Устройства сверхвысоких частот. Малков Н.А - 26 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

(
)
−+++
−=
2121
41
2
1
SSS
.
Если восьмиполюсник имеет две плоскости симметрии I и II, то все элементы матрицы
S
известны. Если же симметрии
в плоскости II нет, то необходимо рассмотреть дополнительно возбуждение со стороны входа
3
или
4
. В результате подучим
недостающие элементы матрицы
S
взаимного восьмиполюсника:
(
)
−+++
+=
2222
33
2
1
SSS
;
(
)
−+++
−=
2222
34
2
1
SSS
.
Особенно плодотворные результаты метод синфазного и противофазного возбуждения дает при расчёте направленных
ответвителей на связанных линиях.
Конструктивно направленный ответвитель представляет собой две линии передачи, соединённые элементами связи. Так
как эта система реактивная, то отсутствие передачи между плечами может происходить только за счёт взаимной компенса-
ции двух или более волн.
Простейший тип ответвителя изображён на рис. 3.8. Это два волновода с общей узкой стенкой, в которой прорезаны два
отверстия связи, расположенные на расстоянии
4
л
λ
. Если генератор подключён к плечу
1
, то в плечо
2
проходят две волны
с одинаковой амплитудой и противоположными фазами. В результате суммарное поле здесь оказывается равным нулю. Ве-
личина направленности
D
зависит от точности изготовления ответвителя. Величина переходного затухания
С
определяется
степенью связи, т.е. диаметром отверстий. Ответвители с двумя элементами используются редко, так как они имеют очень
узкую полосу частот. Чаще используются многоэлементные ответвители. Подбирая диаметр отверстий и их число, можно
обеспечить нужную частотную характеристику переходного затухания. Чаще всего используются чебышевская
θ
=
−
S
hTS
k
cos
114
и максимально-плоская характеристики
1
13
cos
−
θ
=
k
S
hS
, здесь
h
и
S
– амплитудный и масштабный
коэффициенты; θ – электрическое расстояние между отверстиями связи;
k
– число отверстий.
Направленный ответвитель можно построить не только на сосредоточенных элементах связи, но и на связи распреде-
лённой. Примером такого ответвителя является ответвитель на связанных полосковых и микрополосковых линиях, схема
которого изображена на рис. 3.9. На участке связи длиною
l
, которая равна
4
л
λ
, линия
2
–
4
близко расположена около ли-
нии
1
–
3
и связана с ней электромагнитным полем. В линии
1
–
3
слева направо распространяется бегущая волна (генератор
подключен к плечу
1
). Эта волна в линии
2
–
4
возбуждает две волны. Первая волна возбуждается электрическим полем ли-
нии, она синфазна полю линии
1
–
3
, а другая возбуждается магнитным полем. Согласно второму уравнению Максвелла
Рис. 3.8. Волноводный направленный ответвитель
Рис. 3.9. Ответвитель на связанных линиях
t
B
E
∂
∂
−=rot
эта волна противофазна полю линии
1
–
3
. Фазовые соотношения между этими двумя волнами оказываются
такими, что в плечо
4
они приходят в противофазе, а в плечо
2
– в фазе. Таким образом, ответвитель на связанных линиях
является ответвителем второго типа, здесь изолированы плечи
1
–
4
и
2
–
3
. Величина связи между линиями мало зависит от
частоты, поэтому с точки зрения направленности и согласования ответвитель на связанных линиях является весьма широко-
полосным устройством с полосой в октаву. Количественное значение направленности определяется точностью изготовления
и согласованием выходных плеч. Реальная величина
D
составляет около 20 дБ.
Полоса рабочих частот ответвителя определяется переходным затуханием
С
12
: чем меньше величина переходного зату-
хания, тем шире полоса частот.

Страницы