Техническая электродинамика: Сборник лабораторных работ (Режимы работы линий передачи. Исследование волноводных четырехплечих (гибридных) соединений), страница 18

, где  – прямое ослабление вентиля, равное отношению мощностей на входе и выходе при прямом движении волны;  – обратное ослабление вентиля, равное отношению мощностей на входе и выходе при движении отражённой волны.

Согласующее действие Y-циркулятора определяется как

, то есть так же, как вентиля.

Согласующее действие направленного ответвителя определяется так же, как и согласующее действие аттенюатора

,

 – переходное ослабление, выраженное в относительных единицах, .

Так как отражённая от входа развязывающего устройства волна, определяемая величиной K_CTU развязывающего устройства, складывается в линии передачи, в которой требуется получить режим работы, близкий к режиму бегущей волны, с ослабленной развязывающим устройством волной, отражённой от нагрузки, то режим работы линии передачи определяется суммарным действием этих волн. В наихудшем случае, когда на входе развязывающего устройства эти волны складываются в фазе суммарный коэффициент отражения

, где  – коэффициент отражения от входа развязывающего устройства;  – коэффициент отражения, определяющий согласующее действие развязывающего устройства.

Без применения развязывающего устройства

.

С применением развязывающего устройства нельзя получить . Можно только получить , если  будет на порядок меньше .

Для аттенюаторов  следовательно, требуется выбрать аттенюатор с ослаблением не менее

или                        .

Аналогично для ферритового вентиля

.

Для циркулятора

.

Для направленного ответвителя

.

Используя последние выражения, можно выбрать развязывающее устройство с необходимыми параметрами, зная коэффициент стоящей волны нагрузки.

3. Измерение параметров развязывающих устройств

3.1. Измерение параметров фиксированных аттенюаторов

Существует большое число методов измерения ослабления на сверхвысоких частотах [2, 3]. Наиболее простыми являются методы замещения: метод последовательного замещения и метод параллельного замещения. Схема измерений ослабления методом последовательного замещения показана на рис. 10.

Рис. 10. Схема измерений ослабления методом последовательного замещения

Образцовый переменный и фиксированный исследуемый аттенюаторы включаются последовательно. С помощью регулировки ослабления образцового аттенюатора добиваются показаний на индикаторе, соответствующих примерно 0,3 – 0,4 от максимальных значений на шкале индикатора. Затем отключают исследуемый аттенюатор и с помощью регулировки образцового аттенюатора добиваются того же показания на шкале индикатора. Разница отсчётов по шкале образцового аттенюатора равна ослаблению исследуемого.

Коэффициент стоячей волны исследуемого аттенюатора измеряют аналогично измерению K_CTU в режиме бегущей волны.

Перестраивая частоту генератора и производя повторно на каждой из частот измерения переходного ослабления и K_CTU, можно получить зависимости ослабления и коэффициента стоячей волны от частоты.

Схема измерений ослабления методом параллельного замещения показана на рис. 11.

Рис. 11. Схема измерений ослабления методом параллельного замещения

В этом методе образцовый и исследуемый аттенюаторы включены в два параллельных канала. Выходы каналов подключены к согласованному двойному тройнику, на выходе которого находится детекторная секция с индикатором нуля.

Для того чтобы волны из параллельных каналов поступали на входы двойного тройника в противофазе и при равенстве затуханий в каналах компенсировали друг друга, применяется регулировка фазы в одном из каналов с помощью фазовращателя. Выбор наибольшей чувствительности осуществляется с помощью установочного аттенюатора. При равенстве сигналов в обоих каналах индикатор показывает нуль. Такой метод называется компенсационным.

Вентили используются для устранения многократных отражений между элементами схемы. В схеме, реализующей метод последовательного замещения, меньшее число элементов. Но точность измерений при её применении в значительной степени зависит от постоянства уровня мощности генератора СВЧ.