ТЕМА №9. ЭЛЕМЕНТЫ ТЕХНИКИ СВЧ

Рассмотрим конкретные элементы техники СВЧ, построены на основании электродинамической теории.

Структурный состав типового волноводного тракта.

В зависимости от назначения радиотехнической системы и от ее конфигурации.

Г- генератор, передатчик.

1- устройство связи генератора с волноводом.- Подключается коаксиальный кабель и штырь в максимуме силовых линий

2- однородные участки волновода. – Заполнен однородным диэлектриком, не имеет изгибов, т.е. поперечное сечение постоянно

3- фланцы.- Может быть просеребренной прокладочкой либо в виде дросселя (прорезаны канавки через расстояние четверти длинны волны). Они препятствуют попаданию пыли и т.д.

4- изогнутые секции.- Неоднородные участки волновода. Для компактности, чтобы занимать меньше места.

5- вращающееся сочленение.

6- антенный переключатель.- Например, переключатель на прием или на передачу

7- согласующее устройство.- Для обеспечения режима бегущих волн (например, направленный штырь или фазовый трансформатор, в который входит пластина)

8- направленный ответвитель. – Наводится электромагнитная энергия или для контроля частоты и мощности

9- измерительный прибор.

10- поглощающая нагрузка. – Чтобы не было рассогласования отраженной волны, ставится поглощающая нагрузка.

11- устройство связи волновода с нагрузкой.

12- частотный волноводный фильтр.

П- приемник. А- антенна.

9.2. Волноводные тройники

Рис. 9.2

Для Е-тройника.

Запитаем во второе плечо. При этом первое и второе плечо нагружены на согласованную нагрузку. Мощность делиться поровну между плечами 1 и 3 поровну, но в противофазе.

Если запитаем в плечо 1, то мощность будет делиться между плечом 2 и 3.

А поскольку тройник обладает обратимыми свойствами, то если запитать в плечо 3, то выход будет в плечо 1 и 2.

Если запитать в плечи 1 и 3 в противофазе, то выход будет в плече 2.

Если запитать одновременно в плечо 1 и в плечо 3 в фазе, то выхода в плече 2 не будет.

Если в процессе работы происходит рассогласование, например за счет старения, то плечи 1 и 3 становятся рассогласованными и часть нагрузки отводится в плечо 2. Если туда установить индикатор, то можно выявить рассогласование.

Для Н-тройника.

Кружочками показаны магнитные силовые линии. Примерно тоже самое.

Рис. 9.5

На Рис.9.5 показано как сочетается соединение Е и Н тройника для участка рупорной антенны. Используются для подключения четырех рупорной антенны.

Частотные фильтры.

Одноконтурный фильтр. Его эквивалентная модель рядом.

Рис. 9.6

Чтобы улучшить качество режекции используют многоконтурные фильтры. Стоят резонансные вставочки и через пол длинны волны стоит уже другой контур. Конструкция их различные. Бывают в виде штырей.

Рис. 9.7

Фильтры типов волн.

Эти типы фильтров предназначены для того, чтобы исключить волны высших типов в волноводе.

Бывает при создании тех или иных устройств в технике СВЧ не удается сделать элемент, чтобы не создать условий для волн высших типов.

Например, мы создали условие для распространения волны Н01.

Фильтры бывают различные: поглощающие и отражающие.

9.8(а) – для прямоугольного. Вдоль широкой стенки (параллельно) стоят пластины. Иногда эти пластины покрываются радиопоглощающим покрытием и та волна, которая нам не нужна поглощается и отводится в виде тепла.

Идея заключается в том, что пластины параллельны широкой стенке.

У Н10 вектор Е будет перпендикулярен этим пластинами и она проходит.

У Н01 вектор Е будет параллелен этим пластинам и будет отражаться.

Потому что тангенциальная составляющая равна нулю и она параллельна пластинам!А отраженную волну можно отвести.

На Рис.9.9 внутрь волновода вставляется ферритовая пластина, в результате которой волны высших типов не проходят. Эквивалентные схемы на Рис.9.9(в,г)

А) б)