Хвилевідні дільники і підсумовувачі потужності

Найбільш розповсюджені конструкції дільників і підсумовувачів потужності у хвилеводному виконанні приведені на рис.1.76-1.79.

Вони можуть поділяти енергії нарівно (рис.1.77.а, 1.78, 1.79) або в заданому співвідношенні (рис.1.76, 1.77.б). У дільника, зображеного на рис.1.76, паралельно широкій стінці прямокутного хвилеводу расположена металлическая пластина.

есть

вляется несогласованным согласованным, матрицей рассеяния, заключается в следуюявляются самыми многочисленными элемент

 

 

 

Коэффициенты деления зависят от ее расположения относительно размера узкой стенки b.

Р₁ b₁

m₁ = ¾¾ = ¾¾;

P b

Р₂ b₂

m₂ = ¾¾ = ¾¾

P b

m₁ + m₂ = 1 Модификация такого же делителя с делением поровну и сокращением

размера b приведена

на рис. 1.78 (Y- образный).

 

 

 

Этот же принцип деления изображен на рис.1.77, причем на рис. 1.77.б показана принципиальная возможность деления на необходимое количество каналов.

Широкое распространение получили так называемые Т-об­разные волноводные разветвления - тройники. Они пред­ставляют собой соединение двух волноводов (основного и вспомогательного), продольные оси которых расположены под прямым углом (рис.1.79).

Вспомогательный (боковой) волновод может включаться либо в широкую (последовательно), либо в узкую стенку (паралельно) основного волновода. В первом случае плоскость разветвления волново­дов совпадает с плоскостью электрических силовых линий, по­этому такое разветвление называется Е- тройником (рис.1.79.а ). Во втором случае плоскость разветвления совпадает сплоскостью магнитных силовых линий, поэтому такое разветвление волновода называется Н-тройником (рис. 1.79.б ).

В соответствии с этим волноводные тройники можно представить эквивалентными схемами в виде последовательного и параллельного соедине­ния линий.

 

Количественный анализ тройников из-за сложности выкла­док не приводится. Рассмотрим свойства волноводных тройни­ков с качественной стороны.

Остановимся на свойствах Е - тройника. На рис.1.80 пока­зано распределение электрического поля при различных ва­риантах питания тройника. Предполагается, что плечи трой­ника согласованы и что в них может распространяться только основная волна. Если тройник питать со стороны плеча 2 (рис. 1.80.а), то в плечах 1 и 3 возбуждаются противофазные волны одинаковой амплитуды. Распределение поля при питании со стороны плеч 1 и 3 показано соответственно на рис. 1.80. б,в.

Как видно из рисунков, энергия, поступающая в одно из плеч, распределяется между двумя другими.

Рассмотрим, как распределяется поле при питании тройни­ка одновременно со стороны плеч 1 и 3. Предположим, что плечи 1 и 3 симметричны относительно плеча 2, а возбуждаю­щие их колебания имеют равные амплитуды. Если колебания синфазны (рис. 1.80. г), то плечо 2 они возбуждают в противофазе, в чем можно убедиться, совместив рис. 1.80. б, в. Та­ким образом, при синфазном возбуждении плеч 1 и 3 энергия в плечо 2 не поступает. В основном волноводе устанавливает­ся режим стоячих волн, причем в плоскости симметрии будет пучность электрического поля. При противофазном питании плеч 1 и 3 (рис. 1.80. д) вся энергия ответвляется в плечо 2, так как колебания в это плечо приходят в фазе. В основном волноводе в плоскости симметрии будет нуль электрического поля. Из сравнения рис.1.80. а и д видно, что тройник обладает обратимыми свойствами (удовлетворяет теореме взаимности).

Аналогичным способом проанализируем свойства Н- тройника. При питании тройника со стороны плеча 2 в плечах 1 и 3 возбуждаются синфазные волны с равными амплитудами (рис. 1.81а). При питании тройника через плечо 1 (рис.1.81.б) энергия распределяется между плечами 2 и 3.

Рассмотрим распределение поля при питании тройника од­новременно со стороны плеч 1 и 3, полагая, что соблюдаются такие же условия, как и для Е -тройника. Если плечи 1 и 3 пи­тать синфазно (рис. 1.81. в), то в плечо 2 колебания приходят в фазе, поэтому вся энергия поступает в это плечо. В плоскос­ти симметрии тройника будет максимум электрического поля. К такому же результату можно было прийти на основании теоремы взаимности, анализируя рис.1.81. а.

При противофазном возбуждении плеч 1 и 3 (рис. 1.81 г) энергия в плечо 2 не поступает, так как колебания в это плечо приходят в противофазе. В основном волноводе устанавлива­ется режим стоячих волн, причем в плоскости симметрии трой­ника будет узел электрического поля. Сравнивая рис.1.80. д и 1.81. в, можно заключить, что при одновременном пи­тании плеч 1 и 3 условия ответвления энергии в Е- и Н -тройниках различны.

В Е -тройнике ответвление происходит при противофазном питании плеч 1 и 3. Чтобы получить ответвление в Н -тройнике, плечи 1 и 3 необходимо возбуждать синфазно.

Н - тройник имеет большую электрическую прочность по сравнению с Е - тройником, но уступает ему в широкополосности.