Антенные переключатели

Замечание 9.

Согласно ТЗ устройством СВЧ является антенный переключатель.

Антенные переключатели применяют в импульсных РЛС при использовании общей антенны для передачи мощного импульса и для приема отраженных от целей сигналов. На время излучения импульса приемник должен быть отключен от тракта и защищен от действия мощного сигнала. В паузах между импульсами к антенне должен быть подключен приемник, а передатчик должен быть изолирован от тракта, чтобы не было ослабления принимаемых сигналов.

В большинстве антенных переключателей используют специальные электровакуумные приборы — газовые разрядники. Резонансный волноводный газовый разрядник — отражающий выключатель, представляет собой герметичный отрезок прямоугольного волновода, заполненный смесью паров воды с аргоном или водородом при низком давлении (10²—10⁴ Па). Переключение разрядника на отражение сигнала происходит автоматически под действием мощного сигнала передатчика. В таких разрядниках под действием высокочастотного импульса передатчика происходит ионизация газа между элек­тродами, переходящая в дуговой разряд, в результате чего сопротивление разрядника падает до незначительной величины. После окончания импульса передатчика происходит деионизация газа и восстанавливается большое сопротивление промежутка между электродами.

Антенные переключатели могут быть собраны по ответвительной и по балансной схеме. Ответвительные переключатели имеют следующие недостатки:  разнотипные разрядники, заметное ослабление мощности при передаче, недостаточно высокая развяз­ка приемника от передатчика, ограниченная широкополосность.

Эти недостатки устранены в балансных антенных переключателях содержащих два направленных ответвителя с равным делением мощности, пары развязанных входов которых соединены между собой отрезками линии передачи с включенными в них резонансными разрядниками. Рассматривая прохождение сигналов в этих схемах при включенных и выключенных разрядниках можно убедиться в том, что:

1) мощность импульса передатчика делится первым ответвителем пополам и поджигает разрядники; отраженные от разрядников импульсы вновь проходят через первый ответвитель и суммируются в антенне. Ко входу первого ответвителя, соединенному с передатчиком, отраженные импульсы поступают в противофазе и компенсируются, так что в канале передатчика нет отраженной волны;

2) колебания, просочившиеся через резонансные разрядники в режиме передачи, суммируются вторым направленным ответвителем на выходе с согласованной нагрузкой и взаимно компенсируются на выходе, соединенном с приемником;

3) при неработающем передатчике сигналы, принятые антенной, свободно проходят через разрядники и суммируются в приемнике; в балансную нагрузку сигналы приходят в противофазе и компенсируются, так что потери сигнала нет.

4) канал передатчика при работе изолирован от приемного тракта согласно свойству развязки направленного ответвителя, что увеличивает развязку приемника и передатчика.

Балансный переключатель состоит из двух щелевых мостов и двух газовых разрядников.

Расчет щелевого моста.

Внешний вид щелевого моста представлен на рисунке 9.1.

Рис. 9.1. Щелевой мост

 - ширина волновода = 23 [мм].

[мм].

 - окно связи

Величину  найдем из формулы  , где

[см], [см]

Окончательно [мм]