Направленным ответвителем (НО) называется устройство, позволяющее ответвлять из основного тракта раздельно мощность падающей и отраженной волн.
НО состоит из двух взаимно перпендикулярных отрезков волновода, имеющих общую широкую стенку. Элементом связи является крестообразное отверстие, прорезанное в общей широкой стенке волноводов. Оно представляет собой две излучающие щели продольную и поперечную, которые для вспомогательного волновода являются возбуждающими источниками. Каждая щель возбуждает во вспомогательном волноводе волны, которые в одном плече вычитаются, а в другом – суммируются.
Устройство ответвителя можно проследить на рис. 1.11. Если по основному волноводу энергия распространяется в направлении 1–2 (падающая волна), то часть этой энергии ответвляется в плечо 4. Если по основному волноводу энергия распространяется в направлении 2–1 (отраженная волна), то часть этой энергии ответвляется в плечо 3, где она поглощается нагрузкой.
При обратном включении ответвителя в плечо 4 будет ответвляться энергия пропорциональная уровню мощности отраженной волны, а поглощаться нагрузкой будет часть энергии падающей волны.
Докажем, что НО обладает направленными свойствами. На рис. 1.12 изображена падающая и отраженная волна с соответствующими им токами проводимости и смещения. На рис. 1.12, а изображена падающая
Рис.1.11. Устройство ответвителя
волна (вектор Пойтинга направлен к плечу 2), на рис. 3.12, б – отраженная волна (вектор Пойтинга направлен к плечу 1).
Рис.1.12.Распространение волн в направленном ответвителе
Рассмотрим отдельно продольную и поперечную щель НО. Направленный ответвитель изобразим схематично (см. рис. 1.13).
рис.1.13. Эквивалентная схема направленного ответвителя
Поперечная щель (рис. 3.13, а), прерывающая продольные токи в основном волноводе, является продольной щелью вспомогательного волновода. На краях щели будут накапливаться заряды, которые возбуждают волну Н10 во вспомогательном волноводе. Эта волна распространяется как в плечо 3 так и в плечо 4. Такую щель на эквивалентной схеме можно представить генератором ЭДС, подключенным параллельно к плечам 3 и 4. Такой генератор запитывает плечи 3 и 4 синфазно.
Дата добавления: 2014-12-24; просмотров: 1250;