Л а б о р а т о р н а р о б о т а 3 подвійний т-міст

Мета роботи: ознайомлення з конструкцією і принципом роботи подвійного Т-моста, дослідження основних характеристик подвійного Т-моста.

Конструкція і принцип роботи подвійного т-моста

Подвійний Т-міст (подвійний трійниковий міст) є восьмиполюсником НВЧ, що конструктивно являє собою з’єднання Е- і Н- хвилевідних трійників із загальною віссю симетрії (рис.3.1).

Плече 4, розташоване в площині електричного поля основної хвилі прямокутного хвилеводу 1 – 2, називається плечем Е. Плече 3, що лежить у площині магнітного поля хвилі прямокутного хвилеводу 1 – 2, називається плечемН.

Властивості подвійного хвилевідного трійника значною мірою визначаються властивостями складових його Е- і Н- трійників. Так електромагнітна хвиля, що надходить в Е-плече 4, поширюється в плечах 1 і 2 в протифазі, а хвиля, що надходить у плече 3, Н- плече збуджує в плечах 1 і 2 хвилі, що розповсюджуються у фазі. Плечі 3 і 4 є взаємно розв’язаними, оскільки при збудженні пристрою з боку плеча Е електричне поле в хвилеводі 1 – 2 виявляється антисиметричним щодо площини симетрії пристрою і не може збудити хвилю в плечі Н, електричне поле якої повинно бути симетричним щодо цієї площини.

При падінні хвилі з плеча Е- чи Н- завдяки геометричній симетрії подвійного трійника в бічні плечі 1 і 2 з погодженими навантаженнями надходять однакові потужності. При цьому у випадку відсутності узгодження подвійного трійника з боку вхідного плеча частина потужності відбивається від вузла в це плече. Узгодження з боку плеча Е можна одержати введенням у нього однобічної індуктивної діафрагми, за допомогою якої вдається компенсувати відбиту в це плече хвилю. Узгодження плеча Н можна одержати введенням реактивного штиря.

Рис.3.1. Подвійний Т-міст

Якщо подвійний трійник погоджений із боку плечей Н і Е, то: по-перше, він погоджений із боку бічних плечей; по-друге, потужність, що надходить із джерела в одне з бічних плечей, ділиться порівну між плечима H і Е; по-третє, бічні плечі взаємно розв’язані.

Іншими словами, у цьому випадку подвійний трійник має всі властивості моста. Одна з назв такого пристрою – „магічне Т”. Матриця розсіювання погодженого подвійного трійника має вигляд

. (3.1)

Подвійний Т-міст має порівняно широкий діапазон робочих частот, обумовлений смугою, у межах якої зберігається гарне узгодження вузла з боку плечей Н і Е, і який при КСХН = 1,1 сягає 10–15% від середньої частоти f₀.

У реальних конструкціях подвійних трійників не можна не враховувати наявності хвиль вищих типів у місці розгалуження хвилеводів, що призводить до неузгодженості плечей. Погодити такі пристрої можна шляхом уведення діафрагм і штирів, як це показано на рис. 3.1, чи східчастих чвертьхвильових трансформаторів. Однак ідеального узгодження домогтися важко, тому – реальна розв’язка між плечима 3 і 4 не перевищує 50 дБ, між бічними плечима 20 – 25 дБ у 6 – 8%-й смузі частот.

Мостові схеми знаходять широке застосування в техніці НВЧ. Вони використовуються головним чином у різноманітних вимірювальних схемах, насамперед так званих мостових схемах, у фазометрах. Міст є базовим елементом при побудові балансних змішувачів, фазових і частотних дискримінаторів. Він використовується при вимірюванні комплексного коефіцієнта відбиття. У порівнянні з щілинним мостом Т-міст не може бути використаний для таких високих рівнів потужності.

На схемах подвійний Т-міст зображується як ромб або перехрещені хвилеводи з указаними Е- і Н- плечима (рис.3.2).

Рис.3.2. Позначення на схемах подвійних Т-мостів