Рис. 8. Конструкция направленного волноводного ответвителя и принцип его работы:
1. Фланец. 2. Короткозамыкающая стенка. 3. Согласованная нагрузка. 4. Вспомогательный волновод. 5. основной волновод
Направленный ответвитель имеет следующие параметры: KCTU входа, направленность, переходное ослабление, а также характеристики: зависимость KCTU от частоты, зависимость направленности от частоты, зависимость переходного ослабления от частоты. При работе на высоких мощностях также рассматривается уровень максимально допустимой передаваемой по основному волноводу мощности. Под направленностью понимают выраженное в децибелах отношение мощности, передаваемой во вспомогательном волноводе в желаемом направлении (в плечо 3), к мощности, передаваемой во вспомогательном волноводе в нежелаемом направлении (в сторону нагрузки)
,
дБ.
Под переходным ослаблением понимают выраженное в децибелах отношение мощности, поступающей на вход (плечо 1) основного волновода, к мощности, поступающей на выход (плечо 3) вспомогательного волновода
, дБ.
Развязкой называют
, дБ.
При применении направленного ответвителя в качестве развязывающего устройства мощность генератора подаётся в плечо 3 вспомогательного волновода, как показано на рис. 9.
Рис. 9. Применение направленного ответвителя в качестве развязывающего устройства
Затем при переходе в основной волновод с плечами 1 и 2 основная часть мощности, ослабленной на С дБ, поступит в плечо 1 на нагрузку, и только небольшая часть мощности, прошедшей в основной волновод, меньшая на N дБ по отношению к мощности, поступающей в плечо 3, поступит в плечо 2. К плечу 2 подключается согласованная нагрузка, полностью поглощающая падающую на неё волну.
Отражённая от
нагрузки волна 
, 
,
ослабленная на величину 
, поступит в основную
линию передачи и будет распространяться в направлении генератора.
Следовательно, величина отражённой от нагрузки волны по отношению к величине
поступающей из генератора в линию передачи волны составит 2С. Например, если 
дБ, то ослабление отражённой волны, равно
2С
,
или 
.
Модуль коэффициента отражения 
, следовательно, KCTU
в линии передачи будет
.
Увеличивая переходное
ослабление, можно получить меньшие KCTU.
Уже при С = 15 дБ получаем 
, а KCTU
= 1,06, то есть режим работы линии передачи близкий к режиму бегущей волны.
Однако при этом поступающая в нагрузку мощность стала меньше на величину,
равную С, по сравнению с мощностью, поступающей в нагрузку до включения
направленного ответвителя.
Отметим, что при применении аттенюатора наблюдается то же самое, а именно, мощность, поступающая в нагрузку, становится меньше при введении аттенюатора на величину, равную величине ослабления, вносимого аттенюатором.
При применении вентилей и циркуляторов, у которых потери мощности при передачи волны в прямом направлении малы, мощность, поступающая в нагрузку при введении этих устройств, почти равна мощности, поступающей в нагрузку до их введения. В этом заключается преимущество развязки с помощью вентилей и циркуляторов по сравнению с развязкой с помощью аттенюаторов и направленных ответвителей.
Основным достоинством всех устройств, применяемых для развязки, является работа их в широкой полосе частот.
Большое значение
при применении развязывающих устройств имеет такой параметр, как KCTU входа. Для аттенюаторов KCTU
в рабочем диапазоне частот не превышает 1,25; для вентилей и циркуляторов –
1,15; для направленных ответвителей – 1,1. Эти значения соответствуют
коэффициентам отражения 
; 
; 
соответственно.
Если считать, что аттенюатор полностью согласован с линией (KCTU
атт = 1), то согласующее действие аттенюатора, определяющее степень
ослабления отражённой от нагрузки волны
, где 
–
модуль коэффициента отражения от нагрузки при применении аттенюатора; 
– модуль коэффициента отражения от
нагрузки; 
– ослабление, вносимое аттенюатором,
равное отношению мощностей на его входе и выходе.
Согласующее действие вентиля определяется как
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.