- •1.1. Загальні характеристики хвилевідних трактів ткс
- •1.1.1. Призначення і склад типового хвилевідного тракту телекомунікаційних
- •1.1.2. Загальні принципи конструювання пристроїв і трактів нвч
- •1.1.3. Вибір типу лінії передачі і її розмірів
- •1.1.4. Особливості експлуатації хвилевідних трактів
- •Висновки
- •Запитання та завдання (див. Також мод.1)
- •1.2. Багатополюсники нвч і методи їхнього опису
- •1.2.1. Хвильова матриця розсіювання
- •1.2.2. Хвильова матриця передачі чотириполюсника
- •1.2.3. Зв’язок елементів матриць передачі та розсіювання
- •1.2.4. Хвильові матриці простих чотириполюсників та восьмиполюсників
- •Висновок
- •Запитання та завдання
- •1.3. Чотириполюсники нвч
- •1.3.2. Хвилевідні зчленування
- •1.3.2.1. Контактні зчленування
- •1.3.2.2. Безконтактні зчленування
- •1.3.2.3. Гнучкі зчленування
- •1.3.2.4. Обертові зчленування
- •1.3.4. Хвилевідні поглинаючі навантаження
- •1.3.5. Хвилевідні атенюатори
- •1.3.5.1. Поглинаючі змінні механічно керовані атенюатори
- •1.3.5.2. Фіксовані атенюатори на смужкових лініях
- •1.3.5.3. Граничні атенюатори
- •1.3.6. Фазообертачі
- •1.3.7. Перетворювачі поляризації (поляризатори)
- •1.3.8. Хвилевідні фільтри типів хвиль
1.3.7. Перетворювачі поляризації (поляризатори)
У ряді хвилевідних трактів ТКС виникає необхідність перетворення одного виду поляризації ЕМХ в інший, наприклад, лінійної поляризації в кругову і навпаки. Крім того, для збільшення об'єму інформації, що передається, в системах космічного зв'язку і супутникового мовлення зазвичай використовують ЕМХ з круговою поляризацією вектора Е, причому одночасно застосовують сигнали як з лівою поляризацією, так і з правою.
Розглянемо декілька класичних конструкцій взаємних перетворювачів лінійної поляризації в кругову.
Перетворювач поляризації на основі переходу від стандартного прямокутного хвилеводу до квадратного.
У цих перетворювачах поляризації за рахунок спеціальних скосів здійснюється розкладання структури поля основної хвилі Н10 прямокутного хвилеводу на дві ортогональні і з рівними амплітудами структури поля Н10 і Н01 квадратного (рис.1.38)
Ц
Рис. 1.38
Поляризатор на основі відрізку круглого хвилеводу з діелектричною пластиною.
Хвилевідні тракти систем космічного зв'язку, в яких поширюються хвилі з обома напрямами обертання вектора Е, будуються, як правило, на круглому хвилеводі з хвилею Н11 і містять ряд пристроїв для управління поляризацією цієї хвилі. Одним з базових елементів поляризаційних пристроїв є поляризатор – пристрій для повороту плоскості поляризації лінійно поляризованого вектора Е хвилі Н11 в круглому хвилеводі або для перетворення в круглому хвилеводі хвилі Н11 з лінійною поляризацією вектора Е в хвилю Н11, в якої на осі хвилеводу вектор Е має кругову поляризацію, і назад. Конструкція поляризатора складається з відрізку круглого хвилеводу, в якому знаходиться тонка
діелектрична пластина із скосами, що погоджують (рис.1.39). Нехай по хвилеводу поширюється хвиля Н11 з лінійною поляризацією вектора Е, орієнтованого в центрі
п оперечного розрізу круглого хвилеводу під деяким кутом до пластини (рис. 1.39). При цьому її вектор Е, як і в попередньому перетворювачі, розкладається на дві ортогональні складові Е1 і Е2 , але в загальному випадку з різними амплітудами, одна з яких перпендикулярна площині пластини (рис.1.39), а інша паралельна. Як
Рис. 1.39 і в діелектричних фазообертачах відмінності в поширенні цих ортогональних складових можна пояснити за допомогою поняття ефективної діелектричної проникності еф. Для хвилі Н11 з вектором Е у центрі хвилеводу, що співпадає з Е1 , значення тобто її фазова швидкість дорівнює швидкості хвилі Н11 у хвилеводі з повітряним заповненням. Для хвилі Н11 з вектором Е у центрі хвилеводу, що співпадає з Е2 , значення тобто її фазова швидкість буде менше швидкості хвилі Н11 у хвилеводі з повітряним заповненням. Отже, на виході поляризатора фази векторів Е1 и Е2
будуть відрізнятися на При цьому в загальному випадку вектор Е сумарної хвилі Н11 має еліптичну поляризацію. Величина залежить від діелектрика та від товщини і довжини пластини.
Даний пристрій широко застосовується в якості:
перетворювача поляризації (лінійної в кругову і навпаки);
взаємного обертача площини поляризації.
У першому випадку перетворення лінійної поляризації в кругову відбувається завдяки розміщенню діелектричної пластини під кутом 45о (рівність амплітуд) по відношенню до структури поля його основної хвилі Н11 і виконанню умови , де і - відповідно коефіцієнти фаз двох ортогональних складових Е1 и Е2. Такий пристрій називають ще - поляризатором. Тобто, при виконанні цих двох умов в разі надходження на вхід пластини хвилі Н11 з лінійною поляризацією на її виході буде хвиля
Н11, вектор Е якої на осі хвилеводу має відповідно ліву або праву кругову поляризацію. Аналогічно, якщо на вхід перетворювача поступає хвиля Н11, вектор Е якої на осі хвилеводу має ліву або праву кругову поляризацію, то на виході буде хвиля Н11, вектор Е якої на осі хвилеводу орієнтований під кутом 45о до пластини в тій або іншій ортогональній площині.
У разі використання пристрою у якості взаємного обертача площини поляризації (рис. 1.40) необхідно підібрати параметри діелектричної пластини так, щоб виконувалася умова
б)
а)
Рис.. 1.40