sazonov_d_m__antenny_i_ustroistva_svch_1 988 (561328), страница 13
Текст из файла (страница 13)
2.10, в, можно вычислить входной КБВ сочленения при идеальном согласовании иа его выходе: ~(. 1 и ( ьУ ) ~Х (1+ Х„з) Х (1+ 4и)1 где Х,ь — волновое сопротивление основного тракта", А) — частотная расстройка относительно 1ь.
Вычитание в квадратных скобках связано с разносом зазоров во внутреннем и внешнем проводниках сочленения на Х~/4 вдоль линии передачи и свидетельствует о взаимной компенсации соответствующих отражений. При реализуемых значениях волновых сопротивлений канавок КБВ сочленения в соответствии с формулой для КБВ превышает 0,9 и полосе частот 50 — 70 % рабочей частоты. Электрическая прочность коаксиального дроссельного вращающегося сочленения несколько снижается по сравнению с электрической прочностью тракта, так как максимальная напряженность электрического поля в средней части дроссельной канавки внутреннего проводника повышается по сравнению с напряженностью поля у поверхности центрального проводника тракта.
Анализ дроссельных вращающихся сочленений на основе круглого волновода выполняют аналогичным образом. Однако в этом случае имеют дело только с одним дросселем и поэтому в формуле для КБВ можно положить 2,4 — — О. й К5. ПЕРЕХОДЫ МЕЖДУ ЛИНИЯМИ ПЕРЕДАЧИ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ Очень распространенными узлами трактов СВЧ являются переходы с одной линии передачи на другую, которые называют также возбудителями волны заданного типа. При проектировании переходов основное внимание уделяется достижению хорошего качества согласования в полосе частот при обеспечении необходимой электрической прочности.
Рассмотрим характерные конструкции переходов. Возбуждение прямоугольного волновода с волной типа Ню от коаксиального волновода с Т-волной производится с помощью коансиально-волноводных переходов (рис. 2.11). Основным элементом таких переходов являются обтекаемые электрическим током штыри, размещаемые в короткозамкиутом с одной стороны волноводе параллельно силовым линиям электрического поля Е. В зондавом переходе (рис. 2.11, а) согласование входов обеспечивается изменением длины зонда 1„ а также подбором расстоя- иий 1 и х, определяюших положение зонда. Для расширения полосы частот согласования желательно увеличивать диаметр зонда д.
При тщательном выполнении зондовый переход обеспечивает полосу частот согласования 15 — 20 !!о относительно расчетной частоты при КВВ ие менее 0,95. Недостатком зондового перехода яв- Рис. 2.1!. Коаксиально-волноводные перекоды: а — волковый", б — с ковкснвлввым шлейФом: в с вовеоечвым стержнем: с — «вттоввчвый Рнс. 2.12. Волноводное вра шаюшеесн сочленение с вол ной типа Ещ ляется снижение электропрочности из-за концентрации силовых линий электрического поля Е на конце зонда. В определенной мере этот недостаток преодолевается в коаксиально-волноводном переходе с последовательным шлейфом (рис 2.11, б), однако даже при самом тщательном подборе расстояний 1 и 1та ра- А бочая полоса частот составляет око'Нвт ло 7!)!о- Лучшие результаты по согласоваа нню и электропрочности имеет переход с поперечным стержнем (рнс.
2.11, в), дополненный согласующей индуктивной диафрагмой. В таком переходе дон„ ,! стижима относительная полоса частот согласования около 15о1о. Максимальные широкополосность (около 20')о при КБВ не менее 0,95) и электро- прочность достигаются в коаксиальноволноводных переходах так называ- емого пуговичного типа (рис. 2.! 1, г), требующих, однако, тщательного подбора формы проводников в сочетании с дополнительной подстройкой согласования с помощью индуктивной диафрагмы. Применение коаксиально-волноводных переходов для возбуждения волны Ем в круглом волноводе показано на рис. 2.12 на гримере вращающегося сочленения. Короткие отрезки коаксиальиого волновода с Т-волной обеспечивают фильтрацию воли высших типов и исключают возможность возбуждения в круглом волноводе паразитной волны Нц (эта волна более низкого типа, чем волна Ем).
Соединение вращающихся частей круглого волновода осуществляют с помощью коаксиального дросселя длиной Х,/2, аналогичного дросселям коаксиального сочленения на рис. 2.10. Рнс. 2.13. Соосные переходы от прямоугольного волновода с вол- ной Н,е к круглому волноводу с волной Нн Возбуждение волны низшего типа Нц в круглом волноводе возможно с помощью плавного перехода с постепенной деформацией поперечного сечения от прямоугольного волновода к круглому (рис.
2.13, а). Если длина такого перехода превышает Х„то отражения в широкой полосе частот оказываются незначительнымн. В более компактном узкополосном переходе, показанном на рис. 2.13, б, сочленение соосных прямоугольного и круглого волноводов осуществляется через согласующую четвертьволновую вставку с овальной формой поперечного сечения.
Возбуждение волны Нц в круглом волноводе может производиться от прямоугольного волновода через отверстие в боковой стенке. Если широкие стенки прямоугольного волновода ориентированы параллельно оси круглого волновода (рис. 2.14, а), то в круглом волноводе возбуждаются волны Нц, распространяющиеся в обе стороны от ответвления с одинаковыми фазами. При поперечном расположении возбуждающей щели в круглом волноводе (рис. 2.14, б) волны Нц, возбуждающиеся справа и слева от нее, противофазны. Если требуется обеспечить передачу волны Нц в одном направлении, то один из концов круглого волновода закорачивают, прячем для разветвления на рис.
2.14, а расстояние между центром щели и короткозамыкателем должно быть близким Х,/4. а в случае, показанном на рис. 2.14, б — близким Ха~2. Рассмотрим теперь способы еоз0ужЗенил осесимметричной волны Еег в круглом волноводе от прямоугольного волновода с волной Ню без промежуточных коаксиально-волноводных переходов. Нп Рис. 2.14.
Тройниковые разветвления прямоугольного и круглого вол- иоводсв Рнс. 2.15. Способы возбуждения волны Еаг в круглом вслноводе В устройстве, показанном на рис. 2.15, а, прямоугольный волиовод соединяется с круглым через поперечное отверстие. Для лучшего возбуждения волны Ем круглый волновод с одной стороны закорачивается на расстоянии Х, вы/2 от возбуждающего отверстия.
Для подавле- Литлгания паразитной волны низшего типа Нп, кото- в рая также возбуждается отверстием, в короткозам- а кнутом отрезке круглого волновода располагают и тонкое металлическое а1 кольцо. Периметр кольца выбирают близким ле, чтобы волна Ны возбуждала в нем резонансные колебания с одной вариацией тока по периметру. Это резонансное кольцо действует иа волну Ны подобно короткозамыкателю.
Располагая кольцо на расстоянии Л,ны/4 от центра щели, удается эффективно подавить волну Нп в круглом волноводе. На волну типа Еоь силовые линии электрического поля которой радиальиы и лежат в плоскости кольца, резонансное кольцо практически не влияет. Другой возбудитель волны Ем в круглом волноводе с высокой степенью подавления паразитной волны Нн показан иа рис. 2.15, б Прямоугольный волновод сочленяется с круглым, так же как в предыдущей конструкции, с коротким замыканием одной половины круглого волновода непосредственно у места сочленения.
Кроме того, в круглом волноводе помещено резонансное кольцо, закорачивающее его для волны Нц. Волна Ньь просочившаяся через резонансное кольцо, испытывает поглощение, возбуждая через про- Гне. 2дб. Пленный нерекод для возоуждення волны Нм в круглом вол- новоде дольные щели в стенках круглого волновода коаксиальный резонатор с колебаниями типа Ноы. В пучиости электрического поля этого резонатора помещено кольцо из поглотителя, в котором н происходит выделение энергии волны Нц. Волна Ещ не имеет поперечных токов на стенках круглого волновода и поэтому не возбуждает продольные щели и резонатор с поглотителем. Особенно трудной задачей является конструирование возбудителей волны Но, в круглом волноводе. Здесь главное требование состоит в обеспечении высокой степени чистоты возбуждения волны Нм при глубоком подавлении ряда низших и высших волн, способных к распространению в круглом волноводе большого диаметра.
На рис. 2.16 показана одна из возможных конструкций перехода от прямоугольного волновода с волной Н,о к круглому волноводу с волной Нм, основанная на принципе плавной деформации формы поперечного сечения волновода и структуры электрического поля. Волноводный Е-тройник и две' продольные скрутки на углы 90' в противоположных направлениях образуют систему двух прямоугольных волноводов, соединенных узкими стенками и содержащих поля равной амплитуды с противоположными фазами.
Затем зта система плавно преобразуется к двум секторным волноводам с общим ребром. По мере увеличения угла раскрыва сектор- ных волноводов образуется круглый волновод с продольной металлической перегородкой. Обрыв этой перегородки не изменяет структуру электромагнитного поля, и на выходе перехода получается круглый волновод с волной Ноь Для обеспечения требуемой чистоты возбуждения волны Но, этот переход должен иметь длину 1л»лс. Определенные трудности, связанные с достижением хорошего качества согласования в широкой полосе частот, возникают также а) й) Рнс. 2нт, Коакснально-полосковые переходы при выполнении переходов от полосковых линий передачи к коаксиальным и прямоугольным волноводам. Коаксиальпа-полосковые переходы в зависимости от взаимного расположения соединяемых проводников могут быть соосными или лерпендикулярпвьни (рис.
2.!7). Для уменьшения нерегулярности в области сочленения внутренний диаметр внешнего проводника Рис. 2ЛЗ. Волноводно-полосковый переход коаксиальной линии должен быть близким расстоянию между внешними пластинами симметричной полосковой линии или удвоенной толщине основания несимметричной полосковой линии. Для Улучшения согласования в соосном переходе делают скосы на конце полоскового проводника (рнс. 2.17, а). Согласование перпендикулярного коаксиально-полоскового перехода (рис. 2.17, 6) 'осу щесталяют подбором диаметра соединительного штыря, проходя- щего через диэлектрическое основание, а также размеров коаксиальной диафрагмы на выходе из коаксиальной линии и короткого разомкнутого шлейфа из отрезка полоскового проводника.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
