Антенны_конспект

Для толстых штырей (d/a>0,1) резонансная длина l0				на 10-30% меньше λ .
				4
l<l0	–	емкостной штырь.
l>l0	–	индуктивный штырь.
Максимум ……….			когда он в центре.

в). Фланцы.

Устройства для соединения отдельных секций волноводного тракта.

1.Контактные (притертые) обеспечивают механический контакт, по всей поверхности, а особенно по внутренней стенке, где текут большие поверхностные токи.

Для исключения перекосов используют шпильки. Для контакта – подпружинивающие прокладки из меди и т.д.

2.Дроссельные.

Коаксиал.

Радиальная линия.

Полоса частот ~20%, при точном выполнении 2AВ=2 С перекосом менее критичны.

		г). Изгибы и повороты.
R							R>> λВ Лучше если lАВ = m(ΛВ / 2) тогда отражается.
							Недостаток – громоздок.

Н-поворот Е-поворот

111

				l ≈ 0, 25ΛВ
			х=0,4а	лучше, но более громоздок.
х =(0,6-0,7)а
			так как поле
			меньше меняется .

д). Поляризационные скрутки и секции.

Предназначены для поворота плоскости поляризации волны.

Поле ЕR перпендикулярно металлической пластине.

l > 2ΛВ

е). Согласованные нагрузки.

Используются в качестве эквивалентов антенн. Основное требование к ним

Кст=1.

Обычно задают Кст волны 1,02-1,05.

Различают нагрузки: малого уровня мощности и высокого уровня мощности. Малого уровня мощности: К.З. волновод с поглощающими пластинами

параллельно R . Поглощающий материал: нихром, платина и т.д. нанесенный методом

E

напыления на текстолит, гетинакс и т.п.

λ / 4

B

Большой уровень мощности:

Обычно используют объемный поглотитель: карбонильное железо, поляризованные материалы, алюмооксидные порошки в твердеющих поглотителях

112

(полистирол) или керамики, а для особо мощных карбид кремния, окиси бериллия – керамики на основе их.

ребра

Охлаждение водой или обдувом. Необходимо плотное прилегание поглотителя к поверхности волновода для исключения пробоев и обеспечения теплоотвода.

ж). Аттенюаторы.

Устройства для регулирования и ослабления сигнала в СВЧ тракте. Применяют предельные (на основе запредельных волноводов) Геометрические

размеры меньше критических, характеризуются очень большими затуханиями 120-160 дБ.

Поглощающие – аналогичны нагрузкам, только поглощающий элемент перемещается в поле и тем самым меняется коэффициент затухания.

Пластинка с поглощающим покрытием перемещается внутри волновода с помощью механического механизма. Если пластинка в центре, то затухание максимально.

З) Фазовращатели.

Фазовращатели предназначены для изменения фазы, проходящей через них волны. Здесь рассматриваются только взаимные фазовращатели.

φ=ĸ·l=2π·l/λв

По принципу действия различают: ,

а) Фазовращатели с изменением l, например телескопические,

λв

б) Фазовращатели с изменением λв.

113

λв =	1						λ0
		ε					λ			0	2 l
	1						-
							2		× а

1) Изменяют ε -конструкции как у аттенюаторов, только вместо пластин высокодобротный .

2) Изменяют апутем снимания упругой секции с прорезью.

И) Волноводные тройники.

114

Е-тройник с плеча 3 1 и 2 возбуждаются противофазно.

		− 1				2			2
[S] =				3			3			3
			2			− 1			2
	j
Е			3			3			3
			2			2			− 1
			3			3			3

Н-тройник с плеча 3 1 и 2 возбуждаются синфазно

		1		− 2			− 2
		3		3			3
[S ]Н			2	1			− 2
	= j −		3 3					3
			2	− 2			1
	−
			3	3			3

115

Это взаимные шестиполюсники.

К) Переходы от прямоугольных к круглым волноводам при возбуждении различных типов колебаний.

Самый простой переход Н10 прямоугольного волновода в Н11 круглого волновода.

Недостаток: длинный, узкополосен.

Переход Н11 прямоугольного волновода в Е01 круглого волновода.

116

Недостатки: трудно добиться чистого возбуждения Е01, узкополосен,

маломощен.

Л) Вращающиеся соединения.

Используют на основе Т-волн или Е01. Подходы такие же, как и для коаксиальных вращающихся сочленений.

117

Применяют ранее рассмотренные разновидности переходов с Н10 на Е01.

5.3 Элементы полосковых трактов.

а) Переходы Т-волн в квази Т.

Работают устойчиво и широкополосны, т.к. Т и квази Т близки по структуре.

б) Резистивные элементы.

118

в) Реактивные элементы.

в зависимости от длины

для малых С

для больших С

6.Балансные устройства СВЧ.

6.1Классификация и общие свойства.

Втехнике СВЧ широкое применение находят восьмиполюсники со следующими

свойствами:

1.Условие согласования.

2.Условие развязки.

1.Если к трем входам подключить согласованные нагрузки, то четвертый будет также согласован.

2.При подключении генератора к одному из входов мощность будет делиться между двумя выходами, а один будет развязан.

Исходя из геометрии, различают восьмиполюсники с 1 и 2 плоскостями симметрии. Плоскости симметрии могут проходить как между полюсами, так и по клеммам одного из выходов (или нескольких).

119

Учитывая геометрию и то, какой вход является развязанным, различают: а) Направленность первого рода (прямонаправленные)

б) Направленность второго рода (обратно направленные)

Если мощность делится между выходами поровну, то такой баллансный восьмиполюсник называется мостом. Если в произвольных соотношениях-

направленный ответвитель.

	0	0	S		S
[S ]а				2	1
	= 0	0	S1		S2
		S1	0		0
	S2
	S1	S2	0		0

S21=0- условие развязки, исходя из симметрии

S12=0=S34=S43

S11=S22=S33=S44=0- условие согласования. При симметрии по двум плоскостям:

S41=S14=S32=S23=S1

S13=S31=S24=S42=S2

Баллансные восьмиполюсники не содержат поглощающих элементов, т.е. [S ]-

унитарна.

[S ]

×[S ] = [E] для[S ]а

S

2

+

S

2

= 1 -

условие сохранения электромагнитной

t

1

2

энергии.

S1S2*+S2S1*=0- соотношение для фаз

S1

=

S1

× е jϕ 1

S 2

=

S 2

× e

jϕ 2

120