Другие устройства (часть 4)


Так как работа направленного ответвителя с двумя отверстиями обусловлена тем, что расстояние между двумя отверстиями должно быть равно 1/4λ это устройство оказывается чувствительным к частоте и хорошо работает только на той частоте, на которую оно рассчитано. Ответвитель со многими отверстиями, удаленными примерно на 1/4λ друг от друга, менее чувствителен к частоте и работает удовлетворительно в некотором диапазоне частот. Волны, проходящие через все отверстия в одном направлении, складываются по фазе, образуя при этом относительно большой сигнал, распространяющийся в этом направлении. Волны, распространяющиеся в противоположном направлении, почти у каждого отверстия встречают волну в противофазе, образовавшуюся у отверстия, находящегося на расстоянии 1/4λ. В результате в обратном направлении образуется очень слабый сигнал.
Другим часто встречающимся на СВЧ устройством является Т-образный волноводный разветвитель. На рис. 426, а и б показаны два типа двусторонних разветвителей в плоскости Е и в плоскости Н. В первом из них плечо лежит в плоскости Е или в плоскости, совпадающей с направлением вектора электрического поля в основном волноводе, тогда как во втором — плечо находится в плоскости Н. Эти два типа Т-образных разветвителей отличаются в своей работе тем, что сигнал, попадающий в плечо Е (рис. 426, а), делится на равные части и образует два одинаковых сигнала в плечах L и R, находящиеся в противоположных фазах, как показано стрелками. Наоборот, сигнал, подаваемый в стержень Н (рис. 426, б), образует равные и совпадающие по фазе сигналы в плечах L и R.
Другие устройства (часть 4)

На рис. 426, в показано устройство, являющееся комбинацией ответвителей в плоскостях Е и Н. Вследствие некоторых особых свойств этого устройства оно носит специальное название — согласованного магического моста. Как показано на рис. 426, г, сигнал, поступающий в плечо Е, возбуждает две половины ответвителя плоскости Н в противоположных фазах, вследствие чего результирующее возбуждение здесь равно нулю. Другими словами, сигнал, подводимый в плоскости Е, создает сигналы в L и R, но не образует сигнала в Н (и, конечно, наоборот, при подаче сигнала в противоположном направлении). Этот результат получается при условии, если плечи L и R заканчиваются нагрузкой, равной их волновому сопротивлению. Тогда в них отсутствуют отраженные волны. По крайней мере, плечи L и R должны заканчиваться сопротивлениями, точно равными друг другу. Чтобы понять, что случится, если эти условия не соблюдены, допустим, что плечо R заканчивается нужной нагрузкой и в нем отсутствуют отраженные волны, но в плече L имеется некоторое рассогласование. Тогда сигнал, наведенный в плече Е, будет поровну делиться и поступать в плечи L и R, не возбуждая при этом плечо Н. Однако вследствие рассогласования L здесь появится отраженная волна, которая возбудит плечо Я и создаст в нем поле, направленное так, как показано стрелками. Оно будет проникать через отверстие и переходить в плечо, находящееся в Н. Отсюда следует, что сигнал в Н явится прямой мерой степени рассогласования. Простое продолжение таких рассуждений покажет, что здесь не будет иметь места возбуждения Н сигналом, подаваемым в Е, до тех пор, пока сопротивления на концах L и R равны друг другу (но не обязательно равны их волновому сопротивлению). Отсюда следует, что любой сигнал в Н, образуемый сигналом, наведенным в Е, является непосредственной мерой степени разбалансировки, существующей между сопротивлениями на концах L и R. Поэтому описанное устройство может применяться для выполнения всех функций на СВЧ, которые на более низких частотах обычно выполняются мостовыми схемами.