Первый направленный ответвитель

Рисунок 2.5. Общий вид направленного ответвителя

Рисунок 2.6. Эквивалентная схема направленного ответвителя

Для предварительного расчёта направленного ответвителя, использовано понятие шестиполюсной системы. Любое соединение трёх смежных волноводов, в каждом из которых распространяется волна только одного типа, называется волноводной шестиполюсной системой. В эквивалентной схеме такой системы волноводы представлены в виде линий передачи, а область сочленения в виде шестиполюсника с сосредоточенными постоянными. Три линии передачи совместно с цепями из сосредоточенных постоянных образуют эквивалентный шестиполюсник, с помощью которого могут быть определены обычным путём коэффициенты отражения, передачи, КСВ и другие величины, характеризующие всю систему [7].

Линии передачи характеризуются величинами их волновых сопротивлений и длиной распространяющихся в них волн. Шестиполюсник в общем случае характеризуется шестью параметрами и положениями трёх соответствующих клеммных плоскостей.

Если система обладает геометрической симметрией, возможно уменьшение числа параметров, определяющих данную систему. Поскольку в микроволновых расчётах имеют значение лишь относительные величины сопротивлений, то все значения сопротивлений в приводимых ниже эквивалентных схемах, отнесены к величине волнового сопротивления одной из линий передачи.

Данный направленный ответвитель представляет собой волноводный тройник с щелевой связью, имеющий разделение в основном волноводе.

1) Расчёт параметров эквивалентной схемы волноводного тройника с щелевой связью, плоскость Е

Симметричное Т-образное сочленение двух прямоугольных волноводов разной высоты, но одинаковой ширины, связанных узкой щелью, прорезанной в бесконечно тонкой стенке волновода, показано на рисунке 2.7. Длинные стороны щели параллельны электрическому вектору (в прямоугольных волноводах распространяется волна типа Н 10) [5].

Рисунок 2.7

Параметры эквивалентной схемы. В сечениях Т и Т’:

Нормированная выходная волновая проводимость эквивалентной схемы

где Y0 - нормирующий делитель, проводимость волновода для волны типа H10, См;

b - высота основного канала волновода, м;

b’ - высота второго канала волновода, м.

Нормированные реактивные проводимости эквивалентной схемы

где d - ширина щели в волноводе, м;

Ʌ - длина волны в волноводе, м.

Пределы применимости. Эквивалентная схема справедлива при условии 2b/Ʌ<1, если ширина щели d мала по сравнению с длиной волны. Параметры эквивавлентной схемы получены по методу интегральных уравнений. При определении величины Bа/Y0 были отброшены члены третьего порядка.

Строго говоря, элемент схемы Bb должен быть представлен в виде П-образного четырёхполюсника или ему эквивалентного. Однако при малых размерах щели, рd/b’<1 (b’<b) реактивная проводимость плеча последовательного с этим П-образным четырёхполюсником почти бесконечно велика. Сумма реактивных проводимостей шунтирующих нагрузок, с точностью до членов второго порядка, представлена формулой (7а). Как показала оценка точности, формулы (6а) и (7а) допускают ошибку всего лишь в несколько процентов при условии, что рd/b’<1.

Выбраны значения: ширина канала обоих волноводов a=0.0285 м; высота основного канала волновода b=0.0126 м; высота второго канала волновода b’=0.011 м; частота волны f=8∙109 Гц; ширина щели d=0.003 м.

Длина волны в свободном пространстве

Длина волны в волноводе

Нормированная выходная волновая проводимость находится по формуле (5)

Лучшие статьи по информатике

Разработка системы управления электроприводом нажимного устройства реверсивного четырехвалкового стана 5000 горячей прокатки
Целью проекта является разработка системы управления электроприводом нажимного устройства реверсивного четырехвалкового стана «5000» горячей прокатки. По ...

Проектирование радиоприемного устройства
Электромагнитное поле в месте радиоприема создается многими естественными и искусственными источниками. Очень малую часть этого поля составляет нужный сигна ...

Проектирование микроконтроллера
Развитие микроэлектроники и широкое применение ее изделий в промышленном производстве, в устройствах и системах управления самыми разнообразными объектами и ...