НО используются как самостоятельные узлы для различного рода измерений (коэффициента отражения, мощности, добротности), так и в качестве элементов фильтров, сумматоров, делителей мощности, смесителей, модуляторов, переключателей и т.д.
В зависимости от используемых ЛП и элементов связи НО подразделяются на
- коаксиальные и волноводные с одиночными элементами связи;
- волноводные многодырочные и многостержневые;
- волноводные со щелевой связью (прямоугольные и крестообразные щели);
- коаксиальные и полосковые двух- и многошлейфовые.
Для НО характерны следующие параметры.
- переходное ослабление С14[дБ] = 10lg P1/P4;
- направленность С43[дБ] = 10lg P4/P3;
- развязка С13[дБ] = 10lg P1/P3.
Величина переходного ослабления зависит от размеров и числа элементов связи между основным и вспомогательными каналами НО. В типовых НО С14 = 3 - 25дБ.
Направленность характеризует просачивание мощности в нерабочее плечо за счет неидеальности свойств НО. У идеального НО Р3 → 0 и С43 → ∞ (в реальных конструкциях НО С43 =15 - 40 дБ). Этот параметр характеризует качество НО, его стремятся иметь как можно большим.
Развязка у идеального НО должна быть бесконечно большой.
Все рассмотренные выше параметры НО определяются при условии подачи сигнала в плечо 1 и согласованных нагрузках в свободных плечах. Они зависят от конструктивно-технологических факторов, наличия неоднородностей и потерь в ЛП, качества соединительных элементов.
1.3. МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ РАБОЧИХ ХАРАКТЕРИСТИК
1.3.1. Измерение коэффициента бегущей волны
Коэффициент бегущей волны в линии передачи может быть измерен с помощью измерительной линии. Она состоит из отрезка линии передачи с известным волновым сопротивлением. Вдоль линии может перемещаться измерительный зонд, с помощью которого снимается распределение поля в линии. Напряжение с выхода зонда детектируется детекторной секцией и поступает на измерительный прибор. Измерение КБВ сводится к нахождению минимального и максимального значений напряжения в линии Uмакс и Uмин.
На рис. 1.14 при-ведено распределение напряжения в
линии передачи без потерь, нагруженной на про-извольное сопротив-ление ZH = RH + jXH. Точка максимума на-пряжения называется пучностью, минимума – узлом.
Диоды, применяемые в детекторных секциях, обычно имеют квадратичную зависимость выходного сигнала от приложенного высокочастотного напряжения. Поэтому
где n – показание прибора и А – коэффициент пропорциональности.
Следует отметить, что характеристика детектора близка к квадратичной только для малых амплитуд, поэтому формула (1.5) для КБВ приближенная. При более точных измерениях КБВ необходимо для данного экземпляра детектора пользоваться экспериментально снятой зависимостью U=f(n), называемой градуировочной кривой детектора.
Коэффициент бегущей волны вдоль линии без потерь не изменяется и его можно измерять в том сечении, где удобно.
В линии с потерями величины максимумов и минимумов изменяются вдоль линии. Вследствие этого величина КБВ должна определяться как отношение обязательно соседних минимума и максимума продольного распределения напряжения. По мере удаления от нагрузки КБВ возрастает.
1.3.2. Измерение коэффициента отражения
Модуль коэффициента отражения определяется из измеренного значения КБВ:
либо измеряется с помощью направленных ответвителей, позволяющих из напряжения в линии выделять волну, бегущую в каком-либо одном направлении.
В линии без потерь модуль коэффициента отражения не зависит от продольной координаты. В линии с потерями модуль коэффициента отражения при удалении от нагрузки на расстояние l убывает по закону:
1.3.3. Измерение входных сопротивлений
Измерительная линия позволяет измерять полное сопротивление в любом сечении. Наиболее часто встречавшийся на практике случай – это измерение сопротивления нагрузки, который далее и рассматривается.
Из теории линий с распределенными параметрами известно:
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.