Техническая электродинамика: Сборник лабораторных работ (Режимы работы линий передачи. Исследование волноводных четырехплечих (гибридных) соединений), страница 22

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 отражённой 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, причём точность измерений зависит от величины направленности. Зная значение , легко вычислить K_CTU из известного соотношения

.                                                       (7)

2.2. Двойной тройник

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

Рис. 5. Двойное Т-образное соединение

Из-за присущей соединению симметрии мощность, подводимая к плечу Н, разделяется поровну 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, это видно из рис. 5: векторные линии  и  волны Н₁₀, распространяющейся в плече Н, взаимно перпендикулярны векторным линиям волны Н₁₀, которая из-за этого 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.

Если мощность поступает в плечо Е, то она также разделится поровну 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 поровну между плечами Е и Н.

Это можно объяснить следующим образом: если бы плечо Е отсутствовало, то мощность, подаваемая в плечо 1, разделилась бы поровну между плечами 2 и Н, причём волны, возбуждённые в этих плечах, были бы синфазными; если бы отсутствовало плечо Н , то мощность разделилась бы между плечами 2 и Е, причём волна в плече 2 была бы в противофазе как с волной в плече Е, 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 уничтожатся, то есть в плечо 2 мощность ответвляться не будет.

Таким образом, одним из характерных свойств двойного тройника является наличие одного плеча, свободного от мощности. Однако это возможно только в том случае, когда все плечи двойного тройника включены на согласованные нагрузки. В питающем волноводе согласования не будет, так как каждый волновод можно рассматривать как некоторую эквивалентную ему линию с волновым сопротивлением Z_c. Тогда линия, эквивалентная волноводу (Н-плечо), оказывается нагруженной двумя согласованными линиями 1 и 2, включенными параллельно, и, следовательно, нагрузка на волновод Н плеча равна Z_c/2. Линия эквивалентная волноводу (Е-плечо), нагружена согласованными линиями 1 и 2, включенными последовательно. Следовательно, нагрузка на волновод Е равна 2Z_c. В действительности конструктивное соединение волноводов представляет собой некоторую неоднородность по отношению к распространяющейся волне в питающем волноводе Е или Н, которая будет создавать отражение. Поэтому двойной тройник должен согласовываться с питающим волноводом путём включения согласующих элементов в виде штырей или диафрагм. Замечательным свойством двойного тройника является то, что согласование, выполненное для плеч Е и Н, автоматически приводит к согласованию боковых плеч 1 и 2.