Техническая электродинамика: Сборник лабораторных работ (Режимы работы линий передачи. Исследование волноводных четырехплечих (гибридных) соединений), страница 26

Таким образом, волна, поступающая с антенны в плечо 4 первого моста, пойдет в плечо 2¢ второго моста, а в плечо 3¢ мощность поступать не будет.

Конструкция антенного переключателя, выполненного на щелевых мостах, значительно компактнее, чем конструкции с применением двойных тройников или кольцевых мостов.

2. Измерение параметров гибридных соединений

Существует несколько методов измерения параметров гибридных соединений.

Все гибридные соединения являются восьмиполюсниками. Практически используются два случая их применения. Ответвление части мощности, обычно малой, от мощности, проходящей в волноводе, и деление мощности на две равные части.

Любой восьмиполюсник с точки зрения цепей СВЧ может быть описан матрицей рассеяния, элементы которой имеют физический смысл либо коэффициентов отражения от входов, либо коэффициентов передачи с одного входа на другой.

.

Так как все гибридные соединения являются взаимными, то их элементы , то есть коэффициенты передачи в прямом и обратном направлениях одинаковы. При этом условии матрица принимает вид

.

Учитывая, что в любом гибридном соединении имеются развязанные плечи, у которых , можно матрицу ещё упростить. При согласовании по всем входам .

Для направленных ответвителей, изображённых на рис. 1 и  рис. 3, матрицу рассеяния можно записать в виде

.

Если восьмиполюсник реактивный, то из условия того, что поступившая на вход мощность равна сумме мощностей, поступающих на остальные входы, плюс отражённая мощность (баланса мощностей), имеем, рассматривая столбцы матрицы,

,  то есть  .

Теперь матрица рассеяния для идеального направленного ответвителя запишется в виде, если обозначить ,

.

Для идеального направленного ответвителя требуется определение  и разностей фаз j₁₂, j₁₃, j₂₄, j₃₄ при выбранных плоскостях отсчёта.

Для реального ответвителя, кроме того, необходимо определение коэффициентов отражения от входов S_ii, i = 1, 2, 3, 4 и развязки S₁₄ = S₄₁ и S₂₃ = S₃₂.

Параметры ответвителя легко определить:

;

;

, где i = 1, 2, 3, 4.

Способы измерений коэффициента отражения известны из предыдущих лабораторных работ. Поэтому дальше будем рассматривать только способы измерений коэффициентов передачи.

3. Измерение модулей коэффициентов передачи

Измерение модулей коэффициентов передачи  гибридных соединений можно производить любым из способов, применяемых для измерения ослабления.

3.1. Метод последовательного замещения

При этом методе, как показано на рис. 13, в тракт включаются каскадно образцовый аттенюатор и исследуемый четырёхполюсник, выделенный из многополюсника. К остальным входам многополюсника подключаются согласованные нагрузки с . К выходу исследуемого четырёхполюсника подключается развязывающее устройство, детекторная секция и индикатор.

Рис. 13. Схема измерения ослабления методом последовательного замещения

Процесс измерений осуществляется следующим образом. Развязывающее устройство 2 с детекторной секцией поочередно подключается к выходам выделенных для измерений четырёхполюсников и с помощью образцового аттенюатора на индикаторе устанавливается одно и то же выбранное показание. Фиксируются значения ослабления образцового аттенюатора С_i, соответствующие этому показанию. Ко всем другим плечам многополюсника в каждом случае измерений подключаются согласованные нагрузки.

В конце измерений многополюсник удаляется и к выходу образцового аттенюатора подключается непосредственно развязывающее устройство 2 с детекторной секцией и фиксируется значение ослабления аттенюатора С₀ при ранее выбранном в предыдущих измерениях показании индикатора. Значение мо-дуля коэффициента передачи определяется как

, так как показания образцового аттенюатора выражаются в децибелах.

3.2. Метод параллельного замещения

При этом методе тракт состоит из двух параллельных каналов (рис. 14), в один из которых включается исследуемый многополюсник, а в другой образцовый аттенюатор.