24. Аттенюатор: Конструкции, электрические параметры, применение.

А-четырехполюсник, обеспечивающий в заданных пределах изменение вносимого ослабления, устройство для плавного, ступенчатого или фиксированного понижения интенсивности электрических или электромагнитных колебаний в радиотехники, электронное устройство, понижающее амплитуду или мощность сигнала без существенного искажения его формы.

А-это, как правило, пассивные устройства, сделанные из сетей простых делителей напряжения.

Фиксированные А используются, чтобы уменьшить напряжение, рассеять мощность, а так же улучшить согласование с линией. В качестве А с одинаковым входным и выходным сопротивлением применяют П-образные и Т-образные схемы:

Сопротивления резисторов:

R1=R0(a+1)/(a-1); R2=R0(a²-1)/2a

Где R0- значение входного/выходного сопротивления аттенюатора

а-ослабление входного сигнала, выраженное в относительных единицах

А используются в тех случаях, когда необходимо ослабить сильный сигнал до приемлемого уровня, например, во избежание перегрузки входа какого-либо прибора чрезмерно мощным сигналом.

Электрические параметры:

∆f-полоса частот

КСВН(по напряжению)

КО

∆а-неравномерность ослабления

|S21|-затухание в дБ

25.Фазовращатель. Конструкции, электрические параметры, применение.

Фазовращатели СВЧ предназначены для изменения фазы отраженной или проходящей волны на требуемую величину. Различают отражательные и проходящие фазовращатели СВЧ. Существуют фазовращатели механические, электрические и электромеханические. Различают также фазовращатели с плавным и дискретным изменениями фазы.

Простейший отражательный механический фазовращатель представляет собой отрезок линии передачи с короткозамыкающим поршнем. При изменении положения

поршня в линии изменяется и фаза коэффициента отражения.

Простейший фазовращатель проходного типа представляет собой отрезок линии передачи длиной l, который имеет матрицу рассеяния вида:

1. e^-jφ

e^-jφ 0

Входы фазовращателя согласованы, т.е. диагональные элементы его матрицы рассеяния равны нулю. Потери, вносимые такими фазовращателями, минимальны, т.е. модуль коэффициентов передачи матрицы рассеяния равен единице. Величина фазового сдвига, вносимого простейшим фазовращателем, определяется соотношением:

φ = – k_zl.

Отсюда следует, что φ зависит от длины линии lи постоянной распространенияk_z. Изменяя одну из этих величин, можно изменять фазу φ. Общее выражение дляk_zимеет вид:

k_z  (2 / )1(/_кр)²²(2/_кр)².

Ферритовый фазовращатель. Он состоит из отрезка прямоугольного волновода, внутри которого помещен продольно подмагниченный ферритовый стержень.

Продольное магнитное поле в стержне создает соленоид, намотанный непосредственно на волновод. Величина фазового сдвига такого фазовращателя зависит от величины подмагничивающего поля, которое определяется величиной тока, протекающего через соленоид. При изменении тока в соленоиде изменяется и подмагничивающее поле, которое приводит к изменению магнитной проницаемости стержня и, следовательно, фазовой скорости проходящей волны.

Фазовращатели с плавным изменением фазы называются аналоговыми. Недостатком ферритового аналогового фазовращателя является низкая точность установки фазы и необходимость постоянного протекания управляющего тока через соленоид для поддержания требуемого фазового сдвига.

Наибольшее распространение на практике получили дискретные фазовращатели, которые по сравнению с плавными фазовращателями имеют высокое быстродействие, большую точность установки фазы и большую повторяемость характеристик при серийном производстве.

Фазовращатель – элемент тракта предназначенный для измерения фазы отраженной или проходящей волны. Используются в том числе и в фазированных антенных решетках. Осуществляет поворот сигнала.

По типу волн:

• Отражательный

• Проходные

По физическому принципу:

• механические

• электрические

• электромеханические

по изменению фазы

• с плавным изменением

• с дискретным изменением

по способу включения в тракт

• коаксиальные

• волноводные

• полосковые

Электрические параметры:

1)максимальный управляемый фазовый сдвиг

2)рабочий диапазон частот

3)вносимые потери

4)максимальный ксв

5)максимальный уровень мощности

6)время переключения

Отражательный – 2хполюсник с регулярной фазой, коэфф отраж близок к 1. В идеале – это переменной реактивное сопротивление, образованное кз или разомкнутыми шлейфами с перестраиваемой длиной.

Проходной – согласованный 4хполюсник, в идеале – реактивный, обладающий переменной фазой коэфф передачи.

Простейший Фазовращатель – фазосдвигающая цепь, состоящая из резистора и конденсатора или резистора и катушки индуктивности. Такие Фазовращатели обычно используют для создания фиксированного фазового сдвига в пределах от 0 до 90°.

Более совершенный Фазовращатель, выполненные в виде мостовой цепи из 3 резисторов и 1 конденсатора, которые обеспечивают регулируемый сдвиг в пределах от 0 до 180° (при мало изменяющейся величине выходного сигнала).

Применяют также транзисторные (ламповые) мостовые Фазовращатели, в состав которых входит фазоинвертор с разделённой нагрузкой; такие Фазовращатели дают сдвиг фазы на 180°.

В диапазоне дециметровых и более коротких волн применяют Фазовращатель, собранные из отрезков коаксиальных линий и волноводов.

Погрешность установки фазы в электромеханических Фазовращателях составляет 0,5–1°, в электронных 0,05–0,1°.