Справочник по радиолокации (ред. Сколник М. И.) т. 2 - 1977 г. (1151801), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Коанснальные ответвителн рассчитываются обычно аа среднюю пропуснаемую мощность от 1 до 500 Вт и импульсную от 100 Вт до 10 кВт. Мостовые соединения в диапазоне СВЧ широко используются в различ. 'иых радиолокационных балансных схемах, включая балансные смесителя, ,еднополосные модуляторы, фазовые и амплитудные моноимпульсные суммар.
Йо-разностные мосты, устройства частотного уплотнения, антенные переключатели„линейные фазовращатели, фильтры с постоянным полным сопроКивлеиием, элементы иятерферометров. К числу широко применяемых типов мостовых соединений [21[ относятся кольцевой мост, двойной Т-образ- 23 Гл. 1. Линии передачи, их основные элементы и узлы ный мост и 3 дБ направленный ответвитель.
Каждое из этих соединений можно использовать в устройствах волиоводного [26, 27, 30, 3![, коаксиального [32 — 34[ и полоскового [35, 36[ типа. Устройство кольцевого моста поясняется на рис. !6. Четыре плеча моста расположены одно относительно другого под углом 60', а волновое сопро. тнвление плеч Еор связано с волновым сопротивлением кольца 2 д соотноше- од пнем Еер — — [л22ойг В идеальном кольцевом мосте сигнал, поданный на плечо 1, делится поровну между плечами 2 и 4 с разностью фаз !80'. Сигнал, по- данный на плечо 3, также делится поз 5 ровиу между плечами 2 и 4, но разность фаз составляющих равна нулю, Хотя Яд/4 кольцевому мосту присуща зависимость величины развязки и отношения выходных мощностей от частоты, тем не ло/4 лд/4 менее в пределах 7%-ойполосыотносительно поминальной частоты могут быть получены хорошие характеристики.
Волноводный двойной Т-образный мост можно создать, как это показано на рнс. [7, путем совмещения двух Т-образных соединений в плоскостях Е дйд/4 и Н. Двойной Т-образный мост в силу симметрии делит сигнал, поданный на Рис. 1З. Колзиевой мост. плечо 1 или 4, поровну между плечами 2 и 3. Однако сигнал, поданный на плечо 1, Разделится между плечами 2 и 3 синфазно при нулевой связи с плечом 4, а сигнал, поданный на плечо 4, разделится между плечами 2 и 3 с разностью фаз !80' при нулевой связи с плечом 1. В двойном Т-образном мосте зависимость развязки и отношения выходных мощностей от частоты меньше, чем в случае кольцевого моста, и допустимая мощность передачи выше, и Ю 3 Рис.
11. Конструзиив двойммз Г-обрезнык соедимений (мостов)1 о двойной т-образный мост; б — двойной т-образный мост, свернутый в плоскости ыу з — двойной т-образный мост. свернутый в плоскости Е. Плечи, расположенные в одной плоскости, могут быть сложены вместе или в плоскости Н, или в плоскости Е, в результате чего получается компактный свернутый двойной Т-образный мост с повышенной мощностью передачи, увеличенной полосой пропускания и лучшей развязкой, чем обычный [37[. Свернутый в плоскости Е двойной Т-образный мост отличается от обычного и от свернутого в плоскости Н двойного Т-образного моста тем, что его выходные сигналы на плечах 2 и 3 находятся в противофазе, если входные сигналы подаются на плечи 1 и 4.
Свернутый двойной Т-образный мост может быть Рассчитан на минимально возможную развязку между плечами в плоскостях 24 Е5. Элементьг и узлы лилий передачи Е и Н, равную 40 дБ, а между параллельными плечами порядка 25 дБ. Деление мощности иа 3~0,! дБ при Кев ие более 1,2 возможно в (1Π— 15)%-ной полосе при номинальной частоте 2 — 26 ГГц. Вращающиеся сочлемеиия. Как для волиоводов, так и для коаксиальиых линий созданы вращающиеся сочленения, обеспечивающие непрерывное вращение одной части линии передачи относительно другой в любую сторону вокруг оси вращения. В процессе непрерывного вращении для исилючеиия возможной зависимости передаваемой мощности от угла поворота линии распределения поля, а также характеристики линии передачи должны быть симметричиыии относительно оси вращения.
Обычно для коаксиальных вращающихся сочленений иа частотах, ие превышающих 3 ГГц, используются волны типа ТЕМ, а для вращающихся сочленений, имеющих круглые волиоводы, — волиы типа ТМы, ТЕы и ТЕгг. Чтобы обеспечить симметрию в процессе вращения Рис, !а. Врамамщеесп сочленение с использованием в аауглом волиовоае волны типа тяи. в случае прямоугольного волиовода с использованием основной волны типа ТЕ,е, необходимо иметь переход к симметричному типу волны в круглом волиоводе или коаксиальиой линии. Основное внимание при проектировании вращающихся сочленений уделяется достижению малого Кон и снижению просачивания поля высокой частоты до уровни, при котором ие могли бы возникать помехи приемному оборудоцаиию или пробои, могущие вызвать порчу механических деталей.
Малое значение Ксв и уменьшение просачивания достигаются путем использования высокочастотных дроссельиых секций, Чаще всего используются коаксиальиые (волиа типа ТЕМ) и круглые (волиа типа ТМш) волиоводиые дроссельные секции. Подробно теория и расчет высокочастотных дроссельных секций, а также переходов и вращающихся сочленений приводятся в работах (2, 5, 38], На рис. 18 изображено простое вращающееся сочленение, состоящее из перехода от прямоугольного волиовода (волиа типа ТЕ„) к круглому волна- воду (волиа ТЕы) я радиального дроссельного фланца (волиа типа ТМе,).
Круглый волиовод с волной типа ТЕгт, изображенный справа от дроссель. ного фланца, вращается вокруг продольной оси волновода, благодаря чему в процессе сканирование отсутствует вращение плоскости поляризации электромагнитного поля, имеющего линейную поляризацию. Разработаны многоканальные вращающиеся сочленения ]39 — 42], предназначенные для работы в диапазоне частот 2 — 10 ГГц в (6 — 10)%-иой полосе частот относительно номинальной частоты.
Измерители мощности. Для измерения абсолютного значения мощности колебаний СВЧ можно использовать термочувствительиые резистивиые элементы, называемые болометрами. Одним из видов болометров является термистор — небольшая металлооксидиая полупроводниковая или керамическая бусинка. Термистор имеет отрицательный температурный коэффициент сопротивления. Другой вид болометров — короткая и очень тонкая платиноваи проволочка, казываемая барретором, температурный коэффициент сопро- 25 Гл. !.
Линии передачи, их основные элеленты и узлы тивления которого положителен. Положительный температурный коэффициент имеет также болометр в виде тонкопленочного никелевого или хромоного покрытия на диэлектрической подложке. Для получения высокой точности измерения необходимо иметь болометры с достаточно высокой чувствительностью с тем, чтобы самые малые подлежащие регистрации изменения мощности вызывали бы значительные изменения сопротивления. Чтобы обеспечить неза.
висимость термической чувствительности от частоты, размеры болометрического элемента делают меньше длины волны. Навболее широкое применение получили термнсторы н тонкопленочные болометры, так как они прочнее и работают при более высокой мощности„ чем болометры из платиновой проволоки. Болометр устанавливается влинии передачи таким образом, чтобы поглощалась максимальная доля мощности СВЧ, а отражалась минимальная.
Эффективность установки определяется отношением поглощенной болометром мощности к падающей. Измерительный элемент включается в одно плечо моста Уитстона. Для балансировки моста подается постоянное илн низкочастотное напряжение. Мощность СВЧ сигнала, рассеивающаяся иа болометре, меняет его сопротивление, вследствие чего нарушаетси баланс моста. При увеличении мощности СВЧ сигнала для восстаиовленяя равновесия моста необходимо уменьшить мощность тока смещения на такую же величину. Измененве мощности постоянного тока балансировки используется для определения мощности колебаний СВЧ непосредственно путем отсчета по измерительному прибору.
Тэк как измерительный элемент работает пря постоянном значении сопротивления, нелинейность его характеристики не влияет на точность измерении. Существует большое число типов болометрнческнх измернтелей мощности для измерения абсолютного значения мощности колебаний на частотах, применяемых в РЛС. Обычно коакснальные термисторные или барретерные установки (головки) рассчитаны на работу в диапазоне 10 МГц — !1ГГц, а волноаодные предназначены для работы а диапазоне стандартных волноводов 2,5 — 40 ГГц. Эффективность таких широкополосных термисторных головок составляет не менее 95зю на частотах, не превышающих !8 ГГц. Уровень измеряемой мощности барретерного элемента — обычно от 10 до 25 мВт, а термнсториого — от 50 до 100 мВт.
Существует также много типов измерителей мощности мостового типа, в том числе схемы с температурной компенсацией н автоматической балансировкой )43, 44), которые можно использовать с болометрнческим элементом для измерения мощности с точностью ~ 1% от всей шкалы. Обычно приборы рассчитаны иа измерение мощности от нескольких мнкроватт до 1О мВт. Типичная точность измерения без температурной компенсации моста или головки составляет ~ бала. В термисторных устройствах с температурной компенсацией, используемых для измерителей мощности с автоматической балансировкой, применяются два термисторных элемента, расположенных столь близко один от другого, что они одинаково реагируют на изменения окру. жающей температуры.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
