Устройства СВЧ и Антенны (Д.И. Воскресенский и др) (561333), страница 21
Текст из файла (страница 21)
Направление вращения вектора К однозначно ,определяет направление распространения волны Н,« в валноводс Направленное ответвление мощности объясняется сохракением направления вращения вектора Х в верхнем и нижнем волноводах. Для уменьшения переходного ослабления в таких отиствителях делают два диагонально расположенных крестообразных отверстия связи. На рис. 7.1! показаны полосковые направленные ответвители.
Двухшлейфовый дтветвитсль (рис. 7.11,«) является аналогом двухдынкачного волноводного атветвителя. Шлейфы Лли- 1 утай 2,14 выполняют раль отверстий и распаложегйм на расстоянии 2,14 друг от друга. Требуемое 2 ) йерехолное ослабление и согласование входов обеспечивается полбором волновых сопротивлений «) шлейфов и соелиняюших их линий. Прикпип рабо- 1 ! 3 (чы полоскового ответвителя на связанных линиях '(рис. 7.11,б) состоит в том, что направленный пере'пад нз основной линии (! — 3) во вторичную (2-4) 4 .бауществляется за счет ес расположения в поле ли- 2 дэзи (1-3). Для этого расстояние между линиями б б) делается достаточно малым. Величина переходного Затухания в тиком ответвителс зависит от зазора Рис.7.11.Полоскоаы«направленные „между линиями ба отмелины связанного участка!.
В атас«вите«и. 'таком направленном ответвителе обеспечивается «-мткпмвб«зна. б-к««««э«ккьи фаспределснная па длине связь между линиями. «ккк«х 7.4. Мостовые устройства СВЧ Мостами СВЧ называются направденные отвствнтели с переходным ослаблением 3 лБ. Таким образом, мост делит мощность поровну между плечами 3 и 4 (сч. Рис. 7.7). Различают слелуюшие мостовые устройства СВЧ: волноволно-щелевыс мосты в Н- и 'Я-плоскостях; кольцевой мост; двойной Т-мост; свернутый двойкой Т-мост Мосты 'СВЧ, яыяясь частным случаем направленных ответаителей, на эквивалентной схеме отображаются в виде восьмиполюсника.
Волноводно-щелевой мост в гшоскости Н (рис 7.12,«) представляет собой ды прямоугольных волновала, часть общей узкой стенки которых алиной 1 выРезается В Ре. Ркс. 7.12. Волиаволкочаелевые масию « — в плоскости Н. б — в плоскости Е 93 зультате образуется широкий прямоугольный волновад с размерами поперечного сечения А х Ь. Размер А этого волновода выбираю~ таким образом, чтобы в нем распространяющимися были волны Н,е н Нзь т.е. Л< А<32/2. 71рн возбуждении плеча 1 волной Н~е в широком волноводе возбуждаются волны Ни н Озе Эпюры поперечных составляющих электрического поля этих волн а месте возбуждения показаны на рис. 7.13.
Из ~рафиков следует, что а области второго входа моста аз ха 2а волны Йи и Им широкого волРис. 7.13. Эпюры электрического повода находятся в противофазе, поэтому плечо 2 яа- поля волн Ин и Ом а плоскости ьходоа!'к2яолл.во щ,восо лащ ЯРазвазан !м.вол и зе Р к'м'"- новаде имеют разные фазовмс скорости. 77оэтому в месте расположения плеч 3 и 4 они приобретают разность фаз Р=йггя-Рл, где Ря =д„:~,„1, Ря =й~ы1.
Здесь Л,ли =(2л/Л)з/11-(Л/12А) Г г а„яи = (2л/Л)з/! !— (Л/А) — пРопольные постоЯнныс РаспРостРанениЯ вали Н е и Ни в широком волноводе. Чтобы мощность поделилась поровну между плечами 3 и 4 неабхолимо так выбрать длину 1, чтобы р = т/2еюг, и= О, 1, 2, ..., . Таким обриом, наиМЕНЬШая данна МОСта Олрсдспястея ИЗ уСЛОВИя р = Л/2 И 1= (Л/2)/Г(йнн — а Ли ) . Аналогично работает волноводно-шелевой Е-мост (рис. 7.!2,б). Он представляет собой два прямоугольных волиовода, в общей широкой стенке которых прорезано два примыкающих к узким стенкам прямоугольных отверстия.
Таким образам, на участке длиной 1 образуется прямоугольный коаксиал. В области отверстий связи возбуждаются волны Т и Н,е Длину моста 1 выбирают из условия обеспечения разности фаз между этими волнамл т/2: 1=(л/2)/(Д-а,л, ), где Л= 2л/Л . Волнаводно-щелсвые мосты в О- и Е-плоскостях имеют одинаковые матрицы рассеянна: О О .1- — о о 1 — — о о Кольцевой мост представляет собой свернутую в кольцо линию передачи длиной ЗЛ,/2, в которую с интервалом Л„/4 включены четыре входные линии перелачи. В качестве линии перелачи могут быть использованы прямоугольный волновод а Е- и йа Д-гшоскостях, коаксиал, полосковая линия и т.п. Для примера на рис.
7.14 представлен )юльцевой мост в полосковом исполнении. При возбуждении первого плеча в обе стороны !вз кольцу распространякпся волны, которые в области плеч 2 и 4 оказываются синфазныри, а в области плеча 3 — противофазными Поэтому мопшосп делится поровну между ежечамн 2 и 4, а плечо 3 — развязано. Прн этом плечи 2 н 4 возбужлаются в противофазе, звк как расстояние между ними по кольцу 2,12 . Согласование входов моста обеспечиваетлл подбором волновых сопротивлений входных линий и линий кольца. Возбуждая после. кольцевого моста, можно составить его матрипу рассеяния: О 11! фпвательно все плечи -à — 1 Π— 1 О О -1 О -1 О -! О) Двойной Т-мост является еше одним представителем волноводных мостовых устройств (рис.
7.15) Он представляет собой гибрид волнаводных Е- и ТТ-тройников (см. рис. 7.4). при возбуждении плеча ! мошность редится поровну межлу плечами 3 и 4, возбуждая их ринфазно. Плечо 2 оказывается развязанным, так как вектор злектрическога поля ванны Нн плеча 1 оказывается Рис. 7.14. Полосковый кольпевай оРнентированным вдаль волновола плеча 2 и в нем аозческом режиме.
При возбужлении гшеча 2 мошносп ,также делится поровну между пяечами 3 и 4, возбуждая пх однако в прогнвофюе. Плечо 1 оказывается развязан- 41ММ, таК КаК аСКтОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ ВОЛНЫ Ни пшеча 2 ориентирован параллельно широким стенкам 'гюлновода плеча 1 и в нем возбуждаются вотны типа 42м (и = = 1, 2,...), которые находятся в закритическом режиме. Учитывая взаимность данного устройства, можно составить его матрицу рассеяния: О О 1 ! О О 1 -1 Рис. 7.1В. Двойной Т-мост 1 1 О О 1 -1 О О Огличительной особенностью двойного Т-моста )Глляется то, что он складывает моюности синфазных равноамплитудных источников, подключенных к плечам 3 и 4, в плече 1, а противофазных — в плече 2.
ПоЗтому такие устройства находят применение в антензгкт моноимпульсных радиолокационных станций для Рис. 7.1б. свернутый двойной Формирования суммарно-рюностных диаграмм направленности. Свернутый двойной Т-мост (рис. 7.16) является разновилностью лаойного Т-моста 11 намет такую же мазрипу рассеяния.
7.5. Многоканальные делители мощности СВЧ Такие делители мощности находят применение в трактах многоэлементных антенных решеток. Они предназначены для деления мощности источника в требуемом соотношении между болыпим числом выходных каналов, возбуждающих излучаюпшс элементы антенной решетки. Эквивалентнмй многополюсннк такого делителя показан на рис.
7.17. Мощность источника, подюпочаемого к первой паре клемм (входу), должна быть распределена между Л выходными парами клемм. Элементами для построения таких делителей могут служить тройники, балансные лели- тели мощности, мостовыс устройства и нх комбинапии Рис. 7.17. Млагакаиш~ьиый делатель мощности Наиболее распространенными являются лараяяельная (рнс. 7.18,а), пощедоеотыьнги (рнс. 7.18,б) и лараллетьнолоследоеашщывы (рис.
7.18,е) схемы построения многоканальных делителей. Каждый квадратик на этих схемах обозначает элементарный делитель мощности Рнс. 7.18. схема многоканальньж делатсгнй мсшпссгн: а - оапсн~сльвм, с- чсселсвагсльчщ г — сегаласльнс-паслслаеатсльиея Характеристики мнагоканальньш делителей могут быть найдены по известным характеристикам элемснщриых делителей путем объединения их а общую схему по методике, изложенной в п. 11.1. Вопросы расчета и проектирования таких делителей мощности рассмотрены в (22).
99 Глава 8 Устройства СВЧ с применением ферритов 3.1. Основные свойства ферритов ив СВЧ Использование фсрритов на СВЧ обусловлено спецификой распространения в них радиоволн. Рассмотрим кратка эффекты, происходящие в подмагниченных ферритах при распространении в них электромагнитных аалн СВЧ-диапазона. Феррит прелставляет собой разновидность магнитной керамики с г, = 8- 16 и 'тйб = 10 ' - 1О '. Магнитная проницаемость феррита в диапазоне СВЧ определяется гиромагннтиыми свойствами электронов. При вращении вокруг сва- ~ ж я' Ей оси электрон, штеюший массу и заряд, создает и .механический Н, и магнитный М, моменты, на- ~ Л эг' правленные в противоположные стороны 1рис.
8.1). Области феррита, в которых магнитные мо- М. Нс менты большей части электронов ориентированы одинаково, называются да1теламн. Объем одного з домена составляет около 1О ' см . Из-за их произ- Рнс, 8.1. Эдак~ров в магнитном пояс вольной ориентации в феррите результирующий Магнитный момент равен нулю. В, В постовнном магнитном поле Нс ось врапзения электрона ориентируется по направлению В, этого поля Поэтому магнитные моменты атлельных доменов ориентируются олннаково и образуют результирующий магнитный момент попмагничснного феррита, хактеризуюемого вектором на- О )т,.
Мэ магниченнасти М, определяемым как предел отношения результирующего магнитного момента -В, феррита к его объему при стремлении последнего к пулю; тензором магнитной проницаемости 11Р~ и — В, векторам магнитной инлукции В= дс(Н+М)=. =')Р~(Н С ростом напряженности настоянного Рнс. 8.2. Пятка гигтелсз"сэ магнитного полЯ Нэ пРоисходит пеРеоРиентациЯ доменов, РастУт РезУльтиРУюшнй магнитный момент и магнитная индукция феррита.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
