134. Приведите примеры согласованных нагрузок на волноводе и на коаксиальной линии (по одному примеру). Каков их принцип действия?

Согласованная нагрузка - нагрузка, поглощающая всю подводимую к ней энергию.

В олноводные поглощающие нагрузки - конструктивно они представляют собой отрезок короткозамкнутого волновода размером 1-3 длины волны, внутрь которого помещены поглощающие вставки переменного профиля. На рисунке предоставлен пример маломощной согласованной нагрузки, в которых вставки имеют вид тонких диэлектрических пластин, покрытых графитовыми или металлическими плёнками.

К оаксиальные поглощающие нагрузки: в коаксиальном тракте простейшей согласованной нагрузкой является сосредоточенный резистор с сопротивлением, равным волновому сопротивлению линии. Хорошее согласование в этом случае осуществляется, если размер резистора во много раз меньше длины волны.. На рисунке показана нагрузка с объёмным поглощающим элементом в виде конуса.

135. Для чего применяются волноводные диафрагмы? Нарисуйте диафрагмы различных типов и их эквивалентные схемы.

Для согласования волновода с нагрузкой на фиксированной частоте на практике используются специфические для волноводов элементы, такие как диафрагмы, индуктивные или емкостные.

Волноводные диафрагмы – тонкие металлические перегородки с отверстием определенной формы – окном. Если толщина диафрагмы значительно меньше λ_в, то схема замещения диафрагмы для основной волны H₁₀ – параллельно включенная в ЛП реактивная проводимость индуктивного или емкостного типа.

В индуктивной диафрагме создаётся концентрация магнитного поля и потому такая диафрагма действует как индуктивность, включённая параллельно линии. Ниже представлены симметричная и несимметричная индуктивные диафрагмы. Края отверстия параллельны вектору , поэтому индуктивная диафрагма практически не снижает пропускаемой мощности.

Ниже представлены емкостные диафрагмы, в которых края отверстия перпендикулярны вектору , что приводит к увеличению электрического поля в щели и снижению пропускаемой мощности из-за опасности пробоя ЛП.

П одбором размеров диафрагмы можно настроить её в резонанс с рабочей частотой, и тогда она не будет шунтировать волновод. Диафрагма образованная смещением в одной плоскости волновода индуктивности и емкости диафрагм, называется резонансная диафрагма.

136. Для чего применяются реактивные штыри в волноводах? Нарисуйте штыри различных типов и их эквивалентные схемы.

Штырем называется цилиндрический проводник, который касается хотя бы одной из стенок волновода.

Реактивные штыри в волноводах применяются в качестве согласующих и трансформирующих устройств.

1. И ндуктивный штырь – металлический проводник круглого сечения, установленный в поперечном сечении волновода по направлению силовых линий электрического поля и соединенный с обоих концов с широкими стенками волновода. Действие штыря эквивалентно включению шунтирующей индуктивной проводимости.

2. Ё мкостной штырь представляет собой металлический проводник, установленный в поперечном сечении волновода по направлению силовых линий электрического поля и соединенный одним концом с широкой стенкой волновода. Длина емкостного штыря выбирается меньше, чем ¼. Токи проводимости на штыре переходят в токи смещения на зазоре, чем обусловлена емкостная проводимость штыря.

3. Н еизвестная заранее нагрузка. Два или три ёмкостных штыря, размещенных вдоль волновода на фиксированных расстояниях, образуют удобное перестраиваемое согласующее устройство.