Cтраница 3
Внешний вид направленного ответвителя 3-см диапазона.| Направленные ответвители с одним или двумя отверстиями связи в широкой стенке волновода. Стрелками показано ответвление волны. [31] |
Недостатком ответвителя являются его большие габариты. Внешний вид одного пз направленных ответвителей с длинной щелью показан на рис. 8.43. Оба конца вспомогательного волновода в данном случае снабжены фланцами для подключения согласованной нагрузки или детекторной ( термисторной) головки. [32]
Часть энергии направляется к измерителю проходящей мощности, а часть к закрытому концу волновода, где расположена поглощающая на-гр зка. Энергия, поступающая на выход направленного ответвителя, складывается из энергий двух колебаний, образующихся во вспомогательном волноводе за счет обоих отверстий связи. Расстояния а-с - d и а - b - d равны, поэтому в точке d колебания складываются в фазе. В точке с также происходит сложение колебаний, образованных падающей волной. [33]
В работах [121, 147, 153, 192] были даны некоторые расчетные соотношения. В ответвителе типа трансвар, разработанном То-миясу и Коном [170] и показанном на рис. 3.14, а, возбуждение вспомогательного волновода осуществляется длинной щелью, снабженной рядом поперечных проволок. [34]
Таким образом, к выходу вспомогательной линии ответвителя поступает энергия, пропорциональная мощности только падающей волны. Колебания, возникшие за счет отраженной волны и распространяющиеся влево ( по схеме), в точке 3 складываются и, проходя далее, поглощаются сопротивлением нагрузки вспомогательного волновода. Колебания, возникшие от падающей волны, в точке 3 и левее нее компенсируются, так как разность длины путей / - 2 - 4 - 3 и / - 3 равна половине длины волны. Отсюда следует, что, подключив к выходу вспомогательной линии направленного ответвителя измеритель мощности, можно определить величину мощности, проходящей через главный волновод. [35]
Направленная связь двух волноводов с помощью ферритовых. [36] |
Отверстия связи, нагруженные намагниченным ферритом, обладают [98, 373] невзаимными свойствами. Обычная магнитная поляризация отверстия улучшается при заполнении его ферритом, и можно показать, что при определенных положениях отверстия или напряженностях магнитного поля для одного направления распространения во вспомогательном волноводе связь равна нулю. [37]
Томиясу [171] построил кольцевое вращающееся сочленение, в котором тщательно продуманное расположение позволяет получить ряд каналов. В устройстве использованы два направленных ответвителя типа трансвар, которые пропускают мощность при трех различных условиях связи. Для первого из них отверстие во вспомогательном волноводе сделано длиннее решетки связи, поэтому в диапазоне относительных перемещений передается вся мощность. Для второго условия часть отверстий закрыта, но общая длина двух каскадно включенных направленных ответви-телей достаточна для полной передачи. При третьем условии, когда соединена пара диагональных плеч, ответвитель типа трансвар пропускает всю входную мощность. [38]
Наибольшего увеличения надежности и улучшения характеристик можно достигнуть с помощью развернутой конструкции, в которой каждая функция переключателя выполняется специально разработанным для этой цели разрядником. Антенный переключатель может быть выполнен балансным или с ответвлениями, и в нем могут применяться по отдельности или в некоторой комбинации разрядники с внешним или внутренним поджигом. Например, если электроды размещены в газонаполненном вспомогательном волноводе направленного ответвителя с полной передачей энергии [176], то разряд может быть получен достаточно интенсивным, чтобы вызвать запирание волновода. Это означает, что мощность проходит вдоль основного волновода без всяких помех. Таким образом, если приложен внешний опережающий импульс соответствующей амплитуды, то во время режима передачи мощность может быть переключена из вспомогательного плеча в основное и обратно. Для улучшения защиты приемника применяются дополнительные разрядники. [39]
Зонд измерительной линии обычно переходит в коаксиальную линию, смонтированную на передвижной каретке. Иногда на передвижной каретке размещается короткий отрезок вспомогательного волновода, возбуждаемого штырем, который является продолжением зонда. Детектор, имею-шийся в каретке, согласуется с коаксиальной линией или со вспомогательным волноводом при помощи винтов или поршней. [40]
В своем простейшем виде ( рис. 25 - 24) направленный ответвмтель состоит из отрезка волноводной линии с примыкающим к нему отрезком вспомогательного волновода. Эти отрезки волноводов слабо связаны двумя щелями, отстоящими друг от друга на расстоянии в четверть длины волны в волноводе. Падающая волна S, движущаяся в главном волноводе слева направо, возбуждает через щели волны во вспомогательном волноводе, распространяющиеся от каждой из щелей направо и налево. Так как волны проходят мимо щелей со сдвигом фазы в 90, то волны во вспомогательном волноводе, распространяющиеся направо от отверстий, складываются, а волны, распространяющиеся налево от отверстий, вычитаются. В результате этого во вспомогательном волноводе распространяется направо волна, пропорциональная падающей волне 5 в главном волноводе. [41]
Энергия, распространяющаяся вдоль главной линии от антенны за счет / / - связи, ответвляется во вспомогательный волновод, а оттуда через окно попадает в приемник. При высоком уровне мощности происходит пробой в окне и энергия от передатчика по главной линии проходит к антенне. В диапазоне частот 8 6 - 9 5 Ггц газ под малым давлением [120] может находиться либо во вспомогательном волноводе, либо в пространстве между двойными стенками окна. В последнем случае вносимые потери составляют 0 5 дб, энергия пика 0 1 эрг / имп, просачивающаяся мощность плоской части 20 мет и время восстановления 6 мксек В завесных переключателях со щелевыми мостами и с полной передачей [159] имеется около 20 кварцевых газонаполненных трубок, смещенных на 20 см друг от друга в волноводе с размерами 72 14x34 04 мм. [42]
В своем простейшем виде ( рис. 25 - 24) направленный ответвмтель состоит из отрезка волноводной линии с примыкающим к нему отрезком вспомогательного волновода. Эти отрезки волноводов слабо связаны двумя щелями, отстоящими друг от друга на расстоянии в четверть длины волны в волноводе. Падающая волна S, движущаяся в главном волноводе слева направо, возбуждает через щели волны во вспомогательном волноводе, распространяющиеся от каждой из щелей направо и налево. Так как волны проходят мимо щелей со сдвигом фазы в 90, то волны во вспомогательном волноводе, распространяющиеся направо от отверстий, складываются, а волны, распространяющиеся налево от отверстий, вычитаются. В результате этого во вспомогательном волноводе распространяется направо волна, пропорциональная падающей волне 5 в главном волноводе. [43]
Отраженная волна также отдает часть своей энергии во вспомогательную линию, так как она распространяется в обратном направлении и компенсация колебаний происходит в точке d, а сложение в точке с. Из приведенных рассуждений ясно, что измеритель мощности, подключенный к выходу вспомогательной линии, позволит измерить мощность, пропорциональную мощности падающей волны. Для оценки полной мощности падающей волны необходимо знать величину переходного ослабления направленного ответвителя: С 10 lg ( РПад А пад) дБ Здесь АР - ответвленная во вспомогательный волновод часть падающей мощности, РПад - падающая мощность в основном волноводе. Здесь АРпад и АРотр - соответственно мощности падающей и отраженной волн на выходе вспомогательного волновода. Чем больше D, тем лучше разделение падающей и отраженной волн, осуществляемое направленным ответвителем, и точнее измерения. Дело в том, что необходимые фазовые соотношения выполняются в направленном ответвителе лишь в случае, когда расстояние между отверстиями связи равно четверти длины волны, распространяющейся в основном волноводе. При измерении длины волны коэффициент направленности ухудшается. Для расширения частотного диапазона в направленном ответвителе увеличивают число отверстий связи. Однако коэффициент перекрытия ( отношение максимальной частоты, на которой работает ответвитель, к минимальной) обычно не превышает 1 5 для волноводных конструкций и 2 для коаксиальных. Энергия, поступающая на его выход, будет пропорциональна мощности отраженной волны. [44]
При данной конфигурации поля энергия поступает из главного волновода во вспомогательный и распространяется в том же направлении. Степень связи определяется величиной внешнего магнитного поля. Если изменить направление распространения или магнитного поля на обратное, то связь будет отсутствовать; если же изменить то и другое, то волноводы снова будут связаны, и энергия во вспомогательном волноводе будет распространяться в том же направлении, что и в главном. Такое устройство позволяет измерять падающую энергию, причем при одном направлении поля она измеряется на выходе одного плеча вспомогательного волновода, а при другом - на выходе другого плеча. [45]