К объяснению однонаправленности в связанной линии

Направленные свойства ответвителя на связанных отрезках ЛП возникают благодаря явлению распространения и сочетания четных и нечетных нормальных -волн. Например, в НО с боковой связью СПЛ (рис. 15.7.4) четная и нечетная волны имеют эпюры силовых линий электрического поля, показанные на рис. 15.7.7, и их сочетание обеспечивает направленное свойство ответвителя [15.27]. Хотя строгий электродинамический вывод параметров НО на связанных отрезках ЛП (в идеализированном случае) [15.2, 15.26, 15.27] непрост, саму возможность однонаправленности в связанной линии легко аргументировать на качественном уровне [15.31]. Рассмотрим четырехпортовое устройство на отрезках связанных ЛП, схематично показанное на рис. 15.7.8. Между основной (порт 1 – порт 2) и дополнительной (порт 3 – порт 4) линиями имеется как распределенная индуктивная, так и распределенная емкостная связи. Пусть в основной линии распространяется -волна или квази- -волна тока от порта 1 к порту 2. За счет емкостной связи в дополнительной линии наводятся две волны тока и , распространяющиеся в противоположных направлениях, а за счет индуктивной связи – одна волна тока , распространяющаяся, согласно закону электромагнитной индукции Фарадея, в направлении, противоположном волне тока . На порте 3 волны тока и синфазны, поэтому некоторая часть входной мощности волны тока попадает в порт 3. В идеале электрические и геометрические параметры НО должны быть подобраны так, чтобы волны тока и на порте 4 были противофазны, тогда они взаимно уничтожатся и никакая мощность не попадает в порт 4. В результате в идеале имеем противонаправленный НО с бесконечной направленностью.

Вернувшись к конструкции НО на связанных МПЛ, показанной на рис. 15.7.6, заметим, что она имеет более узкий диапазон рабочих частот, чем НО на СПЛ или НПЛ, и даже после экспериментальной доработки ее направленность не превышает 12…14 дБ [15.26]. Усовершенствованные конструкции НО на МПЛ описаны в [15.2]; среди них наилучшей является конструкция, известная как НО Ланге, использующий несколько связанных проводников и металлические перемычки между ними; в этом НО удается добиться [15.32] практически постоянного коэффициента связи и направленности не менее 24 дБ в октавном диапазоне частот.

Важнейшие требования приложений к характеристикам НО СВЧ-диапазона: достаточно высокая минимальная по диапазону направленность, ширина рабочего частотного диапазона, заданное значение коэффициента связи и достаточно малая его вариабельность в рабочем диапазоне. Неудовлетворенность конструкторов СВЧ-техники выполнением этих требований первоначальными конструкциями НО на связанных ЛП стимулировала создание в последнюю четверть века значительного числа все более сложных и критичных к технологическим допускам НО высокой направленности и сверхширокополосности. Значительное разнообразие этих конструкций позволяет составить некоторую классификацию по признакам: регулярности-нерегулярности, однородности-неоднородности связываемых линий, конфигурации линий, ступенчатости-плавности их структуры, симметричности-несимметричности конструкции относительно вертикальной плоскости.

Отечественные конструкции

Приведем несколько конструкций НО отечественной разработки на связанных плавных нерегулярных линиях передачи (НЛП) [15.17]. Сейчас общепринято, что именно использование таких ЛП создает принципиальную возможность реализации сверхширокополосных НО, наилучшим образом сочетающих выполнение вышеприведенных требований. Необходимым условием этого является стабильность диэлектрических свойств заполнения связанных линий, чему в наибольшей степени удовлетворяют высокодобротные линии с воздушным заполнением.

На рис. 15.8.1 показана конструкция унифицированного несимметричного НО на нестандартных полосковых линиях. Расстояние «в» между частями 1 и 2 корпуса в зоне проводников равно 5, 54 мм, при этом волновое сопротивление одиночной полосковой линии с круглым внутренним проводником диаметром 3.04 мм равно 50 Ом. Проводники 3 и 4 основного и дополнительного каналов имеют слева от плоскости 5 постоянное круглое сечение диаметром 3, 04 мм (см. сечение А-А), а затем их ширина монотонно убывает (см. сечение Б-Б) вплоть до начала изгиба проводников 7 в зоне перехода от связанных ЛП к подводящим коаксиальным линиям 8.

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. Бюджетные линии (линии бюджетного ограничения)
2. Векторная диаграмма полных напряжения и тока в различных сечениях линии
3. График межсменного времени и времени работы подвижного состава на линии с графиком работы основных подразделений АТП
4. Движение поездов при прекращении действия основных средств сигнализации, на линии, где основным средством сигнализации является автоблокировка (ИДП п.п. 1.103 – 1.105)
5. Женственные линии и перекрестные формы
6. Как корректировать линии тренда?
7. Конструктивное исполнение линии 0,4 кВ.
8. Линии разлома между цивилизациями
9. Линии тренда как средство измерения
10. Маневровые передвижения на станциях линии. Порядок производства не предусмотренных маневровых передвижений. Маневровые передвижения на занятый путь. (ИДП п.п. 2.11, 2.18, 2.19).
11. МЕТОД НАИМЕНЬШИХ КВАДРАТОВ ДЛЯ ПРЯМОЙ ЛИНИИ