Направленные ответвители

Направленные ответвители это 8 – полюсники, один вход которого развязан. Необходимость в этом устройстве возникает в том случае, если требуется ответвить часть мощности в некоторую вторичную линию передачи с целью измерения и контроля.

Эквивалентная схема

От первого генератора во вспомогательной линии волна, пройдя отрезок l получит запаздывание по фазе

В сечении А волны складываются в фазе. Обратная волна от генератора L получит запаздывание

Поля обратных волн в сечении 1 будут складываться в фазе

Ответвители имеют характеристики:

1) переходное ослабление

- мощность прямой волны во вспомогательной линии

- мощность прямой волны в основной линии

2) направленность

- мощность обратной волны во вспомогательной линии передач

Примеры ответвителей

Ответвитель щелевого типа

Первая прямая волна пройдя получит запаздывание по фазе , такое же запаздывание получает другая волна. Обратная волна 3 получает запаздывание , потом еще . Волны 4 и 3 оказываются в противофазе и обратной волны нет.

Ответвитель Кона

Вертикальный электрический вибратор

Элементарный магнитный вибратор

В отверстии в связи во вспомогательной линии передачи имеем 2 вибратора, ориентированных перпендикулярно друг другу. Такой излучатель подобен излучателю Гюйгенса, имеющий однонаправленное излучение.

Во вспомогательном волноводе будет поле прямого направления и нет поля обратного соотношения между электрическим и магнитным вибратором регулируется ориентацией вспомогательного волновода (углом) и величиной отверстия связи.

Направленный ответвитель Швингера

Применение направленных оветвителей

Измерение уровня проходящей мощности

Измерение КБВ

На основе направленных ответвителей создают измерительные устройства, позволяющие регулировать амплитуду и фазу во вспомогательной линии передачи, т. е. регулируется развязка в одном из плеч 8 – полюсника.

Мостовые устройства СВЧ

Мостовые устройства – это восьмиполюсники, обладающие следующими свойствами: при возбуждении одного из плеч в. ч. Сигнал на другое плечо не проходит (свойство развязки). Сигнал на оставшихся 2 – х входах делится пополам

Примеры мостовых устройств:

Гибридное кольцо, волноводно щелевой мост, двойной волноводный тройник. Гибридное кольцо выполняется на коаксиальных, волноводных, полосковых линиях передач

Пусть возбуждается вход 2, а остальные нагружены на согласованные нагрузки.

В кольцевой коаксиальной линии возбуждаются две волны противоположного направления. Пройдя одинаковый путь, поля этих волн складываются в сечении а (пучность напряжения) сечения а – а эквивалентно холостому ходу и отстает от входа 4 на . Холостой ход через пересчитывается в кз. Сигнал на вход 4 не пройдет, а делится пополам между входами 1 и 3. Аналогично можно рассмотреть возбуждение с любого другого входа. Определим волновое сопротивление кольца , если известны волновые сопротивления входов .

Сопротивление пересчитывается со входа 1 ко входу 2, как некое сопротивление со входа 3 пересчитывается в на вход 2. Эти сопротивления на входе 2 параллельны.

Гибридное кольцо на волноводных линиях

Волноводно - щелевой мост

В волноводах на входах 1, 2, 3, 4, что возбуждается волны

Представим возбуждение моста

Синфазное возбуждение

Противофазное возбуждение

В случае (а) в области щели возбуждается волна . Определим длину волны в области щели.

В случае (б) в области щели возбуждается волна

Волны этих типов, распространяясь в области щели получат запаздывание по фазе

На входах 3 и 4, поля этих волн складываются с разницей фаз

Пусть сигнал на входе 3

Сигнал на входах 3 и 4 делится пополам, сигнал на входе 3 опережает сигнал на 4.

Волны, распространяясь в области щели на входах 3 и 4 встречают неоднородность. В результате появляются отраженные волны. Для их компенсации (для настройки моста) вводят регулируемый штырь. Можно регулировать либо переходное ослабление, либо направленность (развязку на входе 2 и уровень сигналов на входе 3 и 4). Также можно рассмотреть возбуждение с других входов.