Погоджують пристрої в лініях передачі СВЧ - студопедія

Розглянемо погоджують пристрої в лініях передачі СВЧ, найбільш поширені на практиці.

В хвилеводних, коаксіальних і Полоскова трактах НВЧ застосовуються такі типи узгоджувальних пристроїв:

• послідовні і паралельні шлейфи;

• ступінчасті і плавні переходи.

Крім того, в хвилеводних трактах в якості узгоджувальних пристроїв використовуються діафрагми і реактивні штирі. На рис. 2.13. представлені варіанти волноведного виконання чвертьхвильових трансформаторів. При переході від хвилеводу, заповненого діелектриком з відносною діелектричною проникністю er до порожнього волноводу може бути використаний трансформатор, показаний на рис. 2.13, a. Трансформатор довжиною lв / 4 частково заповнений діелектриком і має хвильовий опір, рівне середньому геометричному хвильових опорів з'єднуються волноводов:

На рис. 2.13, 6. в представлені чвертьхвильові трансформатори, призначені для узгодження переходу прямокутних хвилеводів з різними хвильовими опорами. Зокрема, для хвилеводів з різними розмірами вузьких стінок розмір bтр визначається з умови: bтр =, а для хвилеводів з різними розмірами широких стінок согла


женням забезпечується при.

Рис.2.13. Чвертьхвильові трансформатори в волноводном виконанні для узгодження волноводов з різним діелектричним заповненням (а) і з різними розмірами вузьких (б) і широких (в) стінок


Варіанти коаксіального виконання чвертьхвильових трансформаторів показані на рис. 2.3. Діаметри проводів коаксиала трансформатора визначаються з умови узгодження Wтр =, і вирази для хвильового опору коаксиала (див. Табл. 1.3).

Мал. 2.14. Полоскова четвертьволновий узгоджувальний трансформатор

На рис. 2.14 показана топологія четвертьволнового трансформатора в Полоскова виконанні.


Для цілей узгодження в трактах НВЧ використовуються короткозамкнені реактивні шлейфи. Варіанти виконання шлейфів представлені на рис. 2.15.

Мал. 2.15.Шлейфи: а - паралельний хвилеводний; б - послідовний хвилеводний; в - паралельний коаксіальний; г - паралельний смуга розімкнутий; д - паралельний полосквий короткозамкнутий; е - послідовний смуга; ж - еквівалентна схема послідовного Полоскова шлейфа

Коротке замикання в хвилеводних (рис. 2.15, а. Б) і коаксіальних (рис.2.15, в) шлейфах досягається розміщенням в них проводять поршнів, розміри поперечного перерізу яких забезпечують коротке замикання стінок хвилеводу і вільне переміщення поршня вздовж хвилеводу. (На малюнках поршні не показані). На рис. 2.15, р д. Е показана топологія Полоскова шлейфів. Паралельний розімкнутий шлейф (рис. 2.15, г) має ємнісний характер вхідного опору: ХШ = -Wш ctg (bl) при l Погоджують пристрої в лініях передачі СВЧ - студопедія

шлейф (рис. 2.15, д) має індуктивний характер вхідного опору ХШ = Wш tg (bl) при l Погоджують пристрої в лініях передачі СВЧ - студопедія
ки і металевого екрану. Послідовний смуга шлейф і його еквівалентна схема показані на рис. 2.15, е, ж. Параметри еквівалентної схеми визначаються з співвідношень:

З використанням таких шлейфів можуть бути побудовані шлейфові погоджують пристрої, еквівалентні схеми яких представлені на рис. 2.7, 2.8. Для прикладу на рис. 2.16. показана топологія грехшлейфового Полоскова узгоджувального пристрою.

Чвертьхвильові трансформатори і шлейфи є вузькосмуговими погоджують пристроями. До широкосмуговим согласующим пристроїв відносяться ступінчасті і плавні переходи. На рис. 2.17. показані варіанти виконання таких пристроїв на основі прямокутних хвилеводів, коаксиалом і Полоскова ліній.

Діафрагми і реактивні штирі, що застосовуються для узгодження в хвилеводних факту, також є вузько-смуговий пристроями.

Діафрагмою називається тонка металева перегородка, частково закриває поперечний переріз хвилеводу. Розрізняють діафрагми ємнісні, індуктивні і резонансні. Їх вигляд і еквівалентні схеми представлені на рис 2.18. Нормовані значення провідності ємнісний і індуктивного діафрагм визначаються наближеними співвідношеннями


Недолік ємнісний і резонансної діафрагм полягає в тому, що вони значно знижують електричну міцність тракту.

На практиці знаходять застосування складні багатощілинні діафрагми. Вони мають багатоконтурну еквівалентну схему. Підбираючи розміри і кількість щілин, вдається створити необхідну частотну характеристику діафрагми. Приклад такої діафрагми дан на мал. 2.19.

Реактивний штир представляє собою металевий циліндр невеликого діаметра, що розміщується в поперечному перерізі хвилеводу паралельно або перпендикулярно силовим лініям електричного поля. Залежно від розташування штиря в поперечному перерізі хвилеводу і його розмірів на еквівалентній схемі він може бути представлений индуктивностью пли ємністю. На рис. 2.20 представлені реактивні штирі в волноводе і їх еквівалентні схеми. Значення номіналів елементів еквівалентних схем штирів визначаються за формулами, наявними в довідковій літературі. При неглибокому зануренні штиря в хвилевід паралельно силовим лініям електричного поля він еквівалентний ємності (рис. 2.20, б) .Такі штирі використовуються в перебудовуватися згоди пристрої, еквівалентному трехшлейфовому согласователя (рис. 2.21). Недолік ємнісних штирів полягає в тому, що вони знижують електричну міцність тракту.

Схожі статті