Синтез мостовых схем устройств СВЧ
Цель работы: изучение теоретических основ и получение практических навыков для расчета делителей мощности устройств СВЧ.
Краткие теоретические сведенья
В технике СВЧ мостовые схемы обычно используются как делители мощности на два канала (в равных отношениях при высокой развязке между ними) и как балансные смесители с высокой развязкой между входными каналами. Разновидности топологии мостовых схем представлены на рис. 1.1 – 1.3. При использовании мостовой схемы в качестве делителя, энергия подается в плечо 1, распределение мощности энергии происходит в равном соотношении между плечами 2 и 4, а при подаче мощности в плечо 2 энергия распределяется между плечами 1 и 3. В первом случае в плече 3, а во втором - в плече 4 устанавливается оконечная нагрузка. При использовании мостовой схемы в качестве смесителя энергия подается в плечи 1 и 3, выходными плечами будут 2 и 4.
Кольцевые гибридные мостовые схемы
Мостовые схемы в виде кольца (рис. 1.1) характеризуются следующими основными параметрами:
– развязкой между каналами, которая определяется по формуле:
(дБ), (1.1)
где 
и 
– величины мощностей на выходных каналах (при подаче мощности в 1 канал);
– делением мощности по выходным каналам.
Расчет мостовой схемы.
Расчет мостовой схемы сводится к определению среднего диаметра 
и ширины кольца 
при заданных значениях волнового сопротивления 
основной полоски и рабочей длине волны 
. Расстояние между осями должно быть 
, а по длинной стороне 
. Длина средней линии кольца определяется из формулы
, (1.2)
из этой формулы 
.
Волновое сопротивление кольца 
определяется из соотношения:
. (1.3)
Рисунок 1.1 – Кольцевая гибридная схема мостовая
Для большей компактности мостовую схему выполняют в виде прямоугольника (рис. 1.2). Размеры прямоугольника определяются по формуле:
. (1.4)
Волновое сопротивление полосок прямоугольной мостовой схемы определяется из выражения
. (1.5)
Рисунок 1.2 – Прямоугольная гибридная схема мостовая
Кольцевой делитель мощности с омической нагрузкой
Кольцевой делитель мощности (рис. 1.3) с сосредоточенной нагрузкой позволяет разделить мощность пополам (по двум каналам 2 и 3) с достаточно большой развязкой между этими каналами.
Рисунок 1.3 – Кольцевой делитель мощности с омической нагрузкой
Расчет кольцевого делителя мощности с омической нагрузкой
Величина сосредоточенного сопротивления определяется по формуле
. (1.6)
Волновое сопротивление кольца равно
. (1.7)
Геометрическая длина между плечами должна быть равной . Диаметр кольца определяется по формуле
(1.8)
при условии, что 
, где 
- длина сопротивления с учетом проводящих выводов; или
(1.9)
при условии, что величина сравнима с . В качестве сопротивления могут использоваться пленочные резисторы (расчет рассмотрен в п. 3.1) или сопротивления типа МЛТ (металлопленочные лакированные теплостойкие).
