Устройства СВЧ и Антенны (Д.И. Воскресенский и др) (561333), страница 25
Текст из файла (страница 25)
электродами происходит ааБоматнчески во время прохождения мощного импульса. Порог срабатывания разрядника уСтанавливается полжигаюшим электродом, который подключен к источнику посто. лнного тока, поддерживающего в этом электроде тлеющий ршряд. Поддержание тлеющего разряда происходит за счет частичной ионизация газа, заполнюошего разфщник. При прохожлении со стороны входа мощного импульса СВЧ, возникает разряд ',л поджигающем электроле После этого пробивается вторая пара электродов, которая йаходится в максимуме электрического поля.
Затем наступает пробой входной резо:шщсной диафрагмы, отключающей приемник от антенны. Основными характеристиками таких разрядников являются потери в дуге, время срабатывания и восстановления. Правильно выполненный разрядник должен вносить малые потери ьак прн приеме, так и при передаче сигналов. Время срабатывания разрядника составляет 1О ' с, а время восстановления 10 с Подобкые устройства устанавливаются непосредственно иа входе приемника и называются разряднлкизги защиты приемника.
Они имеют ним ,лий порог срабатывания за счет использования под;кигающего электрода В трактах .локапиониых станций используются также разрядники блокировки передатчика, порог сРабатываниЯ котоРых значительна выше, чем У Раз- к „,а,„„„ Ке ние Рядников зашиты приемника из-за отсутствия поджигающего электрода. На рис. 9.5 показана балансная схема такого ан- м, ЗаБ генного переключателя.
При работе передатчика мощность сВч с помощью моста делится поровну моллу Разрядниками и поджигает их. Отразившись от Разрялников, мощность СВЧ проходит через этот ° Лм мост в антенну. Нюначительная часть мощности, прошедшая через разрялники, проходит через второй мост в согласованную нагрузку. В период между им- ЗкБ йульсами колебания СВЧ, принятые антенной, ирой!ба пеРвый мост, незюкженные разрядники и второй Сс ласоОст, проходят на вход приемника. Для повышения К лр емнккз 'Фщчества работы такого переключателя необходима «агруз а ,идентичность характеристик входащих в нега разрядниковов.
Рис. 9.5. Скема балансового мпенлого переключателя 9.2. Фазовращатели СВЧ Фазовращатели СВЧ предназначены лля изменения фазы отраженной или проходящей волны на требуемую величину. Различные конструкции таких устройств широко используются в трактах СВЧ, особенно в тракшх фазированных антенных решеток Различают отражательные и проходные фюовращателн СВЧ. Отражательные фазоврашатсли отображаются на эквивалентной схеме как двухполюсннки, а проходные— как четырехполюсникн.
Существуют фиоврыцатели механические, электрические и элентромеханичесние. Различают также фазоврашатсли с плоеным и дискретным изменениями фаэы. Прастейшиц отражательный механический фазовращатсль представляет собой отрезок линни передачи с кораткоэамыкающим поршнем. Такое устройство характеризуется матрицей рассеяния, вырождающейся чз 3 в одно число — коэффициент отражения от входа фазовращателя. При изменении положения поршня в линии изменяется и фаза 1 ю коэффициента отраженна. Дискрстнгый от- ражательный фазовращатель строится на Рис.
9.6. Огражатеаьнып фаэовращатель: основе полупроводниковых выключателей 1-иааноугальнма волновал. 3-тьузииа, Волновадньй вариант такого фиаврашателя показан на рис. 9.6. Расстояние между диафрагмами 1 выбирают в зависимости от требуемого дискрета изменения фазы бр: Ье = — 21,1, где Зе — продольная постоянная распространения волны а валноводе. Наличие двойки обусловлено лвойиым прохожлеикем волной расстояния 1 (например, 1=2,13 при Ьр=-я12).
Простейпшй фазовращатсль проходного типа представляет собой отрезок линии передачи длиной 1, который имеет матрицу рассеяния Входы фазоврашателя согласованны, т.е. диагональные элементы его матрицы рассеяния равны нулю. Потери, вносимые таким фазоаращателем, минимальны, т.е. модуль коэффициентов передачи матрицы рассеяния равен единице Фюовый слвиг, вносимый простейшим фюоврашателем, определяется соотношением р = — Е,1. Отсюда слелует, что д зависит от длины линии 1 и постоянной распространенна ам Изменяя одну ю этих величин, можно изменять фазу р.
Общее выражение для З, имеет вид 110 Видно, что величина к, может изменять;1сся за счет изменения параметров среды с или д, заполняющей линию передачи, или за счет изменения римеров поперечного сечения линии, при котором изменяется,1 Простейшим механическим прахолным 'фазовращателем с изменяющейся длиной является тромбонный фазовращатель, показанный ~иа рнс. 92Д На этом принципе строятся волнойодные и коаксиальные фазоврашатели. МакИнмальная величина вносимого фазового сдвиЮг определяется величиной 2Ы вЂ” удвоенным ходом подвижной части фазоврашателя На рис.
9.8 показан механический проходной волновопный фазоврашатель, фаза в МОтором изменяется за счет поперечного пере'мещения в волноводе диэлектрической плалтины. Если пластина прижата к узкой стенке .иолновода, где напряженность поперечных саетавлюощих поля мала, то фазовая скорость вплиы а волноводе изменяется нюначительно зго сравнению с пустым волноводом.
При перемещении пластины к середине волновода напряженность поперечных составляющих поля растет, уменьшается фазовая скорость волны в валноводе, и поэтому растет величина вносимого диэлектрической пластиной фюового сдвига. На рис. 9.9 показан механический проходной волноаодный фазовращатель сжимнаго типа. Он состоит из прямоугольного волновода с волной Н,ь, по оси широких стенок которого прорезаны дяинныс не'излучаюшие щели. При сжатии такого волновода со стороны узких стенок уменьшается его Размер а, поэтому изменяется Л„р=.2а и, следовательно, фазовая скорость волны в волноводе: ьй — — с7',~1 — 1272о) . Зто приводит к изменению величины фазового сдвига, вносимого таким фазоврашателем. Механические фазоврашатели находят тзримеиение в лабораторных и измеришльных установках.
Они имеют низкое быстродейст, вие, т.е. малую скорость изменения фазы. На ,'~рис. 9.10 представлен проходной волноводный Рнс. 9.7. Воаноеолныи трамбенный фюоврашатсль Рне. 9.8. Механический фазеврашатель с подвижной диэлекгрнчсской пластиной Рнс. 9.9. Мехаиическив сжимной фюовранзатсяь Рнс. 9.10. Взаимный ферр~иоеый фюовращатсль ферритовый фазовращатель.
Он состоит из отрезка прямоугольного волновода, внутри которого помещен продольно полмагииченный фсрритоаый стержень Продольное магнитное поле в стержне создает соленоид, намотанный непосредственно на волновод. Фазовый сдвиг такого фазовращателя зависит от подмагничивающсго поля, которое определяется током, проходящими через соленоид. При изменении тока в соленоиде изменяется и подмагничивающее поле, которое приводит к изменению магнитной проницаемости стержня и, следовательно, фионой скорости проходящей волны.
Фазовращатели с плавным изменением фазы называются аналоговыми. Недостатком ферритового аналогового фазовраща;:едя является низкая точность установки фазы и необходимость постоянною протекания управляющего тока через соленоид для поддержания требуемого фазового сдвига. Нанболыпее распространение на практике получили дискретные фазоврапштсли, которые по сравнению с плавными фазоврыпателями имеют высокое быстродействие, большую точность установки фазы и большую повторяемость характеристик при серийном производстве.
Волноводный вариант дискретного полупроводникового фазовращатела с днскретом фазы Ьр = -к/2 показан на рис. 9.! 1. Ои состоит из ЕЕ-плосткосного волнаводио-щелевого моста, в два соседних пяеча которого вкюочены отражательные фазовращатели (см. рис, 9б), имею! щие по трн полупроводниковых выключа- теля каждый. Колебания СВЧ, подведенРис. 9.11, Проходков вал не водный ные к одному из входов такого фюовращателя, пройдя через мост и отразившись от полупровопниковых выкчгочатслей, находящихся в режиме запирания, вторично пройдя мост, проходят иа выход фюовращатепч.
Величина вносимого фюового сдвига зависит от номера.замкнутого выкяючателя верхнего и нижнего отражательных фазовращателей, работающих синхронно, и от расстояния между выключателями Е. Аналогично может быть выполнен полосковый проходной коммутащюиный фазоаращатель на основе квадратного моста. На рнс. 9.12,а показан дискретный фсрритовый фазовращатель с Лй= — л14.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
