1.4.2.2. Схема заміщення й узгодження кхп

Для узгодження КХП, загальний вигляд і схему заміщення якого показано на рис. 1.97, один кінець хвилеводу на певній відстані l від штиря закорочують, а сам штир розміщують на якійсь відстані х₀ від вузької стінки (у загальному випадку координата х₀  а/2).

Провідність і опір еквівалентної лінії в перерізі 1 – 1 дорівнюють

Рис.1.97

Перерахуємо цей опір у первинну обмотку трансформатора (точки 2 – 2):

Для узгодження вхідного опору Z збудника (рис.1.97.б) із хвильовим опором ( на рис. 1.97) коаксіального кабелю потрібне виконання двох умов:

X + X' = 0 та R = , які реалізуються підбором значень l ( = 2l ) та х₀ (від значення х₀ залежить коефіцієнт трансформації n₁):

1.4.3. Хвилевідні дільники і підсумовувачі потужності

Найбільш розповсюджені конструкції дільників і підсумовувачів потужності у хвилеводному виконанні приведені на рис.1.98-1.101.

В они можуть поділяти енергії нарівно (рис.1.99.а, 1.100, 1.101) або в заданому співвідношенні (рис.1.98, 1.99.б). У дільника, зображеного на рис.1.98, паралельно широкій стінці прямокутного хвилеводу расположена металлическая пластина.

Рис.1.99

Рис.1.98

Коефіцієнти ділення залежать від її розташування відносно розміру вузької стінки b:

m₁ + m₂ = 1. Модифікація такого ж дільника з діленням порівну і зменшенням

размеру b наведена на рис. 1.100.а (Y- видний), причому на рис. 1.100.б.,в. у оптичному діапозони.

а)

б)

в)

Рис.1.100

Цей самий принцип ділення зображено на рис. 1.99, причому на рис. 1.99.б показана принципова можливість ділення на необхідну кількість каналів.

Широкого поширення як дільники потужності набули так звані Т-видні хвилевідні розгалуження – трійники. Вони являють собою з'єднання двох хвилеводів (основного і допоміжного), подовжні осі яких розташовані під прямим кутом (рис.!.94, !.95,1.101).

Кількісний аналіз трійників не приводиться через складність викладок. Розглянемо властивості хвилеводних тройників з якісного боку.

З

Рис.1.101

упинимося на властивостях Е - трійника. На рис.1.102 показано розподіл електричного поля при різних варіантах живлення трійника. Припускається, що плечі трійника погоджені і що в них може поширюватися лише основна хвиля

Я кщо трійник живити з боку плеча 2 (рис. 1.102.а), то в плечах 1 і 3 збуджуються хвилі у протифазі однакової амплітуди. Розподіл поля при живленні з боку плечей 1 і 3 показано відповідно на рис. 1.102.б,в.

Я

Рис.1.102

к видно з рисунків, енергія, що надходить в одне з плечей, розподіляється між двома іншими. Розглянемо, як розподіляється поле при живленні трійника одночасно із сторони плечей 1 і 3. Припустимо, що плечі 1 и 3 симетричні відносно плеча 2, а збуджуючі їх коливання мають рівні амплітуди. Якщо коливання синфазні (рис. 1.102.г), то плече 2 вони збуджують в протифазі, в чому можна переконатися, поєднавши рис. 1.102.б, в. Таким чином, при синфазному збудженні плечей 1 і 3 енергія в плече 2 не надходить. У основному хвилеводі встановлюється режим стоячих хвиль, причому в площині симетрії буде кучність електричного поля. При живленні протифази плечей 1 і 3 (рис. 1.102.д) вся енергія відгалужується в плече 2, оскільки коливання в це плече приходять у фазі. В основному хвилеводі в площині симетрії буде нуль електричного поля. З порівняння рис.1.102.а і д видно, що трійник володіє зворотними властивостями (задовольняє теоремі взаємності).

Аналогічним способом проаналізуємо властивості Н-трійника. При живленні трійника з боку плеча 2 в плечах 1 і 3 збуджуються синфазні хвилі з рівними амплітудами (рис. 1.103.а). При живленні трійника через плече 1 (рис.1.103.б) енергія розподіляється між плечима 2 і 3.

Рис.1.103

Розглянемо розподіл поля при живленні трійника одночасно зі сторони плечей 1 і 3, вважаючи, що дотримуються такі ж умови, як і для Е-трійника. Якщо плечі 1 і 3 живити синфазно (рис. 1.103.в), то в плече 2 коливання приходять у фазі, тому вся енергія надходить в це плече. У площині симетрії трійника буде вузол електричного поля. Порівнюючи рис.1.102.д і 1.103.в, можна зробити висновок, що при одночасному живленні плечей 1 і 3 умови відгалуження енергії в Е- і Н-трійниках різні.

У Е-трійнику відгалуження відбувається при живленні у протіфази плечі 1 і 3. Щоб отримати відгалуження в Н-трійнику, плечі 1 і 3 необхідно збуджувати сінфазно.

Н-трійник має велику електричну міцність в порівнянні з Е-трійником, але поступається йому в широкосмужості.