Устройства СВЧ и Антенны (Д.И. Воскресенский и др) (561333), страница 11
Текст из файла (страница 11)
Рис 3.10. Вы о жочастотный кааксиальнмк разьем 3.6. Изгибы н скрутка лаыый передвчы СВЧ Рис. 3.20. Волооводная скрутка Прн компоновке тракта СВЧ любой Радиотехнической системы возникает необхолимость применения изгибов и скруток. Эти элементы нарушают Регузшрность тракта и могут быть источником недопустимых отражений.
В волноводных трактах используют изгибы (рис. 3.19). Размеры отражателей Х и Хл в изгибах, покюанных на рис. 3.19,а,б, выбирают из условия обеспече- ния минимального значения коэффициента отражения Хл =(0,6...0,3)а, Хл =0,46. В изгибе с двойным изломом (рнс. 3.19,е) улучшение согласования достигается за счет уменьшения отражений от каждого ю изломов и взаимной компенсации отраженных волн от каждого нз них. Для этого расстояние между изломами ! выбирается примерно равным 2, (4.
Плавный изгиб (рис. 3.19 г) характеризуется своим ралиусом г и углом поворота Р . Чем больше радиус изгиба и меньше угол поворота, тем меньше отражения от изгиба. Для улучшения согласования длину изгиба следует выбирать кратной 2,!2. В волноводных трактах используют также скрутки, воз. можный вариант выполнение которой показан на рис. 3.20. Скрутка предназначена для изменения плоскости поляризации, распространяющейся по волноволу волны на требуемый угол. Для улучшения согласования скрутки ее длину выбн.
раюткратной Л„!2. В жестких кааксиьйьных трактах используются уголковые и плавные изгибы 1рис 3.21). Для улучшения согласования простого уголкового штиба уменьшают лиамстр центрального проводника 6 =0,52», трис. 3.21,а) или делают срез пснтрыьного проводника на величину б = 0,23» . Для улучшения согласования длина нлавных изгибов должна быть крапюй Л„»'2. Рис. 3.21.
Коаксиыыше изгибы: а- ерссюй с емяасуюе»сй аротсчкса, б-с ссо1есуюжмм срезом, е — яю мй На рис. 3.22 показаны варианты выполнения изгибов полосковых линий. Простой уголковый изгиб трис 3.22,а) не обеспечивает хорошего согласования. Изгиб полосковой линии на небольшой угол га <30') не вмзывает заметных отражений (рис. 3 22,б). На практике чаше всего используют скругленный (рис 322,е) или подрезанный тряс. 3.22,е) изгибы.
Для них йм м 1,ОВ н йм = 1,04 соответственно. Лучшие результаты по согласованшо дает плавный изгиб )рис. 3.22,д), для которого я,„= 1,02. Однако он имеет большие размеры по сравнению с подрезанным уголковым изгибом. Рис. З.П, Пояоскоеые изгибы: а, б- оросюей углсеой, — схругземимй, »- с со»»~асуююмм срезом, д — семай 3.7. Переходы между линиями передачи СВЧ В трактах СВЧ часто возникает необходимость перехода от одного типа линии передачи к другому, например от коаксиала к прямоугольному изи круглому волновоЛу, от коаксиала к полосковой линии, от пряыоугольного волноаода к круглому волноволу и т.п.
для этих целей предназначены специальные устройства, называемые лереходамм. Переходы нарушшот регулярность тракта, и поэтому должны быть хорошо соГласованы по каждому из входов и не должны снижать электрическую прочность трак- 47 та, Наиболее важным в переходе является элемент связи, предназначенный для извлечения энергии щ олной линии передачи и возбуждения электромагнитных колебаний в другой. В зависимости от типа соединяемых линий элемент связи может иметь различные конструкторские реализации.
В злектродннамическам смысле элемент связи представляет собой систему электрических и магнитных сторонних токае, определенным образом размещенных в линни передачи. Эти токи стремятся расположить так, чтобы с максимальной интенсивносшю в линии передачи возбуждался требуемый тип волны и не возбуждались волны нежелательнмх типов. Амплитуда возбуждаемого типа волны будет максимальна, если при расположении элемента связи в линии передачи выполняются следующие условна. !) сторонний электрический ток на элементе связи протекает параллельно электрическому палю возбуждаемой волны; 2) сторонний магнитный ток на элементе связи протекает параллельно силовым линиям магнитного поля; 3) элемент связи располагается в максимуме соответствующей компоненты поля.
Различают элементы связи электрического и магнитного типов. Например, штмрь является электрическим элементом связи, а петля — магнитным. Для возбуждения линий передачи СВЧ могут быть использованы элементы связи в виде отверстий определенной формы или узких щелей. Рис. 3.23. Коакснально-ваяноэодаын переход На рис. 3.23 представлен коаксиально-волиоводный переход. Он предназначен лля перехода от коаксиальной линии с волной типа Г к прямоугольному волноводу с волной Ны, Обычно штырь, являющийся продолжением внутреннего провода коакснала, располагают посредине широкой стенки волновода, а расстоякие до короткозамыкаюшей стенки з, берут равным четверти длины волы в волноводе.
Для обесоечения хорошего согласования необходимо также правильно выбрать высоту штыря 1 и его диаметр. Обычно берут ) = Л! 4. Форма штыря и его диаметр существенно скюываются на полосовых свойствах перехода Чем толще штырь, тем шире полоса. Ври работе перехода вблизи штыря образуются все типы волн а прямоугольном волиоаолс. КРоме основной волны Н,е, волны высших типов находатса в закРитнческом Режиме, и их амплитуды зкспонсициально убывают при удалении от штыря.
Скорость убыва. ния определяется индексами ш и и, характеризующими каждый тип волны в аалноаодс. Расстояние э, от штыря ло контактного фланца выбирают иэ условия уменьшения амплитуды волны высшего типа, ближайшей к основной волне Н,с, до требуемой вели. чины. Ближайшей к основной высшей волной в таком псрехолс является волна Пш, Длл умсныпсния ее амплитуды в Дг рзз величину 2, следует выбрать из соотношения лэ>))пд)4 ) 324))2а)) -). Для возбужления основной 3 5 волны в прямоугольном волноводе с помощью полосковой линии используется волноводо-полосковый персхоп. Широкополосный пере- б ход между полосковой линией и а) прямоугольным волноводом может 4 4 7 быть реализован применением П- ! образного волновода. При этом П- образный волновод получается нэ обычного прямоупшьного волно- б) вода путем установки продольного Рис.3.24.
полноводно-полосковые переколи металлического клина длиной и-юиювый нв симмшрич~ею пояосковую вииню, б-пюб- )2...3)Л„(рис. 3.24). рюный нв несимметричную полосковую линию )! — шн- тральный проводник, 2 — метэл и ес э вс нэ, 3 — ди.
Варианты коаксиальна-полос- элекгрическ я поллснкэ, 4 — прямоугояьный вовмовсл. 5— ковых переколов показаны на поршень, б — мсшдличсский клин, 7 — чюбень и-обрвэноге рнс. 3.25. вопиоводв) Рнс, 3.25. Кошгсиатьгго-полосковые переходы' г — непосрслствемный аереход нс симметричную полоска ую пинию. б ч перпендикулярный перехол нв снмметричну~о пслссксвую эинию, — ср видику прими переход нд весим етричную повсе О ую линию )3 папры нь~й проводник, 2 — мегылическы пяэс~инв. 3 — коэксиыьнев линия, 4 — рюомкнутмй шпейр 5-Отвсршие для ссгпесоевния персхслв) Па практике часто возникает задача передачи мощности СВЧ от неподвижного геэюратора к вращающейся антенне, Эта техническая задача решается с помощью псРслппа, НаЭЫВаЕМОГО ВРаЩаЮЩиМСЯ Саиьснвппеиг ДЛЯ ВРалтаЮШИХСЯ СОЧЛЕНЕНИЙ ИС- )зэльзуют линии передачи, имеющие осевую симметрию поперечного сечения, и выби'Рмот тип волны, у которой силовые линии поля обладают аэиыутальной симметрией.
Перечисленным условиям удовлетворяют коаксиальный волнавод с волной типа Г н кРУглый волиоаоД с волной Еи. Основным элементом вращающегося сочленения коаксиального типа являются дроссельные канавки, обеспечивающие надежный электрический контакт между вращмошимися коаксналами (рис. 3 26). Назначение и принцип работы дросссльных канавок во вращающемся сочленении такие же, как и в дроссельноГфланцевом соединении. Рис. 3.26. Коаксивяьное вращающееся Трущиеся контакты располагаются в нулях пролольных токов, что достигается выбором глубины дроссельных канавок порядна четверти длины волны. При этом дроссельные канавки располагаются как во внешнем, так и во внутреннем проводниках коаксиала. На рис.
3.27 схематична представлено вращающееся сочленение на основе круглого волновода с волной Е,. Оно представляет собой основной круглый волновод диаметром 2а,, перпендикулярно которому присоединены два прямоугольных волновода, являющихся входами устройства. Основной круглый волновод сверху и снюу заканчивается гасящими объемами. Они представляют собой кароткозамкнутые круглые волноводы диаметром 2а, и длиной 1. Внутри основного волновода на расстоянии Л лруг от друга размещены резонансные металлические кольца диаметрам 2гь.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
