сведены к
параллельной проводимости или к последовательному сопротивлению. Для этого нужно только отсчётные плоскости
Р
1
и
Р
2
совместить с плоскостью симметрии четырёхполюсника. Ниже приводятся известные выражения, позволяющие по
элементам
S
-матрицы симметричного четырёхполюсника рассчитать величины сопротивлений и проводимости эквивалентных
Т- и П-образных схем:
( )
3
1 11 12 2 12
2
2
11 12
11 12
1 2
; ;
1
1
Z
Z S S Z S
S S
S S
+ −
= = =
ρ ρ ρ
− +
− −
& & &
& &
& &
(1.4)
Рис. 1.4. Т- и П-образная схемы
( )
3
1 11 12 2 12
2
2
11 12
11 12
1 2
; ,
1
1
Y
Y S S Y S
g g g
S S
S S
+ −
= = =
− +
− −
& & &
& &
& &
(1.5)
где ρ
и
g =
1/ ρ – волновое сопротивление и волновая проводимость линий, подключаемых к четырёхполюсникам (рис. 1.4).
1.2.6. Если четырёхполюсник одновременно принадлежит к нескольким из рассмотренных классов, то число
независимых параметров, определяющих его
S
-матрицу, оказывается существенно меньше 8. Например, симметричный
четырёхполюсник в виде отрезка волновода с поперечной щелью (см. рис. 1.3,
б
) имеет
S
-матрицу вида
[ ]
11 1 11
1 11 11
2
11 11
2
11 11
i i k l ie
i k l ie i
S e e S e
S
e S e S e
ϕ − ϕ
− ϕ ϕ
−
=
−
. (1.6)
целиком определяемую модулем и фазой элемента
11
S
&
и электрическим расстоянием между плоскостями отсчёта 2
k
1
l.
1.2.7. Четырёхполюсник одновременно взаимный, реактивный, симметричный и симметрично рассеивающий имеет
S
-
матрицу, все элементы которой выражаются через фазу элемента
11
S
&
(φ
11
) и электрическое расстояние между отсчётными
плоскостями 2
k
1
l
:
[ ]
( )
( )
11 11
11
11
1 11 1 11
1 11 1 11
cos(2 ) sin 2
.
sin 2 cos(2 )
i
i
k l e i k l e
S
i k l e k l e
ϕ ϕ
ϕ
ϕ
− + ϕ − + ϕ
=
− + ϕ − + ϕ
(1.7)
Заметим, что поскольку величина
–
cos(2
k
1
l +
φ
11
) в формуле (1.7) есть модуль
11
S
&
, т.е. неотрицательная величина, то
угол 2
k
1
l +
φ
11
находится в одном из следующих интервалов (–π, –π/2) или (π, π/2).
Примерами таких четырёхполюсников являются индуктивные диафрагмы, индуктивные штыри и розетки индуктивных
штырей в прямоугольном волноводе, представленные на рис. 1.5.

Страницы