Справочник по радиолокации (ред. Сколник М. И.) т. 2 - 1977 г. (Сколник М.И. Справочник по радиолокации в 4-х книгах (1976-1978)), страница 9

Рабочая мощность и полоса частот типичны для стандартного волновода. Коаксиальные поворотные переключатели обычно позволяют получить К,э = 1,3, развязку 40 дБ, вносимые потери 0,3 дБ; время переключении 50 мс й работоспособность до 100 000 переключений. Пркмецяют их в диапазоне частот Π— 12 ГГц. Переключатели для коаксиальных линий большого диаметра могут рабогать прн импульсной мощности 100 кВт. Для коаксиальных поворотных переключателей на )У спеднненнй импульсная мощность составляет 2 — 3 кВт, а средння — 100 Вт. Коаксиальные плунжер.

иые переключатели изготавляются обычных как однополюсные на два нлн несколько направлений. Величина К,а н вносямые потери сравнимы с параметрами поворотных переключателей при развязке 30 дБ вплоть до стоты 12 ГГц и работоспособности до! млн. переключений. Такие переключателя имеют небольшие габариты и могут пропусяать до !00 Вт средней мощности. Волповодные поворотные переключатели следует приводить в действие только при выключенном источнике колебаний СВЧ, иначе могут возникать ствячие волны, ведущие к повреждениям в линни из-за дугового разряда. В то же вреии волноводные переключатели (лопаточные и перекидные) могут работать и прн включенной мощности СВЧ.

У лопаточного переключателя очень небольшие Кс„и вносимые потери, но развязка обычно ограничена зна'чением 40 дБ, а рабочая мощность переключателя — размером контантной поверхности лрпастей. У перекидного перекл|очателя хорошие высокочастотные характеристики и большая рабочая мощность, однако скорость его переключения относительно мала. Волноводный переключатель типа заслонки работает обычно, как н одноСтороннее устройство, на одно направление и о| ироко применяется для защиты РЛС в отключенном состоянии от помех, создаваемых другими близко расположенными РЛС, которые могут повредить приемные полупроводниковые смесительные диоды.

Дистанционно управляемые переключатели типа заслон,ки изготавливаются для волноводов во всех диапазонах частот Я вЂ” К и имеют едующие параметры: Ксэ = — 1,1, развязка 30 дБ, скорость переключения мс и работоспособность до ! млн. переключений. В днодных переключателях СВЧ применяются р-(-л-диоды с регулируемым сопротивлением или варакторы с регулируемой емкостью, управляе- 33 Гл, 1. Ликии передачи, их основные эленентэг и уэльс мые путем подачи прямого, обратного или нулевого тока смещения ]62, 63].

Диодныя переключатели обладают малыми габаритами и чрезвычайно большой скоростью переключения и могут в соединении с другими устройствами в линии образовывать управляемые фазовращатели, аттенюаторы и антенные переключатели для зашиты радиолокационных приемников ат мощных помех. Диод, внлюченный последовательно или параллельно в линию передачи, образует простой однополюсный переключатель иа одно направление. Параметрические диоды обычно используются для быстродействующих переключа.

телей малой мощности, в то время как р — 1 — н-диады применяются, если допустимая длительность переключения превышает 50 нс, а импульсная мош. ность больше 50 Вт. Оба типа диодов имеют низкое активное сопротивление прн прямом смещении и очень высокое полное сопротивление при обратном смещении, отличаясь в основном значением полного сопротивления в переходном режиме. Волиоводный переключатель с одним параметрическим диодом, включенный параллельно волноводу, обычно работает а полосе 5эУа от несущей частоты в диапазоне 1 — 40 ГГц, вносимые потери равны 1 дБ, развязка 25 дБ, а ярема переключения 10 пс. Волноводиый переключатель, состоящий из цепочки последовательных диодов и внлюченный параллельно волнояоду, работает в 15э -ной полосе иа частоге 8 ГГц, вносимые потери равны 1 дБ, а развязка 30 дБ. Существуют также схемы однополюсных переключателей, включенных параллельно волноводу на несколько направлений.

Возможно переключение очень большой мощности при помощи схемы аттенюатора с дифференциальным фазовращателем па р — г — н-диоде ]85]. Разработаны переключатели в коаксиальных линиях иа параллельно включенных диодах, обладающие хорошими широкополосными характеристиками. В диапазоне 50 МГц — 12,4 ГГп или 12,4 — 18 ГГц можно получить развязку, превышающую 50 дБ, иносимые потери составля~от менее 1,5 дБ и время переключения менее 250 нс.

Существуют также полосковые диодные переключатели с шириной полосы в одну октаву в диапазоне 0 — 8 ГГц со следующими типичными параметрами: вносимые потери ОЛ дБ, развязка 40 дБ и времн переключения менее 50 нс в диапазоне частот 2 — 4 ГГц. Ферритовые вентили н циркуляторы используют в качестве переключателей при возбуждении импульсным магнитным полем. Мощность, требуемая для переключения, скорость переключения и запасенная энергия магнит- нога поля ферритового переключателя взаимосвязаны. Для приведения в действие ферритового переключателя используется внешний электромагнит, что дает возможность переключать сигналы большой мощности, однако врекя переключения ограничено величиной примерно 10 мкс, если только не применяется специальная тонкопленочная технология для снижения наводимых в оболочке линии передачи вихревых токов.

В более высококачественных ферритовых переключателях используется явление остаточной намагниченности антиферромагнитных торондов с прямоугольной петлей гистерезиса, что позволяет получить время переключения менее 500 ис. Ферритовые переклгочатели с финсацией остаточной намагниченности ]64, 6Я не требуют удерживакп е о тока при сравнительно небольших коммутируюгцих полях.

Вносимые волноаодным ферритовым переключателем абсорбциониого типа потери малы, если пет продольного приложенного магнитного поля. При намагничивании феррита энергия СВЧ колебаний направляется в тонную резистивную пластину, где она и поглощается. Циркулятор с фиксацией намагниченности, направление распространения а котором меняется на обратное при изменении направления магнитно~о поля феррита, является одним из наилучших типов переключателей СВЧ; эго, по существу, невзаимиый однополюсный переключатель на два направления.

Трехплечные волиоводные, коаксиальные и полосковые переключатели типа циркулятора с фиксацией намагниченности или с соленоидным управлением широко применяются в радиолокацьонных антенных решетках; они обладают характеристиками обычных 10 7.5.

Элементы и узлы линей персдпчгт циркуляторов (см. 5 ыб). Циркуляторы на базе диффереициальнык фнзоаращателей как с фиксацией намагниченности, так и с соленоидным управлениеы используются в волноводах для переключения сигналов больших мощностей, в то время как переключатели с соленоидным управлением на базе циркуля- торов с использованием эффекта Фарадея применяются в устройствах малой и средней мощностей.

Резонаторы СВЧ эквивалентны по принципу работы настроенным контурам с сосредоточенными СС-параметрами на более низких частотах Простые волноводные резонансные элементы показаны на рис. 23. Диафрагма или система с двумя вставками являются преимущестиенно индуктивными элементами, а центральный настроечный винт — емкостным элементом. Другой вид резонатора — полуволновая секция волновода, возбуждаемая волной основного типа и ограниченная неоднородностью в виде диафрагмы или штыря. Резонансные элементы используются в конструкциях волноводных свя.

ванных четвертьволновых полосовых фильтров небольшой добротности, в то время кап для получения высокой добротности волноводных четвертьволновых фильтров или фильтров с непосредственной связью а б применяются полуволновые резонаторы. Волноводные, коаксиальные Рис.

та. Резонансные еаеыеиты: и полосковые филшры СВЧ, в кото- а — индуктивная диафрагма с настроечныи рых испОльзОванЫ Ониеанныс выщс винтом: П вЂ” индуктнаные вставки <штыри) с настроечным винтом. основные конструктивные элементы, находят самое широкое применение в многоканальных по частоте РЛС и используются также для осуществления преселекции сигналов.

Теория и конструкция таких фильтров широко освещены в литературе )38, 66, 67). Объемный резонатор СВЧ представляет собой диэлектрическую полость, ограниченную проводящими стенками. Объемный резонатор возбуждается Гт. е. в нем накапливается энергия в пределах временных интервалов, превышающих период колебания) на определенных частотах с определенной структурой электромагнитного поля.

Такие колебания называются нормальным типом колебаний объемного резонатора и полностью определяются размерами и формой объемного резонатора. Объемные резонаторы СВЧ обладают очень высокой добротностью и широко используются в качестве волномеров, эхорезонаторов, а также в устройствах стабилизации частоты и в частотных дискриминаторах. Резонансные частоты и добротности ненагруженных обьемных резонаторов СВЧ наиболее известных типов рассчитаны и данные о ния приведены в работе г63]. Цилиндрические и коаксиальные объемные резонаторы особенно пригодны в качестве элементов волномеров г69! для измерения частоты колебаний СВЧ в линиях передачи.

Объемный резонатор слабо связывается с линией прн помощи отверстия, штыря илн петли. Длина объемного резонатора изменяется точным микрометрическим винтом, снабженным калиброванной шкалой, а частота определяется по моменту изменения мощности, передаваемой от источника на нагрузку. В зависимости от типа связи с линией передачи волномеры бывают проходные, абсорбциоиные и отражательные.