137. Поясните принцип действия тройникового делителя мощности при неравном делении. Приведите пример конструкции на микрополосковых линиях.

Тройник – это трехплечное устройство (шестиполюсник), образованное сочленением трех отрезков линии переда­чи. Тройники обычно используют для деления мощности вход­ного сигнала на две (в общем случае неравные части).

ρ1, ρ2, ρ3 -волновые сопротивления линий, образующих плечи 1, 2 и 3.

Допустим, в плече 1 распространяется низшая волна, переносящая мощность P_1, а плечи 2 и 3 нагружены на согласованные нагрузки. Условие отсутствия отраженной волны от места соединения линий:

Мощность:

Записанные выше соотношения позволяют найти ρ2,ρ3_, при которых для заданных ρ1 и т входная мощность полностью поступает в выходные плечи:

Если требуется, чтобы волновые сопротивления всех линий, подключаемых к плечам тройника, были одинаковы и равны ρ, то между местом разветвления и выходами плеч 2 и 3 включают трансформирующие отрезки линии передачи с волновыми сопротивлениями ρ_тр1 и ρ_тр2.

Д ля обеспечения требуемого коэффициента деления мощности т (m≠1- неравное деление) и отсутствия отраженной волны в плече 1 на частоте f₀ величины ρ_тр1,ρ_тр2 следует определять из формул:

138. Поясните принцип работы кольцевого делителя мощности с балластным сопротивлением.

Тройник – сочленение трех линий передач (6типолюсник). Позволяет передать мощность с первого входа на второй и третий, разделив ее каким-то образом между ними.

Для обеспечения согласования со стороны всех плеч и развязки плечами 2 и 3 вводится балластное сопротивление R_бал (поглощающий элемент).

П ринцип работы:

1. Поскольку электрические расстояния от плеча 1 до точек А и В, к которым подключен резистор, равны, при возбуждении плеча 1 в точках А и В устанавливаются равные потенциалы и ток через резистор отсутствует, т.е. резистор не влияет на передачу мощности из плеча 1 в плечи 2 и 3. Т.е. если пускаем мощность в Р₁, то ничего не изменится (простой тройник).

2. При возбуждении плеча 2 мощность в плечо 3 поступает двумя путями: через резистор и через два четвертьволновых трансформатора, т.е. в плече 3 возбуждается две волны. Одинаковые амплитуды этих волн обеспечиваются выбором величины резистора R_бал. Если расстояние между точками А и В сделать достаточно малым по сравнению с длиной волны (обычно трансформаторы изгибаются для сближения их концов), то сдвиг по фазе волн в плече 3 будет близок к π из-за разных путей, проходимых волнами. Поэтому волны в плече 3 компенсируют друг друга, и мощность из плеча 2 не поступает в плечо 3, она частично проходит в плечо 1 и частично рассеивается в резисторе.

Д ля полного согласования тройника и получения наилучшей развязки между плечами 2 и 3 его параметры следует выбирать по формулам:

139. Поясните принцип работы н-плоскостного волноводного тройника. Как соотносятся фазы волн на выходах устройства?

Рассмотрим принцип действия волноводного Н-плоскостного Т-тройника. Все волноводы имеют одинаковые поперечные размеры и рассчитаны на одноволновый режим. Пусть в плече 1 распространяется волна Н₁₀, переносящая мощность Р, Эта волна возбуждает поле в области разветвления волноводов и частично отражается обратно в плечо 1. При этом, поскольку плечи 2 и 3 расположены симметрично относительно плеча 1, в них возбуждаются волны Н₁₀, векторы Е которых имеют одинаковые амплитуды и фазы на одинаковом расстоянии от плоскости симметрии тройника. Для устранения отраженной волны в плече 1 в тройник параллельно вектору Е вводят индуктивный штырь. Штырь создает в плече 1 дополнительную отраженную волну, компенсирующую первую. Полную компенсацию обеспечивают, подбирая величины d и t.

В согласованном таким образом тройнике мощность Р₁ поровну делится между выходными плечами 2 и 3, т.е. Р₂=Рз=Р₁/2.

Имеет место и обратное явление: если в плечах 2 и 3 одновременно возбудить волны H₁₀ с одинаковыми амплитудами и фазами векторов Е, то мощности, переносимые волнами, сложатся и поступят в плечо 1. При подаче мощности в плечо 2 тройника мощности на выходах плеч 1 и 3 уже не будут равны друг другу из-за их несимметричного относительно плеча 2 расположения. Кроме того, в плече 2 появится отраженная волна, т.е. тройник, согласованный со стороны плеча 1, будет рассогласован со стороны второго и третьего плеч.