Изучение элементов волноводных трактов, страница 6

19. Как измерить элементы матрицы рассеяния многополюсника ?

20. В чем сущность метода скользящей нагрузки ?

21. В чем сущность метода замещения ?

22. Зачем нужен в данной работе подвижный короткозамыкатель ?

23. Как осуществить режим холостого хода в волноводе ?

24. Дает ли оставленный открытым ( без нагрузок ) конец волноводной измерительной линии режим холостого хода ?

     ЛИТЕРАТУРА         

Сазонов Д.М.   Антенны и устройства СВЧ: Учеб. Для радиотехнич. спец.вузов. - Высшая школа, 1988. - 432с.: ил.

Приложение

Идеальные матрицы рассеяния некоторых устройств;

Отрезка линии передачи длиной  l

1.                                                                        2.

е^-jbl  - без потерь                           е^-al е^-jbl   -  с потерями

3. Двойного Т- моста                                        4.  Направленного ответвителя

 << 1,

                                         

5. Согласованного                                                        6. Согласованного

Е - тройника                                                                 Н - тройника

                         

Лабораторная  работа  №12

Исследование  ферритовых  устройств на  прямоугольных  волноводах

1.Цель работы: исследовать характеристики и изучить устройство ферритовых вентилей, циркулятора и фазовращателя, построенных на прямоугольных волноводах.

2.Исследуемые устройства.

В настоящее время в технике СВЧ широкое применение находят взаимные и невзаимные ферритовые устройства : вентили, циркуляторы, взаимные и невзаимные фазовращатели .

Обозначения устройств и их идеальные матрицы рассеяния приведены в таблице.

Устройство
	Вентиль	Циркулятор	Фазовращатель
			взаимный регулируемый	невзаимный
Условное обозначение в схемах
Матрица рассеяния [S]

Вентиль является четырехполюсником, который допускает распространение электромагнитных волн в одном направлении (от входа 1 к 2). Волна, распространяющаяся в обратном направлении, поглощается вентилем. Направление поглощения показано перечеркнутой стрелкой.

Циркулятор (устройство с тремя и более входами) обеспечивает направленную передачу энергии между входами. Направление циркуляции указывается стрелкой.

Невзаимный фазовращатель обеспечивает разный фазовый набег для  волн, распространяющихся в прямом и обратном направлениях. Вентили, фазовращатели и циркуляторы  на  прямоугольном волноводе строятся на основе эффектов смещения поля, невзаимного фазового сдвига, ферромагнитного резонанса и др.

     Эффект  смещения поля возникает в прямоугольном волноводе с поперечно-намагниченным ферритом и состоит в том, что распределение поля в поперечном сечении волновода становится несимметричным с ярко выраженными максимумом и минимумом  (рисунок).          

Эффект смещения поля

Основная волна  Н₁₀  прямоугольного волновода имеет две составляющие напряжённости магнитного поля [1]:

      ,

.                          (1)

Здесь    – коэффициент фазы ; а – размер широкой стенки волновода ;– длина волны в свободном пространстве.

Из формул (1) видно, что взаимно-перпендикулярные составляющие магнитного поля имеют фазовый сдвиг 90^о ( так как  ).На оси волновода при  X=0.5а имеется только поперечная составляющая поля  H_x , а около боковых стенок (при X=0, X=а)–только продольная H_z . Следовательно, всегда можно нaйти значения координат X₂  и  X₁, при которых | H_x | = | H_z | . В этих сечениях будут выполняться  равенства

.                                                     (2)