2.6.2 Нахождение конструктивных размеров ступеней

Волновое сопротивление каждой ступени равно волновому сопротивлению соответствующего П-волновода и должно равняться расчетному значению на средней частоте диапазона.

Длина ступени должна быть равна четверти длины волны в соответствующем П-волноводе. Так как длина волны зависит от высоты ступени, то длины ступеней будут равными.

На рисунке 16 изображены сечения П-волновода и даны обозначения всех его размеров.

Рисунок 16 - График для определения размеров П-образного волновода

Ширина выступа Sв П-волноводе обычно выбирается в пределах:

(29)

Примем для расчетов 0,4 и тогда:

Выбрав размер S/аопределим значения_КР/аП-волновода для значенийd/вот 0,1 до 0,8 и соответствующего соотношения сторон прямоугольного волновода.

При отношении в/а=0,45 значения_КР/анаходятся непосредственно по рисунку 15, их значения приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Значения _КР/а

d/в	0,1	0,15	0,2	0,25	0,35	0,5	0,65	0,8
КР/а	5,68	4,8	4,25	3,8	3,3	2,8	2,45	2,2

Задаваясь значениями d/вот 0,1 до 0,8 и зная для них значения_КР, определим значения волновых сопротивлений П-волновода по следующей формуле [6]:

(30)

где - волновое сопротивление П-волновода, соответствующее заданной величинеd/в;_КР– критическая длина волны, соответствующая заданной величинеd/в.

, - электрические расстояния вдоль широкой стенки волновода

Электрические расстояния вдоль широкой стенки волновода, зависящее от ширины выступа Sи_КРрассчитываются по формулам:

, (31)

. (32)

Значения волновых сопротивлений , полученные по формуле (30), сведены в таблицу 3.

Таблица 3 - Значения волновых сопротивлений 

d/в	0,1	0,15	0,2	0,25	0,35	0,5	0,65	0,8
	40,5	61,5	83	105	151	225	308,3	402,2

По таблице 3 определяем отношение:

(33)

соответствующее требуемым значениям волнового сопротивления ₁и₂.

Следовательно:

Высота ступеней определяются из соотношения:

(34)

Длина каждой ступени l_n берется равной четверти длины волны в соответствующем П-волноводе:

(35)

где - критическая длина волны в П-волноводе с волновым сопротивлением_n.

Критическая длина волны в П-волноводе с волновым сопротивлением_n, определяется по графику_КР=f(d/в) рисунка 16.

Находим, что тогда по формуле (35):

а при

2.6.3 Определение конструктивных параметров возбуждающего штыря

Место подключения возбуждающего штыря на первой ступеньке определяется размером gкоторый вычисляется по формуле:

(36)

Диаметр возбуждающего штыря рекомендуется выбирать равным:

(37)

где а– размер широкой стенки волновода.

Примем для расчетов 0,125 и тогда:

Возбуждающий штырь соединяется с центральным проводником коаксиальной линии при помощи конусного перехода. Волновое сопротивление конусного перехода равно волновому сопротивлению коаксиальной линии, т.е. равно 50 Ом.

Размер Lвыбирают равным:

(38)

где _д– длина волны в П-волноводе, примыкающем к первой ступеньке со стороны короткозамыкающего конца волновода.

Примем для расчетов 0,85 и тогда:

Размерdпоследней ступени выбирается из условия:

(39)

Выберем тогда приотношениеd/в=0,35 откуда:

Расстояние L₁от последней ступени до короткозамкнутого конца волновода определяется экспериментально и может быть равным нулю.

На рисунке 17 изображена конструкция Чебышевского волноводно-коаксиального перехода на котором обозначены: 1-прямоугольный волновод; 2 – коаксиальная линия; 3 – переход из П-образных секций волновода.

Рисунок 17 – Конструкция волноводно-коаксиального перехода