Исследование волноводных четырехплечих (гибридных) соединений, страница 2

,                                        (3)

но так как , то при малых изменениях фазы d, получим

.                              (4)

Из сравнения выражений (1) и (4) видно, что  для направленного ответвителя с тремя отверстиями связи будет меньше зависеть от частоты, чем для направленного ответвителя с двумя отверстиями связи.

Основными параметрами направленного ответвителя являются направленность, переходное ослабление и коэффициент стоячей волны на входе ответвителя, а также передаваемая по основному тракту мощность. Иногда применяется и такой параметр как развязка.

Характеристиками направленного ответвителя являются зависимости, описывающие параметры в диапазоне частот. Направленность представляет собой отношение мощности поступающей во вспомогательный волновод в желаемом направлении (плечо 3), к мощности во вспомогательном волноводе, поступающей в нежелательном направлении (плечо 4). Направленность обычно выражается в децибелах

.                                                 (5)

Переходное ослабление представляет собой отношение мощности, подаваемой на вход основного волновода (плечо 1), к мощности, поступающей на выход вспомогательного волновода в желаемом направлении (плечо 3)

.                                                 (6)

Направленные ответвители часто применяются для контроля отраженной волны в исследуемом волноводном тракте. Действительно, поскольку мощность в плече 3 пропорциональна мощности прямой волны в основном волноводе, то отношение показаний индикаторов, включенных, соответственно в плечо 4 и плечо 3 при согласованных нагрузках, позволяет определить модуль коэффициента отражения в основном тракте, причем точность измерений зависит от величины направленности. Зная значение , легко вычислить K_CTU из известного соотношения

.                                             (7)

1.2. Двойной тройник

Двойное Т-образное соединение или двойной тройник, состоит из четырех одинаковых отрезков волноводов, по которым может распространяться только основной тип волны Н₁₀, соединенных так, как показано на рис. 5.

Из-за присущей соединению симметрии мощность, подводимая к плечу Н, разделяется пополам между волноводами 1 и 2. Волны возникающие в этих волноводах будут синфазными на одинаковых расстояниях от плоскости симметрии. В плечо Е мощность ответвляться не будет, так как не выполняются условия возбуждения по поляризации, так как видно из рис. 5, что векторные линии  и  волны Н₁₀, распространяющейся в плече Н взаимно перпендикулярны векторным линиям волны Н₁₀, которая поэтому не может возбудиться в плече Е. Волны высших типов, хотя и будут возникать в соединении волноводов, но распространяться по ним не могут, так как размеры поперечного сечения волноводов выбраны для волны Н₁₀.

Рис. 5. Двойное Т-образное соединение.

Если мощность поступает в плечо Е, то она также разделится пополам между плечами 1 и 2 и не попадет в плечо Н. Волны, поступающие в плечи 1 и 2 в этом случае противофазны. При подаче мощности в плечо 1 или 2 мощность не пройдет в противоположное ему плечо (2 или 1), а разделится пополам между плечами Е и Н.

Это можно объяснить следующим образом: если бы плечо Е отсутствовало, то мощность, подаваемая в плечо 1, разделилась бы пополам между плечами 2 и Н, причем волны, возбужденные в этих плечах, были бы синфазными; если бы отсутствовало плечо Н , то мощность разделилась бы между плечами 2 и Е, причем волна в плече 2 была бы в противофазе как с волной в плече ЕЮ так и с возбуждающей волной в плече 1. При наличии обоих плеч Е и Н волны, попадающие в плечо 2, будут равной величины, но в противофазе, и взаимно уничтожаться, то есть в плечо 2 мощность ответвляться не будет.